基础工程施工：场地平整土方量计算

场地平整是将天然地面改造成设计要求的标高平面所进行的土方施工过程（图2.5）。在场地平整过程中，应遵循以下规定：

①场地平整应保证人和施工机具安全。

②场地内有洼坑或暗沟时，应在平整时填埋压实。可保留的，必须设置行人和车辆能明显看到的警示标志。

③平整后的场地应对普通施工机具的正常作业有安全保障，有特殊安全要求时，场地平整应符合其要求。

④有爆破施工的场地必须保证人员的安全撤离，同时必须设置庇护场所。

图2.5　场地平整

1）场地平整的顺序和要求

（1）场地平整顺序

现场勘察→清除地面障碍物→标定整平范围→设置水准基点→设置方格网→测量标高→计算土方挖填工程量→平整土方→场地碾压→验收。

（2）平整场地的一般要求

①排水：一般应向排水沟方向做成不小于0.2%的坡度。

②场地表面逐点质量检查：检查点为每100～400 m2 取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20 m取1点，每边不少于1点。

③校核平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。

2）场地平整土方工程量计算

方格网法：将场地划分为边长10～40 m的正方形方格网，通常以20 m居多。再将场地设计标高和自然地面标高分别标注在方格角上，场地设计标高与自然地面标高的差值即为各角点的施工高度（挖或填），习惯以“ +”号表示填方，“ -”号表示挖方。将施工高度标注于角点上，然后分别计算每一方格的填挖土方量，并算出场地边坡的土方量。将挖方区（或填方区）所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得场地挖方量和填方量的总土方量。方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，计算步骤如图2.6所示。

图2.6　方格网法计算土方量流程图

（1）划分方格网，测定角点标高

将施工区域划分为边长10～40 m的正方形方格网，通过测量确定每个方格网角点的标高，并将其标注在对应角点上。

（2）计算设计标高

计算设计标高主要考虑以下因素：满足工艺和运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方量；场地内挖、填方平衡，土方运输总费用最少；有一定的泄水坡度（≥0.002），满足排水要求，并考虑最大洪水水位的影响。

①场地初步设计标高按下式计算。

式中　H0——场地初步设计标高；

　　　N——方格数；

　　　Hi1、Hi2、Hi3、Hi4——1、2、3、4个方格共用的角点标高。

②调整场地设计标高（图2.7）。根据土的性质，考虑土的可松性、采取场内和场外挖填土、泄水坡度3个因素对设计标高的影响。

图2.7　调整场地设计标高

a.土的可松性影响：

式中　VW——设计标高调整前的总挖方体积，m3；

　　　VT——设计标高调整前的总填方体积，VW=VT，m3；

　　　AW——设计标高调整前的挖方区总面积，m2；

　　　AT——设计标高调整前的填方区总面积，m2；

　　　——土的最终可松性系数。

调整后，每个角点的设计标高均应增加Δh（m）。

b.场内和场外挖填土：填土量大，场地设计标高提高；挖土量大，场地设计标高降低。

c.泄水坡度对场地设计标高的影响：

式中H′——场地内任一角点的设计标高，m；

　　　Lx，Ly——计算点沿x、y方向距场地中心点的距离，m；

　　　ix，iy——场地在x、y方向的泄水坡度；

　　　±——由场地中心点沿x、y方向指向计算点时，若其方向与ix、iy 反向则取“+”号，同向则取“-”号。

（3）计算施工高度

计算场地各方格角点的施工高度，如图2.8所示。以“+”为填，“-”为挖。

图2.8计算场地各方格角点的施工高度

（4）计算零点，绘制零线(www.xing528.com)

“零点”是方格边界上施工高度为0的点，“零线”是“零点”所连成的线（图2.9）。图中x按式（2.6）计算。

图2.9计算零点，绘制零线

（5）计算挖填土方量

①方格4个角点全部为挖（填）方时，挖填土方量按下式计算（图2.10）。

图2.10全部挖（填）土方量计算示意图

②两挖两填时，挖填土方量按下式计算（图2.11）。

③三挖一填时，挖填土方量按下式计算（图2.12）。

【例题2.1】某场地方格中各角点编号与天然地面标高如图2.13所示，方格边长为20m×20m，ix=iy=0.3%。试计算方格网各角点的设计标高、施工高度，画出施工零线，计算土方量。

图2.11　两挖两填土方量计算示意图

图2.12　三挖一填土方量计算示意图

图2.13　某场地方格布置

【解】　①计算场地平整初步设计标高。

②根据泄水坡度调整各角点标高：

H1=43.09 -20 ×0.3% +20 ×0.3%=43.09(m)

H2=43.09 +20 ×0.3%=43.15(m)

H3=43.09 +20 ×0.3% +20 ×0.3%=43.21(m)

H4=43.09 -20 ×0.3%=43.03(m)

H5=43.09(m)

H6=43.09 +20 ×0.3%=43.15(m)

H7=43.09 -20 ×0.3% -20 ×0.3%=42.97(m)

H8=43.09 -20 ×0.3%=43.03(m)

H9=43.09 +20 ×0.3% -20 ×0.3%=43.09(m)

③计算各角点施工高度、零点位置和零线。hi=设计标高-地面标高=Hi -H′i（以“ +”为填，“ -”为挖），结果如图2.14、图2.15所示。

图2.14　各角点施工高度计算

图2.15　零点位置和零线计算　

Ⅰ～Ⅳ线：

43.09　m-42.45 m=0.64 m,43.15 m-43.11 m=0.04 m

其余零点计算方法同上。

④计算土方工程量（图2.16）。

图2.16　土方工程量计算示例

全部挖方量：

全部填方量：