園林工程技術(shù)(土方工程)教案資料

園林工程施工(shīgōng)技術(shù)——土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)第一頁，共84頁。第1章：園林(yuánlín)土方工程本章掌握的內(nèi)容：1、地形的表達(dá)方式：等高線法、高程箭頭(jiàntóu)法、坡度標(biāo)注法。2、豎向設(shè)計的方法及步驟。3、土方工程的施工內(nèi)容及方法。本章了解內(nèi)容：1、地貌的形態(tài)及地形的類型。2、地形分析及豎向設(shè)計原則。3、土方工程的種類、土壤的工程性質(zhì)。第二頁，共84頁。第1章：園林(yuánlín)土方工程1.1園林地形(dìxíng)與表現(xiàn)1.2地形(dìxíng)分析與豎向設(shè)計1.3土方工程與施工1.4土方計算第三頁，共84頁。1.1園林地形(dìxíng)與表現(xiàn)1.1.1地形組成(zǔchénɡ)要素1.1.2地形的類型1.1.3地形的表達(dá)方式第四頁，共84頁。1.1.1地形(dìxíng)組成要素園林地貌形態(tài)地貌形態(tài)就是地面的實(shí)際樣子或地面的基本形狀面貌。我國園林中常見地貌有：1、丘山地(shāndì)貌丘陵：地表切割深度20~200m，斷面坡度小于5%地形。山地(shāndì)：地表切割深度大于200m，斷面坡度大于5%地形。2、巖溶地貌:由于地表水和地下水對石灰?guī)r的溶解、侵蝕、沉淀和堆積，形成的地貌。3、平原地貌:地表切割深度小于20m。4、海岸地貌：有陡峭狹長的石海岸，平坦寬廣的泥沙海岸5、流水地貌：常見形態(tài)有：山地(shāndì)、坡地、平地表面的沖溝、匯水溝、分水嶺等。園林中常用地貌。第五頁，共84頁。1.1.1地形組成(zǔchénɡ)要素地形平面要素1、地面分割要素自然條件分割：由分水嶺和匯水線把地貌分割成不同坡向、不同大小、不同形狀的多塊地面。人工條件分割：由人工修建的園路、圍墻、排水溝渠將園林(yuánlín)用地分割成大小不同、形狀不同、坡向不同的地塊。2、平面形狀要素地塊的方向性和水平方向上的具體尺度。第六頁，共84頁。1.1.2地形(dìxíng)的類型1、平地——園林地形中坡地小于3%的較平坦用地。各種景觀元素易于布置，但是也容易流于平淡。水土流失減少，但也容易積澇。2、坡地——緩坡：坡度(pōdù)3~10%，開辟大面積水體受限，可采取水體跌落。——中坡：坡度(pōdù)10~25%，建筑和道路布置受限，水體只能取溪流。——陡坡：坡度(pōdù)20~50%，景觀元素布置受限，并且植物種植受限。3、山地——坡度(pōdù)50%以上?？山Y(jié)合地形布置小型的瀑布、疊水等。第七頁，共84頁。1.1.3地形(dìxíng)的表達(dá)方式1、等高線法：此方法比較直觀、精確，但是復(fù)雜。等高線的特點(diǎn)：A、在同一條等高線上的所有點(diǎn)，其高程相等。B、所有等高線總是閉合的。C、等高線之間的垂直距離（等高距）是個常數(shù)。D、間距相等的等高線意味著一個變化均勻或恒定的斜坡。E、為表示三維地形和斜坡方向，需要使用兩條及以上(yǐshàng)的等高線。F、最陡的斜坡是和等高線垂直的。G、等高線一般不相交或重疊。如遇峭壁或擋墻才會重合在一起。第八頁，共84頁。地形(dìxíng)設(shè)計表達(dá)方法中的等高線結(jié)合地形(dìxíng)斷面透視表達(dá)法第九頁，共84頁。1.1.3地形(dìxíng)的表達(dá)方式2、高程箭頭法（重點(diǎn)高程坡向標(biāo)注法）——在地形平面圖上，將某些特殊點(diǎn)用十字（或圓點(diǎn)或水平三角）標(biāo)記符號來標(biāo)明高程，用細(xì)線小箭頭表示排水方向。——特點(diǎn)：對地面坡向變化情況表達(dá)直觀，容易理解；設(shè)計工作量小，易于修改；繪圖比較快。缺點(diǎn)是：對地形豎向變化的表達(dá)比較粗。3、坡度標(biāo)注法——通過坡度的垂直距離與水平距離的比率(bǐlǜ)說明坡度大小。坡向采用指向下坡方向的箭頭表示，坡度百分?jǐn)?shù)標(biāo)注在箭頭的短線上。i=H/L×100%i—坡度H—垂直高差L—水平距離第十頁，共84頁。重點(diǎn)(zhòngdiǎn)高程坡向標(biāo)注法第十一頁，共84頁。地形(dìxíng)的設(shè)計的坡級表達(dá)法第十二頁，共84頁。地形設(shè)計(shèjì)的模型表達(dá)法第十三頁，共84頁。地形(dìxíng)設(shè)計的模型表達(dá)法第十四頁，共84頁。1.2地形(dìxíng)分析與豎向設(shè)計1.2.1地形(dìxíng)分析1.2.2豎向設(shè)計的原則1.2.3豎向設(shè)計的方法1.2.4豎向設(shè)計步驟第十五頁，共84頁。1.2.1地形(dìxíng)分析1、高程系統(tǒng)——我國各城市采用的高程有兩種：黃海高程系統(tǒng)——以青島觀潮(ɡuāncháo)站海平面作為零點(diǎn)。吳淞高程系統(tǒng)——以吳淞口觀潮(ɡuāncháo)站海平面作為零點(diǎn)。2、等高線和坡度等高線——測量地形圖上表示地面高程相等的線。等高線平距——相鄰等高線之間的垂直距離。等高線高距——相鄰等高線之間的高差值。地面坡度可分為平地、緩坡、中坡、陡坡、山地等。各種地形的使用特點(diǎn)見（P43表2-3）第十六頁，共84頁。1.2.1地形(dìxíng)分析3、坡向與日照間距各種(ɡèzhǒnɡ)坡向以東南坡、南坡、西南坡日照為好，東、西坡其次，北坡最差。坡地與平地上的房屋日照條件不同，東南坡、南坡、西南坡向房屋日照間距可較平地小，北坡應(yīng)比平地大。4、地形特征與運(yùn)用不同的地形特征具有不同的性質(zhì)，在運(yùn)用的過程中都應(yīng)有針對性地區(qū)別于對待，這樣才能更好地進(jìn)行場地的設(shè)計與施工。（見P44頁表2-4）第十七頁，共84頁。1.2.1地形(dìxíng)分析5、地形在豎向設(shè)計中的作用(zuòyòng)a、地形具有創(chuàng)造不同小氣候的功能作用(zuòyòng)b、地形可以組織視線分隔空間c、地形為建筑和園林道路提供不同的地基環(huán)境條件d、地形為建筑(雕塑、紀(jì)念碑等）布置創(chuàng)造條件e、地形為水景設(shè)計創(chuàng)造良好的高程條件f、地形設(shè)計為植物種植（生物多樣性）創(chuàng)造小氣候環(huán)境條件g、地形的起伏變化為園林排水創(chuàng)造了良好的地形條件h、地形本身可形成不同的空間類型對人具有不同感染力第十八頁，共84頁。a、地形具有創(chuàng)造不同小氣候的功能(gōngnéng)作用第十九頁，共84頁。b、地形可以(kěyǐ)組織視線分隔空間第二十頁，共84頁。頤和園前山萬壽山昆明湖開朗空闊(kōnɡkuò)（空間的對比）第二十一頁，共84頁。頤和園后溪河(xīhé)曲折幽深第二十二頁，共84頁。c、地形為建筑和園林道路(dàolù)提供不同的地基環(huán)境條件第二十三頁，共84頁。考夫曼別墅又稱流水別墅，將別墅建在山坡林間使人工(réngōng)建筑與自然充分的融合．由賴特設(shè)計的這座別墅開創(chuàng)了“有機(jī)建筑論”第二十四頁，共84頁。長城布置(bùzhì)在山的脊線上第二十五頁，共84頁。懸空寺布置(bùzhì)在懸崖峭壁上第二十六頁，共84頁。布達(dá)拉宮(bù dálāɡōnɡ)布置在山地上第二十七頁，共84頁。長白山天池布置(bùzhì)在山頂上第二十八頁，共84頁?，F(xiàn)代居住區(qū)中由于(yóuyú)地形的運(yùn)用創(chuàng)造了咫尺山林的意境，如置身于山林之感，更趨自然第二十九頁，共84頁。河北(héběi)灤平望京樓第三十頁，共84頁。海灘(hǎitān)第三十一頁，共84頁。歐洲美麗的山地(shāndì)景觀第三十二頁，共84頁。富有(fùyǒu)感染力的自然地形第三十三頁，共84頁。當(dāng)?shù)缆方ㄔ谛逼律系臅r候，為了整理路基而又有效的減少土方工程量，我們采用(cǎiyòng)整理地形的方法．第三十四頁，共84頁。d、地形為建筑(jiànzhù)(雕塑、紀(jì)念碑等）布置創(chuàng)造條件第三十五頁，共84頁。e、地形為水景設(shè)計創(chuàng)造(chuàngzào)良好的高程條件第三十六頁，共84頁。自然界中正是由于地勢的高低變化，為我們創(chuàng)造了諸如跌水、瀑布以致(yǐzhì)噴泉景觀（高位水池供水如：圓明園的西洋樓景區(qū)）第三十七頁，共84頁。f、地形設(shè)計為植物(zhíwù)種植（生物多樣性）創(chuàng)造小氣候環(huán)境條件第三十八頁，共84頁。北京植物園中三面環(huán)山的地形(dìxíng)為植物的生長創(chuàng)造了良好的地形(dìxíng)條件。也可以說先有地形(dìxíng)條件后選擇了園址的典型事例。第三十九頁，共84頁。北京植物園地形(dìxíng)第四十頁，共84頁。北京植物園地形(dìxíng)與水景的布置與植物景觀設(shè)計第四十一頁，共84頁。“移天縮地”創(chuàng)造了人造的山水景觀(jǐnɡɡuān)——日本的枯山水庭園第四十二頁，共84頁。g、地形(dìxíng)的起伏變化為園林排水創(chuàng)造了良好的地形(dìxíng)條件第四十三頁，共84頁。園林中的各種(ɡèzhǒnɡ)地形地貌第四十四頁，共84頁。峽谷(xiágǔ)地形第四十五頁，共84頁。h、地形(dìxíng)本身可形成不同的空間類型對人具有不同感染力盆地地形提示:設(shè)計來自四川隴西的盆地(péndì)(桂花)地形,強(qiáng)調(diào)該地形對嗅覺的感染力,同時可以進(jìn)行空間進(jìn)行劃分.第四十六頁，共84頁。北京植物園月季園（沉床與旱噴泉(pēnquán)的結(jié)合）第四十七頁，共84頁。山地(shāndì)地形——峭壁第四十八頁，共84頁。山地(shāndì)、河流、平地第四十九頁，共84頁。天壇公園的平地(píng〃dì)地形第五十頁，共84頁。坡地(pōdì)地形第五十一頁，共84頁。1.2.2豎向設(shè)計(shèjì)的原則1、滿足各項用地的使用要求——建筑：室內(nèi)地坪高于室外地坪（住宅30~60cm，醫(yī)院45~90cm）——道路：機(jī)動車縱坡一般(yībān)小于6%，困難時可達(dá)停9%，山區(qū)可達(dá)12%——廣場、停車場：廣場坡度0.3~3%為宜，車場0.2~0.5%為佳——草坪、休息綠地：坡度最小為0.5%，最大可達(dá)12%。第五十二頁，共84頁。1.2.2豎向設(shè)計(shèjì)的原則2、保證(bǎozhèng)良好的排水第五十三頁，共84頁。1.2.2豎向設(shè)計(shèjì)的原則3、考慮建筑群體空間景觀設(shè)計的要求——盡可能保留原有地形和植被——必須重視空間的連續(xù)、鳥瞰、仰視及對景的景觀效果——斜坡、臺地、踏步、擋土墻等細(xì)部處理的形式、尺寸、材料等應(yīng)親切(qīnqiè)宜人4、便利施工，符合工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求——挖方地段宜安排建筑物，填方地段安排綠地、場地等——巖石地段應(yīng)減少甚至避免挖方——平整場地，應(yīng)結(jié)合地形，減少土方量，同時要方便施工——建筑和場地標(biāo)高要符合防洪要求——地下水位高的地段要少挖第五十四頁，共84頁。

1.2.2豎向設(shè)計的原則(yuánzé)

5、地形設(shè)計要講求“三遠(yuǎn)”變化第五十五頁，共84頁。1.2.2豎向設(shè)計(shèjì)的原則6、地形設(shè)計四面(sìmiàn)可觀四面(sìmiàn)而異第五十六頁，共84頁。1.2.3豎向設(shè)計(shèjì)的方法1、高程箭頭法——又叫流水向分析法。主要在表示坡面方向和地面排水方向時使用。——能快速判斷設(shè)計地段的自然地貌與規(guī)劃總平面的關(guān)系。2、縱橫斷面法——多在地形復(fù)雜情況下需要做比較仔細(xì)的設(shè)計時使用?！獌?yōu)點(diǎn)：對規(guī)劃設(shè)計的地點(diǎn)的自然地形有一個立體的形象概念。缺點(diǎn)：設(shè)計過程長，耗時。3、設(shè)計等高線法——在地形變化不很復(fù)雜的丘陵、低山地區(qū)進(jìn)行設(shè)計時使用?！獌?yōu)點(diǎn)是能夠比較完整地將任何一塊設(shè)計用地與原來(yuánlái)的自然地貌做比較，隨時一目了然地判別出設(shè)計地面的挖填情況。第五十七頁，共84頁。1.2.4豎向設(shè)計(shèjì)步驟1、資料的收集——園林項目區(qū)地形圖（1:500或1:1000）——園林項目區(qū)水文地質(zhì)、氣象、土壤、植物等現(xiàn)狀和歷史資料——城規(guī)對園林項目區(qū)的規(guī)劃資料，市政建設(shè)及其地下管線資料——園林總規(guī)設(shè)計初步方案——所在地區(qū)(dìqū)的園林施工隊伍的技術(shù)水平、勞動力素質(zhì)，機(jī)械化程度2、現(xiàn)場踏勘與調(diào)研在掌握上述資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)地踏勘，記錄下列問題：——地形、地物與地形圖上不吻合之處——對保留利用的地形、建筑、水體、文物古跡——現(xiàn)場的大樹、古樹名木的具體位置第五十八頁，共84頁。1.2.4豎向設(shè)計(shèjì)步驟3、設(shè)計圖紙的表達(dá)與總體規(guī)劃同時進(jìn)行。一般中小型園林工程，可在總平面圖中表達(dá)，規(guī)模大的活地形復(fù)雜的，要單獨(dú)繪制豎向設(shè)計圖。方法步驟如下：——在設(shè)計總平面圖中，用紅線匯出自然地形?！谶M(jìn)行地形改造的地方，用綠線匯出設(shè)計等高線?！獦?biāo)注各處控制性標(biāo)高，以及主要建筑室內(nèi)外標(biāo)高?！⒚鲌@路縱坡坡度、邊坡點(diǎn)距離和園路交叉口中心的坐標(biāo)、標(biāo)高。——進(jìn)行土方工程量計算，根據(jù)算出的挖方量和填方量進(jìn)行平衡，如不能平衡，可調(diào)整局部標(biāo)高?！门潘^(jiàntóu)，標(biāo)出地面排水方向?！獏R總設(shè)計結(jié)果，繪制設(shè)計圖。第五十九頁，共84頁。1.3土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)與施工1.3.1土方施工概述(ɡàishù)1.3.2土方施工作業(yè)第六十頁，共84頁。1.3.1土方施工(shīgōng)概述1、土方工程的種類及施工要求——根據(jù)其使用期限，可分為：永久工程和臨時工程?！┕ひ螅憾家笞銐?zúgòu)的穩(wěn)定性和密實(shí)度，工程質(zhì)量和藝術(shù)造型都符合設(shè)計要求，都必須遵守有關(guān)的技術(shù)規(guī)范。2、土壤的工程性質(zhì)——土壤的容重：單位體積內(nèi)天然狀況下的土壤質(zhì)量，單位kg/m3。其大小直接決定施工難度。施工中把土壤分為：松土1600以下、半堅土1600~1800，堅土三類。施工技術(shù)的制定和定額的套用都是根據(jù)土壤類別來完成的?！寥赖淖匀粌A斜角：又稱土壤安息角，是土壤自然堆積，經(jīng)沉落穩(wěn)定后的表面與地平面所形成的夾角，以α表示。不同的土壤類別其自然安息角不同，同時還受土壤含水量的影響（見P49表2~5）。第六十一頁，共84頁。1.3.1土方施工(shīgōng)概述土方工程不管是挖方還是填方，都要求有穩(wěn)定的邊坡。在進(jìn)行土方設(shè)計或施工時，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，結(jié)合工程本身的要求，來制定方案，以滿足規(guī)范要求。在進(jìn)行高填或深挖施工時，不僅要分層壓實(shí)，同時還應(yīng)根據(jù)其壓力變化采取相應(yīng)的邊坡坡度?！寥篮浚菏峭寥乐兴值臄?shù)量。即土壤空隙中的水重與土壤顆粒重的比值。一般是指土壤絕對含水量，即100g烘干土中含有若干克水分，也稱土壤含水率。土壤含水量＜5%稱干土，5~30%稱潮土，＞30%稱濕土。太干不易挖掘(wājué)，太濕功效降低，尤其是園林工程，還破壞土壤結(jié)構(gòu)?！寥赖目伤尚裕褐竿寥澜?jīng)挖掘(wājué)后，原有緊密結(jié)構(gòu)遭破壞，土體松散而使體積膨脹。第六十二頁，共84頁。1.3.2土方(tǔfāng)施工作業(yè)土方工程施工包括挖、運(yùn)、填、壓四個內(nèi)容。1、土方的挖掘——人工挖掘：注意事項（見教材P50）——機(jī)械施工：主要施工機(jī)械有推土機(jī)和挖土機(jī)（俗稱反鏟）。注意事項：一是培訓(xùn)，讓機(jī)械手了解施工情況，明確設(shè)計意圖；二是注意保護(hù)表土；三是樁點(diǎn)和放線要明確，四是測量檢查要及時，避免挖錯或堆錯位置。2、土方的運(yùn)輸——豎向設(shè)計時一般都力求就地平衡，以減少土方的運(yùn)輸量。但是實(shí)際工作中，往往會發(fā)生，主要是注意線路的組織，以及卸土點(diǎn)與卸土量得確定(quèdìng)，避免二次轉(zhuǎn)運(yùn)。第六十三頁，共84頁。1.3.2土方施工(shīgōng)作業(yè)3、土方的填筑填方時要根據(jù)填方地面得功能和用途，選擇合適的土壤(tǔrǎng)和施工方法。建筑用地以要求地基穩(wěn)定為原則，綠化用地土壤(tǔrǎng)則要滿足植物要求?！竺娣e填土應(yīng)分層填土，一般每層30~50cm?！谧匀恍逼律咸钔粒上劝研逼峦诔呻A梯狀，然后再填?！诙淹磷鐾疗聲r，可用袋裝土壘砌的辦法?！缫龀蓱已?，一般要用山石砌筑擋土石壁。第六十四頁，共84頁。1.3.2土方施工(shīgōng)作業(yè)4、土方的壓實(shí)土方壓實(shí)分為人工和機(jī)械兩種。人工壓實(shí)適合于小面積的填方區(qū)，大面積的填方區(qū)一般用機(jī)械夯實(shí)。使用機(jī)械有：碾壓機(jī)、電動震夯機(jī)、拖拉機(jī)帶動的鐵碾等。碾壓注意事項:——為保證土壤相對穩(wěn)定，壓實(shí)要求(yāoqiú)均勻?！謱犹钔粒謱幽雺?，否則土方上緊下松?！⒁馔寥篮浚^高過低均不利于夯實(shí)?！赃吘壪蛑行暮粚?shí)，否則易引起坍塌?！蚝灰容p后重，以利于下層土壤夯實(shí)。第六十五頁，共84頁。1.4土方(tǔfāng)計算1.4.1公式法估算：此法簡單易于(yìyú)操作但精確度差，多用于估算。第六十六頁，共84頁。1.4.2方格(fānɡɡé)網(wǎng)法場地平整最好用方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是把平整場地的設(shè)計(shèjì)工作和土方量計算工作結(jié)合一起完成，其工作程序是：1.在圖上作方格網(wǎng)控制場地，方格網(wǎng)邊長數(shù)值大小根據(jù)要計算的精確度相關(guān)（20-40m）。2.用插入法計算場地的角點(diǎn)原地形標(biāo)高3.以設(shè)計(shèjì)要求而確定每角點(diǎn)的設(shè)計(shèjì)標(biāo)高4.比較設(shè)計(shèjì)標(biāo)高和原地形標(biāo)高，求得施工標(biāo)高5.土方計算第六十七頁，共84頁。某公園建一廣場為“T”字形，廣場有1.5%的縱坡和2%的橫坡，土方(tǔfāng)就地平衡，求其設(shè)計標(biāo)高和土方(tǔfāng)量計算。第六十八頁，共84頁。(1)作方格(fānɡɡé)網(wǎng)20×20，求出各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高，用插入法求出標(biāo)高按圖標(biāo)示：第六十九頁，共84頁。(2)求平整標(biāo)高：平整標(biāo)高就是把一塊高低不平的地面(dìmiàn)在保證土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面(dìmiàn)標(biāo)高；設(shè)計中經(jīng)常用原地面(dìmiàn)高程的平均值作為平整標(biāo)高。第七十頁，共84頁。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第七十一頁，共84頁。圖解法：適合形狀簡單規(guī)則的場地。（圖1-2-17）數(shù)學(xué)分析法：是假設(shè)一個和我們所要求的設(shè)計(shèjì)地形一樣（坡度、坡向、形狀和大小完全相同）的土體，再從這塊土體的假設(shè)標(biāo)高，反求其平整標(biāo)高。假設(shè)(jiǎshè)4-3點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高是x，根據(jù)場地的坡度求出其他點(diǎn)的標(biāo)高，標(biāo)在角點(diǎn)上，如圖；再求出每角點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高。(3)確定(quèdìng)H0的位置第七十二頁，共84頁。第七十三頁，共84頁。(4)求施工標(biāo)高(biāogāo)(5)求零點(diǎn)線第七十四頁，共84頁。第七十五頁，共84頁。(6)土方(tǔfāng)計算第七十六頁，共84頁。(7)繪制土方(tǔfāng)平衡表及土方(tǔfāng)調(diào)配圖第七十七頁，共84頁。1.4.3斷面(duànmiàn)法：斷面法是以一組等距（或不等距）的互相平行的截面將擬計算的地塊、地形單體（如山、溪澗、池、島等）和土方工程（如堤、溝渠、路塹、路槽等）分截成“段”。分別計算這些段的體積。再將各段體積相加，以求得該計算對象的總土方量。公式：V=1/2（S1+S2）L計算精度取決于截面的數(shù)量，多則精，少則粗。根據(jù)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。這里只介紹前兩種方法。第七十八頁，共84頁。（1）垂直(chuízhí)斷面法此法適應(yīng)于帶狀地形單體或土方工程（如帶狀山體、水體、溝、堤、路塹(lùqiàn)等）的土方量的計算。第七十九頁，共84