坡度⼟⽅计算案例_场地平整程序及其⼟⽅算量⽅法
场地平整的程序
场地平整是将需进⾏建筑范围内的⾃然地⾯，通过⼈⼯或机械挖填平整改造成为设计所需要的平⾯，以利现场平⾯布置和⽂明施⼯。在⼯程总承包施⼯中，三通⼀平⼯作常常是由施⼯单位来实施，因此场地平整也成为⼯程开⼯前的⼀项重要内容。
场地平整要考虑满⾜总体规划、⽣产施⼯⼯艺、交通运输和场地排⽔等要求，并尽量使⼟⽅的挖填平衡，减少运⼟量和重复挖运。
场地平整为施⼯中的⼀个重要项⽬，它的⼀般施⼯⼯艺程序安排是：现场勘察→清除地⾯障碍物→标定整平范围→设置⽔准基点→设置⽅格⽹，测量标⾼→计算⼟⽅挖填⼯程量→平整⼟⽅→场地碾压→验收。
当确定平整⼯程后，施⼯⼈员⾸先应到现场进⾏勘察，了解场地地形、地貌和周围环境。根据建筑总平⾯图及规划了解并确定现场平整场地的⼤致范围。
平整前必须把场地平整范围内的障碍物如树⽊、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理⼲净，然后根据总图要求的标⾼，从⽔准基点引进基准标⾼作为确定⼟⽅量计算的基点。
⼟⽅量的计算有⽅格⽹法和横截⾯法，可根据地形具体情况采⽤。现场抄平的程序和⽅法由确定的计算⽅法进⾏。通过抄平测量，可计算出该场地按设计要求平整需挖⼟和回填的⼟⽅量，再考虑基础开挖还有多少挖出(减去回填)的⼟⽅量，并进⾏挖填⽅的平衡计算，做好⼟⽅平衡调配，减少重复挖运，以节约运费。
⼤⾯积平整⼟⽅宜采⽤机械进⾏，如⽤推⼟机、铲运机推运平整⼟⽅；有⼤量挖⽅应⽤挖⼟机等进⾏。在平整过程中要交错⽤压路机压实。
平整场地的⼀般要求如下：
1．平整场地应做好地⾯排⽔。平整场地的表⾯坡度应符合设计要求，如设计⽆要求时，⼀般应向排⽔沟⽅向作成不⼩于0.2％的坡度。
2．平整后的场地表⾯应逐点检查，检查点为每100~400m2取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20m取1点，每边不少于1点，其质量检验标准应符合表6-46的要求。
3．场地平整应经常测量和校核其平⾯位置、⽔平标⾼和边坡坡度是否符合设计要求。平⾯控制桩和⽔准控制点应采取可靠措施加以保护，定期复测和检查；⼟⽅不应堆在边坡边缘。
场地平整的⼟⽅量计算
场地平整前，要确定场地设计标⾼，计算挖填⼟⽅量以便据此进⾏⼟⽅挖填平衡计算，确定平衡调配⽅案，并根据⼯程规模、施⼯期限、现场机械设备条件，选⽤⼟⽅机械，拟定施⼯⽅案。
1．场地平整⾼度的计算
对较⼤⾯积的场地平整，正确地选择场地平整⾼度(设计标⾼)，对节约⼯程投资、加快建设速度均具有重要意义。⼀般选择原则是：在符合⽣产⼯艺和运输的条件下，尽量利⽤地形，以减少挖⽅数量；场地内的挖⽅与填⽅量应尽可能达到互相平衡，以降低⼟⽅运输费⽤；同时应考虑最⾼洪⽔位的影响等。
场地平整⾼度计算常⽤的⽅法为“挖填⼟⽅量平衡法”，因其概念直观，计算简便，精度能满⾜⼯程要求，应⽤最为⼴泛，其计算步骤和⽅法如下：
(1)计算场地设计标⾼
如图6-2(a)，将地形图划分⽅格⽹(或利⽤地形图的⽅格⽹)，每个⽅格的⾓点标⾼，⼀般可根据地形图上相邻两等⾼线的标⾼，⽤插⼊法求得。当⽆地形图时，亦可在现场打设⽊桩定好⽅格⽹，然后⽤仪器直接测出。
图6-2场地设计标⾼计算简图
(a)地形图上划分⽅格；(b)设计标⾼⽰意图
1-等⾼线；2-⾃然地坪；3-设计标⾼平⾯；4-⾃然地⾯与设计标⾼平⾯的交线(零线)
⼀般要求是，使场地内的⼟⽅在平整前和平整后相等⽽达到挖⽅和填⽅量平衡，如图6-2(b)。设达到挖填平衡的场地平整标⾼为H0，则由挖填平衡条件，H0值可由下式求得：
式中 a——⽅格⽹边长(m)；
N——⽅格⽹数(个)；
H11…H22——任⼀⽅格的四个⾓点的标⾼(m)；
H1——⼀个⽅格共有的⾓点标⾼(m)；
H2——⼆个⽅格共有的⾓点标⾼(m)；
H3——三个⽅格共有的⾓点标⾼(m)；
H4——四个⽅格共有的⾓点标⾼(m)。
(2)考虑设计标⾼的调整值
上式计算的H0，为⼀理论数值，实际尚需考虑：1)⼟的可松性；2)设计标⾼以下各种填⽅⼯程⽤⼟量，或设计标⾼以上的各种挖⽅⼯程量；3)边坡填挖⼟⽅量不等；4)部分挖⽅就近弃⼟于场外，或部分填⽅就近从场外取⼟等因素。考虑这些因素所引起的挖填⼟⽅量的变化后，适当提⾼或降低设计标
⾼。
(3)考虑排⽔坡度对设计标⾼的影响
式(6-5)计算的H0未考虑场地的排⽔要求(即场地表⾯均处于同⼀个⽔平⾯上)，实际均应有⼀定排⽔坡度。如场地⾯积较⼤，应有2‰以上排⽔坡度，尚应考虑排⽔坡度对设计标⾼的影响。故场地内任⼀点实际施⼯时所采⽤的设计标⾼H0(m)可由下式计算：
单向排⽔时 Hn＝H0＋l·i (6-6)
双向排⽔时 H＝H0±lxix±lyiy (6-7)
式中 z——该点⾄H0的距离(m)；
i——x⽅向或y⽅向的排⽔坡度(不少于2‰)；
lx、ly——该点于x-x、y-y⽅向距场地中⼼线的距离(m)；
ix、iy——分别为x⽅向和y⽅向的排⽔坡度；
±——该点⽐H0⾼则取“＋”号，反之取“－”号。
2．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)将预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)：
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(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低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 ＝11.30(m)
2~7线 ＝4.81(m)
3~8线 ＝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 ＝1.18(m3)
五⾓形16700⼟⽅量
＝-76.80(m3)
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+＝(4.81＋8.33)(0.13＋0.15)＝9.20(m3)
梯形7800⼟⽅量 V-＝-(15.19＋11.67)(0.41＋0.21)＝-41.63(m3)
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：

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