横断面计算程序
路基横断面挖填面积计算
任务4 路基土石方计算与调配在公路工程项目中，路基土石方数量十分可观，它是公路工程项目的一项主要指标，直接影响公路建设的造价、工期、用地等许多方面。
土石方的数量及其调配，关系着取土或弃土地点、公路用地范围，同时对工程造价、所需劳动力和机具设备的数量以及施工期限有较大影响。
土石方数据计算与调配的主要任务是计算每公里路段的土石方数量和全线总土石方工程数量，合理调配挖方的利用和填方的来源及运距，为编制工程预（概）算、确定合理的施工方案以及计量支付提供依据。
由于自然地面起伏多变，填挖体积不可能是一个简单的几何体，若按地面的起伏变化来进行土石方数量的计算，不仅繁杂，而且实用意义不大。
因此，在公路的测设过程中，土石方的计算通常采用近似方法，计算精度视工程的要求而定。
一般情况下，横断面的面积以m2为单位，可取小数后一位，土石方的体积以m3为单位，可取至整数。
一、横断面面积计算路基填挖的断面积是指断面图中地面线与路基设计线所围成的面积，包括填方区域面积与挖方区域面积，在断面面积计算时，填方与挖方应分别考虑。
常用的断面面积计算方法有积距法、坐标法、几何图形法和混合法。
1、积距法积距法的原理是把断面面积垂直分割成宽度相等的若干条块，由于每一条块的宽度相等，所以在计算面积时，只需量取每一条块的平均高度，然后乘以宽度，即可得出每一条块的面积，如图3-12所示。
其计算公式为：（3-1）式中：——横断面面积，；——横断面所分成的三角形或梯形条块的宽度，通常用1m或2m；——横断面所分成的三角形或梯形条块的平均高度，m。
图3-12 积距法计算示意图图3-13 坐标法由此可见，积距法求面积就是在实际操作中转化为量取的累加值，这种操作可以使用分规按顺序由左到右连续量取每一条块的平均高度，分规最后的累计高就是，将条块宽度乘以累计高度即为填或挖的面积。
积距法也可以用厘米格纸拆成窄条作为量尺，每量一次在窄条上画好标记，从开始到最后标记的累计距离就是，然后乘以条块宽度即为所求面积。
横断面计算
8
0.0 0.152
9
-15.7 0.143
10
11
12
13
14
15
本断面面积= 75.07
M2
至下断面工程量=
0.00
M3
至本断面工程量累计=
5000.01
M3
桩号
96060
点号 偏距 高程
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
本断面面积= 0.00
M
2
至下断面工程量=
0.00
M
3
至本断面工程量累计=
14
15
本断面面积= 0.00
M
2
至下断面工程量=
0.00
M
3
至本断面工程量累计=
5000.01
M
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桩号
点号 偏距 高程
1
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本断面面积= 0.00
M
2
至下断面工程量=
0.00
M
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至本断面工程量累计=
5000.01
M
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桩号
点号 偏距 高程
1
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M
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桩号
点号 偏距 高程
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5
6
7
8
9
10
11
横断面设计方法土石方计算与调配
5.6.1 横断面设计步骤
1. 公路横断面设计内容
（1）确定路幅横断面尺寸（宽度及横坡度）； （2）确定路基高度：纵断面设计完成； （3）路基横断面形状设计：直线式边坡
折线式边坡 台阶形边坡； （4）边坡坡度确定；路堤及路堑边坡 土质与岩石边坡 （5）绘制横断面图； （6）横断面面积计算及土石方数量计算与调配。
1．在计算纸上绘制横断面的地面线。 地面线是在现场测绘的，若是纸上定线，可从大比例尺的地形图上内
插获得。 横断面图的比例尺一般是1：200。
2．绘出设计线：“戴帽子”
3. 绘出路基防护及加固设施的断面图。 4．绘出路基排水设施的断面图。 ➢ 根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和 断面形式。
1. 土石方调配原则 ▪ （1）就近利用，以减少运量； ▪ （2）不跨沟调运； ▪ （3）高向低调运； ▪ （4）经济合理； ▪ 应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的
比较）。 ▪ 远运利用的费用：运输费用、装卸费等 ▪ 借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费 ▪ （5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基
A2 )L
A2
A1
5.7.2 土石方数量计算
1. 平均断面法： 若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断
面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：
1 V 2 ( A1 A2 )L
2. 棱台体积法： 若A1和A2相差甚大，则与棱台更为接近。其计算公式为：
1 V 3 ( A1 A2 A1A2 )L
5.7.3 路基土石方调配
▪ 土石方调配的目的：确定填方用土的来源、挖方弃土的去向；以及计价 土石方的数量和运量等。
路基土石方数量计算及调配 横断面面积计算方法介绍
积距法计算迅速、操作简便，是目前广泛采用的方法，因常用“分规” 来卡得积距值，又称卡规法。如图所示，先将所计算面积分成横距为L的 则总面积为各条块面积累加之和，即 A Ai h1l h2l hnl l hi
在实用中，为避免“分规”的松动而影响计算准确和“分规”脚尖刺破 图纸，可用毫米方格纸折成窄条作为量尺，代替“分规”量取积距，并 可随即读得所计算的填、挖面积。
2 块分法
块分法是把横断面图上地面线及设计线的转折点，划分成若干块不等 宽的梯形或三角形，分别计算每一块图形的面积，并累加起来，即为 该横截面的面积。块分法适用于计算机计算，精度较高。
3 坐标法
坐标法是已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积计算为：
路基横断面面积计算
01
02
路基 横断面
03
模块四
路基横断面组成分析
路基横断面设计 路基横断面
面积计算
路基土石方数量计算及调配
路基横断面设计成果
C目 录 ONTENTS 1 积距法（条分法） 2 块分法 3 坐标法
1 积距法（条分法）
积距法是把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条中心处的 高度，再乘以条宽即为该图形的面积。 积距法适用于不规则图形面积计算。
纵、横断面绘制、土方计算(二)
平均断面 面 积
距
体
积 m3
m
72.05 72.43 72.40 72.30 72.25 72.20 72.15 72.10 72.00
挖
0 2.01
填
8.32 3.48
m2 离 m 挖
1.01 1.80 0.79 0 0 0.63 1.18 1.21 70 30 100 50 50 50 50 100
3
1
2′
3′
1′
2
⑵测设过程如下 ① 将方向架立在 ZY点位，以方向架 1 − 1′方向对准
交点 JD 。转动杆 3 − 3′对准 p 点
1
1′
3′
将其拧紧固定。
2
JD
p3 p2 p1
ZY
p4
3
2′
1
将方向架移动到p 点。 ② 用方向架2 − 2′对准ZY点，（根据同一弧段弦 切角 相等的原理） 定向杆3 − 3′所指的方向 2′ 1 即为p 点处的横断方向。 3 JD
2.653
74.826 74.826
1.985
1.424 1.103
74.562 74.562 74.224 74.224
1.688 1.441 1.087
已知
8.416
7.402
∑h测=∑a-∑b=8.416－ ∑h测=∑a-∑b=8.416－7.402=1.014 fh=∑h测－（H终－ H始）=1.014－(73.140－72.123)=-0.003m =∑h测－（H =1.014－(73.140－72.123)=f h 允 = ± 40 L = ± 28 mm
检 计 核 算
1.123 2.113
73.246 73.246 74.158 74.158 1.201 0.98 1.25
§5 渠道纵横断面设计
§5 渠道纵横断面设计简要解释“渠道纵横断面设计”横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。
纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。
一、渠道横断面设计（一）基本公式明渠均匀流公式对于梯形断面渠道:（二）横断面计算方法１．计算底宽ｂ和设计水深ｈ优点：比试算法简便，比图解法精度更高。
２．计算加大水深和最小水深一般需2~3次迭代即可得到满意的结果。
（三）设计参数的确定１．渠底比降ｉ指单位渠长的渠底降落值。
当Q一定时, i大, 则过水断面A小,工程量小, 但控制的灌溉面积小。
i小, 则A大, 工程量大, 但控制的灌溉面大。
取值方法：（１）接近地面比降（２）Ｑ大，则ｉ宜小（防冲剧）（３）平原地区ｉ小，山丘区ｉ大２．渠床糙率ｎ反映渠床粗糙程度。
糙率大，则阻水能力大。
取值：（１）渠床光滑顺直，ｎ小（２）Ｑ大，则ｎ小参考教材表４-8。
请同学思考：ｎ取值偏大会造成什么后果？ｎ取值偏小会造成什么后果？３．边坡系数ｍm大, 则工程占地多,输水损失大m小, 边坡不稳定取值：（１）土质好（粘重），ｍ小（２）流量大，水深大，则ｍ大参考表4-9，4-10。
４．宽深比b渠底宽与设计水深之比有三种宽深比（１）水力最优断面宽深比特点: 断面窄深, 适用于小型渠道。
（２）满足相对稳定的宽深比相对平稳：不冲不淤或冲淤平稳对于一般渠道：多沙河流上引水的渠道:（３）实用经济断面宽深比水力最优断面，虽然过水断面小，但由于其断面比较窄深，对大型渠道并不适用（为什么？因为不易施工，易塌）。
为克服最优水力断面的缺点（加大底宽，减小水深），同时又使过水断面面积接近于最优水力断面的断面面积，因而提出实用经济断面宽深比。
计算方法：例已知某渠道设计流量为20.3m3/s，渠底比降ｉ＝1/5000,沿线土质为粘壤土。
分别计算最优水力断面、实用经济断面、相对稳定断面的设计水深和底宽。
解：（１）最优水力断面最优水力断面水深计算公式为b = 0.828*4.88 =4.04(m)（２）实用经济断面（３）相对稳定断面最优水力断面水深最大，实用经济断面次之。
河道、堤防横断面测量数据处理程序设计
ＨＡＯ ｏ ｇ—ｚ Ｚ ｎ ｅ
（ ｈ ｉ ｔ ａ ｅ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇＳ ｒ ｅｉｇａ ｄＭａ ｐｎ ｆ ｈ ａ ｘ Ｐ ｏ ｉｃ ， ｉ ｎ７ ０５ ， ｈｎ ） Ｔ ｅＦｒ ｄ ｍｙｏ ｇ ｅｉ ｕ ｖｙｎ ｎ ｐ ｉｇｏ ａ ｎ ｉ ｒｖｎ ｅＸ １０ ４ Ｃ ｉａ ｓ Ａｃ Ｅ ｎ ｎ Ｓ ａ
作 方法 。
范要 求 ， 应用 Ｖｓａ Ｂｓ ． 件 开 发 平 台 设计 编写 横 ｉ ｌ ａｉ ６０软 ｕ ｃ 断 面数据 处理 系统 。在该 系 统 中将 横 断 面数据 导 人 数据 库后 ， 生成 横 断面 的预 览 图形 ， 可根 据 图形检 查 断面 的数 据错 误 ， 并输 出 已入 库横 断 面数 据 的错 误记 录 到记 事本 中。编制 Ａ ｔ Ａ ｕ Ｃ Ｄ的脚本命 令组 文件 在 Ａ ｔ Ａ ｏ ｕ Ｃ Ｄ下绘 制 ｏ 横 断面 图形 ， 用 Ａ ｔ Ａ 中 的 Ａ ｔ ａｏ 查横 断 面 利 ｕ ＣＤ ｏ ｕ ｍ ｔｎ检 ｏ ｉ 基点坐 标 。该 系统 可实 现横 断 面数 据 处 理及 应 用 的一 体 化、 可视 化 ， 用于 处理 大 规模 横 断面 数据 处理 及其 他 线 适
ｄａａ ｔ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ａｕ ｏ ＡＤ； ｒ ｓ ｅ ｔ ｎ Ｗｉ ｄ ｗｓｏ ｅ ａ ｉｇ；ｃ ｐ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ Ｃ ｃ ｏ ｓ ｓ ｃｉ ； ｎ ｏ ｐ ｒ ｔ ｏ ｎ ｓ ｒ ｔｃ ｍｍａ ｄ ｇｏ ｐ ｄ ｔｂ ｓ ｅ ｌｔ ｐ ｉ ｔｅｒ ｒ ｉ ｎ ｕ ； ａａ ａ ｅ ｔｍｐ ａｅ； ｏ ｎ ｒ ｒ ｏ
性 横断 面数 据 处 理 。经 过 实践 检 验 ， 系 统 的 应 用 极 大 该
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四、编辑道路断面图数据
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二、生成里程
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