筑或挡土墙之类构筑物时,建设单位可经设计单位同意后用打木桩的方法进行处理。木桩必须经过防腐处理,密度可采用“梅花桩”方式进行布局,间距应在300-500 mm为宜。
1.2.5土方回填
基底回填土不实将会导致基础不均匀沉降,房心回填土不实会导致地面开裂。因此,回填土必须达到一定的强度和稳定性。
1.2.6回填土料的要求
回填土料应符合设计要求,保证填方的强度和稳定性。同时要控制回填土料含水率的大小,土料过干不易压实,过湿又易压成橡皮土。目测法测定是用手握成团,落地开花为宜,具体要求为含水量按重量百分比。
1.2.7基底处理
回填前应先将基底的垃圾、树叶、杂土、松土等清理干净,并防止地表水流入基底引起地基下陷,基底为松土时应先充分夯实。
1.2.8填土的压实
人工回填土应分层夯实,每层应铺不大20 cm,压实3-4遍。机械填土每层虚铺厚度不宜大于30 cm,压实5-6遍。墙体两侧应相对同时夯填。两侧土面高差, 一般不宜大于30 cm,若高差过大,可在一侧加木支撑。在回填土夯实或压实之后,应对每层回填土的质量进行检验,一般采用环刀法取样,测定土的干密度, 求出土的密实度。经检验符合设计要求后,才能填筑上层。
4
第二章 土方量计算方法及原理
2.1断面法
在地形图上或碎部测量的平面图上,根据土方计算的范围,以一定的间距等分场地,将场地划分为若干个相互平行的横截面。按照设计高程与地面线所组成的断面图,计算每条断面线所围成的面积。以相邻两断面面积的平均值乘以等分的间距,得出每相邻两断面间的体积。将各相邻断面的体积加起来,求出总体积,这种方法称为断面法。
图2-1 断面法
上图为一渠道的测量图形,利用横断面法进行计算土方量时,可根据渠LL,按一定的长度L设横断面A1、A2、A3……Ai等。则断面法的表达式为:
xV??i?2LiVi??(Ai?1?Ai) (2-1)
2i?2x 在(2-1)式中,Ai-1,Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积;Li为渠段长;Vi为填(或挖)方体积。
土石方量精度与间距L的长度有关,L越小,精度就越高。但是这种方法计算量大,尤其是在范围较大、精度要求高的情况下更为明显;若是为了减少计算量而加大断面间隔,就会降低计算结果的精度;所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。
2.2方格网法
对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。这种方法是将场地划分成若干个正方形格网,然后计算每个四棱柱的体积,从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。在传统的方格网计算中,土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法,即杨赤中滤波推估法。
将场地划分为边长10 m~ 50 m 的正方形方格网, 方格网的一边与场地坐平行,方格网的边长与地形和土方精度要求有关。用水准仪或全站仪测量出方格网
5
各个角点的原地面标高。根据每个格网节点的原地面标高和设计标高得到该节点的施工填挖高度,如下图所示,然后分别计算每一方格的填挖土方量。
图2-2 方格网法
推出方格网法的表达式为:
V = S (H A + H B + H C + H D) / 4 (2-2) 在式(2-2)中,S为格网面积,H A ,H B ,H C ,H D为格网节点的填挖高度。
将挖方区或填方区所有方格计算的土方量汇总,即得场地挖方量和填方量的总土方量。
为了解整个场地的挖填区域状态,计算前应先确定“ 零线”位置。零线即挖方区与填方区的分界线,在该线上的施工高度为零。零线的确定方法是:在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上,用插入法求出零点位置,将各相邻的零点连接起来即为零线。零线确定后,便可进行土方量计算。
方格网中土方的计算有以下几种方法,即四角棱柱体法、四方棱柱体法、平均高度法和三角棱柱体法。方格网法计算土方量比较复杂,一般通过相关软件辅助计算。
2.3数字地面模型法
数字地面模型是用一群地面点的平面坐标和高程描述地表形状的一种方式。地表任一特征内容如土壤类型、植被、高程等均可作为DEM的特征值。以高程为特征值的DEM也称为数字高程模型。DEM是用数字形式X,Y,Z 坐标来表达区域内的地貌形态,以缩微的形式再现了地表形态起伏变化特征,具有形象、直观、精确等特点,在生产中有广泛的使用价值。DEM不仅应用于各种工程规划和地形分析,而且也被用于土方工程量的计算。
从技术上看,DEM技术直接使用原始数据,且点子密度大,所以DEM 所提
6
供的任意点高程精度好,剖面图的可信度高。CAD技术的使用,代替了大量的手工作业,提高了作业精度和作业效率。所以在土方量计算中,通常运用DEM结合CAD的方法。
基本原理。由DEM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y, Z )和设计高程,通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量,最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。如果将DEM视为空间的曲面,填挖前后的两个DEM即为两个空间曲面,那么计算机便可以自动计算两个曲面的交线,也可以用一个铅垂面同时对两个曲面任意切割,并计算夹在两个切割下来的曲面间的空间的体积,实际上就是土方计算的填挖交界线、填方量和挖方量。
土方量实际上是原始地表与设计地表之间的体积值。因此,只需在计算区建立两个DEM,一个为原始地表DEM,另一个为设计地表DEM,根据两个DEM的差即可求出计算区的土方量。土方量计算可按下述方法进行:
设原始地表DEM为DEMt,设计地表DEM为DEMd,在相同的坐标原点和格网分辨率的条件下,将同一区域的DEMt和DEMd进行叠加,可得一新的DEM,设为ΔDEM,则有ΔDEM =DEMt-DEMd,其分量表示式为:
ΔZ( i,j) = Z( i,j)t - Z( i,j)d (2-3)
式(2-3)中:z( i,j)t表示地表DEM的格网点高程;z( i,j)d表示设计DEM的格网点高程。
对任一格网( i,j),若Δz ( i,j) > 0,则该格网为挖方;若Δz ( i,j) < 0,则该格网为填方。设格网面积为A = dx dy,则该格网处的土方量为:
V( i,j) =ΔZ( i,j) A (2-4) 分别对V ( i,j) > 0和V ( i,j) < 0的数据进行累加,即可求得该区域的填挖方量。
2.4等高线法
利用现成的绘有等高线的地形图,计算等高线所围得面积,再根据两相邻等高线的高差按以下公式计算土方量:
V=[(S1+S2) h]/2 (2-5) 式中:S1,S2 为相邻两等高线所围面积;h为相邻两等高线的高差。
是否少点什么、????
7
第三章 运用CASS7.1进行土方量计算
3.1断面法
断面法土方计算主要用在公路土方计算和区域土方计算,对于特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。断面法土方计算主要有:道路断面、场地断面和任意断面三种计算土方量的方法。
3.1.1道路断面法土方计算
第一步:生成里程文件。
里程文件用离散的方法描述了实际地形。接下来的所有工作都是在分析里程文件里的数据后才能完成的。
生成里程文件常用的有四种方法,点取菜单“工程应用”,在弹出的菜单里选“生成里程文件”,CASS 7.1提供了四种生成里程文件的方法,如图3-1:
图 3-1 生成里程文件菜单
(一)由纵断面生成
在CASS 7.1中综合了以前由图面生成和由纵断面生成两者的优点。在生成的过程中充分体现灵活、直观、简捷的设计理念,将图纸设计的直观和计算机处理的快捷紧密结合在一起。
①在使用生成里程文件之前,要事先用复合线绘制出纵断面线; ②用鼠标点取“工程应用\\生成里程文件\\由纵断面生成\\新建”;
③屏幕提示:请选取纵断面线:用鼠标点取所绘纵断面线,弹出如图3-2所示对话框。
8