無(wú)論是建筑工程,還是市政道路工程,原始地面往往高低不平,坑洼較多,起伏較大,施工前需進(jìn)行場(chǎng)地平整。此處的場(chǎng)地平整不同于清單規(guī)范中的平整場(chǎng)地,因?yàn)榍鍐我?guī)范的平整場(chǎng)地指的是±300mm以?xún)?nèi)的挖、填、運(yùn)找平,各地區(qū)定額中一般有相應(yīng)的平整場(chǎng)地定額,按平整的面積計(jì)算,以平方米為單位。而此處的場(chǎng)地平整指的是>300mm的挖、填、運(yùn),需分別計(jì)算出挖、填、運(yùn)的工程量,分別套取挖方、填方、取土或余土外運(yùn)定額,以立方米為單位。
所以,方格網(wǎng)土方計(jì)算需計(jì)算出挖方和填方的各自體積,再對(duì)比挖方和填方工程量,分析需要取土還是余土外運(yùn),以達(dá)到土方平衡的目的。
下面通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單案例模擬,來(lái)幫助大家更好地理解:
準(zhǔn)備工作
第1步:
按場(chǎng)地的長(zhǎng)和寬畫(huà)一個(gè)方格網(wǎng)的外邊框。整個(gè)方格網(wǎng)的長(zhǎng)和寬要基本上等于場(chǎng)地的長(zhǎng)和寬,數(shù)據(jù)越接近,計(jì)算結(jié)果越精確。
第2步:
劃分方格、填寫(xiě)方格編號(hào)。通常,以10-40m為一個(gè)方格的邊長(zhǎng),地面高低起伏較大的一般選用10m、20m,高低起伏較小的則選用30、40m,邊長(zhǎng)越小,計(jì)算結(jié)果越精確。
第3步:
按上圖的形式,填寫(xiě)地面原始標(biāo)高(可以由測(cè)量標(biāo)高的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員填寫(xiě));填寫(xiě)設(shè)計(jì)標(biāo)高;填寫(xiě)施工高度(施工高度=設(shè)計(jì)標(biāo)高-原始標(biāo)高,負(fù)值表示設(shè)計(jì)標(biāo)高<原始標(biāo)高,需要挖方,正值表示設(shè)計(jì)標(biāo)高>原始標(biāo)高,需要填方);填寫(xiě)角點(diǎn)編號(hào)。
計(jì)算零點(diǎn)、劃分挖、填方
第1步(也是最關(guān)鍵的步驟):
求出零點(diǎn)。零點(diǎn)存在于相鄰角點(diǎn)的施工高度數(shù)值為一正一負(fù)的情況,表明此方格中既存在挖方,又存在填方,零點(diǎn)是挖與填的的分界點(diǎn),即零點(diǎn)處既不用挖方,也不用填方。
零點(diǎn)計(jì)算公式:零點(diǎn)距一端角點(diǎn)的距離=一端角點(diǎn)施工高度的絕對(duì)值÷(一端角點(diǎn)施工高度的絕對(duì)值+另一端角點(diǎn)施工高度的絕對(duì)值)×方格邊長(zhǎng)。
如果沒(méi)有理解,帶你計(jì)算一遍,以便你搞定它。
此案例中存在零點(diǎn)的邊線(xiàn)有:2-3、6-7、9-10、6-10(X方向和Y方向均需列出)
2-3之間零點(diǎn):零點(diǎn)距角點(diǎn)2的距離為0.61÷(0.61+0.33)×10=6.49m,那么零點(diǎn)距角點(diǎn)3的距離即:10-6.49=3.51m
6-7之間零點(diǎn):零點(diǎn)距角點(diǎn)6的距離為0.94÷(0.94+0.67)×10=5.84m,那么零點(diǎn)距角點(diǎn)3的距離即:10-5.84=4.16m
9-10之間零點(diǎn):零點(diǎn)距角點(diǎn)9的距離為1.27÷(1.27+1.01)×10=5.57m,那么零點(diǎn)距角點(diǎn)3的距離即:10-5.57=4.43m
6-10之間零點(diǎn):零點(diǎn)距角點(diǎn)6的距離為0.94÷(0.94+1.01)×10=4.82m,那么零點(diǎn)距角點(diǎn)3的距離即:10-4.82=5.18m
第2步:
標(biāo)出每個(gè)零點(diǎn),把每個(gè)方格內(nèi)的零點(diǎn)連線(xiàn),并標(biāo)注上剛剛計(jì)算的零點(diǎn)距每個(gè)角點(diǎn)的距離。
第3步:
為方便計(jì)算,將挖方處打上陰影。正值為挖方、負(fù)值為填方(在第一點(diǎn)的第3步已經(jīng)提過(guò)一次)。
開(kāi)始計(jì)算
由圖可見(jiàn),場(chǎng)地已由零點(diǎn)線(xiàn)不僅將挖方和填方區(qū)分開(kāi),而且將場(chǎng)地劃分為正方形、五邊形、梯形和三角形。無(wú)論何種圖形,只要先求出每個(gè)圖形的平均施工高度,再乘以圖形面積即可。
對(duì)大家來(lái)說(shuō),圖形面積的計(jì)算就是輕而易舉的事情了!
第1步:計(jì)算挖方
①號(hào)方格(正方形)
挖方平均高度:
(0.87+0.61+1.13+0.94)÷4=0.89m
V挖=10²×0.89=89m³
②號(hào)方格(梯形)
挖方平均高度:
(0.61+0.94+0+0)÷4=0.39m
[注:絕不是(0.61+0.94)÷2,需要把圖形所有角點(diǎn)的數(shù)值都平均才是正確的]
V挖=0.5*(6.49+5.84)*10×0.39=24.04m³
④號(hào)方格(五邊形)
挖方平均高度:
(1.13+1.27+0.94+0+0)÷5=0.67m
V挖=(10²-0.5*4.43*5.18)×0.67=59.31m³
⑤號(hào)方格(三角形)
挖方平均高度:
(0.94+0+0)÷3=0.31m
V挖=0.5*4.82*5.84×0.31=4.36m³
挖方匯總:89+24.04+59.31+4.36=176.71m³
第2步:計(jì)算填方
②號(hào)方格(梯形)
填方平均高度:
(0.33+067+0+0)÷4=0.25m
V填=0.5*(3.51+4.16)*10×0.25=9.59m³
③號(hào)方格(正方形)
填方平均高度:
(0.33+0.98+0.37+0.67)÷4=0.59m
V填=10²×0.59=59m³
⑤號(hào)方格(五邊形)
填方平均高度:
(0.67+1.01+0.81+0+0)÷5=0.5m
V填=(10²-0.5*5.84*4.82)×0.5=42.96m³
⑥號(hào)方格(正方形)
填方平均高度:
(0.67+0.73+0.97+0.81)÷4=0.8m
V填=10²×0.8=80m³
填方匯總:9.59+59+42.96+80=191.55m³
第3步:計(jì)算取土或運(yùn)土
本案例填方量>挖方量,說(shuō)明挖方量不足以填方,需要取土來(lái)彌補(bǔ),取土工程量為191.55-176.71=14.84m³。
如果填方量<挖方量,說(shuō)明挖方量用于填方后還有剩余,需要余土外運(yùn)。
到這里,整個(gè)場(chǎng)地平整的土方量就已經(jīng)全部計(jì)算完成了,可能大家會(huì)有一些疑問(wèn),在此特別整理了3個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題1:一定要選取10-40m為一個(gè)方格的邊長(zhǎng)嗎?
回答:不一定,選擇幾米都是可以的,10-40m只是比較常用的數(shù)據(jù),方格網(wǎng)土方的計(jì)算只是為了讓工程量相對(duì)精確,而沒(méi)有絕對(duì)精確,邊長(zhǎng)越小,工程量越精確,但也更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
問(wèn)題2:場(chǎng)地的邊長(zhǎng)不是10m的倍數(shù),如果方格邊長(zhǎng)定為10m的倍數(shù),會(huì)多算或少算幾米?
回答:兩個(gè)解決方法,方格邊長(zhǎng)不是必須選擇10的倍數(shù),可以定為場(chǎng)地總長(zhǎng)或總寬的公約數(shù),或者方格邊長(zhǎng)依然定為10的倍數(shù),多余的部分由測(cè)量人員單獨(dú)測(cè)量標(biāo)高,單獨(dú)算一下工程量。
問(wèn)題3:這樣一步一步計(jì)算是否太過(guò)于繁瑣,算一個(gè)這樣模擬的小項(xiàng)目都要半天,大的項(xiàng)目豈不是要好多天?
回答:如果已經(jīng)熟練掌握了方格網(wǎng)土方的原理,那么將它編一個(gè)含有公式的EXCEL計(jì)算表格應(yīng)該不是難事兒了,這樣只要輸入數(shù)據(jù)就可以計(jì)算出工程量了。