方格网法计算土方量教材及例题.docx
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方格网法计算土方量教材及例题
、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.
/*I：
商展+030
42.94
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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iWj（按挖填平衡），也就是设计标局。
如果已知设计标iWj,1.2步可跳过。
场地初步标高：
H0=（EH1+2EH2+3HH3+4HH4）/（4*M）
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=H0士Li
2双向排水时，各方格角点设计标高为：
Hn=H0士Lxix士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：
hn=Hn-H
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:
hl、h2——相邻两角点的施工高度（均用绝对值）,m；
a一方格网的边长，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
项R
图式
计算公式
一点埴方成挖方（三角形）
236
当（3=貌七酎，样=主1
6
.
两点填方既挖方（悌形）
作
M1—
H
H—I
£4&
¥_-彳%号-x）（担+此）
三点填方或挖方［五角形）
a
*
2S
四点埴方戏挖方《正方形）
E
如
Vh=§妁+Aj+&）
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〜（H））;
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
、=?
内】
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-一边坡的坡度系数，m魂/高.
B三角棱柱体边坡体积
^_4+4
两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积
式中14——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.
8.例题
【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20nX20m,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）根据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:
图1-8施工高度及零线位置
0.06
043
072
⑵计算零点位置.从图1-8中可知,15、26、67、711、1112五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：
15线x1=4.55（m）
26线x1=13.10（m）
67线x1=7.69（m）
7
11线x1=8.89（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）计算方格土方量.方格山、W底面为正方形，土方量为：
VHI（+）=202/4X（0.53+0.72+0.16+0.43）=184（m3）
VW（-）=202/4X（0.34+0.10+0.83+0.44）=171（m3）
方格I底面为两个梯形，土方量为：
VI（+）=20/8X（4.55+13.10）X（0.10+0.19）=12.80（m3）
VI（-）=20/8X（15.45+6.90）X（0.34+0.10）=24.59（m3）
方格H、V、7底面为三边形和五边形，土方量为：
VH（+）=65.73（m3）
VH（-）=0.88（m3）
VV（+）=2.92（m3）
VV（-）=51.10（m3）
W（+）=40.89（m3）
W（-）=5.7。
（m3）
方格网总填方量：
EV（+）=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34（m3）
方格网总挖方量：
EV（-）=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：
眼（+）=0.003（m3）
四（+）=V③（+）=0.0001（m3）
四（+）=5.22（m3）
帽（+）=V⑥（+）=0.06（m3）
V）（+）=7.93（m3）
图1-9场地边坡平面图
四（+）=V⑨（+）=0.01（m3）
V®=0.01（m3）
V11=2.03（m3）
V12=V13=0.02（m3）
V14=3.18（m3）
边坡总填方量：
EV（+）=0.003+0.0001+5.22+2X0.06+7.93+2X0.01+0.01=13.29（m3）
边坡总挖方量：
EV（-）=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）中的一个重要内容，在平整场地土方工程
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
调配区，计算各调配区的土方量，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
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.
400川500
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