方格网计算土方原理及工艺

场地平整土方工程量的计算

在编制场地平整土方工程施工组织设计或施工方案、进行土方的平衡调配以及检查验收土方工程时，常需要进行土方工程量的计算。计算方法有方格网法和横断面法两种。

（1)方格网法

用于地形较平缓或台阶宽度较大的地段。计算方法较为复杂，但精度较高，其计算步骤和方法如下：

1)划分方格网

根据已有地形图（一般用1：500的地形图）将欲计算场地划分成若干个方格网，尽量与测量的纵、横坐标网对应，方格一般采用20m ×20m 或40m ×40m ，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角。将自然地面标高与设计地面标高的差值，即各角点的施工高度（挖或填），填在方格网的左上角，挖方为（－），填方为（＋）。

2）计算零点位置

在一个方格网内同时有填方或挖方时，应先算出方格网边上的零点的位置，并标注于方格网上，连接零点即得填方区与挖方区的分界线（即零线）。 零点的位置按下式计算（图6-3）：

a h h h x ⨯+=2111 a h h h x ⨯+=2

122 （6-8） 式中 x 1、x 2——角点至零点的距离（m ）；

h 1、h 2——相邻两角点的施工高度（m ），均用绝对值；

a ——方格网的边长（m ）。

图6-3 零点位置计算示意图

图6-4 零点位置图解法

为省略计算，亦可采用图解法直接求出零点位置，如图6-4所示，方法是用尺在各角上标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。这种方法可避免计算（或查表）出现的错误。

3)计算土方工程量

按方格网底面积图形和表6-31所列体积计算公式计算每个方格内的挖方或填方量，或用查表法计算，有关计算用表见表6-31。

常用方格网点计算公式表6-31

注：1.a——方格网的边长（m）；b、c——零点到一角的边长（m）；h1、h2、h3、h4——方格网四角点的施工高程（m），用绝对值代入；Σh——填方或挖方施工高程的总和（m），用绝对值代入；V——挖方或填方体积（m3）。

2.本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。

4）计算土方总量

将挖方区（或填方区）所有方格计算土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。

[例6-1] 厂房场地平整，部分方格网如图6-5所示，方格边长为20m×20m，试计算挖填总土方工程量。

图6-5 方格网法计算土方量

(a ）方格角点标高、方格编号、角点编号图；（b)零线、角点挖、填高度图

（图中I 、II 、III 等为方格编号；1、2、3等为角点号）

[解] ①划分方格网、标注高程。根据图6-5(a)方格各点的设计标高和自然地面标高，计算方格各点的施工高度，标注于图6-5（b)中各点的左角上。

②计算零点位置。从图6-5(b)中可看出1~2、2~7、3~8三条方格边两端角的施工高度符号不同，表明此方格边上有零点存在，由表6-31第2项公式：

1~2线 13

.010.02013.01+⨯=x ＝11.30（m ）

2~7线 13.041.02013.01+⨯=

x ＝4.81（m ） 3~8线 15.021.02015.01+⨯=x ＝8.33（m ） 将各零点标注于图6-5（b ），并将零点线连接起来。

③计算土方工程量

方格I 底面为三角形和五角形，由表6-31第1、3项公式：

三角形200土方量 81.430.116

13.0⨯⨯=

+V ＝1.18（m 3） 五角形16700土方量 )541.052.010.0()81.430.112120(2++⨯⨯⨯--=-V ＝-76.80（m 3）

方格II 底面为二个梯形，由表6-31第2项公式：

梯形2300土方量 V +＝

8

20（4.81＋8.33）（0.13＋0.15）＝9.20（m 3） 梯形7800土方量 V -＝-820（15.19＋11.67）（0.41＋0.21）＝-41.63（m 3） 方格III 底面为一个梯形和一个三角形，由表6-31第1、2项公式： 梯形3400土方量 V +＝8

20（8.33＋20）（0.15＋0.12)＝19.12（m 3）

④汇总全部土方工程量

＝－76.80－41.63－8.17－147－164－115－21.33 全部挖方量ΣV

－

＝－573.93（m3）

全部填方量ΣV

＝1.18＋9.20＋19.12＋55.0＋15.33

＋

＝99.83（m3）