【技术】如何利用地形图确定填挖边界和估算土石方工程量？

在建筑工程中，往往要进行建筑场地的平整。利用地形图可以估算土石方工程量，选择既合理又经济的最佳方案。场地平整有两种情形，其一是平整为水平场地，其二是整理为倾斜场地。

平整为水平场地

如图所示，欲将40m见方的ABCD坡地平整为某一高程的平地，要求确定其填挖边界和极端填挖方量。方法如下：

(1)绘制方格网

在地形图上拟平整土地的区域绘制方格网。方格的大小取决于地形的复杂程度、地形图比例尺和土石方量概算的精度。一般取小方格的图上边长为2cm，实地边长为10m或20m，图中为10m。

(2)计算设计高程

根据地形图上的等高线，用内插法求出各方格顶点的地面高程，标注在方格顶点的右上方。如上图中,74.0m、74.7m、74.5m和73.8m等。再分别求出各方格四个顶点的平均高程Hi(i=1,2，…，n)，然后将各方格的平均高程求和并除以方格总数n，即得到设计高程H设(H设也可以根据工程要求直接给出)，根据图中的数据，求得设计高程为71.9m。

(3)绘制填、挖边界线

根据H设=71.9m，在地形图上用内插法绘出71.9m等高线，则该线就是填挖边界线，在此线上的点不填又不挖，此线亦称零等高线。见图中标短线的等高线。

(4)计算填、挖高度

将各方格网点的地面高程减去设计高程H设，即得各方格网点的填、挖高度，并注于相应顶点的左上方，正号表示挖，负号表示填。如图中,2.1m、0.9m、-0.3m。

(5)计算填、挖土石方量

计算填、挖土石方量有两种情况：一种是整个方格都是填方或都是挖方，如图中方格I和Ⅳ，另一种是既有填方又有挖方，如图中方格Ⅱ和Ⅲ。设VI挖为方格I的挖方量，VII挖和VII填分别为方格Ⅱ的挖方量和填方量，则

根据以上公式，分别计算出各个方格的填、挖方量，然后求和，即可求得场地的总填、挖土方量。由于设计高程H设是各个方格的平均高程值，则最后计算出来的总填方量和总挖 方量应基本平衡。

平整为倾斜场地

有时为了充分利用自然地势，减少土石方工程量，以及场地排水的需要，在填挖土石方量基本平衡的原则下，可将场地平整成具有一定坡度的倾斜面，其步骤如下:

(1)绘制方格网

方法与平整为水平场地相同，如图所示。然后根据等高线求出各方格顶点的地面高程，并注在各顶点的右上方。

(2)计算场地平均高程

场地平均高程的计算方法与水平场地的设计高程计算方法相同，则H平=71.9m。

(3)计算倾斜场地最高边线和最低边线高程

如图所示，欲将ABCD地块平整为由AB向CD倾斜10%的坡度，因此AB线上各点为最高点，DC线上各点为最低点。当AB线和DC线之间中点位置的设计高程为H平时，方可使场地的填、挖土方量平衡。设AD边长为DAD，由此得

(4)确定倾斜场地的等高线

根据A、D两点的设计高程，在AD直线上用内插法定出70m、71m、72m、73m各设计等高线的点位，过这些点作AB的平行线(图中以虚线表示)，这就是倾斜场地的等高线。

(5)确定填、挖边界线

倾斜场地等高线(设计等高线)与原地形图上与其同高程等高线的交点刚好位于倾斜面上，这些点既不填也不挖(又称零点)。连接这些点即为填、挖边界线。填挖边界线上有短线的一侧为填方区，另一侧为挖方区。

(6)计算方格顶点的设计高程

根据倾斜场地等高线用内插法确定各方格顶点的设计高程，并注于方格顶点的右下。

(7)计算填挖土方量

其方法与整理成水平场地时相同。

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来源：瑞得仪器