我国丘陵地区土方量计算的研究毕业论文(编辑修改稿)

我国丘陵地区土方量计算的研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

中” — 农村宅基地整理 首先，在丘陵山区的农村，农民人均占地面积较大。 其次，丘陵山区农民一般呈单家独户式自然分布，点状零散分布为主要格局。 农居的整理，应当取决于当地的经济发展水平和自然条件。 在地势较平坦的低丘地区，经济发展到一定程度时，可适当推广居民新村的建设。 在这类地区的土地整理中，地方政府可统一规划建设路、水、电等公用基础设施 ,统一修建打麦场、晒坝等农用公共设施，引导农村居民点向小城镇方向发展。 在地貌类型较复杂的中高丘及山区，农民的集中有较大困难。 山区地广人稀，山高路陡，农居过分集中，将导致农民住地距生产地太远的造成农民生产不便 [7]。 此类地区，可考虑农民的适当集中，如二十至三十户一院，组成一个村民小组。 这样既可避免独户院落大量占地现象，又可密切民众群体间的联系。 农村工矿企业用地的整理 丘陵山区农村工业大多不发达；且规模小、数量多，分布零散。 这种小而零散的工矿企业，占用土地往往超出其本身所需，造成耕地的隐性流失。 有的企业未经相关部门审批而擅自改变耕地用途。 引导这类分散的工矿企业向城 (集 )镇集中，既可节约土地，又可推进农村城镇化的步伐 ，促进农村现代化进程，同时还能改善企业的生产、经营条件，提高企业经济效益。 山东农业大学学士论文 4 工程建设中的废地利用 近年来，我国交通建设迅猛发展，特别是等级公路的建设，老路的改造，铁路的建设尤为突出。 交通建设项目，耗地量大，只要合理安排，科学规划，可整理、节约大量土地。 在丘陵山区等级路、高速路和铁路的建设中，往往有大量的填方和弃土，合理利用弃土也可节约土地 [7]。 如用遂道或开挖山体的弃土用于相邻地段的填方，可节约部分填方用土；开挖质量较低的坡旱地和山岗，经复垦后可改造为质量较高的耕地；开挖的弃土填埋附近的低洼坑塘 ，可造耕地或其它用地；取河滩、坑塘泥土填方，可与水产养殖业、生态建设相结合。 中低产田的改造 虽然新时期土地整理的涵义已远非昔日的基本农田水利建设和中低产田改造，但不可否认，中低产田改造仍是土地整理的重要内容。 中低产田改造，是提高耕地总体质量的重要途径。 耕地质量的提高是耕地总量动态平衡的核心内容，丘陵山区一般旱地多，水田少；坡地多，平地少，中低产田面积大。 以四川省东北部丘陵山区县为例，中低产田占全县耕地的比重一般在 40％一 70％之间，个别县 (区 )达 80％左右。 对不同成因的中低产田可采用不同的措施 进行改造。 如在干旱缺水区兴建水利设施，利用渠埂地、河湖两岸及沟旁路边栽种农田防护林，利用荒山荒坡营造水源涵养林，利用荒坡瘦地成片开发经济林，既可改善区域农业生态环境，又可腾出大量冬水田，提高了耕地有效利用程度，又利于土壤结构和质地的改良，既解决了近期矛盾，又兼顾了长远利益，达到经济效益和生态效益的协调统一。 在土地整理的实际工作中 ,经常会遇到土方量的问题。 下面就土方量在丘陵地区的应用具体阐述一下。 4 研究土方量的意义和主要方法 研究土方量的意义 土地开发整理，是实现耕地总量动态平衡的有效措施，提高土地质 量，促进土地集约化利用的重要手段。 土地是不可再生性资源，随着经济的发展，人口的增加，积极开展土地开发整理，对于缓解人地矛盾，改善农业生产条件和生态环境，促进农村现代化建设、经济可持续发展具有极其重要的意义。 土地整理中土地平整工程投资约占总投资的 40 ～80。 土方量的大小与土地平整的投资直接相关，不同的计算方法结果相差悬殊，因此准确地计算土方量对开展规划设计、控制总投资及分配资金具有重要意义 [15]。 土方量常用方法 传统的土方量计算方法有许多种，常用的有：断面法、方格网法、散点法和表格法。 断面法主要适 应山地及高差比较大的地形，也是土方计算的主要方法。 方格网法主要适合平坦地区及高差不太大的地形场地平整时使用。 散点法适用于地形虽有起伏，但变化比较均匀，不太复杂的地形。 在坡面平直的山地丘陵区，土方量计算也可根据坎高与土方量的关系而求得。 平均断面法 平均断面法是断面法中最主要的方法，其计算方法是将两相邻断面面积之和的二分之山东农业大学学士论文 5 一乘以断面间距来计算体积 ,然后以各部分体积的总和来计算工程量。 它是一种近似的工程量计算方法。 图 11 平均断面法及其公式示意图 该方法计算简单、易懂 ,被广泛采 用 ,也是目前我国现有规范中计算工程量的重要方法之一。 但是这种方法在实际使用中误差较大，尤其是在渠道土方计算中存在着不少问题。 其中 Ai1,Ai 分别为第 j 单元渠段起终断面的填 (或挖 )方面积。 Li 为渠段长。 Vi 为填 (或挖 )方体积。 其计算误差较大。 在计算体为棱锥体情况下 ,即两端计算面积分别为 A 和 0,渠段长为 L,实际土方量为 AL/3,计算土方量却为 AL/2,相对误差达到了 50%。 方格网法 方格网法是将各方格土方划分为四方棱柱体或三角棱柱体计算 ,四方棱柱体法是用得最多的方法。 按方格角点的挖、填情 况 ,该方法将方格分为全挖 (或全填 )、两挖两填和三挖一填 (或三填一挖 )3 种类型 ,如图所示。 山东农业大学学士论文 6 图 21 方格网法示意图 计算公式主要有表 1 所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3 类 [1～ 4]。 3 类公式都是根据各方格角点的自然地面标高和设计标高 ,算出相应角点的挖、填施工高度 (均取绝对值 ),然后计算各方格的挖、填土方量 ,再进行总和。 边坡土方量另外计算。 图 22 方格网法计算公式示意图 对全挖 (或全填 )类型的方格 ,当四角点施工高度相差不大时 ,3 类计算公式是等同的。 对两挖两填和三挖一填 (或三填一挖 )类型的方格 ,第Ⅰ类公式 对计算图形进行了细化 ,似乎较准确 ,但当三棱拟柱体柱底和柱顶三角形面积相差悬殊时 ,计算误差将很大 ,且该类公式复杂 ,计算繁琐。 第Ⅱ类公式对计算图形的处理和高度取值都较粗略 ,公式也较复杂 ,且还须先算出方格填 (或挖 )方的边长。 第Ⅲ类公式对计算图形的处理和高度取值更加粗略 ,但公式简单 ,计山东农业大学学士论文 7 算较简便。 这 3 类公式均需按方格逐一计算 ,手算时计算工作繁重。 此外 ,对某些方格 ,当零线接近角点时 ,不同的计算者对其处理不同 ,导致同一场地算出不同的土方量 ,有时甚至相差很大 [16]。 表格法 表格法则综合了以上两种方法，首先建立 场地控制网格，对任一块土方施工场地 ,先要根据设计的要求 ,确定土方施工部分的面积并建立土方测算的控制网格。 网格方案及网格间距的选取应根据场地的实际情况而确定 ,并将场地纵、横向控制网格线依次编号 ,如纵向为1,2,3,„ ,横向为Ａ ,Ｂ ,Ｃ ,„ ,按编号顺序和一定比例绘制简图。 网格纵、横向间距可以不同但通常取向等间距。 在施工场地上确定控制网格各角点的对应位置 ,用水准仪依次测出各点与177。 点的相对高差 (填方用“ +”号表示 ,挖方用“ ”号表示 ),然后将此数据填在计算图表中相应的角点上。 先任意选取计算控制网格的一个方向 ,计算出各断面的面积 ,然后沿控制网格的另一方向计算出土方量，如下 图 31 土方断面示意图 山东农业大学学士论文 8 不同的土方量公式代表着在不同情况下的不同应用，事实上现在也没有一种通用的方法能涵盖所有的情况。 我们应该根据不同的情况选择最佳的方法。 下面我们就以山东省烟台市牟平区姜格庄镇土地整理项目为例具体说明一下。 5 姜格庄镇土地整理项目中土方量的具体计算 项目区概况 项目区位于胶东半岛的烟台市牟平区姜格庄镇， 地理坐标 为东经 121176。 31′ 10″至121176。 54′ 56″，北纬 37176。 14′ 20″至 37176。 26′ 43″。 属丘陵地带，区内分布着大小不等比较平坦的零星荒草地，另外项目区内田坎比较多，地类大致可以分为农用地和未利用地两大类型。 主要地层有太古界和元古界中深度变质岩系，以及新生界第四系松散层，局部见有中生界地层。 项目区水文地质条件比较简单，地下水类型有松散岩类孔隙水和基岩裂山东农业大学学士论文 9 隙水。 孔隙水水质好，水量大，便于开发，是工农业生产和人民生活用水的主要水源；基岩裂隙水分布于广大低山丘陵变质岩和花岗岩中，限于裂隙发育程度和张开充程度，地下水 分布不均， 水质 较 好。 项目区土地平整布局 项目区属低丘区，地势起伏较小，多为缓丘。 根据地形地势特点，坡度≤ 3176。 时，田坎高 ，坡度在 3176。 ～ 15176。 之间时，田坎高 ，坡度在 15176。 ～ 20176。 之间时，田坎高。 在每个平整单元内部，保持土地的挖填方平衡，不需要从区外大量取土或将土大量运往区外。 本项目采取以梯田田块为平整单元的局部平整方案进行土地平整。 其主要步骤如下：先除去表面杂草，确定梯田的方向及大小；其次计算梯田及排水沟的尺寸及其开挖土方量；再将此开挖土方运至填筑土方段；最后以梯田为单元进行平整。 水平梯田土地整理示意图如图所示。 田埂挖方排水沟图41 水平 梯田土地整理示意图夯填填方 从图中可以看出，原地面坡度 a，田坎外侧坡度 b，梯田田面宽 B，田坎高 H，埂坎占地 Bn，田面毛宽 Bm，原地面斜宽 B1，单个梯田长度 L，单个梯田的开挖方量 W1，单个梯田挖填土方运距 S，每片梯田的块数 N，每片梯田开挖方量 W，可推算出各要素间关系式： )(aHctgBm  )(bHctgBn  山东农业大学学士论文 10 ))()(( bc tgac tgHBBB nm  )sin(/1 aHB  B HLLHBW 81)2)(2(211  BS 32 NWW 1 梯田内侧需要开挖一条小排水沟，梯田外侧田坎顶部设一条田埂。 土地平整土方量计算过程 划分田块 依据田间道路、排水沟、等高线等为边界进行田块划分，尽量选择坡度均匀的作为一个田块，分别用 TKi（ i=0 0„、 11„ i）表示。 量算记录每一个田块的面积和垂直等高线的长度（即田块总宽度，其值等于梯田块净宽、田边排水沟占地、田埂占地和田坎的占地）以及高差等数据。 土地平整 工程量计算过程 ① 确定田块长度（ L） 根据田块面积和宽度，求平均长度，实际整理过程中可以 根据地形、耕作要求、灌排水要求等 进行适当调整。 ② 确定田坎高度（ H） 根据地形坡度与田坎稳定要求，确定田坎高度 H。 ③ 确定 梯田 田面 净 宽度（ B） 根据地面坡度、埂坎高度及稳定要求确定田面宽度，田面宽度按下式计算： B＝ H（ CtgθCtgα） 式中 B— 田面净宽（ m）； H— 田坎高度（ m）； θ— 原地面坡度（ 176。 ）； α— 埂坎坡度（ 176。 ）。 ④ 推算田块块数 根据每个田块地面高差和田坎高度，推算梯田块数。 进而根据地块总宽度（垂直等高线方向）以及划分梯田块数 N，可以推算出梯田毛宽度。 ⑤ 计算单 个梯田 田块的土地平整土方工程量 根据挖填平衡，采用下式计算 出单块梯田 田块长度的挖、填土方工程量： 山东农业大学学士论文 11 B HLLHBW 81)2)(2(211  则整个田块的 土地平整土方工程量（ W） ： W=W1N=HH（ CtgθCtgα） 247。 8NL 因挖填平衡，所计算出的 M 既是土 地平整的挖方土方工程量，也是土地平整的填方土方工程量。 ⑥ 计算 埂坎夯实 工程量 和田边排水沟挖方量 根据土地平整布局要求，在 梯田内侧需要开挖一条小排水沟，梯田外侧田坎顶部设一条田埂 ，因此需要 计算 埂坎夯实 工程量 和田边排水沟挖方量 设计田坎为土坎，需要进行人工夯实以增强田坎的稳固性。 田坎夯实厚度设计为，因此田块田坎夯实量（ W 田坎）计算公式如下： W 田坎 =H/SinθLN 式中 N 为该田块整理时划分的梯田块数。 田埂夯填方量（ W 田埂）计算公式如下： W 田埂 =S 田埂 LN 式中 S 田埂为田埂横截面积，田埂设计底宽为 ，顶宽 ，高为 ，截面积S=（ +） （ m2）。 田块排水沟的挖方量（ M 田沟）计算公式如下： W 田沟 =S 田沟 LN 式中 S 田沟为田间沟断面积，田边排水沟设计底宽为 ，上口宽 ，高为 ，则断面积 S=（ +） （ m2）。 现以姜格庄的 TK6 田块为例进行有关土方量的具体计算： 该田块规划图纸量算面积 S 为 58359 m2，最后调整实际面积为 45940m2，田块高差为，垂直等高线长度为 B 总 =253m， α=60176。 ， θ=176。 ，由于该田块比较平缓，田坎高度 H选为 ，则该田块可划为 12 或 13 个 梯田田块 ，。