分析土石方计算的几种方法:土石方量计算方法

时间：2019-05-28 03:27:25　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【摘要】工程建设项目中土石方工程量的大小直接影响着工程总投资的多少，掌握土石方计算的方法、熟悉各自的适用条件并准确运用就起着至关重要的作用。现将土石方计算的几种方法介绍如下。
　　【关键词】土石方；计算
　　【 abstract 】 conditions in engineering construction projects of the size of the quantity of direct impact on the project total investment of amount, grasp the method of conditions, familiar with respectively applicable conditions and to utilize accurately will play a crucial role. Now the several methods of calculation conditions are presented here.
　　【 key words 】 conditions; calculation
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
　　1、引言
　　目前，我国正进行着大规模的基础设施建设，在规划、总图、道路、建筑、水利、施工等工程建设中，常需要将自然地貌改造为水平的或者一个或几个坡度的场地，以便适于布置各类建筑物和构筑物，这必然会产生大量的土石方，土石方量的大小与工程的投资直接相关，因此准确、快速地计算土石方量对开展规划设计、控制总投资及分配资金具有重要意义。
　　2、土石方计算方法
　　土石方计算可根据设计精确度要求及场地的地形特点选择合适的土石方工程量计算方法，主要有：方格网法、断面法、局部分块法、整体计算法四种。
　　方格网法适用于地形变化比较平缓的场地，采用平坡式竖向布置时；断面法适用于坡地地形变化较大，场地采用阶梯式竖向布置时；局部分块法适用于自然地形和设计地面比较一致的地段；整体计算法适用范围与方格网法相似，一般在方案比较时采用。
　　1）方格网土石方计算法
　　方格网的大小，应根据地形变化的复杂程度、设计阶段和所要求的计算精度确定。常用20米或40米的方格，方格一般为正方形，在厂区边缘会出现不完整的方格，对地形变化较大或布置上有特殊要求的地段，可采用加密方格的方法进行计算。
　　初步设计一般采用40米的方格计算土石方工程量；施工图一般采用40米或20米的方格计算土石方工程量。
　　方格网的布置，宜使方格网的一边与地形等高线或厂区轴线平行；当场地出现陡坡突变处，可使方格边位于该陡坡处，并分别取陡坡上下的不同标高进行该处的土方计算。
　　2）断面法土石方计算法
　　在布置断面时，宜将断面线垂直于自然等高线或主要建筑物的长边。断面之间的距离，可视地形变化的特点疏密不一，一般为20—50米，较平坦的地段可加大到100米，地形复杂地段可小于20米。
　　每个断面的形式，由设计地面和自然地面的轮廓线构成。
　　3）局部分块土石方计算法
　　局部分块土石方计算法是将自然地面或设计地面标高较一致的地段划分为一个区域，在每个区域角点填入设计地面标高和自然地面标高，并计算出各点施工高度，求出填、挖分界线（即零点线）。
　　再分别计算出各区域的填、挖面积乘以平均施工高程，求得各区域的填、挖方量，最后累计所有的填、挖方总量。
　　4）整体计算法
　　整体计算法与方格网法一样，在方格网角点上标出设计地面标高和自然地面标高，求出各点的施工高程和填、挖分界线。所不同的只是可根据公式一次计算出挖方或填方的总量。在计算时，要注意在施工高程上标出方格网法计算时重复的次数（不完整的方格网按0.5次计算）。
　　3、计算示例
　　本示例采用方格网土石方计算法。
　　首先，介绍一下方格网法的具体操作步骤：
　　将场地划分为边长20米的正方形方格网，先在方格网的角点上填入设计地面标高和自然地面标高。前者填在角点的右上方，后者填在角点的右下方。再计算出施工高度（设计地面标高与自然地面标高的差值即为各角点的施工高度），并分别填在各角点的左上方（挖或填，习惯以“+”号表示填方，“－”表示挖方）。
　　当一方格内相邻两角点一方填方，另一方挖方时，应算出“零点”位置，并连接“零点”构成连续的“挖填零线（挖填零线即挖方区与填方区的分界线，在该线上的施工高度为零。）”，在“挖填零线”的两侧分别为填方区及挖方区。
　　然后分别计算每一方格内的填、挖土石方量，填入相应的方格内，并按比例算出场地边坡的土方量。再分别按行计算出挖方量和填方量，最后汇总，即得场地挖方量和填方量的总土方量。
　　单一方格土石方量的计算有两种方法，即四角棱柱体法和三角棱柱体法，下面介绍使用比较广泛的四角棱柱体法。
　　当方格四个角点全部为填方或全部为挖方时，其挖方或填方体积为：
　　V=a2（h1+h2+h3+h4）/4
　　公式中：h1、h2、h3、h4分别为方格四角点挖（填）的施工高度（均取绝对值，单位：米）； a为方格的边长。
　　当方格四个角点中，两个为挖方（h1、h2）、两个为填方（h3、h4）时（h1、h2、h3、h4依次按顺时针排列，均取绝对值，单位：米），其挖方和填方体积分别为：
　　V挖= a2（h1+h2）（）/8
　　V填= a2（h3+h4）（）/8
　　公式中：a为方格的边长。
　　方格中三个角点为挖方（h1、h2、h3），另一角点为填方（h4）时，（h1、h2、h3、h4依次按顺时针排列，均取绝对值，单位：米），其挖方和填方体积分别为：
　　V挖= a2 ( )[1- ]
　　V填= a2( )
　　公式中：a为方格的边长。
　　下图为某厂区的设计地面标高和自然地面标高图（一部分场地），采用20米x20米的方格网：
　　下图为各方格网角点施工高度：
　　
　　下图为各方格网挖、填土石方量：
　　
　　下图为计算及汇总的场地挖、填土石方总量：
　　当然，参加土石方平衡的除了用以上方法计算出的场地平整土石方量以外，还包括其它各种工程的填、挖方量，如：建、构筑物及设备基础和地下室出土量，铁路、道路路基和沟槽、地坪等出土量，护坡、挡土墙等构筑物土方量，用于改土造田的土方量等。另外还必须考虑土壤松散系数和压实系数。
　　4、结束语
　　本文介绍了土石方工程计算中常用的几种计算方法，着重介绍了方格网土石方计算法的步骤，并给出了某厂区一部分场地土石方计算的简单示例，希望对初学者有所帮助。
　　
　　参考文献：《工业建筑总平面设计》中国建筑工业出版社
　　《城市建设》2009.10中旬刊、总第43期
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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