方格网法计算场地平整土方量

方格网法计算场地平整

土方量

一、设计题目

——方格网法计算场地平整土方量

二、设计目的

本课程设计利用方格网法计算出场地平整时的土方量，其属于设计地面的一项重要工作，设计地面是将自然地形加以适当整平，使其成为满足使用要求和建筑布置的平整地面。对于平整场地，合理设定土方工程量的大小具有决定性的意义。是《总图设计》课程的主要教学环节之一。通过该设计的教学，进一步掌握利用方格网法计算场地平整时的土方量的工程。

三、设计内容与要求

1.方格网法的基本原理

方格网法是将基地化分为若干个方格，根据自然地面与设计地面的高差，计算挖方和填方的体积，分别汇总即为土方量。该方法一般适用于平坦场地。设计时要求填方和挖方基本相等，即要求土方就地平衡，平整前后这块土体的体积是相等的。

对于一块表面上崎岖不平的土体，经整平后使其表面成为平面。

设平整前的土方体积为V：

V=

)

(

4

)

4

3

2

(

4

4

1

2

4

3

2

1

2

∑∑

∑

∑

∑

∑=

+

+

+

ij

j

j

j

j

h

Pi

a

h

h

h

h

a

式中：

V ——土体自水准面起算自然地面下土体的体积； a ——方格边长（m ）；

——方格网交点的权值，i=1表示角点，i=2表示边点，i=3表示凹点，i=4表示中间点，其权值分别为1，2，3，4。 h 1j h 2j h 3j h 4j ——各角点，边点，凹点，中间点的自然地面的标高（m 3

）。

h ij ——各角点（或边点，凹点，中间点）的自然地面的标高（m 3

）。

设方格坐标原点的设计标高为x ，则整平后土体的体积为：

∑∑=

4

1

2

'

)

)((4

x f P a V i

式中：

——土体自水准面起算平整后土体的体积（m 3

）； x ——方格网坐标原点的设计标高（m ）； a ——方格边长（m ）；

m ，i ——X 轴方向的方格数与设计坡度（%），从原点起，上坡为证，下坡为负；

n ，j ——Y 轴方向的放个数与设计坡度（%），从原点起，上坡为证，下坡为负；

当土方平衡时，平整前后这块土体的体积是相等的，即

'

V

V =

∑∑41

ij

h Pi =

∑∑4

1

)

)((x f P i

由于式中只有x为未知数，所以可以求出来，从而求出方格网各个交叉点的设计标高。由此求出的设计地面标高，能使填方量和挖方量基本平衡。

2.布置方格网

在绘有地形的平面图上布置方格网，使其一边与用地长轴方向平行。边长采用20m*20m。将方格网交叉点编上顺序号，填在其左下方。详细布置见附件。

3.确定自然地面标高

从地形图上求出自然地面标高，根据等高线数值，利用内插法求出各方格交叉点的自然地面标高，填在方格交叉点的右下方。详细布置见附件。

4.求设计地面标高

根据初步确定的场地设计标高及设计地面的坡度（南北向坡度为i，东西向坡度为j），逐一计算出各交叉点的设计标高，并填在其右上方。

（1）求方格网第1点的设计标高。设方格网第1点的设计标高为x，

设，方格网坐标原点的设计标高为x，整平后的土方体积为V/ 角点：P1：∑h1j=h1+h6+h13+h18+h19+h20+h21+h22=345.7m

边点：P2：2∑h2j=2(h2+h3+h4+h5+h7+h12)=503.2m

凹点：P3：3∑h3j=3(h14+h15+h16+h17)=518.7m

中间点：P4: 4∑h4j=4(h8+h9+h10+h11)=683.2m

V=a2(∑h1j+2∑h2j+3∑h3j+4∑h4j)/4

Δh南北=i*a=0.5%*20=0.1m

Δh 东西=j*a=1%*20=0.2m

P1=1: ∑f(x1j)=h1+h6+h13+h18+h19+h20+h21+h22=8x+5.6

P2=2: 2∑f(x2j)=2(h2+h3+h4+h5+h7+h12)=12x+6.4

P3=3: 3∑f(x3j)= 3(h14+h15+h16+h17)=12x+8.4

P4=4: 4∑f(x4j)= 4(h8+h9+h10+h11)=16x+9.6

V/= a2 [1∑f(x1j)+ 2∑f(x2j)+3∑f(x3j)+ 4∑f(x4j) ]/4

由V=V/得：

X=42.10m

（2）计算各交叉点的设计标高。

5.计算施工高度

用设计地面标高减去自然地面标高，结果即为施工高度，填在交叉点的左上方。所得结果为负值时，表示该店为挖方；所得结果为正值时，表示该点为填方。

(施工高度)(设计地面标高)(角点编号)

(自然地面标高)

(施工高度)(设计地面标高)(自然地面高度)

(角点编号)

(填)+2.30

20.50 118.20

(挖)-0.80

20.6021.40

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