[分享]场地土方量计算方法

发表于2018-09-26     721人浏览     1人跟帖     总热度:200  


项目一:土方施工技术
课题一:场地平整
理论知识:
一)、平整场地土方量计算公式与步骤
1.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),如图所示.

场地土方量计算方法-8.webp


 2.确定场地设计标高
 1)场地初步标高:
H0=S(H11+H12+H21+H22)/4M
H11、H12、H21、H22——一个方格各角点的自然地面标高;
M——方格个数.
或:
  H0=(∑H1+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.
2)场地设计标高的调整
 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 = H0 ± Li
 ②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn= H0 ± Lx ix ± L yiy
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:
场地土方量计算方法_1

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).
场地土方量计算方法_2
                
场地土方量计算方法_3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;
  h1、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.
 确定零点的办法也可以用图解法,如图1-5所示.
 方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例,用尺相连,与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来,即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。
场地土方量计算方法_4
        
 图1-5零点位置图解法
  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
场地土方量计算方法_5
 四方棱柱体法
四方棱柱体的体积计算方法分两种情况:
1.方格四个角点全部为填或全部为挖(图1-5a)时:
场地土方量计算方法_6(1-12)
式中V——挖方或填方体积,m3;
H1,H2,H3,H4—方格四个角点的填挖高度,均取绝对值,m。
a——方格边长,m。
2.方格四个角点,部分是挖方,部分是填方(图1-5b和c)时:
场地土方量计算方法_7(1-13)(1-14)
式中∑H填(挖)——方格角点中填(挖)方施工高度总和,各角点施工高度取绝对值,m;
∑H——方格四角点施工高度总和,各角点施工高度取绝对值,m;

场地土方量计算方法_8
a)角点全填或全挖;b)角点二填二挖;c)角点一填(挖)三挖(填)

三角棱柱体的体积计算方法
计算时先把方格网顺地形等高线,将各个方格划分成三角形(图1-6)。
场地土方量计算方法_9
图1-6按地形将方格划分成三角形
每个三角形的三个角点的填挖施工高度,用H1,H2,H3表示。
三角棱柱体的体积计算方法也分两种情况:
1.三角形三个角点全部为挖或全部为填(图1-7a)
场地土方量计算方法_10(1-15)
式中a—方格边长,m;
H1,H2,H3—三角形各角点的施工高度,m,用绝对值代入。
2.三角形三个角点有填有挖
当三角形三个角点有填有挖时,零线将三角形分成两部分,一个是底面为三角形的锥体,
一个是底面为四边形的楔体(图1-7b)。
其中锥体部分的体积为:
场地土方量计算方法_11(1-16)
楔体部分的体积为
场地土方量计算方法_12(1-17)
式中H1,H2,H3—一分别为三角形各角点的施工高度,m,取绝对值,其中H3指的是锥体顶点的施工高度。
场地土方量计算方法_13
a)全填或全挖;b)锥体部分为填方
场地土方量计算方法_14 

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:
  一种为三角棱锥体(图1-6中①~③、⑤~⑾);
  另一种为三角棱柱体(图1-6中④).
                
A三角棱锥体边坡体积

式中l1——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

式中l4—— 边坡④ 的长度;
A1 、A2、A0—— 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。
来源:基础工程网服务平台
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