方格网计算土方量
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网格法土方量计算公式1、方格四个角点全部为填土式挖方,其土方量:)(443212h h h h a V +++= (注:4321,,,h h h h 为角点填方高度,为绝对值。
)2、方格的相邻两角点为挖方,另两角点为填方。
其挖方部分工程量:)(4322241212h h h h h h a V +++=其填方部分工程量:)(4322341242h h h h h h a V +++=(注:21,h h 为需挖方角点挖方高度,43,h h 为需填方角点填方高度。
皆为绝对值。
)3、方格的三个角点为挖方,另一个角点为填方。
其填方部分工程量:))((643413424h h h h h a V ++=其挖方部分工程量:4432123,2,1)22(6V h h h h a V +-++= (注:321,,h h h 为需挖方角点挖方高度,4h 为需填方角点填方高度。
皆为绝对值。
)4、方格的一个角点为挖方,相对的角点为填方。
另两个角点为零点时(零线为方格的对角线),其挖填方工程量为:h ba V 2=常用方格网计算公式图示计算公式三当时,梯五正注:1、a——方格网的边长(m);2、b、c——零点到一角的边长(m);3、h1,h2,h3,h4——方格网四角点的施工高程(m),用绝对值代入。
4、Σh——填方或挖方施工高程的总和(m),用绝对值代入;5、——挖方或填方体积(m)。
6、本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。
11.2.1方格网法土方计算
方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况,用于计算场地平整的土方量计算较为精确。
具体做法如下:
首先建立地形的坐标方格网,方格网的一边与地形等高线或场地坐标网平行,大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确定,边长一般常采用20m ×20m或40m×40m(地形平坦、机械化施工时也可采用100m×100m)。
然后求出方格各个角点的自然标高、设计标高以及施工高程。
计算零点位置,在每相邻的填方点和挖方点之间总存在一个零点,零点的确定方法如下:
说明:
X t:零点据填方角顶的距离;X w:零点据挖方角顶的距离
h t:填方高度;h w:挖方高度;a:方格边长
连接每个方格上的相邻两个零点,根据零线将方格划分的情况,采用相应公式来计算,如表11-2所示。
汇总,分别将填方区、挖方区所有土方汇总,得到填、挖土方总量。
说明:
a:方格边长(m)
h1、h2、h3、h4:方格网角点的施工高度,正值代表填方,负值代表挖方V+、V-:填方(或挖方)的体积(m3)。
网格法平整场地土方量计算公式:1、方格四个角点全部为填土式挖方,其土方量:2a)h?h?(h?h?Vh,h,h,h为角点填方高度,为绝对值。
)(注:4321432142、方格的相邻两角点为挖方,另两角点为填方。
其挖方部分工程量:21)??(V4h?hh?h3214222hha其222hha填方部分工程量:34)(?V?4h?hh?h3421h,hhh,为需填方角点填方高度。
皆为绝对值。
(注:为需挖方角点挖方高度,)43213、方格的三个角点为挖方,另一个角点为填方。
其填方部分工程量:4?V46(h?h)(h?h)43142a其挖方32ha部分工程量:V?h)??2hh?2hV?(4143,1,2326hhh,h,为需填方角点填方高度。
皆为绝对值。
)(注:为需挖方角点挖方高度,43124、方格的一个角点为挖方,相对的角点为填方。
另两个角点为零点时2a(零线为方格的对角线),其挖填方工程量为:hV?b4/ 142 /常用方格网计算公式2.计算公式项目图示一点填方或挖方(三角形)当时,二点填方或挖方(梯)形三点填方或挖方(五角形)四点填方正(或挖方方形)4/ 3注:1)a——方格网的边长,m;b、c——零点到一角的边长,m;h,h,h,h方格网四角点的施工高程,m,用绝对值代入;Σh——填方或挖方施工高程的——1423)本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。
2。
挖方或填方体积,用绝对值代入; ,m总和——,m4/ 4。
方格网法计算土方工程量方格网法是一种常用于土方工程量计算的方法。
它通过将工程区域划分成等大的方格,然后通过计算方格中的土方高差来确定土方的开挖或填方量。
方格网法的主要步骤如下:第一步:确定工程区域首先,确定需要计算土方工程量的区域范围。
这个区域可以是整个工程场地,也可以是工程场地的一个部分。
第二步:划分方格根据实际情况,将工程区域划分成等大的方格。
方格的大小可以根据实际情况来确定,通常根据工程的尺寸和要求来选择合适的大小。
第三步:测量高程在每个方格的四个角或者中心点测量地面高程。
可以使用水准仪、全站仪或者GPS等仪器进行测量。
第四步:计算高差计算每个方格的高差。
可以通过将每个方格的最高和最低高程相减来得到高差。
第五步:计算土方量根据每个方格的高差,可以计算出每个方格的土方开挖或填方量。
如果高差为正值,则表示需要填方;如果高差为负值,则表示需要开挖。
第六步:汇总计算将每个方格的土方量累加起来,得到整个工程区域的土方工程量。
方格网法的优点是简单、直观、易于计算。
它不需要复杂的测量和计算,只需测量每个方格的高程,然后根据高差来计算土方量。
此外,方格网法还可以应用于各种不同类型的工程场地,无论是平坦的地势还是复杂的地形,都可以使用方格网法来计算土方工程量。
然而,方格网法也有一些限制。
首先,方格网法假设每个方格内的土方高差是均匀分布的,可能忽略了地势的复杂性。
其次,方格网法适用于土方高差相对较小的情况,如果土方高差差异较大,可能需要其他更精确的方法来计算土方工程量。
总之,方格网法是一种简单、直观且常用的方法,用于计算土方工程量。
通过将工程区域划分成等大的方格,并测量每个方格的高程,可以计算出每个方格的土方量,最后汇总计算出整个工程区域的土方工程量。
然而,在应用方格网法时,需要考虑实际情况,并根据实际需求选择合适的方格大小和其他计算方法。
一、读识方格网图方格网图由设计单位(一般在1:500的地形图上)将场地划分为边长a=10~40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.图1-3 方格网法计算土方工程量图二、场地平整土方计算考虑的因素:①满足生产工艺和运输的要求;②尽量利用地形,减少挖填方数量;③争取在场区内挖填平衡,降低运输费;④有一定泄水坡度,满足排水要求.⑤场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:A.小型场地――挖填平衡法;B.大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标高(按挖填平衡),也就是设计标高。
如果已知设计标高,1.2步可跳过。
场地初步标高:H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4MH1--一个方格所仅有角点的标高;H2、H3、H4--分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.M——方格个数.2、地设计标高的调整按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.按泄水坡度调整各角点设计标高:①单向排水时,各方格角点设计标高为: Hn = H0 ±Li②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn = H0±Lx ix±L yi y3.计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算:式中 hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖),m;n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n).Hn------角点设计高程,H------角点原地面高程.4.计算“零点”位置,确定零线方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即“零点”(如图1-4所示).图1-4 零点位置零点位置按下式计算:式中 x1、x2 ——角点至零点的距离,m;h1、h2 ——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;a —方格网的边长,m.5.计算方格土方工程量按方格底面积图形和表1-3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表1-3 常用方格网点计算公式6.边坡土方量计算场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。
方格网计算土方量
在土建工程中,计算土方量是非常重要的一个环节。
而计算土方量的方法也有很多,其中一种方法就是通过方格网来计算。
方格网计算法通常适用于分块比较规则的场地。
下面将详细介绍如何使用方格网来计算土方量。
步骤一:绘制方格网
首先,需要绘制方格网,即把场地按照一定的比例划分成小块。
具体的比例应该根据场地大小和地形情况来确定。
划分好方块之后,可以用绳子或者直尺来把方块连接起来,形成方格网。
步骤二:测量地形高度
接着,需要在方格网的交点处,即每个小块的四个角落处进行地形高度测量。
可以使用测高仪等工具来进行测量。
在测量时,需要保证精度,以确保计算的土方量准确无误。
步骤三:计算每个小块的体积
有了每个小块的高度数据之后,就可以计算每个小块的体积。
计算公式如下:体积 = 面积 × 平均高度
其中,面积可以通过方格网的尺寸来直接计算,平均高度则是该小块四个角高度的平均值。
步骤四:计算总体积
所有小块体积计算完毕之后,需要把它们加起来,得到场地的总体积。
为了便于计算,可以把各个小块的体积逐个列出来,然后进行累加,最终得到总体积。
步骤五:检查计算结果
计算出总体积之后,需要对结果进行检查。
可以再次对各个小块的高度进行测量,以确保计算结果的准确性。
另外,也需要检查方格网的划分是否准确,以及每个小块的面积是否计算正确。
方格网计算法是一种简单易行的土方量计算方法,适用于场地比较规则且地形比较平缓的情况。
在进行方格网计算时,需要注意测量高度的精度,以及对结果进行检查。
建筑工程技术土方量(方格网)计算一、方格网识图:方格网图由设计单位(一般在1:500的地形图上)将场地划分为边长a=10~40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.图1-3 方格网法计算土方工程量图二、场地平整土方计算考虑的因素:① 满足生产工艺和运输的要求;② 尽量利用地形,减少挖填方数量;③争取在场区内挖填平衡,降低运输费;④有一定泄水坡度,满足排水要求.⑤场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:A.小型场地――挖填平衡法;B.大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标高(按挖填平衡),也就是设计标高。
如果已知设计标高,1.2步可跳过。
场地初步标高:H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4MH1--一个方格所仅有角点的标高;H2、H3、H4--分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.M ——方格个数.2、地设计标高的调整按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.按泄水坡度调整各角点设计标高:①单向排水时,各方格角点设计标高为: Hn = H0 ± Li②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y3.计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算:式中hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖),m;n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n).Hn------角点设计高程,H------角点原地面高程.4.计算“零点”位置,确定零线方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即“零点”(如图1-4所示).图1-4 零点位置零点位置按下式计算:式中x1、x2 ——角点至零点的距离,m;h1、h2 ——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;a —方格网的边长,m.5.计算方格土方工程量按方格底面积图形和表1-3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表1-3 常用方格网点计算公式6.边坡土方量计算场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。
1.场地设计标高H0的计算
H0=(ΣH1+2ΣH2+3ΣH3+4ΣH4)/4N
N-场地中方格的个数;
H1-一个方格仅有的角点标高;
H2-两个方格共有的角点标高;
H3-三个方格共有的角点标高;
H4-四个方格共有的角点标高。
2.如果有排水坡度的话,按此图调整设计标高,
Ix,iy分别指排水坡度系数
3.计算场地各个方格角点的施工高度:
hn---角点施工高度,即挖填高度。
以“+”为填,“-”为挖;
---角点的设计标高(若无泄水坡度时,即为场地的设计标高H0);
H'n---角点的自然地面标高。
公式hn=Hn-H'n
4.确定零线
X=ah1/(h1+h2) h1为填方角点的填方高度,h2为挖方角点的挖方高度。
5.计算方格挖填土方量:
方格网中零线将方格划分为三种类型
1)方格四个角点全部为挖(或填),其土方量为v=a²/4(h1+h2+h3+h4)
2)方格网的相邻两角点为挖,另两角点为填,土方量为:
挖方V1,2=[h1²/(h1+h4)+h2²/(h2+h3)]*a²/4;
填方V3,4=[h3²/(h2+h3)+h4²/(h1+h4)]*a²/4;
3)方格网为三个角点为挖,另一个角点为填(或相反),其填方部分土方量为:V4= a²/6乘以h4³/(h1+h4)*(h3+h4)
挖方部分土方量为:V1,2,3= a²/6乘以(2h1+h2+2h3-h4)+V4。
最新《方格网法》计算土方工程量《方格网法》是一种常用的土方工程量计算方法,它基于土方工程中的工作量估算原理,能够准确地计算土方工程的数量。
下面将详细介绍最新的《方格网法》计算土方工程量的步骤和注意事项。
第一步:确定工程区域和方格网大小在进行土方工程量计算之前,首先需要确定工程的具体区域。
通常,将工程区域划分为一个个较小的网格,以便更精确地进行计算。
方格网的大小应根据实际情况进行选择,通常考虑到土方工程的复杂程度和区域的大小。
第二步:测量方格网内的地面高程在确定了方格网大小之后,需要在每个方格网内测量地面的高程。
可以使用全站仪或水准仪等测量设备进行测量,将每个方格网内的地面高程记录下来。
根据测量得到的地面高程数据,可以计算每个方格网内的土方工程量。
通常,计算的方法可以根据实际情况进行选择,常用的有填土量和挖土量的计算方法。
填土量计算方法:填土量=方格网内土方块体积×(填方高程-地面高程)挖土量计算方法:挖土量=方格网内土方块体积×(地面高程-挖方高程)根据实际情况,可以选择填方高程为设计高程或者其他需要的高程,挖方高程同理。
将每个方格网内的土方工程量相加,即可得到总的土方工程量。
根据实际情况,可以进行单位转换,例如将立方米转换为立方米或立方千米。
需要注意的是,方格网法计算土方工程量的精度受到方格大小、测量误差以及地形复杂度等因素的影响。
因此,在进行计算时,要注意选择合适的方格网大小,尽量减小误差,以获取更准确的土方工程量。
此外,方格网法还可以进行三维土方工程量计算,即在上述步骤的基础上考虑土方的几何形状。
这样可以更准确地计算土方工程量,并适用于复杂的地形情况。
综上所述,最新的《方格网法》计算土方工程量是一种准确、实用的方法。
通过合理选择方格网大小,并根据高程数据进行计算,可以得到准确的土方工程量。
在实际工程中,可以结合其他方法进行综合分析,以获取更全面的土方工程量数据。
方格网计算土方量原理
方格网计算土方量原理即通过在地面上划分方格网,并计算每个方格中的土方体积,进而得出总的土方量。
具体原理可分为以下几步:
1. 划分方格网:首先在待测量区域的地面上进行方格网的划分,通常使用水平标杆和粉笔线等工具,将地面划分为等大的方格。
2. 计算单个方格的土方体积:对每个方格进行土方体积的计算。
土方体积的计算可以通过以下公式进行:
土方体积 = 方格面积 ×层高
其中,方格面积为方格的水平投影面积,层高为该方格内土
方堆积的高度,可以通过测量或估算得出。
3. 累加各个方格的土方体积:将所有方格内的土方体积累加起来,得到总的土方体积。
可以通过逐个方格计算土方体积,并将其累加到总体积中的方法来实现。
4. 随机抽查方格:为了验证计算结果的准确性,可以随机抽取部分方格进行测量和计算,然后与计算结果进行对比。
需要注意的是,在进行方格网计算土方量时,应当注意以下几点:
- 方格的大小应根据实际情况进行选择,一般应适当缩小,以
提高计算精度。
- 方格网的划分应在待测量区域的整个范围内进行,确保所有
区域被覆盖。
- 土方体积计算中的方格面积和层高都应该准确测量或者经过合理估算。
- 测量时要确保准确性,避免误差的产生,可选用高精度的测量工具,并进行多次测量取平均值。
综上所述,方格网计算土方量原理是通过划分方格网,计算每个方格内的土方体积,累加得到总的土方体积。
该方法可以提高土方量计算的准确性和效率。
土方工程量计算几种比较经常计算土方量的方法有:公式法预估、方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
一、公式法预估方法原理:即把地形近似的假定为锥体、棱台、球缺、圆台等几何体,利用立体几何公式计算土方量此法简单易于操作但精确度差,所以一般多用于方案规划、设计阶段的土方量估算。
二、方格网法方法原理:系统将方格的四个角上的高程相加(如果角上没有高程点,通过周围高程点内插得出其高程),取平均值与设计高程相减。
然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积,再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。
方格网法计算的设计面可以是平面或斜面(A.一个方向放坡:斜面【基准点】、B.二个不同方向放坡:斜面【基准线】),也可以是多个坡面(利用三角网文件完成),能够满足不同情况下的土方计算,尤其是在处理多级放坡非常出色。
方法原理:两条等高线所围面积可求,两条等高线之间的高差已知,可求出这两条等高线之间的土方量。
适用于用户将白纸图扫描矢量化后得到的图形,因为这样的图形没有高程数据文件,所以无法用前面的几种方法计算土方量。
用等高线法可计算任两条等高线之间的土方量,但所选等高线必须闭合。
山体水方法原理:道路断面、场地断面、任意断面、二断面线间土方计算。
其工作原理为根据纵断面上各个里程处实际测量的地面横断面线与设计横断面线,获得各个里程处的横断面的填挖面积,并由相邻两横段面的间距计算出土石方量,最终汇总出纵断面上所有两相邻横断面间的土石方量,并绘出土石方量计算表。
五、DTM法方法原理:根据实测的地面点坐标(X,Y,Z )和设计高程,建立三角网并计算每一个三棱锥的填挖方量,最后累加得到指定范围内填挖方量,并绘制出填挖分界线。
DTM法主要适用于设计面为平面或单一斜面情况,DTM法可以进行坡边设置,根据坡度及放坡方向计算填挖方量,因此可用于道路施工的土方测量;DTM法还可以将两次观察数据建模后叠加(蓝色部分表示高程已经变化,红色部分表示没有变化),因此可用于计算同一区域两时期间的土方量变化。
方格网土方量计算
1.划定方格网区域:首先,需要在土方工程区域进行合适的划分,划
定出方格网的范围。
根据项目需要,可以根据工程地形和土方工程的特点,适当调整方格网的大小和形状。
2.设置基准点:在方格网的角点或中点位置确定基准点。
基准点的设
置应考虑方便测量高程和进行坐标计算。
3.进行高程测量:在每个方格的角点或中点位置,使用高程测量仪或
水准仪进行高程的测量。
测量时要保证仪器的准确性和稳定性。
可以使用
给定点的高程作为参考,或进行相对高程测量。
4.记录测量数据:将每个方格点的高程测量数据记录下来。
可以使用
表格进行整理记录,对每个方格点的坐标和高程进行标注。
5.计算方格网土方量:根据方格网的高程测量数据,可以计算出每个
方格内的土方量。
一般可以使用体积计算公式进行计算,即土方量等于方
格的面积乘以平均高程。
土方量=方格面积×平均高程
平均高程=(四个角点高程之和)/4
6.汇总计算结果:将每个方格的土方量进行汇总,得到整个方格网区
域的土方量。
可以使用表格或图表进行数据记录和结果汇总,方便后续的
土方计划和施工安排。
此外,方格网土方量计算还可以通过三维建模软件进行自动计算。
通
过将方格网的高程数据导入三维建模软件,可以自动生成方格区域内土方
的量,并进行可视化展示和分析。
总之,方格网土方量计算是一种实用的土方计算方法,可以准确快速
地计算出方格网区域内的土方量,为土方工程提供有效的测量和计算支持。
方格网手算土方量计算公式方格网手算土方量叶祖奇计算公式分为以下情况
情形一:四点均开凿或均回填
情形二:两点挖土和两点回填
情形三:两点挖土和一点填土填土或两点填土一点挖土
情形四:两点挖土和两点填土成对角形
我们以情形一举例,如图
此图为情形一,都是全挖土,如何看出,如果有填方的话,他会有挖填分界线,上图只是挖方,软件算出是1505.6,我们用情形一的公式恒等式可以算算
土方工程量V=(h1+h2+h3+h4)/4*a2
=(16.47+12.84+15.59+15.33)/4*10^2
=1505.75m3
其中a我们用10m考虑,图中洋红色为回填前后的高差,算出得到的结果获得与软件并无太多差别,其他情形也可通过上述方式模式得出。
土方工程量计算详解(方格网法)一、土方量计算方格网法计算场地平整土方量步骤如图1-1所示。
图1-1 方格网法计算场地平整土方量步骤(一)读识方格网图图1-2 方格网法计算土方工程量图(二)确定场地设计标高1.确定场地设计标高需要考虑的因素(1)满足生产工艺和运输的要求。
(2)尽量利用地形,减少挖填方数量。
(3)争取在场区内挖填平衡,降低运输费。
(4)有一定泄水坡度,满足排水要求。
2.初步计算场地设计标高(按挖填平衡)计算的场地设计标高:式中,H1、H2、H3、H4分别为一个方格、两个方格、三个方格、四个方格共用角点的标高(m),如图1-3b所示。
(三)场地各方格角点的施工高度的计算施工高度为场地各方格角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。
各方格角点的施工高度按下式计算:式中,hn为各角点的施工高度,即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖)(m);n为方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n);Hn为角点的设计标高(m),若无泄水坡时,即为场地的设计标高(m);H为角点原地面标高(m)。
(四)计算“零点”位置,确定“零线”方格边线一端施工标高为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一处不挖不填的点,即“零点”,如图1-5所示。
零点位置按下式计算:式中,x1、x2为角点至零点的距离(m);h1、h2为相邻两角点的施工高度(均用绝对值)(m);a为方格网的边长(m)。
(五)计算方格土方工程量的计算1.方格的4个角点全为填方或挖方方格的4个角点全为填方或挖方,如图1-7所示。
其计算公式如下:2 . 两个点填方,两个点挖方方格的相邻两个角点为填方,另外两个点为挖方,如图1-8所示。
其计算公式如下:①挖方部分土方量计算公式:②填方部分土方量计算公式:3 . 方格的3个角点为挖方(填方)方格的3个角点为挖方(填方),如图1-9所示。
其计算公式如下:①一个角点部分的土方量:②三个角点部分的土方量:(六)边坡土方量的计算了保证挖方土壁和填方区的稳定和施工安全,场地挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,其平面图如图1-10所示。
补充:方格网法计算土方工程量在进行土方工程量计算之前,将绘有等高线的现场地形图,分为若干数量的方格(或根据测绘的方格网图),然后按设计高程和自然高程,求出挖填高程,进行土方量的计算。
适用于地形平缓或台阶宽度较大的地段采用。
其计算步骤为:1、方格的划分常用的方法是在1/500的地形图上,以20×20或40×40m 划分成若干个方格,将设计标高和地面标高分别标在方格点的右上角和右下角,将自然地面标高与设计地面标高的差值,即各角点的施工高度(挖或填),填在方格网的左上角,挖方为(+)填方为(-)。
2、计算零点位置:在一个方格网内同时有填方或挖方时,要先算出方格边的零点位置,并标注于方格网上,连按零点就得零线,它是填方区与挖方区的分界线。
零点的位置按下式计算:a h h h ⨯+=2111χ a h h h ⨯+=2122χ 式中1χ、2χ—角点至零点的距离(m )1h 、2h —相邻两角点的施工高度(m )均用绝对值a —方格网的边长(m )在实际工作中,为省略计算,常采用图解法直接求出零点。
方法是用尺在各角上标出相应比例,用尺相连,与方格相交点即为零点位置。
3、计算土方工程量按方格网底面积图形和表7-10所列公式计算每个方格法内的挖方或填方量或用查表法计算。
4、计算土方总量将挖方区(或填方区)所有方格计算土方量汇总,即得到该场地挖方和填方的总土方量。
例:某建筑场地方格网的一部分如图所示,方格边长为20×20m ,试用公式法计算挖填土方总量。
解: (1)划分方格网计算方格各点的施工高度(2)计算零点位置:从图7-3(b )中知,8~13,9~14,14~15三条方格边两端的施工高度符号不同,说明在此方格边上有零点存在。
a h h h ⨯+=2111χ 8-13线)(6.72026.016.016.01m =⨯+=χ 9-14线)(0.112021.026.026.01m =⨯+=χ 14-15线)(2.162005.021.021.01m =⨯+=χ 将各零点标于图上,并将零点线连接起来。
一、读识方格网图方格网图由设计单位(一般在1:500的地形图上)将场地划分为边长a=10~40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.图1-3 方格网法计算土方工程量图二、场地平整土方计算考虑的因素:① 满足生产工艺和运输的要求;② 尽量利用地形,减少挖填方数量;③争取在场区内挖填平衡,降低运输费;④有一定泄水坡度,满足排水要求.⑤场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:A.小型场地――挖填平衡法;B.大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标高(按挖填平衡),也就是设计标高。
如果已知设计标高,1.2步可跳过。
场地初步标高:H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4MH1--一个方格所仅有角点的标高;H2、H3、H4--分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.M——方格个数.2、地设计标高的调整按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.按泄水坡度调整各角点设计标高:①单向排水时,各方格角点设计标高为: Hn = H0 ±Li②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn = H0± Lx ix± L yi y3.计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算:式中 hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖),m;n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n).Hn------角点设计高程,H------角点原地面高程.4.计算“零点”位置,确定零线方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即“零点”(如图1-4所示).图1-4 零点位置零点位置按下式计算:式中 x1、x2 ——角点至零点的距离,m;h1、h2 ——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;a —方格网的边长,m.5.计算方格土方工程量按方格底面积图形和表1-3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表1-3 常用方格网点计算公式6.边坡土方量计算场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。
边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算:一种为三角棱锥体(图1-6中①~③、⑤~⑾);另一种为三角棱柱体(图1-6中④).图1-6 场地边坡平面图A 三角棱锥体边坡体积式中l1——边坡①的长度;A1 ——边坡①的端面积;h2——角点的挖土高度;m——边坡的坡度系数,m=宽/高.B 三角棱柱体边坡体积两端横断面面积相差很大的情况下,边坡体积式中l4——边坡④的长度;A1、A2、A0——边坡④两端及中部横断面面积.7.计算土方总量将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.8.例题【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示,方格边长为20m×20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.图1-7 某建筑场地方格网布置图【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高,计算结果列于图1-8中.由公式1.9得:h1=251.50-251.40=0.10m h2=251.44-251.25=0.19mh3=251.38-250.85=0.53m h4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34m h6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16m h8=251.38-250.95=0.43mh9=251.62-252.45=-0.83m h10=251.56-252.00=-0.44mh11=251.50-251.70=-0.20m h12=251.46-251.40=0.06m图1-8 施工高度及零线位置(2)计算零点位置.从图1-8中可知,1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在.由公式1.10求得:1—5线 x1=4.55(m)2—6线 x1=13.10(m)6—7线 x1=7.69(m)7—11线 x1=8.89(m)11—12线 x1=15.38(m)将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置,如图1-8.(3)计算方格土方量.方格Ⅲ、Ⅳ底面为正方形,土方量为:VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格Ⅰ底面为两个梯形,土方量为:VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面为三边形和五边形,土方量为:VⅡ(+)=65.73 (m3)VⅡ(-)=0.88 (m3)VⅤ(+)=2.92 (m3)VⅤ(-)=51.10 (m3)VⅥ(+)=40.89 (m3)VⅥ(-)=5.70 (m3)方格网总填方量:∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3)方格网总挖方量:∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)(4)边坡土方量计算.如图1.9,④、⑦按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算, 可得:V①(+)=0.003 (m3)V②(+)=V③(+)=0.0001 (m3)V④(+)=5.22 (m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06 (m3)V⑦(+)=7.93 (m3)图1-9 场地边坡平面图V⑧(+)=V⑨(+)=0.01 (m3)V⑩=0.01 (m3)V11=2.03 (m3)V12=V13=0.02 (m3)V14=3.18 (m3)边坡总填方量:∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)边坡总挖方量:∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25 (m3)三、土方调配土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容,在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件,把挖方区和填方区划分成若干个调配区,计算各调配区的土方量,并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离),确定挖方各调配区的土方调配方案,应使土方总运输量最小或土方运输费用最少,而且便于施工,从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则:力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后期利用的原则.进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案.调配方案确定后,绘制土方调配图如图1.10.在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配,仅考虑场内挖方、填方平衡.A为挖方,B为填方.1.1 土方规划1.1.1 土方工程的内容及施工要求在土木工程施工中,常见的土方工程有:( 1 )场地平整其中包括确定场地设计的标高,计算挖、填土方量,合理到进行土方调配等。
( 2 )开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝,其中包括施工排水、降水,土壁边坡和支护结构等。
( 3 )土方回填与压实其中包括土料选择,填土压实的方法及密实度检验等。
此外,在土方工程施工前,应完成场地清理,地面水的排除和测量放线工作;在施工中,则应及时采取有关技术措施,预防产生流砂,管涌和塌方现象,确保施工安全。
土方工程施工,要求标高、断面准确,土体有足够的强度和稳定性,土方量少,工期短,费用省。
但由于土方工程施工具有面广量大,劳动繁重,施工条件复杂等特点,因此,在施工前,首先要进行调查研究,了解土壤的种类和工程性质,土方工程的施工工期、质量要求及施工条件,施工地区的地形、地质、水文、气象等资料,以便编制切实可行的施工组织设计,拟定合理的施工方案。
为了减轻繁重的体力劳动,提高劳动生产率,加快工程进度,降低工程成本,在组织土方工程施工时,应尽可能采用先进的施工工艺和施工组织,实现土方工程施工综合机械化。
1.1.2 土的工程分类和性质土的种类繁多,分类方法各异,在建筑安装工程劳动定额中,按土的开挖难易程度分为八类,如表 1.1 所示。
土有各种工程性质,其中影响土方工程施工的有土的质量密度、含水量、渗透性和可松性等。
1.1.2.1 土的质量密度分天然密度和干密度。
土的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量;它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。
土的干密度,指单位体积土中的固体颗粒的质量;它是用以检验填土压实质量的控制指标。
1.1.2.2 土的含水量土的含水量 W 是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比,以百分数表示:( 1.1 )式中G 1 ——含水状态时土的质量;G 2 ——土烘干后的质量。
土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量,如土的含水量超过25%~30% ,则机械化施工就困难,容易打滑、陷车;回填土则需有最佳的含水量,方能夯密压实,获得最大干密度(表 1.2 )。
1.1.2.3 土的渗透性土的渗透性是指水在土体中渗流的性能,一般以渗透系数 K 表示。
从达西公式 V=KI 可以看出渗透系数的物理意义:当水力坡度 I 等于 1 时的渗透速度 v 即为渗透系数 K 。
渗透系数 K 值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性,一般应通过扬水试验确定,表 1.3 所列数据仅供参考。
1.1.2.4 土的可松性土具有可松性,即自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复其原来的体积。
土的可松性程度用可松性系数表示,即最初可松性系数(1.2)最后可松性系数(1.3)土的可松性对土方量的平衡调配,确定运土机具的数量及弃土坑的容积,以及计算填方所需的挖方体积等均有很大的影响。
土的可松性与土质有关,根据土的工程分类(表 1.1 ),其相应的可松性系数可参考表 1.4 。
1.1.3 土方边坡合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设土方边坡,是减少土方量的有效措施。
边坡的表示方法如图1.1 所示,为1 :m , 即:(1.4 )式中m = b / h ,称坡度系数。