土方工程的设计技术及施工算量培训课件(共111页).ppt

第一章土方工程第一章第一章 土方工程土方工程 大凡园筑,必先动土动土范围很广,或凿水筑山,或场地平整,或挖沟埋管,或开槽铺路等，在建设区域，与地形整理和改造相关的设计以及施工过程称为土方工程其主要目的是在充分利用原地形的基础上，对不符合园林要求的部位进行重新设计，并通过挖方、搬运、填方、整修等措施加以改造，来提高或改变原地形的利用价值本章内容包括园林用地的竖向设计、土方计算和土方施工三个方面 重点提示：1、用等高线法设计各类园林地形； 2、不同园林地形适宜的土方计算方法； 3、土方施工图、土方计算图、土方调配图的绘制； 4、土壤工程性质与施工 土方工较重,施工前必须进行设计土方工程的设计包括平面设计和竖向设计两方面平面设计是指在平面图上设计出不同性质地形单元的位置和轮廓(凸地形、凹地形等）；竖向设计是指在一块场地上进行垂直于水平面方向的布置和处理它是园林总平面设计的一个不可缺少的组成部分园林用地的竖向设计就是园林中各个景点、各种设施及地貌等在高程上如何创造高低变化和协调统一的设计 第一节园林用地的竖向设计 在建园过程中,原地形往往不能完全符合建园的要求,在充分利用原有地形的情况下，并有必要对其进行适当的改造，即进行竖向设计和土方施工。

竖向设计的任务就是从最大限度地发挥园林的综合功能出发,统筹安排园内各种景点、设施和地貌景观之间的关系，使地上的设施和地下设施之间、山水之间、园内与园外之间在高程上有合理的关系有些城市园林基址是废弃的污水沟、垃圾场（漯河四大坑、郑州森林公园土石山、新乡平原公园）、废料场（中州游园）、苗圃（洛阳牡丹公园）、果园（郑州文化广场、洛阳西苑公园）、地下商场顶面（新乡小绿洲、郑州白庙水厂）等，有些休闲绿地建设于矿区复林还草以后为创造优美舒适的园林空间，必须规划设计山、水、林、路，坡、湖、花园、建筑等丰富多彩、性质各异的景观单元，构成一个水平流动的空间 一、 竖向设计的作用与内容1 常见地形单元类型 平地：坡度小于3% 坡地：有单坡向、多坡向，缓坡、陡坡等之分单坡向为外向空间、景观单一，需分段组织空间增加变化；多坡向景观比较丰富自然草坡控制在33%以下，以3%为宜缓坡地为3%10%，中坡地为10%25%（1：58），陡坡为25%50%，急坡地50%100%，悬崖坡地为大于100% 山：有山脊、山岭、山岗和山嘴等，外向型空间，便于向四周展望，脊线为坡面的分界线，景观面丰富可安排道路或理水工程系统横看成岭，侧看为峰，多为山之余脉。

丘陵：局部隆起的地形，坡度在1：51：8间，高度差异连绵在13米间 山岗：条形隆起的地形，山岗脊梁部分称山梁 山嘴：半岛形突出、三面下坡的高地 台（会盟台）：山腰较平部分；或平地突出部分，有较平的上顶面 平原：视野开阔、一览无余注意排水坡度设计，防止地表积水和受涝 谷：带状内向空间，有一定神秘感和诱导期待感山谷纵向宜设转折焦点；可沿山谷走向安排道路或理水工程系统 山坳：三面为上坡所围合，中央成凹形的地形 山垭：在山体上，当两侧地形隆起形成高低高地形，宛如一口形 盆地（或沉床）：内向封闭性地形，产生保护感、隔离感、隐蔽感，静态景观空间，闹中取静，香味不易被风吹散通路宜呈螺旋状或之字型展开；需要埋管排水 坪：位于山顶平坦部分；或高位地段上，范围较大的平缓地区； 山献：山谷里的小突起 另外还有坞、峦、沟、壑、川等 图1-1-1常见地形单元 2 竖向设计的内容2.1 地形高低变化设计（排水） 地形的设计和整理是竖向设计的一项主要内容地形骨架的“塑造”,山水布局，峰、峦、坡、谷、河、湖、泉、瀑等地貌小品的设置,它们之间的相对位置、高低、大小、比例、尺度、外观形态、坡度的控制和高程关系等都要通过地形设计来解决。

不同的土质有不同的自然倾斜角(见表1-3-1粘土大于壤土)山体的坡度不宜超过土壤的自然安息角水体岸坡的坡度也要按有关规范的规定进行设计和施工(做护坡） 在地形设计的同时要考虑地面水的排除,一般规定无铺装地面的最小排水坡度为1，而铺装地面则为0.5但这只是参考限值,具体设计还要根据土壤性质和汇水区的大小、植被情况等因素而定 2.2 道路广场起伏设计 图纸上应以设计等高线表示出道路(或广场)的纵横坡和坡向,道桥联接处及桥面标高在大比例图纸中则用变坡点标高来表示园路的坡度和坡向 在寒冷地区,冬季冰冻、多积雪为安全起见,广场的纵坡应小于 7,横坡不大2；停车场的最大坡度不大于2.5%；一般园路的坡度不宜超过8超过此值应设台阶,台阶应集中设置为了游人行走安全,避免设置单级台阶另外,为方便伤残人员使用轮椅和游人推童车游园,在设置台阶处应附设坡道 2.3 建筑设施基础设计 建筑和其它园林小品(如纪念碑、雕塑等)应标出其地坪标高及其与周围环境的高程关系,大比例图纸建筑应标注各角点标高例如在坡地上的建筑,是随形就势还是设台筑屋在水边上的建筑物或小品,则要标明其与水体的关系2.4 种植场地高程设计 在规划过程中，园基地上可能会有些有保留价值的老树。

其周围的地面依设计如须增高或降低,应在图纸上标注出老树保护的范围、地面标高和适当的工程措施 植物对地下水很敏感,有的耐水,有的不耐水例如雪松等,规划时应为不同树种创造不同的生活环境 m的水中 2.5 管道空间布置设计 园内各种管道(如供水、排水、供暖及煤气管道等)的布置,难免有些地方会出现交叉,在规划上就须按一定原则,统筹安排各种管道交会时合理的高程关系,以及它们和地面上的构筑物或园内乔灌木的关系有关规定请参阅第二章表2-2-10、11、12 3 竖向设计的作用 3.1 提高土地利用率 优化多功能空间 3.2 提高空间艺术质量 自然美、艺术美（小中见大）、生活美 3.3 提高空间环境质量 有效调节光、湿、热、气流，舒适3.4 提高施工效率 合理调整、计划施工、提高效率二、竖向设计的方法 竖向设计的方法有多种:等高线法（含点标高）、断面法、模型法、色彩法等以下着重介绍等高线法 此法在园林设计中使用最多,一般地形测绘图都是用等高线或点标高表示的在绘有原地形等高线的底图上用设计等高线进行地形改造或创作,在同一张图纸上便可表达原有地形、设计地形状况及公园的平面布置、各部分的高程关系这大大方便了设计过程中进行方案比较及修改,也便于进一步的土方计算工作,因此,它是一种比较好的设计方法。

最适宜于自然山水园的土方计算应用等高线进行公园的竖向设计时,首先应了解等高线的基本性质 1.1 等高线的概念与性质 1.1.1 等高线的概念 等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面,与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影，见图1-1-2给这组投影线标注上相应的数值,便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容 图1-1-2等高线的概念 1.1.2等高线性质 1.1.2.1在同一条等高线上的所有的点，其高程都相等 1.1.2.2每一条等高线都是闭合的由于园界或图框的限制,在图纸上不一定每根等高线都能闭合,但实际上它们还是闭合的.为了便于理解，我们假设园基地被沿园界或图框垂直下切,形成一个地块,见图1-1-3由图上可以看到没有在图面上闭合的等高线都沿着被切割面闭合了 图1-1-3等高线的闭合 1.1.2.4等高线一般不相交或重叠,只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起 1.1.2.5等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等；由于以上地形单元或构筑物在高程上高出或低陷于周围地面,所以等高线在接近低于地面的河谷时转向上游延伸,而后穿越河床,再向下游走出河谷；如遇高于地面的堤岸或路堤时等高线则转向下方,横过堤顶再转向上方而后走向另一侧，见图1-1-4. 1.1.2.3等高线的水平间距的大小,表示地形的缓或陡。

如疏则缓,密则陡等高线的间距相等,表示该坡面的角度相同,如果该组等高线平直,则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡图1-1-4用等高线表示山涧 1.2 用等高线法进行竖向设计 1.2.1用设计等高线进行设计时,经常要用到两个公式： 插入法 用于求两相邻等高线之间任意点高程 设等高差为h；等高线a-a的高程为Ha； 等高线b-b的高程为HB；相邻等 高线之间某点高程为HX；某点到低边等高线的距离为X；相邻等高线之间最小距离为L 图1-1-5插入法求任意点高程 坡度公式 用于求等高线外任意点高程 I =h/L 式中 I -坡度 （）; h -高差 （m）; L -水平间距 （m） 1.2.2 设计等高线在设计中的具体应用： 1.2.2.1 陡坡变缓披或缓坡改陡坡 等高线间距的疏密表示着地形的陡缓 在设计时,如果高差h不变,可用改变等高线间距L表减缓或增加地形的坡度如图1-1-6(a)是缩短等高线间距使地形坡度变陡的例子图中LL,由公式i=h/L知,Ii,所以坡度变陡了反之,LL,I0.5%,一般集散广场坡度在1%一7%,足球场3-4,蓝球场2%-5%,排球场2%一5%,这类场地的排水坡度可以是沿长轴的两面坡或沿横轴的两面坡,也可以设计成四面坡、环行坡，这取决于周围环境条件。

一般,铺装场地都采取规则的坡面 (即同一坡度的坡面),见图1-1-9 图1-1-9平整场地的等高线设计 沿南北向的两面坡等高线向下走，地形上升 等高线的计算和绘制 园路的平面位置,纵、横坡度，折点的位置及标高经设计确定后,便可按坡度公式确定设计等高线在图面上的位置、间距等,并处理好与周围地形的竖向关系道路设计等高线的绘制方法,如图1-1-10(a)，图1-1-10（b）是用设计等高线绘制的一段山道 图1-1-10(a) 街道等高线设计 图1-1-10(b) 山道等高线设计 等高线向下走，地形上升，向上走，地形下降，等高线垂直道牙道路两边有水沟，道路沿山脊线走（不讲）图中 H-路牙高度(m) i1-道路纵坡 (%) i2 -道路横坡 (%) i3-人行道横坡（m） L1 -人行道宽度（m） L2-道路中线至路牙的宽度 （m） 依据道路所设定的纵、横坡度及坡向、道路宽度、路拱形状及路牙高度、排水要求等，用坡度公式求取设计等高线的位置 设a点地面的标高为Ha，Ha也是该点的设计标高，求与Ha同值的设计等高线在道路和人行道上的位置 求b点设计标高Hb Hb =Ha- i3L1(m) 求与Ha同值的设计等高线在人行道与路牙接合处的位置c,c距b为Lbc(m) Lbc =i3/i1L1(m) 求与Ha同值设计等高线在路拱拱脊上的位置f。

先过d点作一直线使垂直于道路中线（即路拱拱脊线）得e,e点标高为 He=Ha+ i2L2(m) 则Ha在拱脊上的位置f1为距e点距离Hef Hef=(He-Ha)/i1=(Ha+i2L2-Ha)/i1 =i2/i1L2 (m) 同法可依次求得g、h、i各点的位置;连接ah df,fg及hi便是所求Ha设计等高线在图上的位置,ed与gh线因与路牙线重合,不必绘出 相邻设计等高线的位置,依据其等高差值,同法可求出 求与Ha同值设计等高线在道路边沟上位置d,d、c两点间相距Lcd(m) Lcd=Ha-(Hc-H)/i1(m) Ha=Hc Lcd=H/I1 (m) 如该段道路(含人行道)平直,宽度及纵横坡度不变,则其设计等高线将互相平行,间距相等反之,道路设计等高线也会因道路转弯、坡度起伏等变化而相应变化 图1-1-10(a) 街道等高线设计图1-1-11某街头小游园的竖向设计图 图1-1-11是用设计等高线法绘制的一处街头小游园的竖向设计图 2 断面法 用多个断面表示原有地形和设计地形的方法此法适用带状地形(如渠沟堤坝等），便于计算土方量 应用断面法设计园林用地,首先要有较精确的地形图断面的取法可以沿所选定的轴线设计地段的横断面,断面间距视所要求精度而定,见图1-1-12; 图1-1-12断面法图1-1-13断面法绘制的某场。