场地平整土方量计算方法

在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。

场地平整土方量的计算可按以下步骤进行：

①场地设计标高确定后，求出平整的场地方格网各角点的施工高度Hi

②确定“零线”的位置。确定“零线”的位置有助于了解整个场地的挖、填区域分布状态。

③然后按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，这样即得到整个场地的填、挖土方总量。

1。确定方格网零线及零点

零线即挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为零。零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出方格边线上零点的位置（图1-4），再将各相邻的零点连接起来即得零线。

图1-4 零点计算

如不需计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即可。

例1-4 绘出例1-1计算结果的零线位置。

解:先将各点的施工高度标在图上,然后查找相邻角点为一挖一填的方格边线。本题共有a2-3、a6-7、a13-14、a18-19、a21-22、a5-10、a6-11、a2-7、a17-22、a18-23、a9-14这些边线。

用插入法求各方格边线零点位置

a2-3：x=8.56m

a2-7：x=9.72m

a6-7：x=0.54m

其余零点位置见例1-4图.

连接各零点得到零线.

2。土方工程量计算

零线确定后，便可进行土方量的计算。方格中土方量的计算有两种方法：“四方棱柱体法”和“三角棱柱体法”。

a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：

（1-12）

式中V——挖方或填方体积，m3；

H1，H 2，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：

（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；

a）角点全填或全挖；b）角点二填二挖；c）角点一填（挖）三挖（填）

图1-5 四方棱柱体的体积计算

例1-5 根据例1-1及例1-2计算结果，运用四角棱柱体法计算挖填土方量。

解：

方格

土方工程量（m3）

例1-1 例1-2

0、1、5、6所围

方格V T0 0

V W 219.18 343.48

1、2、6、7所围V T0.38 0

所围方格V W 0 0

16、17、21、22

所围方格V T93.44 60.68 V W 3.64 6.28

17、18、22、23

所围方格V T9.69 4.38 V W 114.51 127.30

18、19、23、24

所围方格V T 1.21 0.68 V W307.94 308.16

总土方量2978.46 1915.68

由此可见，采用最佳设计平面设计方法所得到的设计平面其土方工程量比仅考虑土方挖填平衡的设计方法小得多。

b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）。

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）

（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：

（1-16）

楔体部分的体积为

（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。

a）全填或全挖；b）锥体部分为填方图1-7 三角棱柱体的体积计算