土地平整工程.ppt

土地平整工程 农田平整工程的田块设计 土方量计算 土方的平衡与调配 土方施工 目录 土地平整机械与工艺 农田平整工程的田块设计 土地平整工程规划是受项目区的地形 土壤和自然因素的制约 不同的自然特性与土地利用条件不同 规划的重点也不一样 因此要因地制宜 土地平整工程不应该吧拘泥于固定的模式 应该结合项目区实际条件 因地制宜进行 主要考虑以下几个原则 1 综合考虑 统筹安排 土地平整必须与道路工程 灌排工程 生态防护等工程规划相接 同时还要考虑当地的生产习惯 种植方式 机械效率 水利设施条件等 通常要做出多个方案 进行对比优选 2 效益最佳的原则 从经济 生态 社会三个方面的效益最佳进行考虑 保证土地利用工程项目规划的合理性和可操作性 3 权属完整 土地平整过程中应尽量保持权属界线的完整性 以便管理 提前测绘好原有权属的界线和土地面积 土地平整工程规划原则 土地平整工程的一般要求 农田平整工程的田块设计 要和土地利用工程规划统一起来 平整后田块内所有各点高程都应比农渠 或毛渠 引水口的水位低 平整后的田面坡度应满足灌水要求 田面纵坡方向应顺着耕作方向和灌水方向 不允许倒坡 应满足一定的平整精度 田面坡度要求均匀一致 平整工作量最小 要求移高填低 就近挖填平衡 运距最短 工效最高 平整后的土地要尽量保持一定的肥力 平整土地应以长远为目标 以当前为基础 选择机械化施工为主 人工施工为辅的整地方案 平整后的土地应加强田间管理 早灌塌实水 重施有机肥 促进土壤熟化 土地平整工程中影响地块的因素 1 地块长度2 地块宽度3 地块形状4 地块方向5 地块高程 耕作田块的规模 1 平原区田块规模平原旱作区 多数种植小麦 玉米 棉花等 地形平坦 适合大型农机具作业 典型田块规模一般在10 15hm2 平原水田区 种植水稻为主 水稻格田要求通过土地平整 并确保格田内部高差在3cm以内 格田之间以田埂为界 埂宽一般在10 20cm 埂高以40cm为宜 一般格田长度保持在60 120m之间 宽度保持在20 40m较为恰当 机械化程度较高的地方 格田可以适当大一点 地形起伏大的地方就应该小些 耕作田块的规模 2 山区梯田梯田主要有坡式梯田和水平梯田两种 前者水土保持效果较差 所以在山区开展土地利用工程 应以水平梯田为主 1 梯田断面的基本要素包括地面坡度 田埂高度 埂坎坡度 田面净宽 田埂占地和田面毛宽等 田面宽度一般不小于3m 田坎坡度的稳定性以田坎外坡的稳定安全系数k表示 k取决于土壤的凝聚力和内摩擦角 通常k采用1 2 1 5 2 梯田规模以长度100 200m 面积在1 2hm2为宜 形状因地势而异 道路设置以斜线形或者 S 形布设 耕作田块的规模 土方量计算 一 断面法断面法是用一组等距或不等距的互相平行或垂直的断面将拟计算的地形 分截成段 分别计算这些段的体积 再将各段累加 以求得该计算对象的总土方量 用断面法来计算土方量 其精度主要取决于截取的断面的间距 间距密则精确度较高 间距大其精确度则叫粗 断面法根据所区断面的方向不同可分为垂直断面法和水平断面法 垂直断面法适于地形纵坡较有规律变化地段的土方量计算 或者如带状山体 沟渠 河堤 路计算土方量 较为方便 计算步骤如下 划分横断面绘横断面图形计算横断面面积计算土方量 水平断面法适用于有大比例尺地形图的小土山丘 洼地土地平整时估算土方量 利用等高线沿水平方向截取断面 量出各个水平断面面积后 将相邻两断面的平均面积乘以等高距 既得分层的体积 最后将各层的体积累加 即为总土方量 二 方格网法方格网法是一种较为复杂的计算方法 但精度很高 步骤如下 1 划分方格网 根据已有地形图 一般用1 500地形图 将欲计算场地划分成若干个方格网 方格采用20 20m或40 40m 根据地形图上的高度 利用插值法确定方格顶点高程 也可以在施工现场 直接建立方格网 然后测量出各方格桩的地面高程 2 计算各桩点设计高程 根据各庄点高程 用下式计算田块平均高程 H 1 4n 角 2 边 3 拐 4 中 式中H 田块平均高程 m n 田块中方格总数 角 各角点高程之和 m 边 各边点高程之和 m 拐 各拐点高程之和 m 中 各中点高程之和 m 3 填挖高度计算 每个方格的桩点的填挖高度 等于该桩点的原地面高程减去设计高程 填挖高度 原地面高程 设计高程得数为正数时表示挖方深度 得数为负时表示填方深度 4 计算零点位置 所谓零点就是指方格网线上不挖不填的点 零点连线就是施工零线 它是挖方和填方的分界线 零点位置计算 5 土方量计算 土方量计算有三种情况 全是填方 全是挖方 有施工零线穿过的方格 计算公式各有区别 全挖和全填的可用下列公式计算 V填 S方格 角填 4 2 边填 4 4 中填 4 V挖 S方格 角挖 4 2 边挖 4 4 中挖 4 当方格中有施工零线穿过时 则应截取图形 依下表公式计算土方量 6 土方总量计算 将挖方区所有方格计算土方量汇总 既得该场地挖方和填方的总土方量 三 表格法表格法是针对方格网法计算麻烦而编制的一种实用表格 逐一计算出各网格内依据设计的填挖高度而计算出每个方格内的土方量 最后分别累加各方格的填挖土方量得出平整后的总土方量的一种实用表格 四 散点法适用于地形稍有起伏 但变化比较均匀 不太复杂的地形 而且要求在同一地块的填挖土方量平衡 步骤包括打桩 计算田面平均高程 挖填方计算 打桩的位置选择在田面中任何一个能代表不同高程的位置 五 数字高程模型 DEM 法建立同一区域的原始地表DEM和设计数据的DEM 格网间距一致 以单位网格的面积为积分单元 对整个施工区域进行求体积积分 算出总土方量 土方的平衡与调配原则 土方的平衡与调配原则 土方平衡调配工作室土地平整规划设计的一项重要内容 其目的在于使土方运输量或土方运输成本为最低的条件下 确定填 挖土方的调配方向和数量 从而达到缩短工期和提高经济效益的目的 进行土方平衡和调配必须考虑工程和现场情况 进度要求和土方施工机械 以及分批施工工程的土方对方和调运问题 经过全面研究 确定平衡调配的方案后 才着手进行土方平衡与调配工作 土方的平衡与调配原则 土方的平衡与调配原则 挖方与填方基本达到平衡 减少重复倒运 挖填方量与运距的乘积之和尽可能为最小 即总土方运输量或运输费用最小 在较大面积土地平整时应考虑田块内土方平衡与全区土方平衡调配相协调 避免只顾局部平衡 造成全局失衡 调配应与田间道路 沟渠 水工建筑物的施工用土方量相结合 这样可以减少土方填挖运输工程费用 选择恰当的调配方向 运输路线 施工顺序 避免土方运输出现对流和交叉现象 土方平衡与调配的步骤及方法 1 划分调配区 在平面图上划出挖填区分界线 并在挖填方区间划出若干调配区 确定调配区的大小和位置 划分应注意 划分应考虑开工顺序 分期施工顺序调配区大小满足土方施工用主导机械的行驶操作尺寸要求当土方运距较大或场地范围内土方调配不能达到平衡时 可就近借土或者适当提高或降低田面设计高程 2 计算各调配区的土方量并注明在图上 3 计算各挖填方调配区之间的平均运距 即挖方区土方重心至填方区土方重心之间的距离 4 确定土方最优调配方案 土方平衡与调配的步骤及方法 土方施工 土方施工 1 土的工程分类与性质为便于确定施工方法和施工成本 根据土质和工程特点 应对土方加以分类 分类表如下 土方施工 2 土的工程性质土一般由固体 土颗粒 液体 水 和气体组成 土的性质取决于各组成部分的特性及其相对含量与相互作用 土壤容重和含水量 容重越大越难挖掘 土壤含水量过高或过低也不利于施工 土壤的自然倾斜角和安息角 松散状态下的土壤颗粒 自然滑落而成的天然斜坡面 叫做土壤自然倾斜面 该面与地平面的夹角 叫做土壤自然倾斜角 安息角 土壤的相对密实度 土壤在填筑后的密实程度 土方松散度 土方从自然状态被挖动后 会出现体积膨胀的现象 与土壤类型有关 土方施工 土方施工 土方施工研究和审查图纸 查勘施工现场 编制施工方案 消除现场障碍物 设置测量控制网 修建临时设施 配备人员及机具 土地平整机械与工艺 土地平整机械与工艺 一 机械化平整土地施工工艺具体工艺如下 定位 放线 抄平 找坡 放线主要是根据土地平整设计要求确定其控制桩 抄平是根据永久水准点的要求 确定土地平整的挖 填深度 并检查土地平整度是否符合设计要求 找坡则是根据场地设计的要求 将场地做成一定的坡度 以确保场地的排水畅通 表土剥离 土方开挖 土方运输 土方填筑 填土压实表土回填控制注意两点 一是土层厚度应满足设计及规范要求 一般厚度大于20cm 二是普完后地面高程与设计高程误差不能超过3cm 堤埂施工 对于超过1m以上的田坎应种植草皮 当田坎高度较大时 下部应设置干砌石护坡或干砌石挡土墙 上部以草皮护坡 土地平整机械与工艺 二 土地平整工程机械 一 土方开挖机械常用的土方开挖机械有推土机 铲运机 单斗挖土机 多都挖土机 装载机等 此外 还有利用水力挖土方施工的施工方法 即水流经高压泵产生压力 通过水枪喷出一股密实的高速水柱 切割 粉碎土体 使之湿化 崩解 形成泥浆和泥块的混合 再由立方泥泵及输泥管吸送到堆土区 可用来填平低洼地或圈堤筑坝 二 土方挖运机械选择主要考虑以下几点当地形起伏不大 其坡度在20度以内 挖填平整的土方面积较大 土的含水率适当 平均运距在1km以内时 宜选用铲运机施工方案 当地形起伏较大 一般挖土高度在3m以上 平均运距在1km以上 土方工程量较大且集中时 常选择正铲机配合自卸式汽车进行施工配套方案 必要时可在弃土区配备推土机平整土堆 对于含水量较小 挖深较小 运距较短的基坑 开挖时可选择推土机 铲运机或正铲机配合自卸式汽车的施工配套方案 当地下水位较高 土质松软时 可采用反铲 拉铲或抓铲机配合自卸式汽车的施工配套方案 对于移挖作填或基坑及管沟的回填 其运距在60 100m时 可选用推土机施工 土地平整机械与工艺 三 填土压实机械1 填土压实机械分类碾压机械夯实机械振动压实机械运土工具压实法2 影响填土压实质量的主要因素填土所需压实功填土中的含水量填土的虚铺厚度 土地平整机械与工艺 四 土地平整机械与土地平整有关的机械有平地机 开沟筑埂机等 平地机常常与拖拉机配套使用 开沟机主要有圆盘开沟机 农田开沟机等1 平地机 平地机是一种装有铲刀刮土为主 配有其他多种辅助作业装置 进行土壤的切削 刮送和整平等作业的土方工程建设机械 2 筑埂机 筑埂机又名开沟筑埂机 一般与大中小型拖拉机配套使用 包括开沟机 筑埂机 开沟犁 开沟器等机械 土地平整机械与工艺 土地平整机械与工艺 土地平整机械与工艺 五 激光平地机械与工艺激光平底技术就是利用激光束参照平面作为非视觉控制手段 代替常规平地设备操作人员的目测判断能力 自动控制液压调节系统实现平地铲的升降 达到精细平整土地的目的 激光平底感应系统的灵敏度至少比人工视觉判断和平地机上操作人员的手动液压调节系统精确10 50倍 采用激光平地技术平整后的耕地不仅能够洁身农田灌溉用水 而且可以改善种床条件 有利于控制杂草和虫害 降低化肥使用量 减少环境污染 实现农田土壤的精细管理 激光平地作业系统由拖拉机 铲运机 或推土机 激光自动控制装置三大部分组成 后者包括激光发射器 激光接收机和控制箱 土地平整机械与工艺 土地平整机械与工艺 激光平地工作原理在设计好的地块控制点垂直安装激光发射器的三角支架 接通电源即以设计的较高速度旋转 在需平整地块上方形成一个按设