【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 會(huì)遇到土方量的問(wèn)題。下面就土方量在丘陵地區(qū)的應(yīng)用具體闡述一下。4研究土方量的意義和主要方法土地開(kāi)發(fā)整理，是實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡的有效措施，提高土地質(zhì)量，促進(jìn)土地集約化利用的重要手段。土地是不可再生性資源，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增加，積極開(kāi)展土地開(kāi)發(fā)整理，對(duì)于緩解人地矛盾，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。土地整理中土地平整工程投資約占總投資的40 ～80。土方量的大小與土地平整的投資直接相關(guān)，不同的計(jì)算方法結(jié)果相差懸殊，因此準(zhǔn)確地計(jì)算土方量對(duì)開(kāi)展規(guī)劃設(shè)計(jì)、控制總投資及分配資金具有重要意義[15]。傳統(tǒng)的土方量計(jì)算方法有許多種，常用的有：斷面法、方格網(wǎng)法、散點(diǎn)法和表格法。斷面法主要適應(yīng)山地及高差比較大的地形，也是土方計(jì)算的主要方法。方格網(wǎng)法主要適合平坦地區(qū)及高差不太大的地形場(chǎng)地平整時(shí)使用。散點(diǎn)法適用于地形雖有起伏，但變化比較均勻，不太復(fù)雜的地形。在坡面平直的山地丘陵區(qū)，土方量計(jì)算也可根據(jù)坎高與土方量的關(guān)系而求得。平均斷面法是斷面法中最主要的方法，其計(jì)算方法是將兩相鄰斷面面積之和的二分之一乘以斷面間距來(lái)計(jì)算體積,然后以各部分體積的總和來(lái)計(jì)算工程量。它是一種近似的工程量計(jì)算方法。 圖11 平均斷面法及其公式示意圖該方法計(jì)算簡(jiǎn)單、易懂,被廣泛采用,也是目前我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范中計(jì)算工程量的重要方法之一。但是這種方法在實(shí)際使用中誤差較大，尤其是在渠道土方計(jì)算中存在著不少問(wèn)題。其中Ai1,Ai分別為第j單元渠段起終斷面的填(或挖)方面積。 Li為渠段長(zhǎng)。 Vi為填(或挖)方體積。其計(jì)算誤差較大。在計(jì)算體為棱錐體情況下,即兩端計(jì)算面積分別為A和0,渠段長(zhǎng)為L(zhǎng),實(shí)際土方量為AL/3,計(jì)算土方量卻為AL/2,相對(duì)誤差達(dá)到了50%。方格網(wǎng)法是將各方格土方劃分為四方棱柱體或三角棱柱體計(jì)算,四方棱柱體法是用得最多的方法。按方格角點(diǎn)的挖、填情況,該方法將方格分為全挖(或全填)、兩挖兩填和三挖一填(或三填一挖)3種類型,如圖所示。圖21 方格網(wǎng)法示意圖計(jì)算公式主要有表1所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3類[1～4]。3類公式都是根據(jù)各方格角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高,算出相應(yīng)角點(diǎn)的挖、填施工高度(均取絕對(duì)值),然后計(jì)算各方格的挖、填土方量,再進(jìn)行總和。邊坡土方量另外計(jì)算。圖22 方格網(wǎng)法計(jì)算公式示意圖對(duì)全挖(或全填)類型的方格,當(dāng)四角點(diǎn)施工高度相差不大時(shí),3類計(jì)算公式是等同的。對(duì)兩挖兩填和三挖一填(或三填一挖)類型的方格,第Ⅰ類公式對(duì)計(jì)算圖形進(jìn)行了細(xì)化,似乎較準(zhǔn)確,但當(dāng)三棱擬柱體柱底和柱頂三角形面積相差懸殊時(shí),計(jì)算誤差將很大,且該類公式復(fù)雜,計(jì)算繁瑣。第Ⅱ類公式對(duì)計(jì)算圖形的處理和高度取值都較粗略,公式也較復(fù)雜,且還須先算出方格填(或挖)方的邊長(zhǎng)。第Ⅲ類公式對(duì)計(jì)算圖形的處理和高度取值更加粗略,但公式簡(jiǎn)單,計(jì)算較簡(jiǎn)便。這3類公式均需按方格逐一計(jì)算,手算時(shí)計(jì)算工作繁重。此外,對(duì)某些方格,當(dāng)零線接近角點(diǎn)時(shí),不同的計(jì)算者對(duì)其處理不同,導(dǎo)致同一場(chǎng)地算出不同的土方量,有時(shí)甚至相差很大[16]。表格法則綜合了以上兩種方法，首先建立場(chǎng)地控制網(wǎng)格，對(duì)任一塊土方施工場(chǎng)地,先要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,確定土方施工部分的面積并建立土方測(cè)算的控制網(wǎng)格。網(wǎng)格方案及網(wǎng)格間距的選取應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況而確定,并將場(chǎng)地縱、橫向控制網(wǎng)格線依次編號(hào),如縱向?yàn)?,2,3,…,橫向?yàn)椋?Ｂ,Ｃ,…,按編號(hào)順序和一定比例繪制簡(jiǎn)圖。網(wǎng)格縱、橫向間距可以不同但通常取向等間距。在施工場(chǎng)地上確定控制網(wǎng)格各角點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置,用水準(zhǔn)儀依次測(cè)出各點(diǎn)與177。(填方用“+”號(hào)表示,挖方用“”號(hào)表示),然后將此數(shù)據(jù)填在計(jì)算圖表中相應(yīng)的角點(diǎn)上。先任意選取計(jì)算控制網(wǎng)格的一個(gè)方向,計(jì)算出各斷面的面積,然后沿控制網(wǎng)格的另一方向計(jì)算出土方量，如下圖31 土方斷面示意圖不同的土方量公式代表著在不同情況下的不同應(yīng)用，事實(shí)上現(xiàn)在也沒(méi)有一種通用的方法能涵蓋所有的情況。我們應(yīng)該根據(jù)不同的情況選擇最佳的方法。下面我們就以山東省煙臺(tái)市牟平區(qū)姜格莊鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目為例具體說(shuō)明一下。5姜格莊鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目中土方量的具體計(jì)算 項(xiàng)目區(qū)位于膠東半島的煙臺(tái)市牟平區(qū)姜格莊鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121176。31′10″至121176。54′56″，北緯37176。14′20″至37176。26′43″。屬丘陵地帶，區(qū)內(nèi)分布著大小不等比較平坦的零星荒草地，另外項(xiàng)目區(qū)內(nèi)田坎比較多，地類大致可以分為農(nóng)用地和未利用地兩大類型。主要地層有太古界和元古界中深度變質(zhì)巖系，以及新生界第四系松散層，局部見(jiàn)有中生界地層。項(xiàng)目區(qū)水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，地下水類型有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水?？紫端|(zhì)好，水量大，便于開(kāi)發(fā)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水的主要水源；基巖裂隙水分布于廣大低山丘陵變質(zhì)巖和花崗巖中，限于裂隙發(fā)育程度和張開(kāi)充程度，地下水分布不均，水質(zhì)較好。項(xiàng)目區(qū)屬低丘區(qū)，地勢(shì)起伏較小，多為緩丘。根據(jù)地形地勢(shì)特點(diǎn)，坡度≤3176。時(shí)，坡度在3176。～15176。之間時(shí)，坡度在15176。～20176。之間時(shí)。在每個(gè)平整單元內(nèi)部，保持土地的挖填方平衡，不需要從區(qū)外大量取土或?qū)⑼链罅窟\(yùn)往區(qū)外。本項(xiàng)目采取以梯田田塊為平整單元的局部平整方案進(jìn)行土地平整。其主要步驟如下：先除去表面雜草，確定梯田的方向及大??；其次計(jì)算梯田及排水溝的尺寸及其開(kāi)挖土方量；再將此開(kāi)挖土方運(yùn)至填筑土方段；最后以梯田為單元進(jìn)行平整。水平梯田土地整理示意圖如圖所示。 從圖中可以看出，原地面坡度a，田坎外側(cè)坡度b，梯田田面寬B，田坎高H，埂坎占地Bn，田面毛寬Bm，原地面斜寬B1，單個(gè)梯田長(zhǎng)度L，單個(gè)梯田的開(kāi)挖方量W1，單個(gè)梯田挖填土方運(yùn)距S，每片梯田的塊數(shù)N，每片梯田開(kāi)挖方量W，可推算出各要素間關(guān)系式：梯田內(nèi)側(cè)需要開(kāi)挖一條小排水溝，梯田外側(cè)田坎頂部設(shè)一條田埂。依據(jù)田間道路、排水溝、等高線等為邊界進(jìn)行田塊劃分，盡量選擇坡度均勻的作為一個(gè)田塊，分別用TKi（i=00…、11…i）表示。量算記錄每一個(gè)田塊的面積和垂直等高線的長(zhǎng)度（即田塊總寬度，其值等于梯田塊凈寬、田邊排水溝占地、田埂占地和田坎的占地）以及高差等數(shù)據(jù)。① 確定田塊長(zhǎng)度（L）根據(jù)田塊面積和寬度，求平均長(zhǎng)度，實(shí)際整理過(guò)程中可以根據(jù)地形、耕作要求、灌排水要求等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。② 確定田坎高度（H）根據(jù)地形坡度與田坎穩(wěn)定要求，確定田坎高度H。③ 確定梯田田面凈寬度（B）根據(jù)地面坡度、埂坎高度及穩(wěn)定要求確定田面寬度，田面寬度按下式計(jì)算：B＝H（CtgθCtgα） 式中B—田面凈寬（m）； H—田坎高度（m）；θ—原地面坡度（176。）； α—埂坎坡度（176。）。④ 推算田塊塊數(shù)根據(jù)每個(gè)田塊地面高差和田坎高度，推算梯田塊數(shù)。進(jìn)而根據(jù)地塊總寬度（垂直等高線方向）以及劃分梯田塊數(shù)N，可以推算出梯田毛寬度。⑤ 計(jì)算單個(gè)梯田田塊的土地平整土方工程量根據(jù)挖填平衡，采用下式計(jì)算出單塊梯田田塊長(zhǎng)度的挖、填土方工程量：則整個(gè)田塊的土地平整土方工程量（W）：W=W1N=HH（CtgθCtgα）247。8NL因挖填平衡，所計(jì)算出的M既是土地平整的挖方土方工程量，也是土地平整的填方土方工程量。⑥ 計(jì)算埂坎夯實(shí)工程量和田邊排水溝挖方量根據(jù)土地平整布局要求，在梯田內(nèi)側(cè)需要開(kāi)挖一條小排水溝，梯田外側(cè)田坎頂部設(shè)一條田埂，因此需要計(jì)算埂坎夯實(shí)工程量和田邊排水溝挖方量設(shè)計(jì)田坎為土坎，需要進(jìn)行人工夯實(shí)以增強(qiáng)田坎的穩(wěn)固性。，因此田塊田坎夯實(shí)量（W田坎）計(jì)算公式如下：W田坎=H/SinθLN式中N為該田塊整理時(shí)劃分的梯田塊數(shù)。田埂夯填方量（W田?。┯?jì)算公式如下：W田埂=S田埂LN式中S田埂為田埂橫截面積，，截面積S=（+）（m2）。田塊排水溝的挖方量（M田溝）計(jì)算公式如下：W田溝=S田溝LN式中S田溝為田間溝斷面積，，則斷面積S=（+）（m2）。現(xiàn)以姜格莊的TK6田塊為例進(jìn)行有關(guān)土方量的具體計(jì)算：該田塊規(guī)劃圖紙量算面積S為58359 m2，最后調(diào)整實(shí)際面積為45940m2，垂直等高線長(zhǎng)度為B總=253m，α=60176。，θ=176。 ，由于該田塊比較平緩，則該田塊可劃為12或13個(gè)梯田田塊，該處取為13。但在計(jì)算土方量過(guò)程中田塊數(shù)可以按小數(shù)計(jì)取，以獲得較為準(zhǔn)確的土方量，即該田塊數(shù)在計(jì)算過(guò)程中的取值N=10/=。則田面凈寬度：B= H（CtgθCtgα）=（ Ctg60）=田塊長(zhǎng)度：L=S/B總=則單個(gè)田塊（）的土地平整土方工程量： W1=HBL/8=（m3）：W2=HBL/8=（m3）而TK6田塊的土地平整土方工程量為：W=W1N==（m3）或W= W112+W2=12+=（m3）其他土地平整土方工程量：W田坎=H/SinαLN=419（m3）W田埂=S田埂LN=LN=135（m3）W田溝=S田溝LN=LN=180（m3）本項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃梯田片數(shù)160塊，通過(guò)計(jì)算，項(xiàng)目土地平整工程土方量共計(jì)947049m3，田坎夯實(shí)量為150720m3，田埂夯填方量為24701m3，排水溝挖方量為37358m3。其中高陵片區(qū)76塊，平整土方534315m3，田坎夯實(shí)量為106452m3，田埂夯填方量為16161m3，排水溝挖方量為22336m3；姜格莊片84塊，平整土方412734m3，田坎夯實(shí)量為44268m3，田埂夯填方量為8540m3，排水溝