第一章土方工程

1、园林工程课程园林工程课程级别 编号 名 称 平均容重 开挖方法用具 级别 编号 名 称 平均容重 开挖方法用具 1 砂 1500 用铁锹挖掘 1 重质粘土 1950 用锹镐撬杠局部凿或锤开挖 2 植物性土壤 1200 2 含50kg块石、块石体积10%的粘土 2000 3 土壤 1600 3 含10kg块石的粗卵石 1950 1 黄土类粘土 1600 用铁锹和略用丁字镐翻松 1 密实黄土 1800 由人工用撬杠镐或爆破开挖 2 15mm砾石 1700 2 软泥灰岩 1900 3 砂质粘土 1650 3 各种不坚实的页岩 2000 4 混有碎石与卵石的腐土 1756 4 石膏 2200 1 稀软

2、粘土 1800 用铁锹和镐局部采用撬杠开挖 2 15-40mm的碎石与卵石 1750 平均容重指天然含水量状态下土壤的平均容重（1个立方） 3 干黄土 1800 土壤的工程分类土壤的工程分类土壤的自然倾斜角土壤的自然倾斜角 土壤名称土壤含水量 土壤颗粒尺寸（mm） 干土 潮土 湿土 砾石 40 40 35 2-20 卵石 35452520-200 粗砂 30 32 271-2 中砂 28 35 250.5-1 细砂 25 30 200.05-0.5 粘土 45 35150.001-0.005 壤土 504030 腐殖土 40 3525 土壤自然倾斜角土壤自然倾斜角 （单位：度）（单位：度）4M

3、12M20.6i:?i=?9m2Mi=0.010.12m4.4m19.820.3i=0.0220.1420.18等高线的概念等高线的概念 等高线：一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面等高线：一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面, ,与自然地貌相交切与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。给这组投影线标注上相应的数值所得到的交线在平面上的投影。给这组投影线标注上相应的数值, ,便可用便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。内容。等高距：指两个等高线之间的垂直距离，在整个绘图过程中都是相同的。等

4、高距：指两个等高线之间的垂直距离，在整个绘图过程中都是相同的。等高距越小、绘图的准确性越高。等高距越小、绘图的准确性越高。为了阅读方便，从起点起，每隔四根等高线加粗描绘一根等高线，这根加粗的等为了阅读方便，从起点起，每隔四根等高线加粗描绘一根等高线，这根加粗的等高 线 就 是高 线 就 是 计 曲 线计 曲 线 （ 又 叫 加 粗 等 高 线 ） 。 其 它 等 高 线 称 为（ 又 叫 加 粗 等 高 线 ） 。 其 它 等 高 线 称 为 首 曲 线首 曲 线 。等高线性质等高线性质 在同一条等高线上的所有的点，其在同一条等高线上的所有的点，其高程都相等高程都相等。 每一条等高线都是每一条

5、等高线都是闭合闭合的。由于园的。由于园界或图框的限制界或图框的限制, ,在图纸上不一定每在图纸上不一定每根等高线都能闭合根等高线都能闭合, ,但实际上它们还但实际上它们还是闭合的是闭合的. .为了便于理解，我们假设为了便于理解，我们假设园基地被沿园界或图框垂直下切园基地被沿园界或图框垂直下切, ,形形成一个地块成一个地块, ,见图见图1-1-31-1-3。由图上可。由图上可以看到没有在图面上闭合的等高线以看到没有在图面上闭合的等高线都沿着被切割面闭合了。都沿着被切割面闭合了。 等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。如疏则缓，密则陡。等高如疏则缓，密

6、则陡。等高线的间距相等线的间距相等, ,表示该坡面的角度相同，如果该组等高线平直，则表示该地表示该坡面的角度相同，如果该组等高线平直，则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡。形是一处平整过的同一坡度的斜坡。等高线一般不相交或重叠等高线一般不相交或重叠, ,只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。 等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等；等；由于以上地形单元或构筑物在高程上高出或由

7、于以上地形单元或构筑物在高程上高出或低陷于周围地面低陷于周围地面, ,所以等高线在接近低于地面的所以等高线在接近低于地面的河谷时转向上游延伸河谷时转向上游延伸, ,而后穿越河床而后穿越河床, ,再向下游走再向下游走出河谷；如遇高于地面的堤岸或路堤时等高线则出河谷；如遇高于地面的堤岸或路堤时等高线则转向下方，横过堤顶再转向上方而后走向另一转向下方，横过堤顶再转向上方而后走向另一侧。侧。 用等高线法进行竖向设计用等高线法进行竖向设计 用设计等高线进行设计时用设计等高线进行设计时, ,经常要用到两个公式：经常要用到两个公式： 插入法插入法 用于求两相邻等高线之间任意点高程。用于求两相邻等高线之间任意

8、点高程。 设等高差为设等高差为h h；等高线；等高线a-aa-a的高程为的高程为H Ha a； 等高线等高线b-bb-b的高程为的高程为H HB B；相邻等；相邻等 高线之间某点高程为高线之间某点高程为H HX X；某点到低边等高线的距离为；某点到低边等高线的距离为X X；相邻等高线之间；相邻等高线之间 最小距离为最小距离为L L。 HXHaxh/L坡度公式坡度公式 用于求等高线外任意点高程。用于求等高线外任意点高程。 I =h/L I =h/L 式中式中 I -I -坡度坡度 （）（）; h -; h -高差高差 （m m）; L -; L -水平间距水平间距 （m m） 设计等高线在设计中

9、的具体应用：设计等高线在设计中的具体应用： 陡坡变缓披或缓坡改陡坡陡坡变缓披或缓坡改陡坡 等高线间距的疏密表示着地形的陡缓。在设计时，如果高差等高线间距的疏密表示着地形的陡缓。在设计时，如果高差h h不变，可用不变，可用改变等高线间距改变等高线间距L L表减缓或增加地形的坡度。如图是缩短等高线间距使地表减缓或增加地形的坡度。如图是缩短等高线间距使地形坡度变陡的例子。图中形坡度变陡的例子。图中LL,LL,由公式由公式i=h/Li=h/L知，知，IiIi，所以坡度变陡了。，所以坡度变陡了。反之，反之，LL,IiLL,I0.5%0.5%，一般集，一般集散广场坡度在散广场坡度在1%1%一一7%7%，足

10、球场，足球场3-43-4，蓝球场蓝球场2%-5%2%-5%，排球场，排球场2%2%一一5%5%，这类场地，这类场地的排水坡度可以是沿长轴的两面坡或沿的排水坡度可以是沿长轴的两面坡或沿横轴的两面坡，也可以设计成四面坡、横轴的两面坡，也可以设计成四面坡、环行坡，这取决于周围环境条件。一般，环行坡，这取决于周围环境条件。一般，铺装场地都采取规则的坡面铺装场地都采取规则的坡面 ( (即同一坡即同一坡度的坡面度的坡面) ) 。 园路设计等高线的计算和绘制园路设计等高线的计算和绘制 园路的平面位置园路的平面位置, ,纵、横坡度，折点的位置及标高经设计确定后纵、横坡度，折点的位置及标高经设计确定后, ,便可

11、按便可按坡度公式确定设计等高线在图面上的位置、间距等坡度公式确定设计等高线在图面上的位置、间距等, ,并处理好与周围地形并处理好与周围地形的竖向关系。道路设计等高线的绘制方法，如图是用设计等高线绘制的的竖向关系。道路设计等高线的绘制方法，如图是用设计等高线绘制的一段山道。一段山道。 图中图中 H-H-路牙高度路牙高度(m) i(m) i1 1-道路纵坡道路纵坡 (%) (%) i i2 2 - -道路横坡道路横坡 (%) i(%) i3 3-人行道横坡（人行道横坡（m m） L L1 1 - -人行道宽度（人行道宽度（m m） L L2 2-道路中线至路牙的宽度道路中线至路牙的宽度 （m m）

12、 依据道路所设定的纵、横坡度及坡向、道路宽度、路拱形状及路牙高依据道路所设定的纵、横坡度及坡向、道路宽度、路拱形状及路牙高度、排水要求等，用坡度公式求取设计等高线的位置。度、排水要求等，用坡度公式求取设计等高线的位置。 设设a a点地面的标高为点地面的标高为HaHa，HaHa也是该点的设计标高，求与也是该点的设计标高，求与HaHa同值的设同值的设计等高线在道路和人行道上的位置。计等高线在道路和人行道上的位置。 求求b b点设计标高点设计标高Hb Hb =Ha- iHb Hb =Ha- i3 3L L1 1(m) (m) 求与求与HaHa同值的设计等高线在人行道与路牙接合处的位置同值的设计等高线

13、在人行道与路牙接合处的位置c,cc,c距距b b为为Lbc(m) Lbc(m) Lbc =i Lbc =i3 3/i/i1 1L1(m)L1(m) 求与求与HaHa同值设计等高线在路拱拱脊上的位置同值设计等高线在路拱拱脊上的位置f f。 先过先过d d点作一直线使垂直于道路中线（即路拱拱脊线）得点作一直线使垂直于道路中线（即路拱拱脊线）得e,ee,e点标高为点标高为 He=Ha+ iHe=Ha+ i2 2L L2 2(m) (m) 则则HaHa在拱脊上的位置在拱脊上的位置f f1 1为距为距e e点距离点距离Hef Hef Hef=(He-Ha)/i Hef=(He-Ha)/i1 1=(Ha+

14、i=(Ha+i2 2L L2 2-Ha)/i-Ha)/i1 1 =i=i2 2/i/i1 1L L2 2 (m) (m) 同法可依次求得同法可依次求得g g、h h、i i各点的位置各点的位置; ;连接连接ah df,fgah df,fg及及hihi便是所求便是所求HaHa设计等高线在图上的位置设计等高线在图上的位置,ed,ed与与ghgh线因与路牙线重合线因与路牙线重合, ,不必绘出。不必绘出。 相邻设相邻设计等高线的位置计等高线的位置, ,依据其等高差值依据其等高差值, ,同法可求出。如该段道路同法可求出。如该段道路( (含人行道含人行道) )平直平直, ,宽度及纵横坡度不变宽度及纵横坡度

15、不变, ,则其设计等高线将互相平行则其设计等高线将互相平行, ,间距相等。反之间距相等。反之, ,道路设道路设计等高线也会因道路转弯、坡度起伏等变化而相应变化。计等高线也会因道路转弯、坡度起伏等变化而相应变化。 求与求与HaHa同值设计等高线在道路边沟上位置同值设计等高线在道路边沟上位置d,dd,d、c c两点间相距两点间相距Lcd(m) Lcd(m) Lcd= Lcd=Ha-(Hc-Ha-(Hc-H)H)/i/i1 1(m) Ha=Hc Lcd=(m) Ha=Hc Lcd=H/IH/I1 1 (m) (m) 图图1-1-111-1-11某街头小游园的竖向设计图某街头小游园的竖向设计图 断面法

16、断面法 用多个断面表示原有地形和设计地形地形的状况的方法。此法便于计算土用多个断面表示原有地形和设计地形地形的状况的方法。此法便于计算土方量。方量。应用断面法设计园林用地，首先要有较精确的地形图。断面的取法可以沿应用断面法设计园林用地，首先要有较精确的地形图。断面的取法可以沿所选定的轴线设计地段的横断面，断面间距视所要求精度而定，见下图也所选定的轴线设计地段的横断面，断面间距视所要求精度而定，见下图也可以在地形图上绘制方格网，方格边长可依设计精度确定，设计方法是在可以在地形图上绘制方格网，方格边长可依设计精度确定，设计方法是在每一方格角点上，求出原地形标高，再根据设计意图求取该点的设计标高。每

17、一方格角点上，求出原地形标高，再根据设计意图求取该点的设计标高。各角点的原地形标高和设计标高进行比较，求得各点的施工标高，依据施各角点的原地形标高和设计标高进行比较，求得各点的施工标高，依据施工标高沿方格网的边线绘制出断面图，沿方格网长轴方向绘制的断面图叫工标高沿方格网的边线绘制出断面图，沿方格网长轴方向绘制的断面图叫纵断面图：沿其短轴方向绘制的断面图叫横断面图。纵断面图：沿其短轴方向绘制的断面图叫横断面图。 从断面图上可以了解各方格点上的原地形标高和设计地形标高，这种图纸从断面图上可以了解各方格点上的原地形标高和设计地形标高，这种图纸便于土方量计算，也方便施工，见本章附图便于土方量计算，也方

18、便施工，见本章附图2 2。其缺点是不能一目了然地显。其缺点是不能一目了然地显示出地形变化的趋势和地貌细节，另外这种方法在设计需要进行调整时，示出地形变化的趋势和地貌细节，另外这种方法在设计需要进行调整时，几乎需要重新设计和计算，比较麻烦，但在局部的竖向设计中，它还是一几乎需要重新设计和计算，比较麻烦，但在局部的竖向设计中，它还是一种常用的方法。种常用的方法。 图图1-1-121-1-12断面法绘制的某场地的竖向设计图断面法绘制的某场地的竖向设计图 3、园路选线对土方的影响。园路选线对土方的影响。园路路基一般有几种类型，见图园路路基一般有几种类型，见图1-1-1-141-14。在山坡上修筑路基，

19、大致有三种情况：。在山坡上修筑路基，大致有三种情况：a.a.全挖式；全挖式；b.b.半挖半挖式；式；c.c.全填式。在沟谷低洼的潮湿地段或桥头引道等处道路的路全填式。在沟谷低洼的潮湿地段或桥头引道等处道路的路基须修成路堤；有时道路通过山口或陡峭地形，为了减少道路坡基须修成路堤；有时道路通过山口或陡峭地形，为了减少道路坡度路基往往做成堑式路基。园路除主路和部分次路，因运输、养度路基往往做成堑式路基。园路除主路和部分次路，因运输、养护车辆的行车需要，要求较护车辆的行车需要，要求较平坦外，其余园路均可任其平坦外，其余园路均可任其随地势蜿蜒起伏。有的甚至随地势蜿蜒起伏。有的甚至造奇设险以引人入胜，所以

20、造奇设险以引人入胜，所以园路设计的余地较大。尤其园路设计的余地较大。尤其是山道，应该在结合地形，是山道，应该在结合地形，利用地形、地物上等方面，利用地形、地物上等方面，多动脑筋，避免大挖大填，多动脑筋，避免大挖大填，避免或减少出现图中避免或减少出现图中a a、c c、d d、e e的情况，道路选线除了的情况，道路选线除了满足其导游和交通目的外，满足其导游和交通目的外，还要考虑如何减少土方工程还要考虑如何减少土方工程量。量。4 4 多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山。多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山。5 5 缩短土方调配运距，减少小搬运，前者是设计时可以解决的问题，缩短土方调配运距，减

21、少小搬运，前者是设计时可以解决的问题， 即即在作土方调配图时，考虑周全，将调配运距缩到最短；而后者则属于施工在作土方调配图时，考虑周全，将调配运距缩到最短；而后者则属于施工管理问题，往往是因为运输道路不好或施工现场管理混乱等原因，卸土不管理问题，往往是因为运输道路不好或施工现场管理混乱等原因，卸土不到位，甚或卸错地方而造成的。到位，甚或卸错地方而造成的。 6 6 合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。 土方量计算一般是根据附有原地形等高线的设计地形来进行的，但通土方量计算一般是根据附有原地形等高线的设计地形来进行的，但通过计算，有时反过来又

22、可以修订设计图中不合理之处，使图纸更臻完过计算，有时反过来又可以修订设计图中不合理之处，使图纸更臻完善。另外土方量计算所得资料又是基本建设投资预算和施工组织设计善。另外土方量计算所得资料又是基本建设投资预算和施工组织设计等项目的重要依据。所以等项目的重要依据。所以土方量的计算在园林设计工作中是必不可少土方量的计算在园林设计工作中是必不可少的。的。 土方量的计算工作，就其要求精确程度，可分为土方量的计算工作，就其要求精确程度，可分为估算和计算估算和计算。在规划。在规划阶段，土方量的计算无须过分精细，只作毛估即可。而在作施工图时，阶段，土方量的计算无须过分精细，只作毛估即可。而在作施工图时，土方工

23、程量则要求比较精确。土方工程量则要求比较精确。 计算土方量的方法很多，常用的大致可归纳为以下四类。计算土方量的方法很多，常用的大致可归纳为以下四类。(1)(1)平均断面平均断面法；法；(2)(2)方格网法；方格网法；(3)(3)等高面法。等高面法。 平均断面法对线形物体施工计算平均断面法对线形物体施工计算土方有用，例如，车道或人行道。土方有用，例如，车道或人行道。在平面图上，首先把中心线细分在平面图上，首先把中心线细分成相等的间距，以站点标记。在成相等的间距，以站点标记。在最终的计算时，间距细分得越小、最终的计算时，间距细分得越小、精确度越高。精确度越高。 然后在每个站点挖掘横断面。计算横断面

24、的面积。对于横断面上的每然后在每个站点挖掘横断面。计算横断面的面积。对于横断面上的每个间距上，其体积通过横断面的平均面积乘以站点间的长度得出。找个间距上，其体积通过横断面的平均面积乘以站点间的长度得出。找到平均面积，使测定体积的不规则形状抵平。计算公式为：到平均面积，使测定体积的不规则形状抵平。计算公式为：体积平均横断面面积体积平均横断面面积X X分断长度分断长度l 在建园过程中，不管是原地形或设计地形，经常会碰到一些类似锥体、在建园过程中，不管是原地形或设计地形，经常会碰到一些类似锥体、棱台等几何形体的地形单体，如图棱台等几何形体的地形单体，如图1-2-11-2-1中所示的山丘、池塘等。这些

25、地形中所示的山丘、池塘等。这些地形单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算, ,表表l-2-1l-2-1中所列公式可供选中所列公式可供选用。此法简便，但精度较差，多用于估算。见图用。此法简便，但精度较差，多用于估算。见图1-2-11-2-1，表，表1-2-11-2-1图图1-2-1 1-2-1 套用近似的规则图形估算土方量套用近似的规则图形估算土方量表表1-2-11-2-1 例例: :设有一土堤，计算段两端断面呈梯形，各边数值如图设有一土堤，计算段两端断面呈梯形，各边数值如图1-2-51-2-5示。二断示。二断面之间的距离为面之间的距离为6Om6Om，试

26、比较用算术平均法和拟棱台公式计算所得结果。，试比较用算术平均法和拟棱台公式计算所得结果。 先求先求S S1 1、S S2 2面积面积 S S1 1= =1.851.85* *(3+6.7)+(2.5-1.85)(3+6.7)+(2.5-1.85)* *6.76.7/2 /2 =11.15m =11.15m2 2 S S2 2= =2.52.5* *(3+8)+(3.6-2.5)(3+8)+(3.6-2.5)* *8 8/2 /2 =18.15m =18.15m2 2 用算术平均法求土方量用算术平均法求土方量 V=(SV=(S1 1+S+S2 2) )* *L/2 L/2 V=(11.5+18.

27、15) V=(11.5+18.15)* *60/2=879m60/2=879m3 3 用拟棱台公式即公式（用拟棱台公式即公式（1-91-9）求土堤土方量。）求土堤土方量。 i)i) 用求棱台中截面面积公式求中截面面积。用求棱台中截面面积公式求中截面面积。 S S0 0=(S=(S1 1+S+S2 2+2S+2S1 1S S2 2 )/4= (11.15+18.15+211.15 )/4= (11.15+18.15+211.1518.15)/4 18.15)/4 =14.44m =14.44m2 2 V=(S V=(S1 1+S+S2 2+4 S+4 S0 0)L/6= (11.15+18.15

28、+4)L/6= (11.15+18.15+4* *14.44)14.44)* *60/6 60/6 =870.6m =870.6m3 3 ii) ii) 用用S S1 1及及S S2 2各对应边的算术平均值求取各对应边的算术平均值求取S S0 0 S S0 0= =21.75(3+7.35)+(3.05-2.18)7.3521.75(3+7.35)+(3.05-2.18)7.35/2 =14.46m/2 =14.46m2 2 V=(SV=(S1 1+S+S2 2+4S+4S0 0)/6=(11.15+18.15+4)/6=(11.15+18.15+4* *14.46)14.46)* *60/6

29、 =871.6m60/6 =871.6m3 3 由上述计算可知，二种计算由上述计算可知，二种计算S S0 0面积的方法，其所得结果相差无几，面积的方法，其所得结果相差无几，而二者与算术平均法所得结果相比较，则相差较多。而二者与算术平均法所得结果相比较，则相差较多。用垂直断面法求土方体积，比较繁琐的工作是断面面积的计算。计算用垂直断面法求土方体积，比较繁琐的工作是断面面积的计算。计算断面积的方法多种多样，对形状不规则的断面既可用求积仪求其面积，断面积的方法多种多样，对形状不规则的断面既可用求积仪求其面积，也可用也可用“方格纸法方格纸法”、“平行线法平行线法”或或“割补法割补法”等方法进行计算，等

30、方法进行计算，但这些方法也费时间，以下介绍几种常见断面面积的计算公式表。但这些方法也费时间，以下介绍几种常见断面面积的计算公式表。 在建园过程中在建园过程中, ,地形改造除挖湖堆山地形改造除挖湖堆山, ,还有许多大大小还有许多大大小小的各种用途的地坪、缓坡地平整场地的工作是将原来高小的各种用途的地坪、缓坡地平整场地的工作是将原来高低不平的、低不平的、比较破碎的地形按设计要求整理成为平坦的具比较破碎的地形按设计要求整理成为平坦的具一定坡度的场地，一定坡度的场地，如：停车场、集散广场、体育场、露天如：停车场、集散广场、体育场、露天演出场等等。整理这类地块的土方计算演出场等等。整理这类地块的土方计算

31、最适宜用方格网法最适宜用方格网法。 某块地将整成三坡向广场，纵坡某块地将整成三坡向广场，纵坡1.5%1.5%，横坡，横坡2%2%，土方就地平衡，求其施工标高和土方量土方就地平衡，求其施工标高和土方量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在一起进行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在一起进行的。的。这种方法也叫这种方法也叫“取土坑法取土坑法”，对挖掘是有用的。，对挖掘是有用的。其工作程序是其工作程序是:(1):(1)在附有等高线的施工现场地形图上作方格网控制施在附有等高线的施工现场地形图上作方格网控制施工场地工场地, ,方格边长数值取决于所要求的计算精度和地形变化的复

32、杂程度。在方格边长数值取决于所要求的计算精度和地形变化的复杂程度。在园林中一般用园林中一般用2040m2040m，(2)(2)在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高( (或把方格网各角点测设到地面上或把方格网各角点测设到地面上, ,同时测出各角点的标高同时测出各角点的标高, ,并标记在图上并标记在图上); ); (3)(3)依设计意图依设计意图( (如如: :地面的形状、坡向、坡度值等地面的形状、坡向、坡度值等) )确定各角点的设计标确定各角点的设计标高高;(4);(4)比较形标高和设计标高比较形标高和设计标高, ,求出施工标高求出施工标高;(5);(

33、5)土方计算土方计算, ,其具体计算步其具体计算步骤和方法结合实例加以阐明。骤和方法结合实例加以阐明。 1 1 根据场地情况作边长根据场地情况作边长20m20m的方格控制网的方格控制网 用内插法求出各角点原地用内插法求出各角点原地形标高。形标高。 2 2 求平整标高求平整标高H H0 0 把一块高低不平的地面在保证土方平衡的提把一块高低不平的地面在保证土方平衡的提下，挖高垫低使土地成为水平的，这个水平面的高程就是平整标高。下，挖高垫低使土地成为水平的，这个水平面的高程就是平整标高。 图图1-2-12 1-2-12 方格网标注位置图方格网标注位置图图图1-2-151-2-15平整地形透视图平整地

34、形透视图 该土体自水准面以上经平整后的体积该土体自水准面以上经平整后的体积V V平平 V V平平=H=H0 0* *N N* *a a2 2 式中式中V V平平该土体自水准面以上经平整后的体积；该土体自水准面以上经平整后的体积； H H0 0=V/Na=V/Na2 2 NN方格数；方格数； H H0 0平整标高；平整标高； aa方格边长方格边长 根据平整前后这块土体体积相等的条件根据平整前后这块土体体积相等的条件 V V平平=V=V原原=V=V设设 平整前体积为各方格体积之和平整前体积为各方格体积之和 V V原原= V= V原原1 1+ V+ V原原2 2+ V+ V原原3 3+ V+ V原原

35、4 4+ V+ V原原5 5 +V +V原原6 6+ V+ V原原7 7+ V+ V原原8 8 每个方格体积为底面积乘平均高度每个方格体积为底面积乘平均高度 V V原原1 1=a=a2 2* *(h(h1-11-1+ h+ h1-21-2+ h+ h1-31-3+ h+ h1-41-4)/4 )/4 依次类推出现，组成一个方格的点其高程在运算过程中计算一次；组依次类推出现，组成一个方格的点其高程在运算过程中计算一次；组成两个方格的点其高程在运算过程中计算两次；组成三个方格的点其高程成两个方格的点其高程在运算过程中计算两次；组成三个方格的点其高程在运算过程中计算三次；组成四个方格的点其高程在运算

36、过程中计算四次。在运算过程中计算三次；组成四个方格的点其高程在运算过程中计算四次。 H H0 0* *N N* *a a2 2= =（hh1 1+2h+2h2 2+3h+3h3 3+4h+4h4 4）* * a a2 2/4 /4 H H0 0= =（hh1 1+2h+2h2 2+3h+3h3 3+4h+4h4 4）/4N /4N （1-191-19） 式中式中h h1 1计算时使用一次的角点高程；计算时使用一次的角点高程； h h2 2计算时使用三次的角点高程；计算时使用三次的角点高程； h h3 3计算时使用三次的角点高程；计算时使用三次的角点高程； h h4 4计算时使用四次的角点高程。

37、计算时使用四次的角点高程。 公式公式(1-19)(1-19)求得的求得的HoHo只是初步的只是初步的, ,实际工作中影响平整标高的还实际工作中影响平整标高的还有其它因素有其它因素, ,如外来土方和弃土的影响如外来土方和弃土的影响, ,施工场地有时土方有余施工场地有时土方有余, ,而其场地而其场地又有需求又有需求, ,设计时便可考虑多挖。有时由于场地标高过低设计时便可考虑多挖。有时由于场地标高过低, ,为使场地标高达为使场地标高达到一定高度到一定高度, ,而需运进土方以补不足。这些运进或外弃的土方量直接影响而需运进土方以补不足。这些运进或外弃的土方量直接影响到场地的设计标高和土方平衡到场地的设计

38、标高和土方平衡, ,设这些外弃的设这些外弃的( (或运进的或运进的) )土方体积为土方体积为Q,Q,则则这些土方影响平整标高的修正值这些土方影响平整标高的修正值AhAh应是应是: : h=Q/Nah=Q/Na2 2 (1-19) (1-19)可改写成可改写成 H H0 0=(h=(h1 1+2h+2h2 2+3h+3h3 3+4h+4h4 4)/4N)/4NQ/NaQ/Na2 2 (1-20) (1-20) 此外土壤可松性等对土方的平衡也有影响。此外土壤可松性等对土方的平衡也有影响。 例题中例题中hh1 1=h=h1-11-1+h+hl-5l-5十十h h2-12-1+h+h2-52-5+h+

39、h4-14-1十十h h4-34-3 =20.29+20.23+19.37+19.64+18.79+19.32 =117.64 =20.29+20.23+19.37+19.64+18.79+19.32 =117.64 2h 2h2 2=(h=(h1-21-2+h+h1-31-3 +h +h1-41-4+ h+ h3-13-1+ h+ h3-33-3+ h+ h4-24-2) )* *2 2 =(20.54+20.89+21.00+19.50+19.39+19.35) =(20.54+20.89+21.00+19.50+19.39+19.35)2 =241.34 2 =241.34 3h 3h3

40、 3= =（h h2-22-2 +h +h2-42-4）3 =(19.91+20.15)3 =(19.91+20.15)3 =120.183 =120.18 4h 4h4 4= =（h h2-32-3+h+h3-23-2）4 =(20.21+20.50)4 =(20.21+20.50)4 =162.84 4 =162.84 代入公式代入公式(1-19) N=8 (1-19) N=8 H H0 0=(117.64+241.34+120.18+162.84)/32 20.06m =(117.64+241.34+120.18+162.84)/32 20.06m 20.06 20.06就是例题就是例题

41、( (图图1-2-13)1-2-13)中的平整标高。中的平整标高。平整标高同样实用于设计地形，区别在于含有平整标高同样实用于设计地形，区别在于含有X X H H0 0= =（hh设设1 1+2h+2h设设2 2+3h+3h设设3 3+4h+4h设设4 4）/ 4 N / 4 N （1-191-19） hh1 1=x-0.8+x-0.8+x-1.1+x-1.1+x-1.3+x-1.3 =6x-6.4m =x-0.8+x-0.8+x-1.1+x-1.1+x-1.3+x-1.3 =6x-6.4m 2h 2h2 2 =(x-0.4+x+x-0.4+x-1.0+x-1.0+x-0.9)=(x-0.4+x

42、+x-0.4+x-1.0+x-1.0+x-0.9)2 =12x-7.4m 2 =12x-7.4m 3h 3h3 3 =(x-0.7+x-0.7) =(x-0.7+x-0.7) 3 =6x-4.2m 3 =6x-4.2m 4h 4h4 4 =(x-0.3+x-0.6)=(x-0.3+x-0.6)4 =8x-3.6m 4 =8x-3.6m H H0 0=(6x-6.4+12x-7.4+6x-4.2+8x-3.6)/32 = x-0.675 =(6x-6.4+12x-7.4+6x-4.2+8x-3.6)/32 = x-0.675 H H0 0=X-0.675 H=X-0.675 H0 0=20.26

43、 X=20.06+0.675=20.74 =20.26 X=20.06+0.675=20.74 以此求出各角点设计高程的确定值。以此求出各角点设计高程的确定值。 、确定、确定HoHo的位置的位置 HoHo的位置确定得是否正确的位置确定得是否正确, ,不仅直接影响着土方计不仅直接影响着土方计算的平衡虽然通过不算的平衡虽然通过不断调整设计标高最终也断调整设计标高最终也能使挖方、填方达到能使挖方、填方达到( (或或接近接近) )平衡平衡, ,但这样做必但这样做必然要花费许多时间然要花费许多时间, ,而而且也会影响平整场地设且也会影响平整场地设计的准确性。计的准确性。 确定确定HoHo位置的方法位置的

44、方法有二有二: : a. a.图解法图解法 图解法适用于形状图解法适用于形状简单规则的场地。如正简单规则的场地。如正方形、长方形、圆形的方形、长方形、圆形的等。见图等。见图1-2-171-2-17。 b.b.数学分析法数学分析法 此法可适应任何形状场地的此法可适应任何形状场地的HoHo定位。数学分析法是假设一个和我定位。数学分析法是假设一个和我们所要求的设计地形完全一样们所要求的设计地形完全一样( (坡度、坡向、形状、大小完全相同坡度、坡向、形状、大小完全相同) )的土体的土体, ,再从这块土体的假设标高反求其平整标高的位置。再从这块土体的假设标高反求其平整标高的位置。 我们将图我们将图1-2

45、-131-2-13按所给的条件画成立体图，见图按所给的条件画成立体图，见图1-2-181-2-18，图中，图中1-1-3 3点最高点最高, ,设其设计标高为设其设计标高为x x，则依给定的坡向、坡度和方格边长，则依给定的坡向、坡度和方格边长, ,可以立即可以立即算出其它各角点的假定设计标高，以点算出其它各角点的假定设计标高，以点4-2(4-2(或或4-4)4-4)为例，点为例，点4-2(4-2(或或4-4)4-4)在在4 4一一3 3点的下坡，距离点的下坡，距离L=20mL=20m，设计坡度，设计坡度i=2%i=2%，则点，则点4-24-2和点和点473473之间的高差之间的高差为为: h=i

46、L=0.02: h=iL=0.0220=0.4m 20=0.4m 所以点所以点4-24-2的假定设计标高为的假定设计标高为X-0.4mX-0.4m，而在纵向方向的点，而在纵向方向的点2323，因其海计纵坡为因其海计纵坡为1.5%1.5%，所以该点较，所以该点较1-31-3点低点低0.3m0.3m，其假定设计标高应为，其假定设计标高应为x-x-0.3m0.3m。依此类推，便可将各角点的假定设计标高求出。再将图中各角点假。依此类推，便可将各角点的假定设计标高求出。再将图中各角点假定标高值代入公式定标高值代入公式(1-19)(1-19)。则。则 求点求点4-44-4的设计标高，就可依次将其它角点的设

47、计标高求出的设计标高，就可依次将其它角点的设计标高求出, ,见见图图1-2-201-2-20，根据这些设计标高，根据这些设计标高, ,求得的挖方量和填方量比较接近。求得的挖方量和填方量比较接近。 代入法求代入法求H H0 0的位置图的位置图4 4、求施工标高施工标高、求施工标高施工标高 施工标高施工标高= =原地形标高原地形标高-设计标高设计标高 得数得数+ +号者为挖方号者为挖方, ,+ +号者为填方。号者为填方。 、 求零点线求零点线 所谓零点是指不挖不填的点所谓零点是指不挖不填的点, ,零点的联线就是零点线零点的联线就是零点线, ,它它是挖方和填方区的分界线是挖方和填方区的分界线, ,因

48、而因而零点线成为土方计算的重要依据之一。零点线成为土方计算的重要依据之一。 在相邻二角点之间在相邻二角点之间, ,如若施工标高值一为如若施工标高值一为”+”+”数，一为数，一为“-”-”数，数，则它们之间必有零点存在，其位置可用下式求得。则它们之间必有零点存在，其位置可用下式求得。 X=hX=h1 1* *a/(ha/(h1 1+h+h2 2) ) 式中式中 x-x-零点距零点距h h1 1 一端的水平距离一端的水平距离(m); (m); h h1 1, h, h2 2-方格相邻二角点的施工标高绝对值方格相邻二角点的施工标高绝对值(m); (m); a- a-方格边长方格边长(m). (m).

49、 例题中，以方格例题中，以方格的点的点1-11-1和点和点2-12-1为例，求其零点，为例，求其零点，1-11-1点施工标高为点施工标高为+0.35m,2-1+0.35m,2-1点施工标高为点施工标高为-0.27m,-0.27m,取绝对值代入公式（取绝对值代入公式（1-211-21）。）。 h1=0.35 h2=0.27 a=20 x=11.3m h1=0.35 h2=0.27 a=20 x=11.3m 零点位于点零点位于点”1-1”11.3m1-1”11.3m处（或距点处（或距点”2-1”8.7m2-1”8.7m处）同法求出其余零处）同法求出其余零点，并依地形特点将各零点联接成零点线，按零点

50、线将挖方区和填方区分开，点，并依地形特点将各零点联接成零点线，按零点线将挖方区和填方区分开，以便计算其土方量。以便计算其土方量。 图图 1-2-20 1-2-20 某公园广场挖填方区划图某公园广场挖填方区划图 、 土方计算土方计算 零点线为计算提零点线为计算提供了填方、挖方供了填方、挖方的面积，而施工的面积，而施工标高又为计算提标高又为计算提供了挖方和填方供了挖方和填方的高度。依据这的高度。依据这些条件，便可选些条件，便可选择适宜的公式求择适宜的公式求出各方格的土方出各方格的土方量。量。 由于零点线由于零点线切割方格的位置切割方格的位置不同，形成各种不同，形成各种形状的棱柱体，形状的棱柱体，以

51、下将各种常见以下将各种常见的棱柱体及其计的棱柱体及其计算公式列表如下算公式列表如下（图（图1-2-211-2-21）。）。 图图1-2-211-2-21方格网计算土方量公式方格网计算土方量公式 在例题中方格在例题中方格四个角点的施工标高值全为四个角点的施工标高值全为”+”+”号，是挖方，用公号，是挖方，用公式（式（1-221-22）计算）计算 V V=106m=106m3 3 方格方格中二点为挖方，二点为填方用公式（中二点为挖方，二点为填方用公式（1-231-23）计算。则）计算。则 +V+V1 1=a(b+c)=a(b+c)* *h/8 h/8 a=20m b=11.25m c=12.25m

52、 a=20m b=11.25m c=12.25m h=h/4=0.55/4 m h=h/4=0.55/4 m +V1=32.3m +V1=32.3m3 3 -V1=16.5m -V1=16.5m3 3 依法可将其余各个方格的土方量逐一求出，并将计算结果逐项填依法可将其余各个方格的土方量逐一求出，并将计算结果逐项填入土方量计算表（表入土方量计算表（表1-2-31-2-3）。）。 土方量计算方法除应用上述公式计算外土方量计算方法除应用上述公式计算外, ,还可使用还可使用土方工程土方工程量计算表量计算表（见本章附录）（见本章附录）, ,或或土方量计算图表土方量计算图表( (也叫诺莫图也叫诺莫图),)

53、,见见图图1-2-231-2-23、2424、2525。图图 1-2-22 1-2-22 某公园广场土方量调配图某公园广场土方量调配图 表表1-2-3 1-2-3 土方平衡表土方平衡表 、绘制土方平衡表及土方调配图、绘制土方平衡表及土方调配图土方平衡表和土方调配图是土方施工中必不可少的图纸资料土方平衡表和土方调配图是土方施工中必不可少的图纸资料, ,是施工组织是施工组织设计的主要依据设计的主要依据, ,从土方平衡表上可以一目了然地了解各个区的出土量和需土从土方平衡表上可以一目了然地了解各个区的出土量和需土量、调拨关系和土方平衡情况。在调配图上则可更清楚地看到各区的土方盈量、调拨关系和土方平衡情

54、况。在调配图上则可更清楚地看到各区的土方盈缺情况缺情况, ,土方的调拨量土方的调拨量, ,调拨方向和距离。调拨方向和距离。附录附录20m20m20m20m方格计算表方格计算表 计算表使用说明计算表使用说明 一、零点位置计算表的用法一、零点位置计算表的用法 有方格如图附有方格如图附-1,-1,其角点其角点a a的施工标高为的施工标高为”+”+”值值, ,而角点而角点f f施工标施工标高为高为 一一 值值, ,所以所以afaf边有零点。其位置可查零点位置计算表。求法如下：边有零点。其位置可查零点位置计算表。求法如下：以施工标高值较小的以施工标高值较小的0.070.07为定值为定值,0.10,0.1

55、0为变数为变数, ,从计算表从计算表r r一中找到一中找到h h为为0.07(0.07(黑体字黑体字),),再在其下找变数再在其下找变数0.l00.l0和和0.100.10对应的对应的x x值值8 8即为所求。它表即为所求。它表示角点示角点f f至零点的距离为至零点的距离为8m(8m(反之反之a a点至零点的距离为点至零点的距离为12m)12m)。余类推。余类推。 二、土方量计算表的用法二、土方量计算表的用法 仍以图附仍以图附-1-1为例为例, ,该方格四角施工标高和填挖面积如图附该方格四角施工标高和填挖面积如图附-2-2所示所示, ,先求先求 +V ,b=12. c=20,h=0.10,+V

56、 ,b=12. c=20,h=0.10,查表得查表得4.00,4.00,所以所以+V1=4.0m+V1=4.0m3 3, ,再求再求- -VI,VI,其其b=8,c=20,b+c=28,Zh=0.07+0.05=0.12,b=8,c=20,b+c=28,Zh=0.07+0.05=0.12,查表查表hh栏只有栏只有0.10.1，0.2,0.2,没有没有0.12,0.12,遇到这种情况遇到这种情况, ,可求出可求出h=0.1h=0.1的得数的得数7,7,再乘再乘1.21.2便可求得便可求得8.4m8.4m3 3, ,余类推。余类推。等高面法等高面法( (水平断面法水平断面法) ) 等高面法是沿等高

57、线取断面等高面法是沿等高线取断面, ,等高距即为二相邻断面的高等高距即为二相邻断面的高, ,计算方法同计算方法同断面法。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。等高面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。我国园林素尚自然，我国园林素尚自然，园林中山水布局讲究，地形的设计要求因地制宜，充分利用原地形，以节园林中山水布局讲究，地形的设计要求因地制宜，充分利用原地形，以节约工力。同时为了造景又要使地形起伏多变。总之，挖湖堆山的工程是在约工力。同时为了造景又要使地形起伏多变。总之，挖湖堆山的工程是在原有的崎岖不平的地面上进行的。所以计算土方量时必须考虑到原有地形原有的崎岖不平的地面上进

58、行的。所以计算土方量时必须考虑到原有地形的影响，这也是自然山水园土方计算较繁杂的原因。由于园林设计图纸上的影响，这也是自然山水园土方计算较繁杂的原因。由于园林设计图纸上的原地形和设计地形均用等高线表示，因而采用等高面法进行计算最为便的原地形和设计地形均用等高线表示，因而采用等高面法进行计算最为便当。实例说明其计算步骤与方法。当。实例说明其计算步骤与方法。 例例: :某公园局部某公园局部( (为了便于说明，为了便于说明，只取局部只取局部) )地形过于低洼，不适地形过于低洼，不适于一般植物的生长和游人活动。于一般植物的生长和游人活动。现拟按设计水体挖掘线将低洼现拟按设计水体挖掘线将低洼处挖成水生植

59、物栽植池处挖成水生植物栽植池( (常水位常水位为为48.5Om)48.5Om)，挖出的土方加上自，挖出的土方加上自公园内其它局部调运来的公园内其它局部调运来的1000m1000m3 3土方，适当将地面垫高，土方，适当将地面垫高，以适应一般乔灌木的生长要求，以适应一般乔灌木的生长要求，并在池边堆一座土丘，试计算并在池边堆一座土丘，试计算其土方量。其土方量。 c c、求设计、求设计水体挖方量水体挖方量计算方法如下计算方法如下: : V V挖挖=A=AH-mHH-mH2 2L/2 (1-17)L/2 (1-17)式中式中A-A-基准面基准面( (标高标高48.55m)48.55m)范围内的面积范围内

60、的面积(m(m2 2) ) H- H-最大挖深值最大挖深值( (也可以取挖深平值也可以取挖深平值,m) ,m) m- m-坡度系数坡度系数 L-L-岸坡的纵向长度岸坡的纵向长度(m)(m)。 图图1-2-91-2-9中的水生植物栽植池测得其设计湖岸线包围的面积中的水生植物栽植池测得其设计湖岸线包围的面积A950mA950m2 2；挖深；挖深H=48.55-47.00=1.55mH=48.55-47.00=1.55m； 坡度系数坡度系数m4m4平均值平均值; ;岸坡纵长岸坡纵长L150m; L150m; 代入公代入公式式:V:V挖挖=A=AH-mHH-mH2 2L/2=950L/2=950* *