1.场地平整
建筑场地通常按照平面图竖向设计要求,设置在一个高程或几个不同高程的平面上。所以土方工程施工时,必须对建设场地进行平整。场地平整就是将高低不平的天然地面改造成我们所要求的设计的平坦地面。当场地对高程无特殊要求时,一般可以根据在平整前和平整后的土方量相等的原则来确定场地的设计高程,使挖土土方量和填土土方量基本一致,从而减少场地土方施工的工程量,使开挖出的土方得到合理的利用。
2.确定场地设计标高时应考虑的因素
场地设计标高一般由设计单位确定,它是进行场地平整和土方量计算的依据.合理地确定场地设计标高,对减少土方量、节约土方运输费用以及加快建设速度都具有十分重要的经济意义.选择设计标高时,需考虑以下因素:
(1)满足建筑规划、生产工艺和运输的要求。
(2)尽量利用地形,以减小挖填土方量。
(3)场地内的挖方、填方尽量平衡且土方量最小(面积大、地形又复杂时例外),以便降低土方工程的施工费用。
(4)场内要有一定的泄水坡度(i≥0.2％),以满足排水的要求。
(5)考虑最高洪水水位的要求。
(6)满足市政道路与规划的要求。
3.初步确定场地设计标高
小型场地平整如对场地标高无特殊要求,一般可以根据平整前后土方量相等的原则求得设计标高,但是这仅仅意味着把场地推平,使土方量和填方量保持平衡,并不能从根本上保证土方量调配最小。
计算场地设计标高时,首先在场地的地形图上根据要求的精度划分边长a为10~40m的方格网,如图1-1(a)所示,然后标出各方格角点的自然标高。各角点的自然标高可根据地形图上相邻两等高线的标高,用插入法求得,当无地形图或场地地形起伏较大(用插入法误差较大)时,可在地面用木桩打好方格网,然后用仪器直接测出自然标高。
按照挖填方平衡的原则,如图1-1(b)所示,场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。可按下式计算:
所以 
式中 H0——所计算场地的设计标高(m);
a——方格边长(m);
M——方格网个数;
H16、H17、H21、H22——任一方格的四个角点的标高(m)。
图1-1 场地设计标高计算简图
(a)地形图上划分方格网;(b)设计标高示意图1—等高线;2—自然地面;3—设计标高平面;4—零线
由于相邻方格具有公共的角点标高,在一个方格网中,某些角点是四个相邻方格的公共角点,其标高需加四次;某些角点是三个相邻方格的公共角点,其标高需加三次;而某些角点标高仅需加两次;又如方格网四角的角点标高仅需加一次,因此,上式可改写成
式中 H1——一个方格仅有的角点标高(m);
H2——两个方格共有的角点标高(m);
H3——三个方格共有的角点标高(m);
H4——四个方格共有的角点标高(m)。
4.场地设计标高的调整
(1)由于土的可松性,按H0进行施工,会使填土有剩余,为此需相应地提高设计标高,以达到土方量的实际平衡。
(2)场地泄水坡度对角点设计标高的影响。
(3)由于设计标高以上的各种填方工程(如场区上填筑路堤)需降低设计标高,或者由于设计标高以下的各种挖方工程(如挖河道、水池、基坑等)需提高设计标高。
(4)根据经济比较的结果,将部分挖方就近弃于场外,或部分填方就近取于场外而引起挖、填土方量的变化后,需增减设计标高。
5.考虑泄水坡度对角点设计标高的影响
根据上述计算及调整后的场地设计标高进行场地平整时,整个场地将处于同一水平面,但实际上由于排水的要求,场地表面均应有一定的泄水坡度。因此,应根据场地泄水坡度的要求(单向泄水或双向泄水),计算出场地内各方格角点实际施工时所采用的设计标高。
(1)单向泄水时,场地各点设计标高的求法。场地用单向泄水时,以计算出的设计标高H0作为场地中心线(与排水方向垂直的中心线)的标高,如图1G2所示,则场地内任意一点的设计标高为
式中 Hn——场地内任意一点的设计标高(m);
L——该点至H0的距离(m);
i——场地泄水坡度,不小于0.2％;
±——该点比H0点高则取“＋”,反之,取“－”。
(2)双向泄水时,场地各点设计标高的求法。场地用双向泄水时,以计算出的设计标高H0作为场地中心点的标高,如图1-3所示,场地内任意一点的设计标高为
式中 lx、ly——该点于x—y、y—y方向距场地中心线的距离;
ix、iy——该点于x—x、y—y方向的泄水坡度。
图1-2 单向泄水坡度的场地
图1-3 双向泄水坡度的场地
6.平整场地土方量计算
大面积场地平整的土方量,通常采用方格网法计算。即根据方格网各方格角点的自然地面标高和实际采用的设计标高,算出相应角点的填挖高度(施工高度),然后计算每一方格的土方量,并算出场地边坡的土方量。这样便可求得整个场地的填、挖土方总量.其步骤如下:
(1)划分方格网并计算各方格角点的施工高度.根据已有地形图,将场地划分为若干个方格。方格边长一般为20m、30m、40m,将设计高程和自然地面高程分别标注在方格网点上。各方格角点的施工高度按下式计算:
式中 hn——角点施工高度,即各角点的挖填高度,“＋”为挖,“－”为填;
Hn——角点的设计标高(若无泄水坡度,即为场地的设计标高);
H——各角点的自然地面标高。
(2)计算零点位置,标出零线。当同一方格4个角点的施工高度全为“＋”或全为“－”时,说明该方格内的土方全部为填方或全部为挖方;如果一个方格中一部分角点的施工高度为“＋”,而另一部分为“－”时,说明此方格中的土方一部分为填方,而另一部分为挖方,这时必定存在不挖不填的点,这样的点叫作零点;把一个方格中的所有零点都连接起来,形成的直线或曲线叫作零线,即挖方与填方的分界线。
图1-4 零点的计算法
计算零点的位置,是根据方格角点的施工高度用几何法求出,如图1-4所示。
零点的位置按下式计算,即
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(m),均用绝对值表示;
a——方格网的边长(m)。
(3)计算方格土方工程量。按方格网底面积图形和表1-4所列公式,计算每个方格内的挖方或填方量。表内公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高度而得出的,即平均高度法。
表1-4 常用方格网点计算公式
续表
7.边坡土方量计算
某一场地边坡的平面示意图,如图1-5所示,从图中可看出,边坡的土方量可以划分为两种近似几何形体来计算:一种为三角棱锥体;另一种为三角棱柱体。其计算公式如下。
图1-5 场地边坡的平面示意图
(1)三角棱锥体边坡体积。三角棱锥体边坡体积(图1-5中的①)计算公式如下
式中 l1——边坡①的长度;
A1——边坡①的端面积,即
式中 h2——角点的挖土高度;
m——边坡的坡度系数。
(2)三角棱柱体边坡体积。三角棱柱体边坡体积(图1-5中的④)计算公式如下
当两端横断面面积相差很大的情况下,V4为
式中 l4——边坡④的长度(m);
A1、A2、A0——边坡④两端及中部的横断面面积(mm2),算法同上(图1-5剖面是近似表示,实际上地表面不完全是水平的)。
8.场地总土方量计算
计算场地总土方量时,先按上表求出各方格的挖、填方土方量和场地周围边坡的挖、填方土方量,把挖、填方土方量分别加起来,就得到场地挖、填方的总土方量。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
