方格网计算土方例题.docx
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方格网计算土方例题
、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.
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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.小型场地一一挖填平衡法;
B.大型场地一一最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标咼(按挖填平衡),也就是设计标咼。
如果已知设计标咼,1.2步可跳过
场地初步标高:
H0=(∑H什2∑H2+3∑H3+4∑H4)∕4M
H1--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=HQ±Li
②双向排水时,各方格角点设计标高为:
Hn=HQ±LXix±Lyiy
3.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;
hl、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:
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I1――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
6
式中14――边坡④的长度;
A1、A2、Ao――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】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
由公式1」得:
图1-8施工高度及零线位置
⑵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:
x1=20*0.1∕(0.1+0.34)=4.55(m)x1=20*0.19∕(0.19+0.1)=13.10(m)x1=20*0.1∕(0.1+0.16)=7.69(m)
7—11线
11—12线
x1=20*0.16∕(0.16+0.2)=8.89(m)x1=20*0.2∕(0.2+0.06)=15.38(m)
(3)计算方格土方量.方格皿、W底面为正方形,土方量为:
Vm(+)=400/4X(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)
VW(-)=400/4X(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)
方格I底面为两个梯形,土方量为:
Vl(+)=a∕8*(b+c)(h1+h3)=20/8X(4.55+13.10)X(0.10+0.19)=12.80(m3)
VI(-)=a∕8*(d+e)(h2+h4)=20/8X(15.45+6.90)X(0.34+0.10)=24.59(m3)
方格H、V、W底面为三边形和五边形,土方量为:
(m
Vn(+)=(a*a-b*c∕2)*((h1+h2+h3)∕5)=(20*20-6.9*7.69∕2)*((0.16+0.53+0.19)∕5)=65.73
3)
Vn(-)=b*c*h3∕6=6.9*7.69*0.1∕6=0.88(m3)
VV(+)=b*c*h3∕6=12.31*8.89*0.16∕6=2.92(m3)
(m
VV(-)=(a*a-b*c∕2)*((h1+h2+h3)∕5)=(20*20-12.31*8.89∕2)*((0.1+0.2+0.44)∕5)=51.10
3)
VW(+)=(a*a-b*c∕2)*((h1+h2+h3)∕5)=(20*20-15.38*11.11∕2)*((0.06+0.43+0.16)∕5)=40.89
(m3)
VW(-)=b*c*h3∕6=15.38*11.11*0.2∕6=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:
(注:
填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5)
V①(+)=1∕3*A1*L1=1∕3*0.06宽*0.06高/2*4.62=0.003(m3)
V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)
(m3)
V④(+)=(A1+A2)∕2*L4=(0.06*0.06∕2+0.72*0.72∕2)∕2*40=5.22
高/2*0.72=0.06(m3)
V⑤(+)=V⑥(+)=1∕3*A1*L1=1∕3*0.72*0.72
(m3)
V⑦(+)=(A1+A2)∕2*L7=(0.72*0.72∕2+0.1*0.1∕2)∕2*60=7.93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
边坡总填方量:
∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2X0.06+7.93+2X0.01+0.01=13.29(m3)
边坡总挖方量:
∑V(-)=2.03+2X0.02+3.18=5.25(m3)
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
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.
图1-10土方调配图
注:
以上为手算计算土方的简单实例,通过手算可以很好地掌握软件是怎么用方格网计算土
方;计算道路土石方时,利用平均断面法计算,可以参考路基土石方数量表,有时候设计数
量表也是错误的,的要结合现场和平时的经验判断,才能算出准确的土方来;还有设计-地
面>0,即设计>地面,路基即为填方路段,用“+”表示;设计-地面<0,即设计<地面,路基即为挖方路段,用“-”表示。
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