土地平整计算的原理与方法

　　1.土地平整与其他土地整理工程的协调问题

　　土地平整工程作为整个土地整理项目的一个环节，它的规划和实旌应当与土地整理的其他各项工程协调进行。

　　要把耕地、道路、防护林、排灌渠道、机井、抽水站、输电线路和村庄等结合起来考虑，全面规划，合理安排。要以村镇定路，以地形定渠，渠路搭架，划块定方。以干、支路与干、支、斗渠分大方，生产路与分、引渠分小方，大方套小方，各个方田形成网格。要先修渠、路，搭好骨架，然后平整土地，进行方内建设。

　　2.实施土地乎整工程应遵循的技术标准

　　平整后的田块应有利于作物的生长发育，有利于田间机械化作业，有利于水土保持，满足灌溉排水要求和防风要求，便于经营管理。

　　2.1田块大小

　　耕作田块大小的确定应综合考虑地形起伏情况、田间工程难易程度、是否便于耕作和排灌等方面的情况，方田的大小和形状受田间渠系和道路的走向控制。在平原地区方田长度一般为500～800米，宽度一般为200～300米，方向为南北向。

　　2.2田面坡降

　　耕作田块的设计必须保证排灌畅通，灌排调控方便，必须保持一定的田面坡降。纵向（灌水方向）坡降应小于1／500，横向以水平为宜。

　　2.3田块土壤

　　为保证耕作田块的土壤质量及当年增产，土地平整时应尽量保留耕层熟土，保蓄底墒，打碎土块，深耕细作。要重施有机肥，巧施速效肥，挖方部位的施肥量至少应为填方部位的2倍。要选种耐瘠作物，加强田间管理。

　　2.4挖、填土方量

　　土地平整挖、填土方量要基本相等。填方地段和挖方合槽地段均需留有一定虚高，一般虚高应为回填厚度的20～25％。

　　3土地平整的基本方法

　　土地平整工程通常采用“倒行子法”、“抽槽法”和“全铲法”等三种方法，每种方法都有各自的优缺点，采用何种土地平整方法，应根据地块的地形地貌状况、土地平整方式等具体情况确定。

　　3.1倒行子法

　　倒行子法是一种机械与人工结合的平整土地的方法。具体操作分两步进行：

　　首先根据测量设计，确定开挖线。

　　然后进行划行取土。沿开挖线，以l米宽度分别向上向下划行，确定取土带和填土带。平整时先挖第一取土带，直至标准地面以下7寸，将土填入第一填土带，将第二取土带厚约7寸耕层肥土，填入第一取土带槽底。再开挖第二取土带生土，填入第二填土带，同时将第三填土带表土反卷在第二填土带上，如此抽生留熟，依次平整。

　　采用此方法平整土地有两大优点：可保留表土，保持地力均匀；平地加深翻，可达到改良土壤的目的。但此方法操作较为精细，影响施工进度。

　　3.2抽槽法

　　抽槽法也是一种机械与人工结合的平整土地的方法。具体操作分三步进行：

　　首先根据测量设计，确定开挖线。

　　然后开槽平整。根据设计划行，开槽取土。熟土放至槽梁，生土垫至低处。

　　最后搜根平梁，进行合槽。

　　采用抽槽法平整土地的最大好处是，可同时开多槽，进度快，工效高。缺点是，合槽时，梁上表土不易保存，造成地力不匀。

　　3.3全铲法

　　全铲法是一种主要依靠机械进行土地平整的方法，在具体操作时，把设计地面线以上的土一次挖去，起高垫低。

　　这种方法适于机械平整，工效高。但出现生土多，地力不易恢复。人工平地不宜采用此种方法。

　　4土地平整土方量的计算

　　土地平整挖填土方量的计算方法有多种。传统计算方法有方格网法、梯形法（断面法）、辛卜生法（抛物线法）、等高线法等。近年来随着计算机技术的发展，一些软件被广泛地应用到土方量计算中。常用的有MAPGIS制图计算软件、TFT土方计算绘图软件、数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）等（4）。采用相关软件计算土方量，精度高，速度快，效率高。但其运算原理，与传统计算方法并无实质性差异，而且必须以精度较高的地形图作为基础图件。而平原地区的大多数土地整理项目区，总体地形平坦，微地貌复杂，地面高差常常在1米以内，项目区地形图中甚至没有一条等高线。这样的地形图当然不能作为土方量计算的基础图件。必须先按照一定规律采集项目区各离散点的地面标高，然后才能进行土方量的计算。方格网法正是按照这样的步骤进行土方量计算的，有必要在此对这一传统计算方法的基本原理加以说明。

　　方格网法计算土地平整挖填土方量的基本原理是：把要平整的土地分成若干方格，测出各方格点的高程，计算出它们的平均高程，根据平均高程和设计坡度，求出填挖边界和各方格点的填挖数，最后计算挖填土方量。以下以河北省阜城县土地整理项目区中的一个典型地块（400×400米）为例，介绍方格网法计算挖填土方量的简要过程。

　　4.1测设方格网

　　先在要平整的地块内测设方格网，方格的大小根据地形繁简程度和施工方法而定，一般人工施工多用20×20米方格，地而起伏较大时用10×10米；机械施工多用40×40米或100×100米。因项目区地形起伏不大，且以机械施工为主，方格的大小拟采用100×100米，各方格点按所在的横纵行列编号（如2.1等），测设完毕绘制一张略图。

　　4.2测量各方格点处的地面高程

　　用水准仪实地测量各方格点的水平读数（精确到毫米），为以后运算方便需将该水平读数换算成海拔高度。各点的高程值应按点号记录在设计图中各方格点的右上角。

　　4.3计算方格网的平均高程

　　由于各方格点所控制的面积不相同，四角点和周围边点控制的面积较中问各点所控制的面积小，采用算术平均法计算平均高程会产生一定的误差。一般采用加权平均法来计算，以一个方格的四分之一作为一个单位面积，定其权为1，那么各点的权分别是：角点为l（a角=1），边点为2（a边：2），中心点为4（Q中=4）。加权平均法就是把各方格点的高程分别乘上各点的权，求得总和后，再除以各点权数总和，此加权平均值即为项目区的设计高程（H）。照此方法计算，此典型地块的加权平均高程（H）为12.584米。

　　H=[a角（H角1 H角2 H角3 H角4） a边（H边1 H边2 … H边12） a中（H中I H中2 … H中9）]/（4 a角 12 a边 9 a中）

　　=[1×（12.810 12.466 12.488 12.618） 2×（12.818 12.615 12.680 12.302 12.374 12.460 12.545 12.502 12.601 12.854 12.811 12.730） 4×（12.684 12.614 12.594 12.612 12.481 12.488 12.400 12.481 12.534）]/（4×1 12×2 9×4）

　　=12.570（米）

　　4.4计算斜平面上各方格点的设计高程和填挖数

　　为排水需要，每块方田都平整为南高北低的斜平面，纵向坡降15000，横向水平。因方田形状规则，故其重心点必然在“土方工程设计图”中纵坐标为2的那条近东西向直线（0-2）上，因平整后东西向水平，此线上各点的高程均为12.570米。南北向两方格点间的设计高差为0.02米（100×1/5000），以设计高程12.570米线为基准，各方格点的设计高程是向南递增0.02米，向北递减0.02米。各点设计高程的推算，均直接在略图上进行，设计读数写在各方格点的右下角。

　　当各方格点的设计高程计算校核无误后，可按下式计算各点填挖数：

　　填挖数=地面高程。设计高程

　　式中：填挖数为“ ”时，表示挖方；

　　填挖数为“-”时，表示填方。

　　各点的填挖数在略图上直接算出，写在各点设计高程下面。

　　4.5计算零点位置，画出填挖边界

　　在方格的挖方点与填方点之间，必定有一个不挖不填的点，即填挖边界点（零点），把所有相临的零点连接起来，就是填挖边界线（零线）。零点和零线是计算土方量和施工的重要依据。

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