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摘要:土方平整是工业园区建设的一个重要环节。本文结合具体实例对工业园区的场地平整进行了初步探讨。
关键词:工业园区 土方量 方格网法
中图分类号:G353.11文献标识码:A文章编号:
引言:工业园区的土方平整,是提高土地利用率、促进土地集约化利用的重要手段和前提。土地是不可再生资源,保护土地是我们的基本国策。随着经济的发展、人口的增加.积极开展土地开发利用.对于缓解人地矛盾、改善园区条件和生态环境,促进现代化建设、经济可持续发展具有极其重要的意义。
建筑场地设计地形的实现必然要依靠土方施工来完成.任何建筑物,构筑物,道路及广场等工程的修建,都要在地面作一定的基础,挖掘基坑,路槽等,这些工程都是从土方施工开始的.在建筑地形的利用,改造或创造,如挖湖堆山,平整场地都要依靠动土方来完成. 土方工程量,一般来说在建筑中是一项大工程,而且在建筑中它又是先行的项目.它完成的速度和质量,直接影响着后继工程,所以它和整个建设工程的进度关系密切。
1.土方工程的种类及其施工要求
土方工程根据其使用期限和施工要求,可分为永久性和临时性两种,但是不论是永久性还是临时性的土方工程,都要求具有足够的稳定性和密实度,使工程质量和艺术造型都符合原设计的要求.同时在施工中还要遵守有关的技术规范和原设计的各项要求,以保证工程的稳定和持久.
2.土壤的工程性质及工程分类
土壤的工程性质对土方工程的稳定性,施工方法,工程量及工程投资有很大关系,也涉及到工程设计,施工技术和施工组织的安排.因此,对土壤的这些性质要进行研究并掌握它,以下是土壤的几种主要的工程性质:
2.1土壤的容重
单位体积内天然状况下的土壤重量,单位为kg/m3,土壤容重的大小直接影响着施工的难易程度,容重越大挖掘越难,在土方施工中把土壤分为松土,半坚土,坚土等类,所以施工中施工技术和定额应根据具体的土壤类别来制定.
2.2土壤的自然倾斜角(安息角)
土壤自然堆积,经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角,就是土壤的自然倾斜角,以°表示。在工程设计时,为了使工程稳定,其边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值,土壤自然倾斜角还受到其含水量的影响,土方工程不论是挖方或填方都要求有稳定的边坡。进行土方工程的设计或施工时,应该结合工程本身的要求(如:填方或挖方,永久性或临时性)以及当地的具体条件(如:土壤的种类及分层情况,压力情况等)使挖方或填方的坡度合乎技术规范的要求,如情况在规范之外,则须进行实地测试来决定。
2.3土壤含水量
土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤颗粒重的比值。土壤含水的多少对土方施工的难易有直接的影响,还影响到土壤的稳定性。土壤含水量过小,土质过于坚实,不易挖掘;含水量过大,土壤易泥泞,土壤稳定性降低,也不利于施工。一般土壤含水量在5%以内称干土,在30%以内称潮土,大于30%的称湿土。
2.4土壤相对密实度
用来表示土壤填筑后的密实程度,设计要求的密实度可以采用人力夯实或机械夯实。一般采用机械压实,其密实度可达95%,人力夯实在87%左右。大面积填方如堆山等,通常不加夯压,而是借土壤的自重慢慢沉落,久而久之也可达到一定的密实度。
2.5土壤的可松性
土壤经挖掘后,其原有紧密结构遭到破坏,土体松散而使体积增加的性质.这一性质以土方工程的挖土和填土量的计算以及运输等都有很大关系。
3.土方工程施工的特点
土方工程是建筑工程施工中主要工种之一,土方工程包括确定场地设计标高、场地平整和土方的开挖、运输、填筑等主要施工过程,以及排降水、土壁支护等准备工作和辅助工作。土方工程面广量大、施工工期长、劳动强度大,大型建设项目的土方工程量可达数百万立方米以上。土方工程影响因素多,土的种类繁多,成分复杂,难以确定的因素较多,施工条件复杂又多为露天作业,受工程水文地质条件以及施工环境的影响很大。土方工程施工时要求标高准确,断面合理,尽量达到土方量少、工期短、费用省、必须制定出经济合理的施工组织设计。
4.土方工程量的影响因素
土方工程是项目建设的开始工作,在现实中的工程项目中,影响土方量的因素有很多,往往由于地理条件复杂、勘测取样数量不足、施工方案选择不当、计算方法不正确等原因,影响土方工程量计算的准确性和工程价格确定的合理性。
5.土方工程的计量方法要科学
工程土方量计算方法的选择不但牵涉到计算效率,而且其准确性直接影响到工程造价的控制与施工组织问题,在现实中的一些工程项目中计算填挖土方量时,常用的土方量计算方法有断面法、方格网法、散点法等。断面法主要适用于山地及高差比较大的丘陵地区,也是土方计算的主要方法。方格网法主要适合平坦地区及高差不太大的地形条件平整使用。散点法适用于地形虽有起伏,但变化比较均匀、不太复杂的地形。在坡面平直的山地丘陵区,土方可根据坎高与土方量的关系而求得。近年来随着计算机技术的发展,一些软件被广泛地应用到土方量计算中。常用的有MAPGIS制图计算软件、TFT土方计算绘图软件、总图规划设计软件GPCAD以及数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等。采用相关软件计算土方量,有精度高,速度快,效率高的优点,但其运算原理,与传统计算方法并无实质性差异,而且必须以精度较高的地形图作为基础图件。计算时一般应根据工程的实际情况在保证合理的前提下选择不同的计算方法。比如对于大范围内的平整场地估算以及一些地形起伏较小,坡度变化平缓的场地适宜用方格网法,这种方法计算的数据量小,计算速度快,但是土方量的计算精度不高,断面法计算土石方量的计算条件主要是场地等高线比较有规则,横向变化不是很明显的场地,但是土方量精度与间距的大小有关,间距越小,精度就越高,但这种方法计算量大,存在着计算精度和计算速度的矛盾。
在工业园区的建设过程中,土方平整工程投入最高可占总投资的40%~70% ,土方量的大小与土地平整的投资直接相关,不同的土方量计算方法可能导致结果相差悬殊,因而准确快速地计算土方量对开展规划设计、控制总投资、分配资金具有重要意义。
6.案例分析
本文以廣东省韶关市xx县xxxxxxx一期项目为例,具体介绍利用散点法结合GPCAD软件进行土方量计算的方法。广东省韶关市xx县xxxxxxx一期项目位于韶关市xx县xx镇中部,是粤北的南大门,东与连平县相连,南与新丰县交界,西与英德市、曲江区接壤,北与始兴县、江西省毗邻。国道106、省道1944和京珠高速公路贯通而过,距广州200公里,深圳300公里,韶关110公里,交通非常便利。xx镇位于xx县西部,南临官渡镇,西与英德市横石水相邻,北靠新江。xx镇区位于镇域中部,而工业园位于镇区北部,106国道为对外交通主干道。本项目用地以丘陵、山地为主,东高西低,南北高、中间低,整体呈倒“U”型地势。现状用地性质以林地、山地、鱼塘为主,其中西面紧邻106国道,东部紧邻泉坑水库和亮星水库,以山体为主,地势较陡,标高在113.00 ~148.00m之间,局部坡度在20%左右,竖向设计综合考虑区内地形地貌特点及鱼塘、冲沟、山地的布设.将用地分成了9个区块,以每一区块作为一个平整单元进行平整。采用平坡式与台阶式相结合的原则。计算依据:1. 建设单位提供的用地红线图;2.国土局提供1:1000园区场地最新地形图;3. 依据测量行业规范,1:1000地形图采集地形数据在17m至22m之间,因而本工程土方计算采用20×20m的方格。本工程土方计算采用GPCAD软件,软件计算场地平土标高的方法为方格网法,其原理是确定场地坐标系统,然后沿坐标系统的基轴,将场地分成20×20的方格,再根据每一方格填或挖的几何图形,计算每个方格的土方工程量,然后进行累加计算出挖、填方工程总量。土方计算方格网见下图所示:
图中方格网每个交点对应一个土方高程点。其中:右上角点标高为设计标高(a);右下角点标高为自然地面标高(b);左上角点标高为填挖方高度(c),其中c=a-b。“+”代表填方、“-”代表挖方。方格中的数据为填挖方量,方格中的虚线代表“零线”,即不填不挖的线。经过计算:本项目挖方量约为177万m3,填方量约为183万m3。考虑基槽余土为挖方量的5%,则实际挖方量为186万m3,基本实现了土方平衡。目前,本项目土方已平整完毕,经业主反馈,设计土方量与实际土方量误差在5%以内,可见用方格网法计算大面积的场地是可以满足要求的。
总之,计算土方量的方法有很多,实际操作中还应根据具体情况进行具体分析,选择适合的计算方法,达到最优的目的。
参考文献
[1] 张光辉.快速计算土方量的方法[j].测绘通报,1997,(5):23~24.
[2] 王礼先.水土保持工程学[M].北京:中国林业出版社,2000.55—67.
[3] 刘桦.土方量的表格法测算[J].测绘通报,2000。(4):64—6 5.
关键词:工业园区 土方量 方格网法
中图分类号:G353.11文献标识码:A文章编号:
引言:工业园区的土方平整,是提高土地利用率、促进土地集约化利用的重要手段和前提。土地是不可再生资源,保护土地是我们的基本国策。随着经济的发展、人口的增加.积极开展土地开发利用.对于缓解人地矛盾、改善园区条件和生态环境,促进现代化建设、经济可持续发展具有极其重要的意义。
建筑场地设计地形的实现必然要依靠土方施工来完成.任何建筑物,构筑物,道路及广场等工程的修建,都要在地面作一定的基础,挖掘基坑,路槽等,这些工程都是从土方施工开始的.在建筑地形的利用,改造或创造,如挖湖堆山,平整场地都要依靠动土方来完成. 土方工程量,一般来说在建筑中是一项大工程,而且在建筑中它又是先行的项目.它完成的速度和质量,直接影响着后继工程,所以它和整个建设工程的进度关系密切。
1.土方工程的种类及其施工要求
土方工程根据其使用期限和施工要求,可分为永久性和临时性两种,但是不论是永久性还是临时性的土方工程,都要求具有足够的稳定性和密实度,使工程质量和艺术造型都符合原设计的要求.同时在施工中还要遵守有关的技术规范和原设计的各项要求,以保证工程的稳定和持久.
2.土壤的工程性质及工程分类
土壤的工程性质对土方工程的稳定性,施工方法,工程量及工程投资有很大关系,也涉及到工程设计,施工技术和施工组织的安排.因此,对土壤的这些性质要进行研究并掌握它,以下是土壤的几种主要的工程性质:
2.1土壤的容重
单位体积内天然状况下的土壤重量,单位为kg/m3,土壤容重的大小直接影响着施工的难易程度,容重越大挖掘越难,在土方施工中把土壤分为松土,半坚土,坚土等类,所以施工中施工技术和定额应根据具体的土壤类别来制定.
2.2土壤的自然倾斜角(安息角)
土壤自然堆积,经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角,就是土壤的自然倾斜角,以°表示。在工程设计时,为了使工程稳定,其边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值,土壤自然倾斜角还受到其含水量的影响,土方工程不论是挖方或填方都要求有稳定的边坡。进行土方工程的设计或施工时,应该结合工程本身的要求(如:填方或挖方,永久性或临时性)以及当地的具体条件(如:土壤的种类及分层情况,压力情况等)使挖方或填方的坡度合乎技术规范的要求,如情况在规范之外,则须进行实地测试来决定。
2.3土壤含水量
土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤颗粒重的比值。土壤含水的多少对土方施工的难易有直接的影响,还影响到土壤的稳定性。土壤含水量过小,土质过于坚实,不易挖掘;含水量过大,土壤易泥泞,土壤稳定性降低,也不利于施工。一般土壤含水量在5%以内称干土,在30%以内称潮土,大于30%的称湿土。
2.4土壤相对密实度
用来表示土壤填筑后的密实程度,设计要求的密实度可以采用人力夯实或机械夯实。一般采用机械压实,其密实度可达95%,人力夯实在87%左右。大面积填方如堆山等,通常不加夯压,而是借土壤的自重慢慢沉落,久而久之也可达到一定的密实度。
2.5土壤的可松性
土壤经挖掘后,其原有紧密结构遭到破坏,土体松散而使体积增加的性质.这一性质以土方工程的挖土和填土量的计算以及运输等都有很大关系。
3.土方工程施工的特点
土方工程是建筑工程施工中主要工种之一,土方工程包括确定场地设计标高、场地平整和土方的开挖、运输、填筑等主要施工过程,以及排降水、土壁支护等准备工作和辅助工作。土方工程面广量大、施工工期长、劳动强度大,大型建设项目的土方工程量可达数百万立方米以上。土方工程影响因素多,土的种类繁多,成分复杂,难以确定的因素较多,施工条件复杂又多为露天作业,受工程水文地质条件以及施工环境的影响很大。土方工程施工时要求标高准确,断面合理,尽量达到土方量少、工期短、费用省、必须制定出经济合理的施工组织设计。
4.土方工程量的影响因素
土方工程是项目建设的开始工作,在现实中的工程项目中,影响土方量的因素有很多,往往由于地理条件复杂、勘测取样数量不足、施工方案选择不当、计算方法不正确等原因,影响土方工程量计算的准确性和工程价格确定的合理性。
5.土方工程的计量方法要科学
工程土方量计算方法的选择不但牵涉到计算效率,而且其准确性直接影响到工程造价的控制与施工组织问题,在现实中的一些工程项目中计算填挖土方量时,常用的土方量计算方法有断面法、方格网法、散点法等。断面法主要适用于山地及高差比较大的丘陵地区,也是土方计算的主要方法。方格网法主要适合平坦地区及高差不太大的地形条件平整使用。散点法适用于地形虽有起伏,但变化比较均匀、不太复杂的地形。在坡面平直的山地丘陵区,土方可根据坎高与土方量的关系而求得。近年来随着计算机技术的发展,一些软件被广泛地应用到土方量计算中。常用的有MAPGIS制图计算软件、TFT土方计算绘图软件、总图规划设计软件GPCAD以及数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等。采用相关软件计算土方量,有精度高,速度快,效率高的优点,但其运算原理,与传统计算方法并无实质性差异,而且必须以精度较高的地形图作为基础图件。计算时一般应根据工程的实际情况在保证合理的前提下选择不同的计算方法。比如对于大范围内的平整场地估算以及一些地形起伏较小,坡度变化平缓的场地适宜用方格网法,这种方法计算的数据量小,计算速度快,但是土方量的计算精度不高,断面法计算土石方量的计算条件主要是场地等高线比较有规则,横向变化不是很明显的场地,但是土方量精度与间距的大小有关,间距越小,精度就越高,但这种方法计算量大,存在着计算精度和计算速度的矛盾。
在工业园区的建设过程中,土方平整工程投入最高可占总投资的40%~70% ,土方量的大小与土地平整的投资直接相关,不同的土方量计算方法可能导致结果相差悬殊,因而准确快速地计算土方量对开展规划设计、控制总投资、分配资金具有重要意义。
6.案例分析
本文以廣东省韶关市xx县xxxxxxx一期项目为例,具体介绍利用散点法结合GPCAD软件进行土方量计算的方法。广东省韶关市xx县xxxxxxx一期项目位于韶关市xx县xx镇中部,是粤北的南大门,东与连平县相连,南与新丰县交界,西与英德市、曲江区接壤,北与始兴县、江西省毗邻。国道106、省道1944和京珠高速公路贯通而过,距广州200公里,深圳300公里,韶关110公里,交通非常便利。xx镇位于xx县西部,南临官渡镇,西与英德市横石水相邻,北靠新江。xx镇区位于镇域中部,而工业园位于镇区北部,106国道为对外交通主干道。本项目用地以丘陵、山地为主,东高西低,南北高、中间低,整体呈倒“U”型地势。现状用地性质以林地、山地、鱼塘为主,其中西面紧邻106国道,东部紧邻泉坑水库和亮星水库,以山体为主,地势较陡,标高在113.00 ~148.00m之间,局部坡度在20%左右,竖向设计综合考虑区内地形地貌特点及鱼塘、冲沟、山地的布设.将用地分成了9个区块,以每一区块作为一个平整单元进行平整。采用平坡式与台阶式相结合的原则。计算依据:1. 建设单位提供的用地红线图;2.国土局提供1:1000园区场地最新地形图;3. 依据测量行业规范,1:1000地形图采集地形数据在17m至22m之间,因而本工程土方计算采用20×20m的方格。本工程土方计算采用GPCAD软件,软件计算场地平土标高的方法为方格网法,其原理是确定场地坐标系统,然后沿坐标系统的基轴,将场地分成20×20的方格,再根据每一方格填或挖的几何图形,计算每个方格的土方工程量,然后进行累加计算出挖、填方工程总量。土方计算方格网见下图所示:
图中方格网每个交点对应一个土方高程点。其中:右上角点标高为设计标高(a);右下角点标高为自然地面标高(b);左上角点标高为填挖方高度(c),其中c=a-b。“+”代表填方、“-”代表挖方。方格中的数据为填挖方量,方格中的虚线代表“零线”,即不填不挖的线。经过计算:本项目挖方量约为177万m3,填方量约为183万m3。考虑基槽余土为挖方量的5%,则实际挖方量为186万m3,基本实现了土方平衡。目前,本项目土方已平整完毕,经业主反馈,设计土方量与实际土方量误差在5%以内,可见用方格网法计算大面积的场地是可以满足要求的。
总之,计算土方量的方法有很多,实际操作中还应根据具体情况进行具体分析,选择适合的计算方法,达到最优的目的。
参考文献
[1] 张光辉.快速计算土方量的方法[j].测绘通报,1997,(5):23~24.
[2] 王礼先.水土保持工程学[M].北京:中国林业出版社,2000.55—67.
[3] 刘桦.土方量的表格法测算[J].测绘通报,2000。(4):64—6 5.