2米深6米宽15米长需要多少土方 场地土方量计算方法(1)

项目一:土方施工技术

课题一:场地平整

理论知识:

一)、平整场地土方量计算公式与步骤

1.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),如图所示.

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 2.确定场地设计标高

 1)场地初步标高:

H0=S(H11 H12 H21 H22)/4M

H11、H12、H21、H22——一个方格各角点的自然地面标高;

M——方格个数.

或:

H0=(∑H1 2∑H2 3∑H3 4∑H4)/4M

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.

2)场地设计标高的调整

 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 ± Li

 ②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn= H0 ± Lx ix ± L yiy

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:

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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).

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图1-4零点位置

 零点位置按下式计算:

式中x1、x2——角点至零点的距离,m;

h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;

a—方格网的边长,m.

 确定零点的办法也可以用图解法,如图1-5所示.

 方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例,用尺相连,与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来,即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。

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图1-5零点位置图解法

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

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 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:

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(1-12)

式中V——挖方或填方体积,m3;

H1,H2,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:

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(1-13)

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(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;

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a)角点全填或全挖;b)角点二填二挖;c)角点一填(挖)三挖(填)

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)。

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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)

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(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:

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(1-16)

楔体部分的体积为

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(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。

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a)全填或全挖;b)锥体部分为填方

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 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~⑾);

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

式中l1——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

式中l4—— 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.(来源:路桥施工知识微课堂)

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