【技术】如何利用地形图确定填挖边界和估算土石方工程量

在建筑工程中，往往要进行建筑场地的平整。利用地形图可以估算土石方工程量，选择既合理又经济的最佳方案。场地平整有两种情形，其一是平整为水平场地，其二是整理为倾斜场地。

平整为水平场地

如图所示，欲将40m见方的ABCD坡地平整为某一高程的平地，要求确定其填挖边界和极端填挖方量。方法如下：

(1)绘制方格网在地形图上拟平整土地的区域绘制方格网。方格的大小取决于地形的复杂程度、地形图比例尺和土石方量概算的精度。一般取小方格的图上边长为2cm，实地边长为10m或20m，图中为10m。
(2)计算设计高程根据地形图上的等高线，用内插法求出各方格顶点的地面高程，标注在方格顶点的右上方。如上图中,74.0m、74.7m、74.5m和73.8m等。再分别求出各方格四个顶点的平均高程Hi(i=1,2，…，n)，然后将各方格的平均高程求和并除以方格总数n，即得到设计高程H设(H设也可以根据工程要求直接给出)，根据图中的数据，求得设计高程为71.9m。
(3)绘制填、挖边界线根据H设=71.9m，在地形图上用内插法绘出71.9m等高线，则该线就是填挖边界线，在此线上的点不填又不挖，此线亦称零等高线。见图中标短线的等高线。
(4)计算填、挖高度将各方格网点的地面高程减去设计高程H设，即得各方格网点的填、挖高度，并注于相应顶点的左上方，正号表示挖，负号表示填。如图中,2.1m、0.9m、-0.3m。
(5)计算填、挖土石方量计算填、挖土石方量有两种情况：一种是整个方格都是填方或都是挖方，如图中方格I和Ⅳ，另一种是既有填方又有挖方，如图中方格Ⅱ和Ⅲ。设VI挖为方格I的挖方量，VII挖和VII填分别为方格Ⅱ的挖方量和填方量，则根据以上公式，分别计算出各个方格的填、挖方量，然后求和，即可求得场地的总填、挖土方量。由于设计高程H设是各个方格的平均高程值，则最后计算出来的总填方量和总挖方量应基本平衡。
平整为倾斜场地
有时为了充分利用自然地势，减少土石方工程量，以及场地排水的需要，在填挖土石方量基本平衡的原则下，可将场地平整成具有一定坡度的倾斜面，其步骤如下:
(1)绘制方格网方法与平整为水平场地相同，如图所示。然后根据等高线求出各方格顶点的地面高程，并注在各顶点的右上方。(2)计算场地平均高程场地平均高程的计算方法与水平场地的设计高程计算方法相同，则H平=71.9m。
(3)计算倾斜场地最高边线和最低边线高程如图所示，欲将ABCD地块平整为由AB向CD倾斜10%的坡度，因此AB线上各点为最高点，DC线上各点为最低点。当AB线和DC线之间中点位置的设计高程为H平时，方可使场地的填、挖土方量平衡。设AD边长为DAD，由此得(4)确定倾斜场地的等高线根据A、D两点的设计高程，在AD直线上用内插法定出70m、71m、72m、73m各设计等高线的点位，过这些点作AB的平行线(图中以虚线表示)，这就是倾斜场地的等高线。
(5)确定填、挖边界线倾斜场地等高线(设计等高线)与原地形图上与其同高程等高线的交点刚好位于倾斜面上，这些点既不填也不挖(又称零点)。连接这些点即为填、挖边界线。填挖边界线上有短线的一侧为填方区，另一侧为挖方区。
(6)计算方格顶点的设计高程根据倾斜场地等高线用内插法确定各方格顶点的设计高程，并注于方格顶点的右下。
(7)计算填挖土方量其方法与整理成水平场地时相同。

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来源：瑞得仪器

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