土方工程设计教程ppt课件.ppt

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1、园 林 工 程,土方工程,第二章 土方工程,第二章 土方工程,第一节 竖向设计一、竖向设计的内容；二、竖向设计的方法；三、竖向设计和土方工程量。第二节 土方程量计算一、用求体积的公式进行估算；二、断面法；三、网格法。第三节 土方施工一、准备工作；二、清理现场；三、定点放线；四、土方施工过程。,第一节 竖向设计,竖向设计：指在一块场地上进行垂直与水平面的布置和处理。园林用地的竖向设计：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。,一、竖向设计的内容,（一）、地形设计1、概念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、

2、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。,一、竖向设计的内容,（一）、地形设计2、主要作用3、地形设计的原则和要求4、各类造园用地地形设计的要点平坡地坡地山地水体,一、竖向设计的内容,（二）、园路、广场、桥涵和其它铺装场地的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。在小比例图纸中则用变坡点标高来表示园路的坡度和坡向。,一、竖向设计的内容,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%，横坡不大于2%；停车场的最大坡度不大于2.5%；一般园路的坡度不宜超

3、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。,一、竖向设计的内容,（三）、建筑和其他园林小品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。,一、竖向设计的内容,（四）、植物种植在高程上的要求在规划过程中，公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，应在图纸上标注出保护老树的范围、地面标高和适当的工程措施。植物

4、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。水生植物种植，不同的水生植物对水深有不同要求，有湿生、沼生、水生等多种。例如荷花适宜生活于水深0.61m的水中。,一、竖向设计的内容,（五）、排水设计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。,一、竖向设计的内容,（六）、管道综合园内各种管道(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

5、面上的构筑物或园内乔灌木的关系。,二、竖向设计的方法,（一）、等高线法1、等高线的概念：等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假象面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。,二、竖向设计的方法,2、等高线的性质：在同一条等高线上所有的点，其高程都相等；每一条等高线都是闭合的；等高线的水平间距的大小，表示地形的缓与陡；等高线一般不相交和重叠，只在悬崖处出现这种情况；等高线不能直穿横过河谷、堤岸、道路等。,二、竖向设计的方法,3、不同地形地貌的表示方法沉床、盆地谷地山脊、山岭坡地平原梯台、重丘及山丘,二、竖向设计的方法,二、竖向设计的方法,二、竖向设计的方法,4、用设计等高线进行竖向设计（

6、1）坡度极其限值 坡度：i=h/L i坡度% h高差m L水平间距m 限值及适值：,（2）设计等高线的具体运用改变坡度平垫沟谷削平山脊平整场地园林设计等高线的计算和绘制地形设计剖面图,二、竖向设计的方法,二、竖向设计的方法,（二）断面法 用许多断面表示原有地形和设计地形的状况的方法；便于计算土方量。,二、竖向设计的方法,（三）模型法,三、竖向设计和土方工程量,（一）影响土方工程量的因素竖向设计是否合理，不仅影响着整个公园的景观和建成后的使用管理，而且直接影响着土方工程量，和公园的基建费用息息相关。,1、整个园基的竖向设计是否遵循“因地制宜”这一至关重要的原则。公园地形设计应顺应自然，充分利用原

7、地形，宜山则山，宜水则水。园冶说： “高阜可培，低方宜挖”。其意就是要因高堆山，就低凿水。能因势利导地安排内容，设置景点，必要之处也可进行一些改造。这样做可以减少土方工程量，从而节约工力，降低基建费用。,三、竖向设计和土方工程量,2、园林建筑和地形的结合情况。,园林建筑、地坪的处理方式，以及建筑和其周围环境的联系，直接影响着土方工程，从（图2-1）看，a的土方工程量最大，b其次，而d又次，c最少。可见园林建筑如能结合地形，建筑体型或组合能随形就势，就可以少动土方。北海公园的亩鉴室，酣古堂，颐和园的画中游等都是建筑和地形结合的佳例。,图2-1 建筑与地形的结合,三、竖向设计和土方工程量,3、园路

8、选线对土方工程量的影响。 园路路基一般有几种类型，在山坡上修筑路基，大致有三种情况（1）全挖式；（2）半挖半填式；（3）全填式（图2-2）。在沟谷低洼的潮湿地段或桥头引道等处道路的路基需修成路堤；有时道路通过山口或陡峭地形，为了减少道路坡度路基做成堑式路基。,图2-2 道路与地形的结合,三、竖向设计和土方工程量,4、多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山。杭州植物园分类区小地形处理，就是这方面的佳例（图2-3）。,图2-3用降低路面标高的方法丰富地形,三、竖向设计和土方工程量,5、缩短土方调配运距，减少小搬运。前者是设计时可以解决的问题，即土方调配图时，考虑周全，将调配运距缩到最短；后者则属于

9、施工管理问题，往往为运输道路不好或施工现场管理混乱等原因，卸土不到位，卸错地方而造成的。6、合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。,三、竖向设计和土方工程量,三、竖向设计和土方工程量,（二）地形设计佳例举例前面已经提到，园林用地的竖向设计是园林总体设计的重要组成部分。它包含的内容很多，而其中又以地形设计最为重要，以下介绍几项地形设计佳例。,（一）杭州植物园山水园山水园面积约4hm2，位于玉泉山东北麓，是杭州植物园的一个局部，与“玉泉观鱼”景点浑然一体，地形自然多变，山明水秀（图2-4）。在建园前，这里是一处山洼地，洼处有几块不同高程的的稻田，两侧为坡地，坡地上有派水涧和少量裸岩。玉泉泉

10、水流入洼地，出谷而去。,三、竖向设计和土方工程量,2-4 杭州植物园山水园地形设计,山水园的地形设计本着因地制宜，顺应自然的原则，将山洼处高低不等的几块稻田整理成两个大小不等的上下湖。两湖之间以半岛分隔。这样处理不如拉成一个湖面开阔，但却使岸坡贴近水面，同时这样处理也减少了土方工程量，增加水面的层次。,三、竖向设计和土方工程量,由于两湖间有落差，水声潺潺，水景自然多趣。湖周地形基本上是利用原有坡地，局部略加整理，山间小道适当降低路面，余土培于道路两侧坡地以增加局部地形的起伏变化。水园有二溪涧，一道玉泉一通山涧，溪涧处理甚好，这两条溪涧把园中湖面和四周坡地建筑有机结合起来。,三、竖向设计和土方工

11、程量,二、上海天山公园早期的天山公园，南面是个大湖面，后因被体育部门占用，湖面被填平改做操场。湖上大桥大半被埋在土中。20世界80年代初，公园复归园林部门管理。,三、竖向设计和土方工程量,在公园进行复建设计时，设计者本着即要改变现状，使地形符合造景和游人休息的功能要求，又不大动土方的基本设想，在原大桥南挖一个作为荷花池的小水面，并使淹没土中的大桥显露出来，与荷花池南面相接的陆地则削成了一处由南向北约成5度倾斜的缓坡草地，草地缓缓伸向荷花池。地形自然和谐，水体和草地相连，扩大了空间感，削坡的土方筑于坡顶及两侧，形成岗阜地形，适当分隔了空间，挖填土方基本上就地平衡。,三、竖向设计和土方工程量,第二

12、节 土方工程量计算,土方量计算一般是根据附有原地形等高线的设计地形来进行的，但通过计算，有时反过来又可以修订设计图中不合理之处，使图纸更臻完善。另外土方量计算所得资料又是基本建设投资预算和施工组织设计等项目的重要依据。所以土方量的计算在园林设计工作中，是必不可少的。,第二节 土方工程量计算,土方量的计算工作，就其要求精确程度，可分为估算和计算。在规划阶段，土方量的计算无须过分精细，只作毛估即可。在作施工图时，土方工程量则要求比较精确。,一、公式法估算,此法简单易于操作但精确度差，多用于估算。,二、断面法,断面法：是以一组等距（或不等距）的互相平行的截面将拟计算的地块、地形单体（如山、溪涧、池、

13、岛等）和土方工程（如堤、沟渠、路堑、路槽等）分截成“段”。分别计算这些段的体积。再将各段体积相加，以求得该计算对象的总土方量。 公式：V=1/2（S1+S2）L 计算精度取决于截面的数量，多则精，少则粗。根据剖面的剖取方向不同，分：垂直剖面法、水平剖面法和斜面剖面法。,（一）垂直断面法,此法适应于带状地形单体或土方工程（如带状山体、水体、沟、堤、路堑等）的土方量的计算。,常见断面积计算公式见p18表1-2-2,（二）等高面法（水平断面法）,等高面法是沿等高线取面时，等高距即为二相邻断面的高，计算方法同断面法。,（二）等高面法（水平断面法）,等高面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。由于园林

14、设计图纸上的原地形和设计地形均用等高线表示，因而采取等高线法进行计算最为便当。,例：某公园局部地形过于低洼，不适于一般植物的生长和游人活动，现挖湖（水面常水位48.50m）堆山于园区（详细见图），试计算其土方量。,（二）等高面法（水平断面法）,计算步骤： 1、先确定一个计算填方和挖方的交界面基准面，基准面标高是取设计水体挖掘线范围内的原地形标高的平均值，为48.55m 2、求设计陆地原地形高于基准面的土方量，先逐一求出原地形各等高线所包围的面积，方法用方格网或求积仪或计算机计算，如：S48.55=4050 S49.00=2925,（二）等高面法（水平断面法）,V=h（S1+S2）/2 h=49

15、.00-48.55=0.45m V48.55-49.00=0.45（4050+2925）/2=1569.4 V49.00-49.50= 依次类推，累计即为设计陆地原地形土方量3、求陆地土方量，计算方法与上面相同,（二）等高面法（水平断面法）,4、求填方量 设计陆地土方量减去设计陆地原地形土方量即得5、求设计水体挖方量，公式如下：,（二）等高面法（水平断面法）,图中水池其设计湖岸线包围的面积：A=950；挖深H=1.55m；坡度系数m=4平均值，岸线纵长L=150m代入公式： V=751.756、土方平衡 V挖+V外来土=V填,1、找零点连零点线；2、 求挖填方区各断面的面积；3、 V=（S1+

16、S2）/2 L求土方量；4、 填土方计算表。,（三）水平断面法用作局部平整场地的土方计算,三、方格网法,场地平整最好用方格网法 方格网法是把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合一起完成，其工作程序是： 1、在图上作方格网控制场地，方格网边长数值大小根据要计算的精确度相关（20-40m）。 2、用插入法计算场地的角点原地形标高 3、以设计要求而确定每角点的设计标高 4、比较设计标高和原地形标高，求得施工标高 5、土方计算,某公园建一广场为“T”字形，广场有1.5%的纵坡和2%的横坡，土方就地平衡，求其设计标高和土方量计算。,三、方格网法,三、方格网法,1、作方格网2020，求出各角点的原地形标

17、高，用插入法求出标高按图标示：,三、方格网法,2、求平整标高： 平整标高就是把一块高低不平的地面在保证土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面标高；设计中经常用原地面高程的平均值作为平整标高。,3、确定H0的位置 图解法：适合形状简单规则的场地。（p28图1-2-17） 数学分析法：是假设一个和我们所要求的设计地形一样（坡度、坡向、形状和大小完全相同）的土体，再从这块土体的假设标高，反求其平整标高。,假设4-3点的设计标高是x，根据场地的坡度求出其他点的标高，标在角点上，如图；再求出每角点的设计标高。,三、方格网法,4、求施工标高；5、求零点线,三、方格网法,6、土方计算,三、方格网法,7、绘

18、制土方平衡表及土方调配图,园林用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。在园林中地形的利用、改造或创造，如挖湖堆山，平整场地都要依靠动土方来完成。,第三节 土方施工,土方工程量，一般来说在园林建设中是一项大工程，而且在建园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。土方工程的投资和工程量一般都很大。有的大工程施工期很长。如上海植物园，由于地势过低，需要普遍垫高，挖湖堆山，动土量近百万方，施工期从1974一l980年断断续续前后

19、达67年之久。为了使工程能多快好省地完成，必须做好土方工程设计和施工安排。,第三节 土方施工,第三节 土方施工,土的分类： 一类土（松软土） 二类土（普通土） 三类土（坚土） 四类土（砂砾坚土） 五类土（软石） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石）,第三节 土方施工,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。,第三节 土方施工,土壤的工程性质及工程分类

20、1、土壤容重2、土壤的自然安息角土壤的自然安息角土壤边坡坡度3、土壤含水量4、土壤的相对密实度5、土壤的可松性,一、准备工作,1、熟悉图纸2、现场踏勘3、编制施工方案4、修建临时设施和道路5、准备机具、物质及人员,二、清理现场,1、清理现场障碍物：伐除树木；建筑物和地下构筑物的拆除；如果施工场地内的地面地下或水下发现有管线通过或其他异常物体时，应事先请有关部门协同查清，未查清前，不可动工，以免发生危险或造成其他损失。2、作好排水设施：排除地面积水；地下水的排除 。3、平整施工场地：平整场地的放线；自然地形的放线。,三、定点放线,1、测设控制网2、平整场地的放线3、自然地形的放线4、山体放线5、水体放线6、沟渠放线,四、土方的施工过程,1、土方开挖开挖的基本要求开挖方法2、土方的运输3、土方的填筑土方填筑的一般要求,填土的方法4、土方的压实压实的基本要求填土压（夯）实的方法质量控制与检验,复习思考题1、竖向设计的内容有哪些？2、竖向设计的方法有哪些？常用的是哪种方法？3、土方工程量计算方法有哪几种？4、某公园局部场地平整，土方就地平衡，试求其土方量。(地形图另给),第二章 土方工程,