淺析土地整治項目中土地平整工程的原理與計算方法

舒錕++張瑞慶

摘 要：在梳理土地整治項目中，會發現土地平整工程是起著核心作用而存在的，它直接對整個項目的質量效果有著深遠影響，投資收益等綜合效益。本文從項目實際出發，以陜西省定邊縣北畔村土地開發項目區一典型田塊土地平整為例對其原理與計算方法進行分析研究，可為提升土地整治項目中的土地平整工程設計效果，并為優化方案提供一定的借鑒和參考，從而達到提升土地整治項目整體綜合效益的目的。

關鍵詞：土地整治；土地平整；土方量；方格網法

中圖分類號：S281 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133162

引言

隨著長期以來積累的人口壓力，我國存在著潛在的糧食危機，若要確保國家糧食安全，最根本的是要確保國家耕地安全。從而迫使政府部門提出強硬保護耕地的要求，力保耕地面積不破1.2億hm2紅線。為此，國土整治項目成為了許多地方國土部門爭相申請的項目之一，他們在政府投資的基礎上，項目區五大整治要素是田、水、路、林、村，通過對它們的綜合整治是提高土地質量的必要手段，在此之上，從而達到改善生態環境和農業生產條件的最終效果。土地整理項目中的核心內容是對土地平整進行實施，有利于農田灌溉的實施，農業機械化、高產穩產性的建設，對基礎農田的安全具有重要意義。但由于大量的土地平整工作，高投資的特點，為了確保工程質量的完成，工作人員必須熟悉土地平整工程的基本原理和計算方法。

1 原理與方法

1.1 原理

土地平整工程作為項目中重要的組成部分，土地平整規劃應與實施相協調與其他土地整理項目。土地平整的基本原則是獲得耕地、道路、防護林、農田灌溉和排水渠、機井、泵站、輸線和村等有機結合，在運行過程中進行全面規劃、合理布局。用“運河上的地形，村，平道”的原則，運河路踏石，側面板。對干、枝、莖、枝、橫管的大方、生產方式和點為小黨，指導運河，并套小廣場，每一個測量的土地形成一個網格。應付排水、道路、骨架，然后平整土地，在黨的建設中。

1.2 技術要求

灌溉和排水的要求，并風，以方便現場的運作和管理。農田的大小應考慮地形起伏，對工程領域的困難，有利于農業和灌溉和排水等，確定，運河系統和道路的領域來控制土地的測量的大小和形狀。一般測量在平原地區長度控制在800m范圍內，寬度一般控制在300m，南北方向。農田設計要建立在能保證暢通的灌溉和排水、灌溉和排水控制方便。在邊坡的設計保持一定程度的領域，最好是橫、縱坡小于3‰。進行柔和的土壤表層，盡可能在土地平整基礎上保存熟土，記得把土塊，繼續推進，確保養殖場土壤和糧食產量提高質量。在堅持“有機肥、喬速效肥”的原則下，開挖部位的施肥量應大于補部的2倍。在種植方面，抗種植作物：加強田間作業管理。土地平整、挖填土方量保持基本等價。填充位置和開挖槽位置必須保持一定的虛高，大多數情況人為高回填厚度保持15%～20%左右。

1.3 基本方法

常用的土地平整工作有“倒行子法”，其次是“抽槽法”與“全鏟法”等方法，這些方法都擁有各自獨有的特點與優勢，當然也存在一些不足之處，它們都發揮著不一樣的作用，應該因地制宜，采取不同的方法時，由于不脫離現實。

1.3.1 倒行子法

倒行子法，平坦地的一種方法，是機械和人工相結合的方式。具體步驟是：根據設計開挖線測量，土壤，圍繞開挖線進行開挖，頂部和底部分別排lm寬，與地球和填寫必須確定。平挖第1個地球帶，直到25cm的標準地面，第1個充滿將填補，采取了第2個地球約25cm厚的表層土壤肥料，填補在第1個地球或槽年底。然后原土開挖二地球帶、帶、填寫第2填充同時以第3填充表土回轉二填補，所以要不斷抽生留熟，能起到很好的效果。

平整土地，該方法有2個優點：保持表層土壤，保持土壤肥力均勻；地上深化翻整，可以達到土壤改良的目標。但這種方法操作相對較細，影響施工進度。

1.3.2 抽槽法

抽槽法是一種人運用機械，將兩者結合的平整方法。它具有3個要點，其具體步驟是：首先，人們應該對土地進行相關的勘察，并設計出方案，制定好開挖線。然后保持插槽的平坦的和水平。根據設想，劃槽土。返回到松軟的土槽梁，原土墊層較低。最后找到了根扁梁，進行油箱。

抽槽法是用來平滑的最大優點是可以在同一時間段開放，進步很快，工作效率高。缺點是，槽上的梁表面上不易保存，造成土壤不均勻。

1.3.3 全鏟法

全鏟法是依靠機械鏟法進行施工的，它是一種常用的土地平整方法。操作方式時將設計的地線以上的挖到土壤，高墊低。該方法適用于機械調平，擁有較高的平整效率。但缺陷十分明顯，生土、土壤肥力容易遭到長久破壞。在人工地面施工不建議使用該方法。

2 平整中土方量的計算

在土地平整中，對于土方量的具體計算有多種方式使用。相對于網格法計算法、梯形法（分割法）、辛布萊體（拋物線法）、輪廓等人工計算方法，當前很多計算機模型也提供了不少計算方式。比如CASS常用MAPGIS制圖軟件，TFT土方計算繪圖軟件，數字高程模型（數字高程模型DEM），等[4]。利用相關軟件，精度高，速度快，效率高，體積大。但其工作原理，與傳統的計算方法沒有實質性的差異，高精度的地形圖應是基本的數據。但具體實施過程中的困難就是，大多數施工都在平原地區，其地面落差并不超過1m。當然，沒有地形圖，計算基本數據。必須根據一定的規則采集項目面積的每一個離散點的地面高程，然后到土方量的計算。網格方法與步驟進行了計算依據，有必要在這對傳統計算方法的基本原理。

網格法計算土地平整挖填土方量的基本原則是：平坦的土地分成若干個正方形，測量格的高度，計算出它們的平均高程，根據平均高程和坡度的設計，和填挖挖幾個邊界和晶格的兩側，最后挖填土方量的計算。

在定邊縣北面的一個典型的情節下村土地開發項目（400m×400m）為例，介紹了網格計算的方法填土方量的簡要過程。

2.1 方格網的相關測設

測設的第1步就是在平整的土地設一個正方形網格，和大小的正方形根據地形和冗長的施工方法，一般多用人工建設20m2×20m2，以波動在10m×10m；機械施工多用40m×40m，或100m×100m。由于救災不大，并以機械施工為主，提出了網格的大小100m×100m，格按橫向和縱向的行列數（例如，2.1等），完成布置圖的繪制。

2.2 各方格點處的地面高程測量

RTK測量各級格閱讀或場（精確到mm）。這時候要注意的是網格點的右上角用來記錄每一點的高程值。

2.3 計算方格網的平均高程

由于各控制點的面積不一樣，四點和周邊的邊緣控制要求在各區域的控制面積小，算術平均法計算的平均高程會產生一定的誤差。一般采用加權平均法計算，以1/4的正方形面積為單位，其重量為1，然后每一點，分別是：角點的重量為L = 1）（一個角度，邊緣點為兩（2）邊：中心為4（Q中 = 4）。加權平均法是使晶格的高程分別在動力上，得到組合后，各點按總重量分，加權平均是工程區高度（h）的設計。根據該方法，加權平均高度（h）的典型圖為12.584m。

2.4 計算斜平面上各方格點的設計高程和填挖數

傾斜平面，控制縱向坡度在1/5000，橫向水平。由于測量土地的規則形狀的重力中心點必須在“工程設計”2的近東西向的直線坐標（2-0），由于平整的東西水平后，線上各點標高12.570m。南北2個網格點的設計高程差為0.02m（5000×1/100），以設計高度為基準的12.570m，格構設計標高為南0.02m，向北遞減0.02m。每一個點的設計標高，都直接在草圖上，設計的閱讀是寫在右下角的格子里。

當對格的設計標高進行計算和驗證時，可以按各點的按型計算：

填土數=地面標高。設計標高

公式中：填挖數為“+”，稱開挖；

填挖數是“-”，表示填方。

每一個點上的填挖次數直接計算在草圖上，寫在書中的每一個點下的設計標高。

2.5 計算零點位置，畫出填挖邊界

有一個點必須在開挖和填充網格之間，不挖不填挖邊界點（零點），與所有相鄰的零相連接，是填充挖邊（零線）。零、零線是土方量計算的重要依據和施工。在此基礎上，零位的計算方法與三角形關系的比例相似（見圖1）。

因為xl/h1=l/（hl+h2），所以Xl=l·hl/（hl+h2）

式中：

l—方格邊長；

h1、h2—方格兩端的填挖數的絕對值；

X1—零點①距填挖數為h1的方格點的距離。

如在“土方工程設計圖”中，0-3點與0-4點填挖數的絕對值分別為hl（0.130）和h2（0.084），方格邊長為Z（100），0-3點至零點①的距離為x1，則：

Xl=100*0.130/（0.130+0.084）=60.75m

同理，求出各零點②，③，④，……⑦的位置，在圖上連出零線，通過實地根據方格點找到相應的零點位置，然后用白灰撒出零線，施工時以此作為填挖的邊界（見圖2）。

2.6 計算填挖土方量

根據零位和點對填挖的次數，可以分別計算出雙方當事人的數量和開挖量。該算法是準確的，但計算工作量大，設計采用近似算法。在一個正方形中不計算兩邊的填充和挖掘的零線，但填補挖了4個點的代數和乘以一個1/4的正方形區域，如在網格中的填充量或開挖量進行。通過計算土地的總測量量為5975m3，總開挖量為5920m3（見圖3）。

由于理論方式與實際操作中存在一定的誤差，填量與開挖量并不一定對等，但為了減少相應的誤差應該多次調整相應的程高，在反復測量與計算中實現。另外，也可以借助相關的計算機軟件來進行計算，這樣是減少誤差的有效方式。

本文從項目實際研究，以陜西省定邊縣北畔村土地開發項目區一典型田塊土地平整為例淺析土地整治項目中土地平整工程的原理與計算方法，可為提升土地整治項目中的土地平整工程設計效果，并為優化方案提供一定的借鑒和參考，從而達到提升土地整治項目整體綜合效益的目的。

參考文獻

[1]王玉玨.耕地面積增減變化及對糧食生產能力的影響——以山西省為例[D].中國農業科學院碩士學位論文，2009.

[2]廖興勇.重慶丘陵山區土地整理模式及其關鍵技術研究[D].西南大學博士學位論文，2012.

[3]江平，周連，卓犖，賀申泰.土地整理中土地平整工程的若干方法探討[J].國土資源科技管理，2007（5）.

[4]馬龍.基于DEM內插的工程土方量計算方法研究[D].蘭州交通大學碩士學位論文，2015.

作者簡介：舒錕（1984-），男，陜西西安人，貴州大學，碩士研究生，中級工程師，主要從事土地整治項目、土地規劃等相關工作。