設計等高線法豎向設計在總圖設計中的實際應用

諶星

[摘要] 通過多種不同項目實例來描述設計等高線法豎向設計在總圖設計中的應用，并與常用的其它表示方法進行對比來反映其優缺點，能在以后項目豎向設計中做到更完善、合理。

[關鍵詞] 設計等高線法 場地平整 土方計算 效率

在各種不同類型項目的豎向設計上，可以采用多種不同的方法來表示，并且最終會反映在圖紙上。設計等高線法豎向設計在總圖設計的工作過程中，除了可以表示豎向設計成果以外，還可以有很多實際的應用，本文就將通過多種實例來介紹其實際應用。

1 豎向設計表示方法

豎向設計的表示方法主要有設計標高法、設計等高線法和局部剖面法三種。一般來說，場地豎向設計常用設計標高法和局部剖面法表示，而用設計等高線法表示的很少，除非對室外場地要求很高的情況或者一些特殊的要求下，會采用此方法。

1.1 設計標高法

設計標高法是將場地、道路、排水及其它項目在豎向設計中，確定各項目的主要控制點（如場地各臺階，道路起止點、交叉點、變坡點，建構筑物的室內外地坪，排水設施溝頂、溝底等）的設計標高后，將其標注在圖紙上。

1.2 設計等高線法

設計等高線法是用等高線表示設計場地、道路、邊坡、擋護工程、交叉路口和停車場等的設計地形情況。設計等高線法表達地面設計標高清楚明了，能較完整表達任何一塊設計用地的高程情況。

1.3 局部剖面法

局部剖面法可以反映重點地段的豎向設計情況，如場地總體布局時臺階分布、場地設計標高及支擋構筑物設置情況最為直接。在豎向設計過程中，必須采用此方法來對設計標高法以及設計等高線法進行補充完善。

在總圖設計中，一般都采用設計標高法進行豎向設計表示，這樣制圖簡單，觀看也較直接。而采用設計等高線法能夠很直接的表示出設計場地、道路等設施與原有地形圖之間的關系。局部剖面法作為上述兩種表示方法的補充。

為了能反映設計標高法與設計等高線法在圖紙上的表示不同，以同一個區域的設計圖紙來對比，圖1為設計標高法，圖2為設計等高線法，圖3為局部剖面法對兩種表示方法進行補充。

2 設計等高線法在總圖設計中的實際應用

設計等高線法雖然是豎向設計的一種表示方法，但是利用設計等高線法的特性和原理，可以應用在場地粗平土、道路、排水、土方計算、排土場等項目的總圖設計中。

2.1 場地粗平土

盡管目前有很多軟件都可以快速的進行場地的粗平土設計、繪圖工作，但在地形較復雜、設計場地臺階布置復雜的情況下，可以將場地的局部位置單獨取出，采用設計等高線法來確定填、挖方邊坡的高度，并確定是否需要進行擋護設計，以優化場地的設計范圍及標高。

下面將通過實例來詳細描述設計等高線法在場地粗平土中的實際應用，見圖4。

圖4

上圖為場地某個局部區域挖方邊坡的示例，具體應用方法如下：

① 在確定好場地范圍后，以場地范圍線為基線，向挖方區域進行偏移，如邊坡坡比采用1：1、1：1.25，臺階高度為10m，錯臺寬度為2m，等高線等高距為1m，那么坡比為1：1、1：1.25的部分分別向外偏移1.0m、1.25m，設計等高線的高程則相應的增加1m，再與地形相連接，如圖中A、B點。

② 按照上述的方法，繪制出所有設計等高線并與地形等高線相接，就獲得本圖中的設計邊坡，邊坡總高度約20m。

③ 考慮到邊坡高度為20m左右，如為了減少邊坡高度，本圖的方法為調整場地的設計標高，將場地的標高由原來的705m調整為710m，按照設計等高線法確定的此處邊坡高度約為5m。同樣可采用調整場地范圍線的方法來調整邊坡高度。

④ 本圖采用的在坡腳處設計一段擋土墻，擋土墻標高最高處為5m，同樣的方法可以減少邊坡的高度。

綜上所述，采用設計等高線法可以很直觀的對場地的豎向設計進行優化。

2.2 場地細平土

在場地細平土工作中，采用設計等高線法來表示，可以更直觀的反應設計地形的坡向情況，能直觀的反映室外散水坡、場地、道路邊溝處的標高情況，地表雨水的流向。

下面將通過實例來對比設計等高線法與常用的設計標高法在場地細平土中的應用，見圖5。

圖5 ①為設計標高法；②為設計等高線法

2.3 土方量計算

在場地粗平土用等高線法表示后，可以利用設計等高線與相同標高的自然等高線形成的封閉區域面積進行土方計算，采用相鄰標高區域平均面積與相鄰標高差相乘的方法，如圖6。

圖6 ①為設計邊坡 ②為各設計標高封閉區域面積

圖6為場地某個局部挖方邊坡處的土方計算模型，在獲取各設計等高線與相同標高自然等高線之間封閉區域面積后，采用表格的形式計算土方，見表1。

本示例高差設置為5m，如采用1m高差來計算則精度更高。

廢物填埋庫、排土場的設計中，也可按照一定的條件進行設計等高線法繪制，然后采用相同的方法進行庫容計算。

3 結論

設計等高線法作為豎向設計的一種表示方法，在總圖設計中有很多實際應用，最典型的的為交叉路口的豎向設計，本文也僅列出了其它三種較常用的應用。

在利用設計等高線法時，如果需要利用到自然地形，則需要對地形圖中一些特殊地段（如農田、陡坎等）進行等高線化處理。

采用設計等高線法繪圖最大的缺點就是繪圖復雜，比較耗時，效率比較低，故在總圖設計中作為一種輔助工具來使用。若針對某種應用在CAD上進行定向的二次開發，就可以解決效率問題，設計等高線法就可以在總圖設計中起到更多的輔助作用。