园林工程技术土方工程

1、 土方工程土方工程 第第1章：园林土方工程章：园林土方工程 本章掌握的内容： 1、地形的表达方式：等高线法、高程箭头法、坡度标注法。 2、竖向设计的方法及步骤。 3、土方工程的施工内容及方法。 本章了解内容： 1、地貌的形态及地形的类型。 2、地形分析及竖向设计原则。 3、土方工程的种类、土壤的工程性质。 第第1章：园林土方工程章：园林土方工程 1.1 园林地形与表现 1.2 地形分析与竖向设计 1.3 土方工程与施工 1.4 土方计算 1.1 1.1 园林地形与表现园林地形与表现 1.1.1地形组成要素 1.1.2地形的类型 1.1.3地形的表达方式 1.1.1地形组成要素 园林地貌形态 地

2、貌形态就是地面的实际样子或地面的基本形状面貌。 我国园林中常见地貌有： 1、丘山地貌 丘陵：地表切割深度20200m，断面坡度小于5%地形。 山地：地表切割深度大于200m，断面坡度大于5%地形。 2、岩溶地貌:由于地表水和地下水对石灰岩的溶解、侵蚀、沉淀和 堆积，形成的地貌。 3、平原地貌:地表切割深度小于20m。 4、海岸地貌：有陡峭狭长的石海岸，平坦宽广的泥沙海岸 5、流水地貌：常见形态有：山地、坡地、平地表面的冲沟、汇水 沟、分水岭等。园林中常用地貌。 1.1.1地形组成要素 地形平面要素 1、地面分割要素 自然条件分割：由分水岭和汇水线把地貌分割成不同 坡向、不同大小、不同形状的多块

3、地面。 人工条件分割：由人工修建的园路、围墙、排水沟渠 将园林用地分割成大小不同、形状不同、坡向不同的 地块。 2、平面形状要素 地块的方向性和水平方向上的具体尺度。 1.1.2地形的类型 1、平地 园林地形中坡地小于3%的较平坦用地。各种景观元素易于布置，但是也容易流于平 淡。水土流失减少，但也容易积涝。 2、坡地 缓坡：坡度310%，开辟大面积水体受限，可采取水体跌落。 中坡：坡度1025%，建筑和道路布置受限，水体只能取溪流。 陡坡：坡度2050%，景观元素布置受限，并且植物种植受限。 3、山地 坡度50%以上。可结合地形布置小型的瀑布、叠水等。 1.1.3地形的表达方式 1、等高线法：

4、此方法比较直观、精确，但是复杂。 等高线的特点： A、在同一条等高线上的所有点，其高程相等。 B、所有等高线总是闭合的。 C、等高线之间的垂直距离（等高距）是个常数。 D、间距相等的等高线意味着一个变化均匀或恒定的斜坡。 E、为表示三维地形和斜坡方向，需要使用两条及以上的等高线。 F、最陡的斜坡是和等高线垂直的。 G、等高线一般不相交或重叠。如遇峭壁或挡墙才会重合在一起。 地形设计表达方法中的等高线结合地地形设计表达方法中的等高线结合地 形断面透视表达法形断面透视表达法 1.1.3地形的表达方式 2、高程箭头法（重点高程坡向标注法） 在地形平面图上，将某些特殊点用十字（或圆点或水平三角）标记符

5、号来标明高程， 用细线小箭头表示排水方向。 特点：对地面坡向变化情况表达直观，容易理解；设计工作量小，易于修改；绘图比 较快。缺点是：对地形竖向变化的表达比较粗。 3、坡度标注法 通过坡度的垂直距离与水平距离的比率说明坡度大小。坡向采用指向下坡方向的箭头 表示，坡度百分数标注在箭头的短线上。 i=H/L100% i坡度 H垂直高差 L水平距离 重点高程坡向标注法 地形的设计的坡级表达法地形的设计的坡级表达法 地形设计的模型表达法 地形设计的模型表达法 1.2 地形分析与竖向设计 1.2.1 地形分析 1.2.2 竖向设计的原则 1.2.3 竖向设计的方法 1.2.4 竖向设计步骤 1.2.1

6、地形分析 1、高程系统 我国各城市采用的高程有两种： 黄海高程系统以青岛观潮站海平面作为零点。 吴淞高程系统以吴淞口观潮站海平面作为零点。 2、等高线和坡度 等高线测量地形图上表示地面高程相等的线。 等高线平距相邻等高线之间的垂直距离。 等高线高距相邻等高线之间的高差值。 地面坡度可分为平地、缓坡、中坡、陡坡、山地等。各种地形的使用特点 见（P43表2-3） 1.2.1 地形分析 3、坡向与日照间距 各种坡向以东南坡、南坡、西南坡日照为好，东、西坡其次，北坡最差。 坡地与平地上的房屋日照条件不同，东南坡、南坡、西南坡向房屋日照间 距可较平地小，北坡应比平地大。 4、地形特征与运用 不同的地形特

7、征具有不同的性质，在运用的过程中都应有针对性地区别于 对待，这样才能更好地进行场地的设计与施工。（见P44页表2-4） 1.2.1 地形分析 5、地形在竖向设计中的作用 a、地形具有创造不同小气候的功能作用 b、地形可以组织视线分隔空间 c、地形为建筑和园林道路提供不同的地基环境条件 d、地形为建筑(雕塑、纪念碑等）布置创造条件 e、地形为水景设计创造良好的高程条件 f、地形设计为植物种植（生物多样性）创造小气候环境条件 g、地形的起伏变化为园林排水创造了良好的地形条件 h、地形本身可形成不同的空间类型对人具有不同感染力 a、地形具有创造不同小气候的功能作用 b、地形可以组织视线分隔空间 颐和

8、园前山万寿山昆明湖开朗 空阔（空间的对比） 颐和园后溪河曲折幽深 c、地形为建筑和园林道路提供不同的地基环境条件 考夫曼别墅又称流水别墅，将别墅建在 考夫曼别墅又称流水别墅，将别墅建在 山坡林间使人工建筑与自然充分的融合由山坡林间使人工建筑与自然充分的融合由 赖特设计的这座别墅开创了赖特设计的这座别墅开创了“ “有机建筑论 有机建筑论” ” 长城布置在山的脊线上 悬空寺布置在悬崖峭壁上 布达拉宫布置在山地上 长白山天池布置在山顶上 现代居住区中由于地形的运用创造了咫 尺山林的意境，如置身于山林之感，更 趋自然 河北滦平望京楼 海滩 欧洲美丽的山地景观 富有感染力的自然地形 当道路建在斜坡上的时

9、候，为了整理 路基而又有效的减少土方工程量，我 们采用整理地形的方法 d、地形为建筑(雕塑、纪念碑等）布置创造条 件 e、地形为水景设计创造良好的高程条件、地形为水景设计创造良好的高程条件 自然界中正是由于地势的高低变 化，为我们创造了诸如跌水、瀑布以 致喷泉景观（高位水池供水如：圆明 园的西洋楼景区） f、地形设计为植物种植（生物多样性）创造、地形设计为植物种植（生物多样性）创造 小气候环境条件小气候环境条件 北京植物园中三面环山的地形为植物的 生长创造了良好的地形条件也可以说 先有地形条件后选择了园址的典型事例 北京植物园地形 北京植物园地形与水景的布置与植物 景观设计 “移天缩地”创造了

10、人造的山水景 观日本的枯山水庭园 g、地形的起伏变化为园林排水创造了良好的地形 条件 园林中的各种地形地貌 峡谷地形 h、地形本身可形成不同的空间类型对人具有地形本身可形成不同的空间类型对人具有 不同感染力不同感染力 盆 地 地 形 提示:设计来自 四川陇西的 盆地(桂花) 地形,强调该 地形对嗅觉 的感染力,同 时可以进行 空间进行划 分. 北京植物园月季园（沉床与旱喷泉的结 合） 山地地形峭壁 山地、河流、平地 天坛公园的平地地形 坡地地形坡地地形 1.2.2 竖向设计的原则 1、满足各项用地的使用要求 建筑：室内地坪高于室外地坪（住宅3060cm，医院 4590cm） 道路：机动车纵坡一

11、般小于6%，困难时可达停9%，山区可达 12% 广场、停车场：广场坡度0.33%为宜，车场0.20.5%为佳 草坪、休息绿地：坡度最小为0.5%，最大可达12%。 1.2.2 竖向设计的原则 2、保证良好的排水 1.2.2 竖向设计的原则 3、考虑建筑群体空间景观设计的要求 尽可能保留原有地形和植被 必须重视空间的连续、鸟瞰、仰视及对景的景观效果 斜坡、台地、踏步、挡土墙等细部处理的形式、尺寸、材料等应亲切宜人 4、便利施工，符合工程技术经济要求 挖方地段宜安排建筑物，填方地段安排绿地、场地等 岩石地段应减少甚至避免挖方 平整场地，应结合地形，减少土方量，同时要方便施工 建筑和场地标高要符合防

12、洪要求 地下水位高的地段要少挖 1.2.2 竖向设计的原则 5、地形设计要讲求、地形设计要讲求“三远三远”变化变化 1.2.2 竖向设计的原则 6、地形设计四面可观四面而异 1.2.3 竖向设计的方法 1、高程箭头法 又叫流水向分析法。主要在表示坡面方向和地面排水方向时使用。 能快速判断设计地段的自然地貌与规划总平面的关系。 2、纵横断面法 多在地形复杂情况下需要做比较仔细的设计时使用。 优点：对规划设计的地点的自然地形有一个立体的形象概念。 缺点：设计过程长， 耗时。 3、设计等高线法 在地形变化不很复杂的丘陵、低山地区进行设计时使用。 优点是能够比较完整地将任何一块设计用地与原来的自然地貌

13、做比较，随时一目了然 地判别出设计地面的挖填情况。 1.2.4 竖向设计步骤 1、资料的收集 园林项目区地形图（1:500或1:1000） 园林项目区水文地质、气象、土壤、植物等现状和历史资料 城规对园林项目区的规划资料，市政建设及其地下管线资料 园林总规设计初步方案 所在地区的园林施工队伍的技术水平、劳动力素质，机械化程度 2、现场踏勘与调研 在掌握上述资料的基础上，进行实地踏勘，记录下列问题： 地形、地物与地形图上不吻合之处 对保留利用的地形、建筑、水体、文物古迹 现场的大树、古树名木的具体位置 1.2.4 竖向设计步骤 3、设计图纸的表达 与总体规划同时进行。一般中小型园林工程，可在总平

14、面图 中表达，规模大的活地形复杂的，要单独绘制竖向设计图。方 法步骤如下： 在设计总平面图中，用红线汇出自然地形。 在进行地形改造的地方，用绿线汇出设计等高线。 标注各处控制性标高，以及主要建筑室内外标高。 注明园路纵坡坡度、边坡点距离和园路交叉口中心的坐标、 标高。 进行土方工程量计算，根据算出的挖方量和填方量进行平衡， 如不能平衡，可调整局部标高。 用排水箭头，标出地面排水方向。 汇总设计结果，绘制设计图。 1.3 土方工程与施工 1.3.1土方施工概述 1.3.2土方施工作业 1.3.1土方施工概述 1、土方工程的种类及施工要求 根据其使用期限，可分为：永久工程和临时工程。 施工要求：都

15、要求足够的稳定性和密实度，工程质量和艺术 造型都符合设计要求，都必须遵守有关的技术规范。 2、土壤的工程性质 土壤的容重：单位体积内天然状况下的土壤质量，单位 kg/m3。其大小直接决定施工难度。 施工中把土壤分为：松土1600以下、半坚土16001800， 坚土三类。施工技术的制定和定额的套用都是根据土壤类别来 完成的。 土壤的自然倾斜角：又称土壤安息角，是土壤自然堆积，经 沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角，以表示。不同的土 壤类别其自然安息角不同，同时还受土壤含水量的影响（见 P49表25）。 1.3.1土方施工概述 土方工程不管是挖方还是填方，都要求有稳定的边坡。 在进行土方设计或施

16、工时，必须根据当地的具体条件，结合工程本身的要求，来制定 方案，以满足规范要求。 在进行高填或深挖施工时，不仅要分层压实，同时还应根据其压力变化采取相应的边 坡坡度。 土壤含水量：是土壤中所含水分的数量。即土壤空隙中的水重与土壤颗粒重的比值。 一般是指土壤绝对含水量，即100g烘干土中含有若干克水分，也称土壤含水率。 土壤含水量5%称干土，530%称潮土，30%称湿土。太干不易挖掘，太湿功效 降低，尤其是园林工程，还破坏土壤结构。 土壤的可松性：指土壤经挖掘后，原有紧密结构遭破坏，土体松散而使体积膨胀。 1.3.2土方施工作业 土方工程施工包括挖、运、填、压四个内容。 1、土方的挖掘 人工挖掘

17、：注意事项（见教材P50） 机械施工：主要施工机械有推土机和挖土机（俗称反铲）。注意事项：一是培训，让 机械手了解施工情况，明确设计意图；二是注意保护表土；三是桩点和放线要明确，四 是测量检查要及时，避免挖错或堆错位置。 2、土方的运输 竖向设计时一般都力求就地平衡，以减少土方的运输量。但是实际工作中，往往会发 生，主要是注意线路的组织，以及卸土点与卸土量得确定，避免二次转运。 1.3.2土方施工作业 3、土方的填筑 填方时要根据填方地面得功能和用途，选择合适的土壤和施工方法。 建筑用地以要求地基稳定为原则，绿化用地土壤则要满足植物要求。 大面积填土应分层填土，一般每层3050cm。 在自然斜

18、坡上填土，可先把斜坡挖成阶梯状，然后再填。 在堆土做土坡时，可用袋装土垒砌的办法。 如要做成悬崖，一般要用山石砌筑挡土石壁。 1.3.2土方施工作业 4、土方的压实 土方压实分为人工和机械两种。人工压实适合于小面积的填方区，大面积的填方区一 般用机械夯实。使用机械有：碾压机、电动震夯机、拖拉机带动的铁碾等。 碾压注意事项: 为保证土壤相对稳定，压实要求均匀。 分层填土，分层碾压，否则土方上紧下松。 注意土壤含水量，过高过低均不利于夯实。 自边缘向中心夯实，否则易引起坍塌。 打夯要先轻后重，以利于下层土壤夯实。 1.4 土方计算 1.4.1公式法估算：此法简单易于操作但精确度差，多用于 估算。

19、1.4.2 方格网法 场地平整最好用方格网法 方格网法是把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合一起 完成，其工作程序是： 1.在图上作方格网控制场地，方格网边长数值大小根据要计算 的精确度相关（20-40m）。 2.用插入法计算场地的角点原地形标高 3.以设计要求而确定每角点的设计标高 4.比较设计标高和原地形标高，求得施工标高 5.土方计算 某公园建一广 场为“T”字形，广 场有1.5%的纵坡和 2%的横坡，土方就 地平衡，求其设计 标高和土方量计算。 (1)作方格网2020，求出 各角点的原地形标高，用 插入法求出标高按图标示： (2)求平整标高： 平整标高就是把一块高低不平的地面在保证

20、 土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面标高；设计中经 常用原地面高程的平均值作为平整标高。 h1=h4-1+h4-5+h3-1+h3-5+h1-2+h1-4 =20.29+20.23+19.37+19.64+18.79+19.32 =117.64 h2=（h4-2+h4-3+h4-4+h2-2+h1-4+h1-3）*2 =（20.54+20.89+21.00+19.50+19.39+19.35）*2 =241.34 h3=（h3-2+h3-4）*3 =(19.91+20.15)*3 =120.18 h4=（h3-3+h2-3）*4 =(20.21+20.50)*4 =162.84 代入公式

21、： H0=1/4*8(117.64+241.34+120.18+160.84)=20.06 图解法：适合形状简单规则的场地。（图1-2-17） 数学分析法：是假设一个和我们所要求的设计地形一样（坡度、 坡向、形状和大小完全相同）的土体，再从这块土体的假设标高， 反求其平整标高。 假设4-3点的设计标高 是x，根据场地的坡度求出 其他点的标高，标在角点 上，如图；再求出每角点 的设计标高。 (3)确定H0的位置 (4)求施工标高 (5)求零点线 (6)土方计算 (7)绘制土方平 衡表及土方调配 图 1.4.3 断面法： 断面法是以一组等距（或不等距）的互相平行的截面将拟 计算的地块、地形单体（如

22、山、溪涧、池、岛等）和土方 工程（如堤、沟渠、路堑、路槽等）分截成“段”。分别 计算这些段的体积。再将各段体积相加，以求得该计算对 象的总土方量。 公式： V=1/2（S1+S2）L 计算精度取决于截面的数量，多则精，少则粗。根 据剖面的剖取方向不同，分：垂直剖面法、水平剖面法和 斜面剖面法。这里只介绍前两种方法。 （1）垂直断面法 此法适应于带状地形单体或土方工程（如带状山体、水体、沟、堤、 路堑等）的土方量的计算。 （2）等高面法（水平断面法） 等高面法是沿等高线取面时，等高距即为二相邻断面的高，计算方法 同断面法。 等高面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。由于 园林设计图纸上的原地

23、形和设计地形均用等高线表示，因而采 取等高线法进行计算最为便当。 例：某公园局部地形过于低洼， 不适于一般植物的生长和游人活 动，现挖湖（水面常水位48.50m） 堆山于园区（详细见图），试计 算其土方量。 计算步骤： 1.先确定一个计算填方和挖方 的交界面基准面，基准面标高 是取设计水体挖掘线范围内的原 地形标高的平均值，为48.55m 2.求设计陆地原地形高于基准 面的土方量，先逐一求出原地形 各等高线所包围的面积，方法用 方格网或求积仪或计算机计算， 如：S48.55=4050 S49.00=2925 V=h（S1+S2）/2 h=49.00-48.55=0.45m V48.55-49.00=0.45