地形圖在土地整理中的應(yīng)用

盧慶凱 柳新強(qiáng)

（1.陜西地建土地勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075）（2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714099）

0 引言

近年來，隨著工業(yè)用地及各類基礎(chǔ)工程建設(shè)的加快，土地資源越來越更加的緊缺。為了更合理的利用好各類土地資源，就需要對(duì)原非農(nóng)用地進(jìn)行改造以便增加耕地總量，為保證國家基本耕地總數(shù)不變，對(duì)了生及國民經(jīng)濟(jì)都起著重要作用[1-2]。對(duì)原地形開展地形測(cè)量是土地平整的必要過程[3]，在土地工程設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收都要用到原地形圖，在土地平整的過程中，如前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)、土方測(cè)算、以及后期的施工放樣，竣工后的工程量計(jì)算[4]。

1 平整為水平面，同時(shí)要求填、挖方平衡

如圖1，假設(shè)建設(shè)工程范圍內(nèi)的測(cè)繪地形圖比例尺是1：1000，為了使施工范圍內(nèi)的填方土方是和挖方土方量相互平等，可以使用以下過程：

圖1 平整為水平面的土方計(jì)算圖示

（1）首先我們要在所測(cè)地形力上畫出計(jì)算方格網(wǎng)，方格網(wǎng)的邊長由所測(cè)地形難度和我們所計(jì)算土方的精度所決定的，一般的方格網(wǎng)邊長為10m 或20m。現(xiàn)在圖上方格網(wǎng)的長度為20m（圖上為 20mm）。

（2）我們用高程內(nèi)插的方法求出所在方格網(wǎng)的高程，并標(biāo)注于方格網(wǎng)內(nèi)。

（3）比如我們要計(jì)算鄰近四個(gè)方格網(wǎng)的填挖土方的平均高程，將四個(gè)方格網(wǎng)的高程取平均值即是所求平場(chǎng)高程，然后用這個(gè)平均高程來計(jì)算每個(gè)方格網(wǎng)的填控方量。

也可用加權(quán)平均的方法求得設(shè)計(jì)高程，即

公式1 中Hi為所地形圖中各方格網(wǎng)四個(gè)頂點(diǎn)的高程值；PI是地形圖各個(gè)方格網(wǎng)高程點(diǎn)的所占的權(quán)值 （其中角點(diǎn)的權(quán)值為1，邊點(diǎn)的權(quán)值為2，拐點(diǎn)的權(quán)值為3，交點(diǎn)的權(quán)值為4 ）。

經(jīng)過公式計(jì)算，如圖1地形方格網(wǎng)的填挖土方平場(chǎng)高程為37.82m。

（4）我們用高程內(nèi)插的方法在地形圖上畫出平場(chǎng)高程值為37.82m 的等高線，所畫的平場(chǎng)等高線用虛線表示，這個(gè)虛線所表示的就是方格網(wǎng)內(nèi)填方與挖方的界線。

（5）計(jì)算每個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)填土方或者挖土方所要到達(dá)的高度ap.com

（6）方格網(wǎng)內(nèi)填方的高度/方格網(wǎng)內(nèi)挖方的高度=方格網(wǎng)的地面高程-方格網(wǎng)的設(shè)計(jì)高程 （2）

（7）其中前面有正號(hào)代表了要進(jìn)行挖方，前面有負(fù)號(hào)就代表了進(jìn)行填方。方格網(wǎng)內(nèi)要進(jìn)行填方或者是挖方都要將所要填挖方的值注記在右下角上。

（8）計(jì)算各個(gè)方格網(wǎng)所要進(jìn)行的填方量或者挖方量

從圖1標(biāo)記我們可以看出，有的方格網(wǎng)內(nèi)是全部為填方，有的方格網(wǎng)內(nèi)全部為挖方的，另外有的方格網(wǎng)內(nèi)即有填方又有挖方。下面的公式對(duì)于方格網(wǎng)內(nèi)全部為填方或者是挖方的（如方格1 全為填方）：

下面的公式對(duì)于另外有的方格網(wǎng)內(nèi)即有填方又有挖方（如方格2）：

方格網(wǎng)內(nèi)填方或者是挖方區(qū)域的面積表示為Ai填、Ai挖，可以在所測(cè)地形圖上直接量取所得。

整個(gè)場(chǎng)地的總填方量或者挖方量是每個(gè)方格網(wǎng)的填挖方量之和。

2 按設(shè)計(jì)高程平整為水平面

此種情況的土方計(jì)算更為簡(jiǎn)單。比較上例，可省去設(shè)計(jì)高程的計(jì)算，其余步驟均與上例相同，在此不再復(fù)述。

2.1 過地表面三點(diǎn)平整成傾斜面

如圖2所示，要通過實(shí)地上A 、B、C 三點(diǎn)筑成一傾斜平面。此三點(diǎn)的高程分別為152.3m、153.6m、150.4m。這三點(diǎn)在圖上的相應(yīng)位置為 a、b、c。

為了確定填挖的界線，必須先在地形圖上做出設(shè)計(jì)面的等高線。由于設(shè)計(jì)面是傾斜的平面，所以設(shè)計(jì)面上的等高線應(yīng)當(dāng)是等距的平行線。具體做法如下：

2.2 平整為給定坡度 i 的傾斜面

如圖3所示，ABCD 為 60m×60m 的地塊，欲將其平整為向AD、BC 方向傾斜-5%的場(chǎng)地，其土（石）方量可按以下步驟計(jì)算：

圖2 過地表面三點(diǎn)的傾斜面平整

圖3 填方和挖方平衡時(shí)傾斜面平整

（1）首先我們要做的就是以水平的方式平整場(chǎng)地的方法，計(jì)算出每個(gè)方格網(wǎng)相應(yīng)的平均高程，在圖3中我們計(jì)算出來H 平＝33.4m。

（2）其次，我們要計(jì)算出平整后的場(chǎng)地最高的邊線和最低的邊線所在位置的高程，計(jì)算公式如下：

（3）根據(jù)平整后場(chǎng)地的最高邊線和最低邊線所在的高差除以兩個(gè)連線的直線距離即可求出傾斜角。根據(jù)計(jì)算出來的場(chǎng)地平整傾斜角我們就可以利用機(jī)械進(jìn)行場(chǎng)地平整。

3 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，在土地整理中對(duì)地形圖的技術(shù)要求越來越高。本文所介紹的幾種利用已有的大比例尺地形圖進(jìn)行土地平整的土方計(jì)算方法，減少實(shí)測(cè)工作量、節(jié)約時(shí)間、提高效益。在具體實(shí)踐中，本著總成本最低原則，在滿足規(guī)劃單位用圖的前提下，在精度和成本之間找到一個(gè)合理的平衡點(diǎn)。把成熟的測(cè)繪技術(shù)及土地整理測(cè)繪方法合理的應(yīng)用到實(shí)際的土地整理工作中去，能夠更準(zhǔn)確更迅速的推進(jìn)土地土地整理的實(shí)現(xiàn)與發(fā)展。