园林工程地形设计与土方工程量计算讲义(附示意图).ppt

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1、项目二项目二 地形与土方工程地形与土方工程地形设计 复习：1.园林、园林工程的概念。2.简述我国园林工程发展简史。地形设计地形设计一、地形的概念与作用：一、地形的概念与作用：1.地形的概念：指地面上各种高低起伏的形状。地形的概念：指地面上各种高低起伏的形状。2.地形的作用：地形的作用：（1）园林景观的基底骨架作用）园林景观的基底骨架作用（2）构成园林空间作用）构成园林空间作用（3）构成园林景观作用）构成园林景观作用（4）影响园林地表排水作用）影响园林地表排水作用（5）控制视线作用）控制视线作用地地形形造造景景示示例例二、地形设计原则与要求二、地形设计原则与要求1.满足园林性质和功能的需求满足园

2、林性质和功能的需求2.因地制宜，以利用为主因地制宜，以利用为主3.满足园林景观的需求满足园林景观的需求4.就地取材，节省投资就地取材，节省投资5.满足园林工程要求。满足园林工程要求。三、地形的形式和设计要求三、地形的形式和设计要求1.平地：园林中比较平缓的用地统称为平地。平地：园林中比较平缓的用地统称为平地。2.丘陵：丘陵的坡度变化在丘陵：丘陵的坡度变化在10%25%，高度差异绵，高度差异绵亘也多在亘也多在13m之间变化。之间变化。3.凹地形：坡度在凹地形：坡度在8%25%，且四周高于中央的地形，且四周高于中央的地形称为凹地形。称为凹地形。4.凸地形：坡度在凸地形：坡度在8%25%，且四周低于

3、中央的地形，且四周低于中央的地形称为凸地形。称为凸地形。四、地形设计准备工作四、地形设计准备工作1.资料的收集与现场踏勘资料的收集与现场踏勘（1）资料的收集：合适比例的地形图；地质土）资料的收集：合适比例的地形图；地质土壤与气象水文资料；总体规划与市政建设及地上壤与气象水文资料；总体规划与市政建设及地上地下管线资料；所在地的施工水平、劳动力素质地下管线资料；所在地的施工水平、劳动力素质与施工机械化程度资料。与施工机械化程度资料。（2）现场踏勘与调研：亲临现场，修正补充地形图）现场踏勘与调研：亲临现场，修正补充地形图不足处。特别是诸如古树名木等具体位置必须重点不足处。特别是诸如古树名木等具体位置

4、必须重点标明等。标明等。四、地形设计准备工作四、地形设计准备工作2.地形调查与分析地形调查与分析（1）地形坡度的调查分析）地形坡度的调查分析（2）地形自然排水情况调查分析）地形自然排水情况调查分析（3）植被的调查分析）植被的调查分析（4）水体调查分析）水体调查分析（5）土壤的调查分析）土壤的调查分析五、地形设计方法五、地形设计方法 地形设计的方法有很多，如地形设计的方法有很多，如等高线法、断等高线法、断面法、模型法面法、模型法等。其中最常使用的方法是等。其中最常使用的方法是等高线法。等高线法。1、等高线的概念：、等高线的概念：是一组垂直间距相等、是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想平面，与自

5、然地貌相平行于水平面的假想平面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。交切所得到的交线在平面上的投影。地形设计方法地形设计方法断面断面法法2、等高线的特点、等高线的特点 在同一条等高线上所有的点，其高程都相等。在同一条等高线上所有的点，其高程都相等。每一条等高线都是闭合的。每一条等高线都是闭合的。等高线的水平间距的大小表示地形的缓或陡，疏则缓，密则等高线的水平间距的大小表示地形的缓或陡，疏则缓，密则陡。等高线间距相等时表示地面坡度相等。陡。等高线间距相等时表示地面坡度相等。等高线一般不相交、重叠或合并，只有在悬崖处的等高线才等高线一般不相交、重叠或合并，只有在悬崖处的等高线才可能出现相交

6、的情况，在某些垂直于地面的峭壁、地坎或挡土可能出现相交的情况，在某些垂直于地面的峭壁、地坎或挡土墙、驳岸处的等高线才会重合墙、驳岸处的等高线才会重合 等高线不能直穿横过河流、峡谷、堤岸和道路等。等高线不能直穿横过河流、峡谷、堤岸和道路等。等高线与山谷线、山脊线相交时，山谷线的等高线是凸向山等高线与山谷线、山脊线相交时，山谷线的等高线是凸向山谷线标高升高的方向，而山脊线的等高线是凸向山脊线标高降谷线标高升高的方向，而山脊线的等高线是凸向山脊线标高降低的方向。低的方向。（3）用等高线进行地形设计）用等高线进行地形设计 陡坡变缓坡或缓坡改陡坡陡坡变缓坡或缓坡改陡坡 平垫沟谷平垫沟谷 削平山脊削平山脊

7、 平整场地平整场地 园路设计园路设计用等高线进行地形设计时常用的两个公式（1）用插入法求相邻等高线之间任意点高程的公式：）用插入法求相邻等高线之间任意点高程的公式：H Hx x=H=Ha axh/L xh/L 式中：式中：H Hx x任意点高程任意点高程 H Ha a位于低边等高线的高程位于低边等高线的高程 XX该点距低边等高线的距离该点距低边等高线的距离 hh等高距等高距 LL过该点的相邻等高线间的最小距离。过该点的相邻等高线间的最小距离。用插入法求某点高程，通常会遇到三种情况。用插入法求某点高程，通常会遇到三种情况。a.待求点标高待求点标高H Hx x在两等高线之间。在两等高线之间。H H

8、x x=H=Ha a+xh/L+xh/L d.待求点标高待求点标高H Hx x在低边等高线的下方。在低边等高线的下方。H Hx x=H=Ha a-xh/L-xh/L c.待求点标高待求点标高H Hx x在高边等高线的上方。在高边等高线的上方。H Hx x=H=Ha a+xh/L+xh/L 例例1 左图为对某广场作边长左图为对某广场作边长为为20m的方格控制网后，的方格控制网后，其中一边的四个角点的其中一边的四个角点的情况。根据等高线求角情况。根据等高线求角点点a和角点和角点b和角点和角点f的原的原地形标高。地形标高。7.010.0（2）坡度公式）坡度公式 坡度公式：坡度公式：i=h/L 式中：

9、式中：i坡度（坡度（%）；）；h高度（高度（m）；）；L水平间距（水平间距（m）例题：根据已知条件求图中例题：根据已知条件求图中MN两点间的坡度。两点间的坡度。MN第二节：第二节：土方工程量计算土方工程量计算 一、用体积公式估算：适合于类似锥体、棱台等几何形体的一、用体积公式估算：适合于类似锥体、棱台等几何形体的地形单体的土方计算。这些地形单体的体积可用相近的几何地形单体的土方计算。这些地形单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算。此法简便，但精度较差，多用于规划阶体体积公式来计算。此法简便，但精度较差，多用于规划阶段的估算。段的估算。二、断面法二、断面法 1、垂直断面法：是以一组、垂直断面法

10、：是以一组等距（或不等距）的互相平等距（或不等距）的互相平行的截面将拟计算的地块、行的截面将拟计算的地块、地形单体和土方工程分截成地形单体和土方工程分截成“段段”。分别计算这些。分别计算这些“段段”的体积，再将各段体积累加，的体积，再将各段体积累加，以求得该计算对象的总土方以求得该计算对象的总土方量。此法适合带状地形单体量。此法适合带状地形单体和土方工程的土方计算。和土方工程的土方计算。1、垂直断面法、垂直断面法 断面法基本计算公式为当S1=S2 时，V=SL当S1、S2 相差较大时，可用以下公式计算：计算S0的两种方法：（1）用中截面积公式计（）用S1及 S2相应各边的平均值求S0LSSV2

11、21)4(61021SSSV)2(2121410SSSSS例题：用例题：用S S1 1及及 S S2 2相应各边的平均值求相应各边的平均值求S S0 0 有一土堤，要计算的两有一土堤，要计算的两断面呈梯形，断面呈梯形，S1及及 S2各边的数值，如图所示，各边的数值，如图所示，求求S0。2、等高面法、等高面法 等高面法：是沿等高线截取断面、等高距即为二相邻断面的高，计算方法同断面法。此法适于大面积的自然山水地形的土方计算。计算公式为：V=(S1+S2)h/2+(S2+S3)h/2+(Sn-1+S)h/2+Sh/3=(S1+S)/2+S+S+S-1h+Sh/3式中：v土方体积(m3);S断面面积(

12、m2);h等高距（m）。例题：用等高面法计算土方量例题：用等高面法计算土方量 某地原来的地形变化较平缓，为丰富景观拟按设计的等高线作微地形处理，需运来多少土方？三、方格网法三、方格网法 方格网法最适于平整场地的土方量计算。用方格网法平整场地的工作程序是:(1)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。方格网边长数常2040。(2)在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高，或把方格网各角点测设到地面上，同时测出各角点的原地形标高，并记录在图上。(3)依设计意图，如地面的形状、坡向、坡度值等，确定各角点的设计标高。(4)比较原地形标高和设计标高求得施工标高。(5)求零点线。(6)土方计

13、算。某公园为了满足游人游园活动的需要，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，土方基本平衡，试求其设计标高并计算土方量。1.作方格网控制：在原地形图上拟设计的位置用20m边长的方格网控制，并进行角点和方格标号。2.用插入法求各角点的原地形标高例题：方格网法计算土方量例题：方格网法计算土方量abcdefgopnmlkjih19.0019.5020.5020.0020.0020.5021.00i=2%i=2%i=1.5%18.50abcdefgopnmlkjih20.2920.1520.2119.9119.3720.2321.0020.8920.54

14、19.3219.3518.7919.3920.5019.5019.6419.0018.5019.5020.5020.0020.0020.5021.00i=2%i=2%i=1.5%3.求设计标高求设计标高1.求平整标高求平整标高H0=（h1+2h2+3h3+4 h4)4N 式中：式中：H0平整标高平整标高 N方格数方格数 h1 计算时使用一次的角点高程计算时使用一次的角点高程 h2 计算时使用二次的角点高程计算时使用二次的角点高程 h3 计算时使用三次的角点高程计算时使用三次的角点高程 h4 计算时使用四次的角点高程计算时使用四次的角点高程2.确定确定H0的位置的位置 假设假设a点的高程为点的高

15、程为x,则可根据设计坡度、坡向和方格长度求则可根据设计坡度、坡向和方格长度求出其他各角点的假定设计标高。出其他各角点的假定设计标高。根据上式可求出设计后场地的平整标高（是关于根据上式可求出设计后场地的平整标高（是关于x的函数）的函数）原地形平整标高原地形平整标高=设计后场地平整标高则可求出设计后场地平整标高则可求出x的值。的值。abcdefgopnmlkjihX-0.4X-1.1xxX-0.8X-1.0X-1.1X-0.7X-0.3X-0.7X-1.3X-1.0X-0.6X-1.3X-0.920.2920.1520.2119.9119.3720.2321.0020.8920.5419.3219

16、.3518.7919.3920.5019.5019.6419.0018.5019.5020.0020.0020.5021.00X-0.8X-0.4i=2%i=2%i=1.5%abcdefgopnmlkjih20.2920.1520.2119.9119.3720.2321.0020.8920.5419.3219.3518.7919.3920.5019.5019.6420.3419.6419.9420.3420.7419.9419.7419.6420.0420.4420.0419.4419.7420.1419.4419.8418.5020.5020.0020.0020.5021.0019.0019.50i=2%i=2%i=1.5%4.求施工标高求施工标高 施工标高=原地形标高-设计地形标高。“+”表示挖方 “-”表示填方abcdefgopnmlkjih20.2920.1520.2119.9119.3720.2321.0020.8920.5419.3219.3518.7919.3920.5019.5019.6420.3419.6419.9420.3420.7419.9419.7419.642