方格网计算土方量教材及例题.docx
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方格网计算土方量教材及例题
43.65
一.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-10〜40m的若干方格，与测虽的纵横坐标相对应•在各方格角点規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.
如点编号、
7an?
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尽虽利用地形，减少挖填方数虽；
3争取在场区挖填平衡，降低运输费；
4有一定泄水坡度，满足排水要求.
5场地设计标髙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虽最小）。
1、初步标高（按挖填平衡），也就是设计标高。
如果巳知设计标高，1.2步可跳过。
场地初步标高：
/X）=（Z///+2Z血+3L/忍+4E//I）/4.V
//I个方格所仅有角点的标高；
他、限、m一一分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.一一方格个数.
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=HO±Li
2双向排水时，各方格角点设计标高为：
Hn=HO±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
角点施工高度即填挖高度（以“+”为填，为挖），m；
方格的角点编号（自然数列1,2,3,…，n）・
Hn角点设计高程,
//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：
乂=/I毛=叽
珂+珞舛+方2
式中xl、x2—一角点至零点的距离，m；
hl、h2—一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,逐格计算每个方格的挖方呈或填方虽.
表1-3常用方格网点计算公式
项冃
图式
计算公式
一点填方或挖方（三角形）
236
当b=a=c时，了二学
两点填方或挖方（梯形）
iffl矗
K,■弓■彳（b+c）（A+為）
2-1o
三点填方或挖方（丑角形）
电1盪
*n
_&_呼珂+«■5
四点填方或挖方（正方形）
口◎
2”
/=丁=〒（A）+為+Aj+Ai）
6・边坡土方量计算
场地的挖方区和填方区的边沿都霜要做成边坡•以保证挖方土壁和填方区的稳定。
边坡的土方虽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〜（ID）；
另一种为三角棱柱体（图1-6中④）.
hJL
图1-6场地边坡平面图
A三角棱锥体边坡体积
式中11——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
冬=4（吗+4血+吗）
o
式中14——边坡④的长度；
Al.A2、A0一一边坡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最和边坡土方量汇总，即得该场地挖方和填方
的总土方虽.
&例題
【例1.Ill某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20mX20m.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
【解】
（1）根摇所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1-8中.
由公式1.9得：
（2）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:
1—5线xl=4.55（m）
2—6线xl=L3.10（m）
6—7线xl=7.69（m）
7—11线xl二&89（m）
11—12线xl=15.38（m）将各零点标于图上•并将相邻的零点连接起来•即得零线位置，如图1-8.
（3）计算方格土方虽.方格IlkIV底面为正方形，土方虽为：
VIII（+>=2074X（0.53+0.72+0.16+0.43）=184（m3）
VIV（4=2074X（0.34+0.10+0.83+0.44）=171（m3）
方格I底面为两个梯形，土方虽为：
VI（+）二20/8X（4.55+13.10）X（0.10+0.19）=12.80（m3）
VI（-）二20/8X（15.45+6.90）X（0.34+0.10）=24.59（m3）
方格II、V.VIM面为三边形和五边形，土方虽为：
VII（+）=65.73（m3）
VII（-）=0.88（m3）
VV（+）=2.92（m3）
VV（-）=51.10（m3）
VVI（+）=40.89（m3）
VVI（-）=5.70（m3）
方格网总填方虽：
£\'（+）二184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34（m3）
方格网总挖方虽：
LV（-）=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：
V①（+）=0.003（m3）
V②（+）二V③（+）二0.0001（m3）
V④（+）=5.22（m3）
V⑤（+）二V⑥（+）二0.06（m3）
V⑦（+）=7.93（m3）
图1-9场地边坡平面图
0.4?
L|
卜5513J
006
L}
11
（1
I
11
V®（+）二V⑨（+）=0・01（m3）
V⑩=0.01（m3）
VI1=2.03（m3）
V12=V13=0.02（m3）
V14=3.18（m3）
边坡总填方鱼：
EV（+）=0.003+0.0001+5.22+2X0.06+7.93+2X0.01+0.01=13.29（m3）
边坡总挖方虽：
ZV（-）=2.03+2X0.02+3.18=5.25（m3）
三、土方调配
土方调配是土方工程施工组织设计（土方规划）中的一个重要容，在平整场地土方工程虽计算完成后进行.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调配区，计算各调配区的土方虽，并计算每对挖、填方区之间的平均运距（即挖方区重心至填方区重心的距离），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，變制土方调配图如图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，仅考虑场挖方、填方平衡.八为挖方，B为填方.
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