第二章 土方工程

第一节：地形与土方设计主要介绍地形的作用，竖向设计的原则、方法和步骤；第二节：土方工程量的计算是本章的重点，要求学生熟练掌握2-3种土方工程量的计算方法，掌握土方平衡的处理方法；第三节:土石方工程施工一般了解常见土石方挖方和填方的放坡、排水、放线、压实的基本要求。教学要求：重点掌握—方格网计算法、断面计算法，内插法求方格交叉点标高、求填挖零点线的公式；了解土山堆造的方法与步骤。2023/2/5平工城规教研室changqinglu

1第二章：园林土方工程

第一节地形改造与设计1、园林地形的功能与作用骨架作用空间作用背景作用造景作用观景作用工程作用2023/2/5平工城规教研室changqinglu

22、园林地形的处理（1）弥补自然地形现状缺陷的需要（2）城市环境的需要（3）园林的功能需要（4）园林造景的需要（5）园林工程技术的需要（6）植物种植方面的需要2023/2/5平工城规教研室changqinglu

32023/2/5平工城规教研室changqinglu

4国外的地形造景事例2023/2/5平工城规教研室changqinglu

5地形造景示例2023/2/5平工城规教研室changqinglu

63.地形类型与造景特征（1）平地与造景（<3%）平地造景的优势和劣势？2023/2/57

优势：1.有利于满足群众性的生活的需要；

2.可作为山地和水体的过度带；

3.容易地形设计和建造地面景观；

4.利于植物种植和生长；

5.径流速度慢，有利于保护地形环境，

减少水土流失，维持地表生态平衡。

劣势：变化单调；不利于地表径流，排水速度慢，容易形成积水。

2023/2/58缓坡（3%-10%）一般布置道路和建筑不受这种地形影响，可作为活动场地、游息草坪、疏林草地等用地，也可栽植一些色木树种，以营造风景林，增加群落的季相变化。（2）坡地与造景9中坡（10%-25%）高度差2-3m，建筑布置一般要顺着等高线，不易布置占地面积较大的建筑群；除溪流外，不宜开辟湖池等较宽的水体；植物造景相对较易，可以利用地形条件来创造空间和组织空间序列。总之，中坡地普遍适用于许多造园情况。在进行造园构图时，要注意地形的走向去势。根据具体条件，作出削高填低、尽量少动土方的设计，将坡地改造成有起伏变化的地形。陡坡（>25%）2023/2/510一般难于用做活动场地或水体造景用地。陡坡地形稳定性不太好，易滑坡甚至塌方。陡坡水土流失严重，坡面土层很薄。可在坡地上部，适宜点缀少量占地宽度不大的亭、廊、轩等风景建筑。2023/2/5平工城规教研室changqinglu

11山地与造景2023/2/512山体与景观2023/2/5平工城规教研室changqinglu

13依山就势的建筑组合2023/2/5平工城规教研室changqinglu

14土石结合的山景示意水体与造景2023/2/515竖向设计：是指在场地上进行垂直于水平面方向的布置和处理。竖向设计的内容：地形的设计和整理园路广场桥梁及铺装场地的竖向设计建筑及园林小品的高程植物种植场地的坡度和高程排水设计与管道综合2023/2/516竖向设计的涵义和内容场地种类最大最小最适草坪331.01.5-10

运动草坪20.51

栽植地表视土质而定0.53-5铺装场地:平原10.3铺装场地:丘陵30.32023/2/517场地竖向设计排水坡度控制%竖向设计的原则和方法竖向设计的原则:功能优先，造景并重利用为主，改造为辅因地制宜，顺应自然就地取材，就近施工填挖结合，土方平衡2023/2/518竖向设计的方法和公式高程箭头法断面法设计等高线法（电子）模型法1、坡度公式

i=h(等高距)/L（水平距）2、断面积算法公式

V=1/2(f1+f2)L2023/2/5192023/2/520广场的等高线设计2023/2/521地形断面的转绘方法2023/2/522利用等高线判别挖方和填方2023/2/5平工城规教研室changqinglu

23纵横断面法规划示例一、计算方法1、体积公式法即把地形近似的假定为锥体、棱台、球缺、圆台等几何体，利用立体几何公式计算土方量

2023/2/524第二节土方工程量的计算25几何体积公式×此处有误V=1/3πr2h其中：v=体π=圆周率3.1416r=半径h=高度2023/2/526圆锥体积计算公式2023/2/5272.横断面法计算土方的事例3.等高面计算法v=1/2(f1+f2)L在等高线处沿水平方向截取断面，上下两层断面面积的平均值乘以等高距即可求得该两层断面之间的土方量。2023/2/528适于大面积自然山水的土方计算4.方格网法方格网法是把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合在一起进行的。在园林中整理平坦的具有一定坡度的场地时，用方格网法计算土方量较为精确。其方法是：首先在附有等高线的施工现场地形图上作方格网控制施工场地，方格边长数值取决于所要求的计算精度和地形变化的复杂程度。（一般采用20-40m）其次在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高，注记在方格网的角点的右下；第三根据设计意图，确定各角点的设计标高，注记在角点的右上；第四比较原地形标高和设计标高，求得施工标高，注记在角点的左上；第五根据施工标高，计算零点的位置，确定挖填方范围；第六根据公式，计算土方量。当有比较精确的地形图时，我们一般在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高。通常有三种情况：（1）待求点标高Hx在两等高线之间

hx

：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha+hx=Ha+xh/L(2)待求点标高Hx在低边等高线Ha下方hx：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha—hx=Ha—xh/L(3)待求点标高Hx在高边等高线之上hx：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha+hx=Ha+xh/L求原地形标高3、土方工程量计算

例题：某公园为满足游人活动的需求，拟将一块地面平整为三坡向两面坡的“T”字形广场，要求广场具有1.5%的纵坡和2%的横坡，土方就地平衡，试求其设计标高并计算土方量。1.5%2%2%解：１作方格网按正南北方向，作边长为20米的方格控制网。并在角点的右下角标出编号，编号时用角点的行和列表示。1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-4ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧHa=20Hb=20.52.计算原地形标高比如我们计算角点1-1属于第一种情况，过1-1点作相邻二等高线间的距离最短的线段。用比例尺量得L=12.6m，x=7.4m，等高线等高距h=0.5m，代入公式：Hx=Ha+hx=Ha+xh/L=20+7.4×0.5/12.6=20.29m

而求1-2的高程是属于第三种情况,过1-2点作相邻二等高线间的距离最短的线段。由图上得L=12m，x=13m。Hx=Ha+hx=Ha+xh/L=20+13×0.5/12=20.54

即:H1-1原地形标高=20.29m即:H1-2原地形标高=20.54m依次将其余各角点一一求出，并标写在图上。如图如示。1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-4ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ20.2920.5420.8921.0020.2319.3719.9120.2120.1519.6419.5020.5019.3918.7919.3519.32第二种方法把方格网各角点测设到地面上，同时测出各角点的标高，并记录在图上。此种方法精确度高，但比较麻烦。3.求平整标高：平整标高就是把一块高低不平的地面在保证土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面标高；设计中经常用原地面高程的平均值作为平整标高。图解法：适合形状简单规则的场地。（p28图1-2-17）数学分析法：是假设一个和我们所要求的设计地形一样（坡度、坡向、形状和大小完全相同）的土体，再从这块土体的假设标高，反求其平整标高。假设4-3点的设计标高是x，根据场地的坡度求出其他点的标高，标在角点上，如图；再求出每角点的设计标高。4.确定H0的位置（设计标高）5、求零点线

所谓零点线是指不挖不填的点，零点的连线就是零点线，它是挖方和填方的分界线。在相邻二角点之间，如果施工标高值为+号，另一施工标高-号，则它们之间必有零点存在，其位置可用下列式求得。X=aH1/（H1+H2）X­—零点距H1一端的水平距离H1、H2­—方格相邻二角点的施工标高绝对值。a—方格边长。比如第一个方格网1-1点和2-1点，必有零点，H1=0.35H2­=0.27a=20X=20×0.35/(0.35+0.27)=11.3说明零点距1-1点11.3米，38同样的方法把图上所有的零点求出，并在图上标出，把这些零点用线连接起来，从而划分出了挖方和填方的分界线。如图：6.土方计算7.绘制土方平衡表及土方调配图第三节土方施工一、土方施工的基本知识二、土方施工1．土方工程的种类及其施工要求

土方工程根据其使用期限和施工要求，可分为永久性和临时性两种，都要求具有足够的稳定性和密实度，使工程质量和艺术造型都符合原设计要求。同时在施工中还要遵守有关的技术规范和原设计的各项要求，以保证工程的稳定和持久。土壤的工程性质及工程分类土壤的容重

单位体积内天然状况下的土壤重量，单位为kg／m3。分松土、半坚主、土等类，所以施工中施工技术和定额应根据具体的土壤类别来制定（土壤容重请参看表）。返回返回土壤的自然倾斜角（安息角）土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形向夹角（见图），就是土壤的自然倾斜角，以a表示。在工程设计时，为了使工程稳定，其边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值，土壤自然倾斜角还受到其含水量的影响。(见表)土壤的自然倾斜角（单位：度）土壤名称土壤含水量土壤颗粒尺寸砾石卵石粗砂中砂细砂粘土壤土腐殖土4035302825455040404532353035403535252725201530252~2020~2001~20.5~10.05~0.5<0.001~0.005干的湿的潮的返回土壤的相对密实度是用来表示土壤在填筑后的密实程度的，在填方工程中土壤的相对密实度是检查土壤施工中密实程度的标准机械夯实95%，人工87%。土壤含水量：土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤颗粒重的比值。土壤含水量在5％以内称干土，在30％以内称潮土，大于30％称湿土。土壤含水量的多少，对土方施工的难易也有直接的影响土壤的可松性土壤经挖掘后，其原有紧密结构遭到破坏，主体松散而使体积增加的性质。各种土壤体积增加的百分比及可松性系数返回主页土方工程的边坡坡度概念挖方或填方的坡度要合乎技术规范的要求；边坡坡度=h/L=tga；

工程界习惯以1：M表示，M是坡度系数；坡度系数是边坡坡度的倒数；在高填或深挖时，应考虑土方各层分布的土壤性质以及同一土层中土壤所受压力的变化，根据其压力变化采取相应的边坡坡度。例：考虑到各层土壤所承受的压力不同，可按其高度分层确定边坡坡度m=2.5m=1.5m=1.5h1=4.5h2=3mh3=3m返回1、施工前准备应与有关单位交换意见，认真分析设计意图，并对施工图上的各施工要素加以熟悉，标注重点，列出关键点。按照已审批的施工方案（应结合实地踏查情况）组织落实施工中应准备的各种机械、材料、人力等。2023/2/555一、土方施工准备工作2.清理场地伐除树木:凡土方开挖深度不大干50cm，或填方高度较小的土方施工，现场及排水沟中的树木，必须连根拔除，清理树墩除用人工挖掘外，直径在50cm以上的大树墩可用推土机铲除或用爆破法清除。关于树木的伐除，特别是大树应慎之又慎，凡能保留者尽量设法保留。因为老树大树特别难得。建筑物和地下构筑物的拆除应根据特点进行工作，并遵照《建筑工程安全技术规范》的规定进行操作。如果施工场地内的地面或下水发现有管线或其它异常物体时，应事先请有关部门协同查清，未查清前不可动工。3.排水:排除地面积水:排水沟的纵坡不应小于2%，沟的边坡值l:1.5，沟底宽及沟深不小于50cm。地下水的排除:一般多采用明沟，引至集水井，并用水泵排出。在挖湖施工中应先挖排水沟，排水沟的深度，应深于水体挖深，挖掘方式如图：双向出土单向出土A、测设控制网B、平整场地的放线C、自然地形的放线D、山体放线E、水体放线F、沟渠放线4、定点放线：平整场地的放线:用经纬仪将图纸上的方格测设到地面上，并在每个交点处立桩木，边界上的桩木依图纸要求设置。木桩上应标记桩号和施工标高。自然地形的放线：首先确定堆山或挖湖的边界线，但这样的自然地形放到地面上去是较难的；特别是在缺乏永久性地面物的空旷地上，这种情况下应先在施工图上画方格网，再把方格网放到地面上，而后把设计地形等高线和方格网的交点一一标到地面上并打桩。如图挖湖工程的放线工作和山体的放线基本相同，但由于水体挖深一般较一致，而且池底常年隐没在水下放线可以粗放些，但水体底部应尽可能整平，岸线和岸坡的定点放线应该准确，为精确施工，可用边坡样板来控制边坡坡度。龙门板：开挖沟槽时，用打桩放线的方法，在施工中桩木容易被移动甚至被破坏，从而影响了校核工作。所以应使用龙门板。（二）、土方施工土方工程施工包括挖、运、填、压、修五个内容。其施工方法可采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。1、土方的挖掘：人力施工；机械施工。2、土方的运输：一般竖向设计都力求土方就地平衡，以减少土方的搬运量。3、土方的填筑：大面积填方应该分层填筑，一般每层20～50cm，应层层压实；在斜坡上填土，为防止新填土方滑落，应先把土坡挖成台阶状，然后再填方。4、土方的压实：根据工程量的大小，场地条件，可采用人工夯实或机械压实。为保证土壤的压实质量，土壤应该具有最佳含水率•