在各种工程建设中,除对建筑物要作合理的平面布置外,往往还要对原地貌作必要的改造,以便布置各类建筑物和进行地面排水以及满足交通运输和敷设地下管线等。这种地貌改造称为平整土地。
在平整土地工作中,常需预算土、石方的工程量,即利用地形图进行填、挖土(石)方量的概算。其方法有多种,其中方格法(或设计等高线法)是应用最广泛的一种。如图9-7所示,假设要求将原地貌按挖、填土方量平衡的原则改造成平面,其步骤如下。
(1)在地形图上绘方格网。在地形图上拟建场地内绘制方格网,方格网的大小取决于地形复杂程度,地形图比例尺的大小,以及土方概算的精度要求等,例如在设计阶段采用1∶500的地形图时,根据地形复杂情况,一般方格网的边长为10m或20m,方格网绘制完后,根据地形图上的等高线,用内插法求每方格顶点的地面高程,并注记在相应方格顶点的右上方,如图9-7所示。
(2)计算设计高程。先将每一方格顶点的高程加起来除以4,得到各方格的平均高程,再把每个方格网的平均高程相加除以方格总数,就得到设计高程H0。
图9-6 土坝坡脚线的确定
式中:Hi为每一方格的平均高程；n为方格总数。
图9-7 地形图在整平场地中的应用
从设计高程H0的计算方法和图9-7可以看出:方格网的角点A 1、A 4、B 5、D 1、D 5的高程只用了一次,边点A 2、A 3、B 1、C 1、D 2、D 3、…的高程用了两次,拐点B 4的高程用了三次,而中间点B 2、B 3、C 2、C 3的高程用了四次,因此,设计高程的通用计算公式可以写成
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将方格顶点的高程(图9-7)代入式(9-10),即可计算出设计高程。在图上内插出H0等高线(图中一般用虚线表示),称此线为填挖边界线。
(3)计算挖、填高度。根据设计高程和方格顶点的高程,可以计算出每一方格顶点的挖、填高度,即
将图中各方格顶点的挖、填高度写于相应方格顶点的左上方“正”号为挖深,“负” 号为填高。
(4)计算挖、填土方量。挖、填土方量可按角点、边点、拐点和中点分别按下式列表计算。
式(9-12)是高于(或低于)不填不挖线的所有整方格的土方量计算公式。若一个方格被区域边界线或格网线分开时,应单独计算分格后的各自面积及对应的平均挖高(或填高),计算分格的土方量,再与整格土方量合并。
【例9-1】 如图9-8所示,设每一方格面积为400m2,计算的设计高程是25.2m,每方格的挖深或填高数据已分别按式(9-11)计算出,并已标记在相应方格顶点的左上方。于是,可按式(9-11),列表(表9-1)分别计算出挖方量和填方量。从计算结果可以看出,挖方量和填方量是相等的,满足“挖平衡”的要求。
图9-8 方格网法示例
表9-1 方格网法平整场地计算表
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