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文档简介
等高线1.等高线法一般地形测绘图都是用等高线或点标高表示的。在绘有原地形等高线的底图上用设计等高线进行地形改造或创作,在同一张图纸上便可表达原有地形、设计地形状况及公园的平面布置、各部分的高程关系。这大大方便了设计过程中进行方案比较及修改,也便于进一步的土方计算工作,因此,它是一种比较好的设计方法。最适宜于自然山水园的土方计算。应用等高线进行竖向设计时,首先应了解等高线的基本性质。1.1等高线的概念与性质1.1.1等高线的概念等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面,与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影,见图1-1-2。给这组投影线标注上相应的数值,便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。图1-1-2等高线的概念1.1.2等高线性质1.1.2.1在同一条等高线上的所有的点,其高程都相等。1.1.2.2每一条等高线都是闭合的。由于图框的限制,在图纸上不一定每根等高线都能闭合,但实际上它们还是闭合的.为了便于理解,我们假设地基土被图框垂直下切,形成一个地块,见图1-1-3。由图上可以看到没有在图面上闭合的等高线都沿着被切割面闭合了。图1-1-3等高线的闭合1.1.2.4等高线一般不相交或重叠,只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。1.1.2.5等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等;由于以上地形单元或构筑物在高程上高出或低陷于周围地面,所以等高线在接近低于地面的河谷时转向上游延伸,而后穿越河床,再向下游走出河谷;如遇高于地面的堤岸或路堤时等高线则转向下方,横过堤顶再转向上方而后走向另一侧,见图1-1-4.
1.1.2.3等高线的水平间距的大小,表示地形的缓或陡。如疏则缓,密则陡。等高线的间距相等,表示该坡面的角度相同,如果该组等高线平直,则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡。图1-1-4用等高线表示山涧1.2.1场地的竖向规划设计确定场地设计标高考虑的因素:
(1)满足生产工艺和运输的要求;
(2)尽量利用地形,减少挖填方数量;
(3)争取在场区内挖填平衡,降低运输费;(4)有一定泄水坡度,满足排水要求。场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:
(1)小型场地――挖填平衡法
(2)大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)aaaaaaH11H12H21H221、初步计算场地设计标高H0
方法:将场地划分为每格边长10~40m的方格网,找出每个方格各个角点的地面标高(实测法、等高线插入法)。原则:场地内挖填方平衡,平整前后土方量相等。
场地平整土方量计算(1)场地设计标高H0场地平整是将自然地面改造成工程所要求的平面。“挖填土方量相等”的原则,土方总工程量最小H0
场地平整土方量计算(1)场地设计标高H0步骤①在地形图上将施工区域划分为若干个方格网(如采用a=20或40m)
场地平整土方量计算(1)场地设计标高H0步骤②确定方格角点的高程
场地平整土方量计算(1)场地设计标高H0步骤③按填挖平衡原理计算设计标高H11H12H21H22H11、H12、H21、H22——一个方格各角点的自然地面标高
N
——方格个数。或:H1--一个方格所仅有角点的标高;
H2、H3、H4--分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。答:(1)初步计算场地的设计标高H0H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4N
=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…)+4×(70.17+70.70+69.81+70.38)]/(4×9)
=70.29(m)70.09【案例2】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度ix=2‰,iy=3‰,不考虑土的可松性的影响,确定方格各角点的设计标高和施工高度。场地平整土方量计算(2)场地设计标高H0的调整
泄水坡度影响场地纵横方向的中心线标高
3、根据要求的泄水坡度计算方格网各角点的设计标高Hn’
单向排水时:H=H0±l·i双向排水时,各方格角点设计标高Hn’为:以场地中心点为H0’
Hn’=H0’
Lxix
Lyiy按要求的泄水坡度调整各角点设计标高Hn’
:LyLxixiyH0Hn说明:±的取值:(与单向泄水一致)坐标原点位于场地的中心点,x、y方向逆着泄水坡度方向,按坐标象限判断正、负号,即位于第一象限x、y皆为正;第二象限x为负,y为正;第三象限x、y皆为负;第四象限x为正,y为负。70.09(3)按泄水坡度调整设计标高Hn’
:Hn’
=H0’
Lxix
Lyiy
70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26
H0=70.29H2’
=70.29-10×2‰+30×3‰=70.36
H3’
=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40H1’
=70.29-30×2‰+30×3‰=70.32其它见图案例24、计算场地各角点施工高度hn
施工高度—指各角点挖方或填方的高度,它等于各角点的实际设计标高和原地形标高之差。hn=
Hn’—Hn
hn——施工高度,+填-挖Hn’——设计标高Hn——原地形标高70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09案例2(4)计算各方格角点的施工高度hn
hn=Hn’-Hn
即:hn=该角点的设计标高—自然地面标高(m)h1=70.32-70.09
=+0.23(m);正值为填方高度。+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2=70.36-70.40=-0.04(m);负值为挖方高度5、确定零线(挖填分界线)
零线——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)。不填不挖点的连线,是挖方区和填方区的分界线。方法:插入法、比例法找零点ijhihjXi-jaXi-j=ahihi+hj施工高度绝对值代入(3)场地土方量的计算步骤②绘出“零线”——连接零点的线
70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.09案例2
:(5)确定零线(挖填分界线)0
0Xi-j=ahihi+hjX1-2=20*0.230.23+0.04=ah1h1+h2=17.04m一、方格网法计算土方量的步骤4.计算方格土方工程量按表1.6所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。
(三)土方量计量:1.全挖或全填:V=(h1+h2+h3+h4)
(二)两挖、两填挖方V1,2=(+)填方V3,4=(+)
a²4a²4h1²h1+h4h2²h2+h3a²4h4²h1+h4h3²h2+h3h1h2h3h4aaaah2h1h4h3全挖(全填)方格两挖两填方格3.三挖一填(或三填一挖):填方:V4=挖方:V1,2,3=(2h1+h2+2h3-h4)+V44.一挖一填挖方:V1=a²h1
16a²6h4³(h4+h1)(h4+h3)a²6h3aah2h1h4h1h2a三挖一填(或三填一挖)方格一挖一填方格a一、方格网法计算土方量的步骤6.计算土方总量
将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量。二、例题见书例题
某建筑场地地形图和方格网(边长a=20.0m)布置如图所示。土壤为二类土,场地地面泄水坡度,。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性影响,余土加宽边坡),计算各方格挖、填土方工程量。
解:(1)计算场地设计标高
(2)根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高
以场地中心点(几何中心o)为,由式得各角点设计标高为:
其余各角点设计标高均可求出,详见图2.12。(3)计算各角点的施工高度
得各角点的施工高度(以“+”为填方,“-”为挖方):
各角点施工高度见图2.12。
(4)确定“零线”,即挖、填方的分界线
确定零点的位置,将相邻边线上的零点相连,即为“零线”。如1-5线上:,即零点距角点1的距离为0.67m。
(5)计算各方格土方工程量(以“+”为填方,“-”为挖方)①全填或全挖方格:
(+)
(+)
(+)
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