园林工程技术(土方工程)教案资料

园林工程施工(shīgōng)技术——土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)第一页，共84页。第1章：园林(yuánlín)土方工程本章掌握的内容：1、地形的表达方式：等高线法、高程箭头(jiàntóu)法、坡度标注法。2、竖向设计的方法及步骤。3、土方工程的施工内容及方法。本章了解内容：1、地貌的形态及地形的类型。2、地形分析及竖向设计原则。3、土方工程的种类、土壤的工程性质。第二页，共84页。第1章：园林(yuánlín)土方工程1.1园林地形(dìxíng)与表现1.2地形(dìxíng)分析与竖向设计1.3土方工程与施工1.4土方计算第三页，共84页。1.1园林地形(dìxíng)与表现1.1.1地形组成(zǔchénɡ)要素1.1.2地形的类型1.1.3地形的表达方式第四页，共84页。1.1.1地形(dìxíng)组成要素园林地貌形态地貌形态就是地面的实际样子或地面的基本形状面貌。我国园林中常见地貌有：1、丘山地(shāndì)貌丘陵：地表切割深度20~200m，断面坡度小于5%地形。山地(shāndì)：地表切割深度大于200m，断面坡度大于5%地形。2、岩溶地貌:由于地表水和地下水对石灰岩的溶解、侵蚀、沉淀和堆积，形成的地貌。3、平原地貌:地表切割深度小于20m。4、海岸地貌：有陡峭狭长的石海岸，平坦宽广的泥沙海岸5、流水地貌：常见形态有：山地(shāndì)、坡地、平地表面的冲沟、汇水沟、分水岭等。园林中常用地貌。第五页，共84页。1.1.1地形组成(zǔchénɡ)要素地形平面要素1、地面分割要素自然条件分割：由分水岭和汇水线把地貌分割成不同坡向、不同大小、不同形状的多块地面。人工条件分割：由人工修建的园路、围墙、排水沟渠将园林(yuánlín)用地分割成大小不同、形状不同、坡向不同的地块。2、平面形状要素地块的方向性和水平方向上的具体尺度。第六页，共84页。1.1.2地形(dìxíng)的类型1、平地——园林地形中坡地小于3%的较平坦用地。各种景观元素易于布置，但是也容易流于平淡。水土流失减少，但也容易积涝。2、坡地——缓坡：坡度(pōdù)3~10%，开辟大面积水体受限，可采取水体跌落。——中坡：坡度(pōdù)10~25%，建筑和道路布置受限，水体只能取溪流。——陡坡：坡度(pōdù)20~50%，景观元素布置受限，并且植物种植受限。3、山地——坡度(pōdù)50%以上。可结合地形布置小型的瀑布、叠水等。第七页，共84页。1.1.3地形(dìxíng)的表达方式1、等高线法：此方法比较直观、精确，但是复杂。等高线的特点：A、在同一条等高线上的所有点，其高程相等。B、所有等高线总是闭合的。C、等高线之间的垂直距离（等高距）是个常数。D、间距相等的等高线意味着一个变化均匀或恒定的斜坡。E、为表示三维地形和斜坡方向，需要使用两条及以上(yǐshàng)的等高线。F、最陡的斜坡是和等高线垂直的。G、等高线一般不相交或重叠。如遇峭壁或挡墙才会重合在一起。第八页，共84页。地形(dìxíng)设计表达方法中的等高线结合地形(dìxíng)断面透视表达法第九页，共84页。1.1.3地形(dìxíng)的表达方式2、高程箭头法（重点高程坡向标注法）——在地形平面图上，将某些特殊点用十字（或圆点或水平三角）标记符号来标明高程，用细线小箭头表示排水方向。——特点：对地面坡向变化情况表达直观，容易理解；设计工作量小，易于修改；绘图比较快。缺点是：对地形竖向变化的表达比较粗。3、坡度标注法——通过坡度的垂直距离与水平距离的比率(bǐlǜ)说明坡度大小。坡向采用指向下坡方向的箭头表示，坡度百分数标注在箭头的短线上。i=H/L×100%i—坡度H—垂直高差L—水平距离第十页，共84页。重点(zhòngdiǎn)高程坡向标注法第十一页，共84页。地形(dìxíng)的设计的坡级表达法第十二页，共84页。地形设计(shèjì)的模型表达法第十三页，共84页。地形(dìxíng)设计的模型表达法第十四页，共84页。1.2地形(dìxíng)分析与竖向设计1.2.1地形(dìxíng)分析1.2.2竖向设计的原则1.2.3竖向设计的方法1.2.4竖向设计步骤第十五页，共84页。1.2.1地形(dìxíng)分析1、高程系统——我国各城市采用的高程有两种：黄海高程系统——以青岛观潮(ɡuāncháo)站海平面作为零点。吴淞高程系统——以吴淞口观潮(ɡuāncháo)站海平面作为零点。2、等高线和坡度等高线——测量地形图上表示地面高程相等的线。等高线平距——相邻等高线之间的垂直距离。等高线高距——相邻等高线之间的高差值。地面坡度可分为平地、缓坡、中坡、陡坡、山地等。各种地形的使用特点见（P43表2-3）第十六页，共84页。1.2.1地形(dìxíng)分析3、坡向与日照间距各种(ɡèzhǒnɡ)坡向以东南坡、南坡、西南坡日照为好，东、西坡其次，北坡最差。坡地与平地上的房屋日照条件不同，东南坡、南坡、西南坡向房屋日照间距可较平地小，北坡应比平地大。4、地形特征与运用不同的地形特征具有不同的性质，在运用的过程中都应有针对性地区别于对待，这样才能更好地进行场地的设计与施工。（见P44页表2-4）第十七页，共84页。1.2.1地形(dìxíng)分析5、地形在竖向设计中的作用(zuòyòng)a、地形具有创造不同小气候的功能作用(zuòyòng)b、地形可以组织视线分隔空间c、地形为建筑和园林道路提供不同的地基环境条件d、地形为建筑(雕塑、纪念碑等）布置创造条件e、地形为水景设计创造良好的高程条件f、地形设计为植物种植（生物多样性）创造小气候环境条件g、地形的起伏变化为园林排水创造了良好的地形条件h、地形本身可形成不同的空间类型对人具有不同感染力第十八页，共84页。a、地形具有创造不同小气候的功能(gōngnéng)作用第十九页，共84页。b、地形可以(kěyǐ)组织视线分隔空间第二十页，共84页。颐和园前山万寿山昆明湖开朗空阔(kōnɡkuò)（空间的对比）第二十一页，共84页。颐和园后溪河(xīhé)曲折幽深第二十二页，共84页。c、地形为建筑和园林道路(dàolù)提供不同的地基环境条件第二十三页，共84页。考夫曼别墅又称流水别墅，将别墅建在山坡林间使人工(réngōng)建筑与自然充分的融合．由赖特设计的这座别墅开创了“有机建筑论”第二十四页，共84页。长城布置(bùzhì)在山的脊线上第二十五页，共84页。悬空寺布置(bùzhì)在悬崖峭壁上第二十六页，共84页。布达拉宫(bù dálāɡōnɡ)布置在山地上第二十七页，共84页。长白山天池布置(bùzhì)在山顶上第二十八页，共84页。现代居住区中由于(yóuyú)地形的运用创造了咫尺山林的意境，如置身于山林之感，更趋自然第二十九页，共84页。河北(héběi)滦平望京楼第三十页，共84页。海滩(hǎitān)第三十一页，共84页。欧洲美丽的山地(shāndì)景观第三十二页，共84页。富有(fùyǒu)感染力的自然地形第三十三页，共84页。当道路建在斜坡上的时候，为了整理路基而又有效的减少土方工程量，我们采用(cǎiyòng)整理地形的方法．第三十四页，共84页。d、地形为建筑(jiànzhù)(雕塑、纪念碑等）布置创造条件第三十五页，共84页。e、地形为水景设计创造(chuàngzào)良好的高程条件第三十六页，共84页。自然界中正是由于地势的高低变化，为我们创造了诸如跌水、瀑布以致(yǐzhì)喷泉景观（高位水池供水如：圆明园的西洋楼景区）第三十七页，共84页。f、地形设计为植物(zhíwù)种植（生物多样性）创造小气候环境条件第三十八页，共84页。北京植物园中三面环山的地形(dìxíng)为植物的生长创造了良好的地形(dìxíng)条件。也可以说先有地形(dìxíng)条件后选择了园址的典型事例。第三十九页，共84页。北京植物园地形(dìxíng)第四十页，共84页。北京植物园地形(dìxíng)与水景的布置与植物景观设计第四十一页，共84页。“移天缩地”创造了人造的山水景观(jǐnɡɡuān)——日本的枯山水庭园第四十二页，共84页。g、地形(dìxíng)的起伏变化为园林排水创造了良好的地形(dìxíng)条件第四十三页，共84页。园林中的各种(ɡèzhǒnɡ)地形地貌第四十四页，共84页。峡谷(xiágǔ)地形第四十五页，共84页。h、地形(dìxíng)本身可形成不同的空间类型对人具有不同感染力盆地地形提示:设计来自四川陇西的盆地(péndì)(桂花)地形,强调该地形对嗅觉的感染力,同时可以进行空间进行划分.第四十六页，共84页。北京植物园月季园（沉床与旱喷泉(pēnquán)的结合）第四十七页，共84页。山地(shāndì)地形——峭壁第四十八页，共84页。山地(shāndì)、河流、平地第四十九页，共84页。天坛公园的平地(píng〃dì)地形第五十页，共84页。坡地(pōdì)地形第五十一页，共84页。1.2.2竖向设计(shèjì)的原则1、满足各项用地的使用要求——建筑：室内地坪高于室外地坪（住宅30~60cm，医院45~90cm）——道路：机动车纵坡一般(yībān)小于6%，困难时可达停9%，山区可达12%——广场、停车场：广场坡度0.3~3%为宜，车场0.2~0.5%为佳——草坪、休息绿地：坡度最小为0.5%，最大可达12%。第五十二页，共84页。1.2.2竖向设计(shèjì)的原则2、保证(bǎozhèng)良好的排水第五十三页，共84页。1.2.2竖向设计(shèjì)的原则3、考虑建筑群体空间景观设计的要求——尽可能保留原有地形和植被——必须重视空间的连续、鸟瞰、仰视及对景的景观效果——斜坡、台地、踏步、挡土墙等细部处理的形式、尺寸、材料等应亲切(qīnqiè)宜人4、便利施工，符合工程技术经济要求——挖方地段宜安排建筑物，填方地段安排绿地、场地等——岩石地段应减少甚至避免挖方——平整场地，应结合地形，减少土方量，同时要方便施工——建筑和场地标高要符合防洪要求——地下水位高的地段要少挖第五十四页，共84页。

1.2.2竖向设计的原则(yuánzé)

5、地形设计要讲求“三远”变化第五十五页，共84页。1.2.2竖向设计(shèjì)的原则6、地形设计四面(sìmiàn)可观四面(sìmiàn)而异第五十六页，共84页。1.2.3竖向设计(shèjì)的方法1、高程箭头法——又叫流水向分析法。主要在表示坡面方向和地面排水方向时使用。——能快速判断设计地段的自然地貌与规划总平面的关系。2、纵横断面法——多在地形复杂情况下需要做比较仔细的设计时使用。——优点：对规划设计的地点的自然地形有一个立体的形象概念。缺点：设计过程长，耗时。3、设计等高线法——在地形变化不很复杂的丘陵、低山地区进行设计时使用。——优点是能够比较完整地将任何一块设计用地与原来(yuánlái)的自然地貌做比较，随时一目了然地判别出设计地面的挖填情况。第五十七页，共84页。1.2.4竖向设计(shèjì)步骤1、资料的收集——园林项目区地形图（1:500或1:1000）——园林项目区水文地质、气象、土壤、植物等现状和历史资料——城规对园林项目区的规划资料，市政建设及其地下管线资料——园林总规设计初步方案——所在地区(dìqū)的园林施工队伍的技术水平、劳动力素质，机械化程度2、现场踏勘与调研在掌握上述资料的基础上，进行实地踏勘，记录下列问题：——地形、地物与地形图上不吻合之处——对保留利用的地形、建筑、水体、文物古迹——现场的大树、古树名木的具体位置第五十八页，共84页。1.2.4竖向设计(shèjì)步骤3、设计图纸的表达与总体规划同时进行。一般中小型园林工程，可在总平面图中表达，规模大的活地形复杂的，要单独绘制竖向设计图。方法步骤如下：——在设计总平面图中，用红线汇出自然地形。——在进行地形改造的地方，用绿线汇出设计等高线。——标注各处控制性标高，以及主要建筑室内外标高。——注明园路纵坡坡度、边坡点距离和园路交叉口中心的坐标、标高。——进行土方工程量计算，根据算出的挖方量和填方量进行平衡，如不能平衡，可调整局部标高。——用排水箭头(jiàntóu)，标出地面排水方向。——汇总设计结果，绘制设计图。第五十九页，共84页。1.3土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)与施工1.3.1土方施工概述(ɡàishù)1.3.2土方施工作业第六十页，共84页。1.3.1土方施工(shīgōng)概述1、土方工程的种类及施工要求——根据其使用期限，可分为：永久工程和临时工程。——施工要求：都要求足够(zúgòu)的稳定性和密实度，工程质量和艺术造型都符合设计要求，都必须遵守有关的技术规范。2、土壤的工程性质——土壤的容重：单位体积内天然状况下的土壤质量，单位kg/m3。其大小直接决定施工难度。施工中把土壤分为：松土1600以下、半坚土1600~1800，坚土三类。施工技术的制定和定额的套用都是根据土壤类别来完成的。——土壤的自然倾斜角：又称土壤安息角，是土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角，以α表示。不同的土壤类别其自然安息角不同，同时还受土壤含水量的影响（见P49表2~5）。第六十一页，共84页。1.3.1土方施工(shīgōng)概述土方工程不管是挖方还是填方，都要求有稳定的边坡。在进行土方设计或施工时，必须根据当地的具体条件，结合工程本身的要求，来制定方案，以满足规范要求。在进行高填或深挖施工时，不仅要分层压实，同时还应根据其压力变化采取相应的边坡坡度。——土壤含水量：是土壤中所含水分的数量。即土壤空隙中的水重与土壤颗粒重的比值。一般是指土壤绝对含水量，即100g烘干土中含有若干克水分，也称土壤含水率。土壤含水量＜5%称干土，5~30%称潮土，＞30%称湿土。太干不易挖掘(wājué)，太湿功效降低，尤其是园林工程，还破坏土壤结构。——土壤的可松性：指土壤经挖掘(wājué)后，原有紧密结构遭破坏，土体松散而使体积膨胀。第六十二页，共84页。1.3.2土方(tǔfāng)施工作业土方工程施工包括挖、运、填、压四个内容。1、土方的挖掘——人工挖掘：注意事项（见教材P50）——机械施工：主要施工机械有推土机和挖土机（俗称反铲）。注意事项：一是培训，让机械手了解施工情况，明确设计意图；二是注意保护表土；三是桩点和放线要明确，四是测量检查要及时，避免挖错或堆错位置。2、土方的运输——竖向设计时一般都力求就地平衡，以减少土方的运输量。但是实际工作中，往往会发生，主要是注意线路的组织，以及卸土点与卸土量得确定(quèdìng)，避免二次转运。第六十三页，共84页。1.3.2土方施工(shīgōng)作业3、土方的填筑填方时要根据填方地面得功能和用途，选择合适的土壤(tǔrǎng)和施工方法。建筑用地以要求地基稳定为原则，绿化用地土壤(tǔrǎng)则要满足植物要求。——大面积填土应分层填土，一般每层30~50cm。——在自然斜坡上填土，可先把斜坡挖成阶梯状，然后再填。——在堆土做土坡时，可用袋装土垒砌的办法。——如要做成悬崖，一般要用山石砌筑挡土石壁。第六十四页，共84页。1.3.2土方施工(shīgōng)作业4、土方的压实土方压实分为人工和机械两种。人工压实适合于小面积的填方区，大面积的填方区一般用机械夯实。使用机械有：碾压机、电动震夯机、拖拉机带动的铁碾等。碾压注意事项:——为保证土壤相对稳定，压实要求(yāoqiú)均匀。——分层填土，分层碾压，否则土方上紧下松。——注意土壤含水量，过高过低均不利于夯实。——自边缘向中心夯实，否则易引起坍塌。——打夯要先轻后重，以利于下层土壤夯实。第六十五页，共84页。1.4土方(tǔfāng)计算1.4.1公式法估算：此法简单易于(yìyú)操作但精确度差，多用于估算。第六十六页，共84页。1.4.2方格(fānɡɡé)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(shèjì)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(shèjì)要求而确定每角点的设计(shèjì)标高4.比较设计(shèjì)标高和原地形标高，求得施工标高5.土方计算第六十七页，共84页。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(tǔfāng)就地平衡，求其设计标高和土方(tǔfāng)量计算。第六十八页，共84页。(1)作方格(fānɡɡé)网20×20，求出各角点的原地形标高，用插入法求出标高按图标示：第六十九页，共84页。(2)求平整标高：平整标高就是把一块高低不平的地面(dìmiàn)在保证土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面(dìmiàn)标高；设计中经常用原地面(dìmiàn)高程的平均值作为平整标高。第七十页，共84页。Σh1=h4-1+h4-5+h3-1+h3-5+h1-2+h1-4=20.29+20.23+19.37+19.64+18.79+19.32=117.64Σh2=（h4-2+h4-3+h4-4+h2-2+h1-4+h1-3）*2=（20.54+20.89+21.00+19.50+19.39+19.35）*2=241.34Σh3=（h3-2+h3-4）*3=(19.91+20.15)*3=120.18Σh4=（h3-3+h2-3）*4=(20.21+20.50)*4=162.84代入公式(gōngshì)：H0=1/4*8(117.64+241.34+120.18+160.84)=20.06第七十一页，共84页。图解法：适合形状简单规则的场地。（图1-2-17）数学分析法：是假设一个和我们所要求的设计(shèjì)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(jiǎshè)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。(3)确定(quèdìng)H0的位置第七十二页，共84页。第七十三页，共84页。(4)求施工标高(biāogāo)(5)求零点线第七十四页，共84页。第七十五页，共84页。(6)土方(tǔfāng)计算第七十六页，共84页。(7)绘制土方(tǔfāng)平衡表及土方(tǔfāng)调配图第七十七页，共84页。1.4.3断面(duànmiàn)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、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(pōumiàn)的剖取方向不同，分：垂直剖面(pōumiàn)法、水平剖面(pōumiàn)法和斜面剖面(pōumiàn)法。这里只介绍前两种方法。第七十八页，共84页。（1）垂直(chuízhí)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(lùqiàn)等）的土方量的计算。第七十九页，共84