園林工程課件

緒論園林工程學的概念、內(nèi)容與特性園林工程的學科位置園林工程的理論與實踐成就園林工程的發(fā)展前景相關(guān)參考資料教與學的方法教學安排與成績考核緒論中國園林文化源遠流長,從立意、設(shè)計，到施工、維護都積累了豐富的理論和實踐經(jīng)驗。為建設(shè)教學專業(yè)以及專業(yè)課程內(nèi)容的形成打下了良好的基礎(chǔ)。1、園林工程學的概念、內(nèi)容與特性

長期以來,人們習慣於將“執(zhí)技藝以成器物"的行業(yè)稱為“工”；把“物之準”稱為“程”。“程”還含有期限和進程、過程的詞義。於是“工程”可理解為工藝過程。就其學術(shù)範疇而言當屬工科。但由於專業(yè)的界定其加工之物是山石、水體、植物和建築，加工之標準是創(chuàng)造優(yōu)美舒適的遊憩環(huán)境，因此，又必須介入植物學、生物學、生態(tài)學的範疇。所以，園林工程學是研究園林構(gòu)成要素建設(shè)的工程原理、工程設(shè)計、施工養(yǎng)護技藝的學科。是以工程為基礎(chǔ)而運用於風景園林建設(shè)的專業(yè)課程。課程研究的中心內(nèi)容是如何在綜合發(fā)揮園林的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益功能作用的前提下,處理園林中的工程設(shè)施與風景園林景觀之間的矛盾。以藝駛技,以技創(chuàng)藝。根據(jù)園林興建的程式,本課程內(nèi)容包括土方工程、給水及排水工程、水景工程、園路工程、假山工程、種植工程、園林供電工程和園林機械等共八章。這些內(nèi)容與國外類似課程相比較,基本內(nèi)容和章的劃分是大同小異的。所不同之處,我們突出了中華民族園林傳統(tǒng)的民族風格,以自然山水園中的山、水、路、石為重點,含假山工程。而歐美的課程則在噴水和人工水池和園林機械方面有所側(cè)重。園林工程要求將園林藝術(shù)和建設(shè)工程融為一體。以藝駛術(shù),一舉兩得。其一，工程構(gòu)築物的建設(shè)要分析其功能，掌握其工程建設(shè)的基本原理和技能,使課程具有一定的工程性和技術(shù)性；其二，園林環(huán)境越來越多的強調(diào)以植物景觀為主，植物的配置、栽種、養(yǎng)護與管理，使得課程具有生物性和生態(tài)性；其三，園林環(huán)境是供人們觀賞、休息和娛樂的，要具有美的形象和雅致的內(nèi)容，使得課程具有藝術(shù)性。園林工程是一門實踐性很強的課程。要變理想為現(xiàn)實,化平面為立體。本課程所設(shè)課程設(shè)計、模型製作、現(xiàn)場教學等教學環(huán)節(jié)即著眼於理論結(jié)合實踐的基本訓練。要把科學性、技術(shù)性和藝術(shù)性結(jié)為一體才能創(chuàng)造出技藝合一、功能全面、既經(jīng)濟而又實用、美觀的好作品。2、園林工程的學科位置

園林作為一門學科進行系統(tǒng)、全面而又有重點地探討和研究,是在中華人民共和國成立以後,為了適應(yīng)我國城市園林綠化和環(huán)境建設(shè)發(fā)展的需求，經(jīng)過半個世紀的努力逐步完善、形成了一定學科體系，並有其分支和相應(yīng)的課程設(shè)置。目前，園林學包括傳統(tǒng)園林學、城市綠化和大地景觀規(guī)劃三個層次，以及相應(yīng)的課程體系。傳統(tǒng)園林學主要包括園林史、園林藝術(shù)、園林植物配置、園林設(shè)計、園林建築、園林工程等；城市綠化主要研究綠化在城市建設(shè)中的作用。包括城市規(guī)劃原理、街道綠化、居住區(qū)綠化、工礦區(qū)綠化、醫(yī)院綠化、學校綠化、環(huán)城及涉外交通綠化等；大地景觀規(guī)劃主要研究大地的自然景觀和人文景觀在生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟發(fā)展和審美價值等方面的作用、保護措施和開發(fā)利用途徑。包括風景名勝區(qū)規(guī)劃、自然保護區(qū)規(guī)劃、國家公園規(guī)劃、休養(yǎng)勝地規(guī)劃等。傳統(tǒng)園林學是基礎(chǔ)，園林工程是傳統(tǒng)園林學中的一門主幹課程。3、園林工程的理論與實踐成就

(1)教學成就我國的造園專業(yè)是1951年由北京農(nóng)業(yè)大學園藝系和清華大學建築系共同創(chuàng)辦的,1956年院系調(diào)整時造園專業(yè)調(diào)整到北京林學院園林專業(yè)，1989年成立為現(xiàn)在的北京林業(yè)大學風景園林專業(yè)。課程取名為《市政工程》，由梁永基先生和陳兆玲女士根據(jù)清華大學開設(shè)的同名課程編稿執(zhí)教。1956年由餘樹勳先生編稿主講。迄後由本教材編著者和劉正官先生、湯影梅女士共同編寫講義,至今才編成正式的教材,有40年的歷史。是一門發(fā)展中的課程,有待進一步完善。我國歷代的園林哲匠和手工藝人在數(shù)千年園林興造實踐中積累了極為豐富的實踐經(jīng)驗和理論著作。儘管其中有不少已無實物可尋,文字記載不少而非常分散,但僅從現(xiàn)在保存下來的名園和文字資料來看,便可見我國園林工程成就之一斑,有待我們不斷發(fā)掘、整理和研究。研今必習古,無古不成今。（2）掇山成就早在2500年以前的春秋戰(zhàn)國時期已出現(xiàn)了人工造山之事?！渡袝匪d“為山九仞,功虧一簣”之喻,說明當時已有簣土為山的作法，只是為治水患和興修水利、治塚等需要而不是單純的造園。周代靈囿中的靈臺、靈沼已有明確的鑿低築高的改造地形地貌的意圖。秦漢的山水宮苑則發(fā)展成為大規(guī)模挖湖堆山的土方工程並形成“一池三山”之傳統(tǒng)程式。同時在水系疏導、引天然水體為池、埋設(shè)地下管道方面、鋪地和種植工程方面都有相應(yīng)的發(fā)展,並有石蓮噴水等水景設(shè)施。出土文物中有呈五邊形的下水管道和秦磚漢瓦。唐代在文化和工程技術(shù)方面更為發(fā)達。王維的輞川別業(yè)是在利用大自然山水的基礎(chǔ)上加以適當?shù)娜斯じ脑煨纬傻?。地形地貌變化豐富，既具有大自然的風貌，又蘊涵了如詩若畫的意境。從出土的唐代花面磚來看,磚體材純工精,質(zhì)細而堅。斷面上大下小,既有足夠空間灌漿而面層又嚴絲合縫。頂面凹凸的各式花紋既有裝飾性效果而又結(jié)合了防滑的功能。磚底面有深陷的繩紋使之易於穩(wěn)定。由於上口交接緊密,可減少地面水滲入基層,從而使鋪地結(jié)構(gòu)不易受水蝕和凍脹的破壞?？芍^周全之至。宋徽宗趙詰在汴京(今開封)命建之壽山艮嶽廣集江南名石,以“花石綱”為旗號,通過運河運至河南。造園工程達到歷史上一個高峰。一方面反映帝王肆己欲,另一方面也反映了勞動人民的勤勞與智慧。其中號稱“神運昭功敷慶萬壽峰”的特置峰石“廣百圍,高六仞”,跋涉數(shù)千裏後完整無損地傲立於京邑人工造山之頂上。如果沒有一套成熟的相石、採石、運石和安石的技藝,那是不可想像的。不少出色的太湖石靠漁人潛入水中鑿斷石根、結(jié)繩拴套、竹筏上裝架起重、膠泥封洞眼後用草包裝,運到汴京後再用水把泥洗下來。所造山洞不僅造型自然、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,而且還可防蛇蠍、致雲(yún)煙。艮嶽既是“括天下之美,藏古今之勝”的大假山,又是工匠智慧之山。假山工藝一方面汲取了傳統(tǒng)山水畫之畫理,又將石作、木作、泥瓦作結(jié)為一體,至宋代已明顯地形成一門專門的技藝。從流傳至今的作品來看,既順應(yīng)自然之理,又包含提練、誇張等藝術(shù)加工,形成具有鮮明的民族風格和獨特藝術(shù)魅力的造園景觀。

（3）理水成就

明清之造園就更加成熟了。以北京頤和園為例。結(jié)合城市水系和蓄水的功能,將原有與萬壽山不相稱的小水面擴展為山水相映的昆明湖。試從東堤觀察,昆明湖的水位高出園外地面由於駁岸選材合宜、結(jié)構(gòu)恰當、施工水準高,很少有滲漏現(xiàn)象。其後溪河的開闢不僅從園林景觀上實現(xiàn)了“山因水活”的效果,同時也成為貫穿萬壽山北的排放水體。後溪河岸線不僅具有幽遠和迷遠的變化,直曲並用、收放兼施,而且密切結(jié)合了山形、地勢和山地排水。尤以桃花溝和“寅輝·擔爽”城關(guān)西面的山溝處理最為突出。喇叭口的水型並非單純追求收放之變化,實為泄山洪的沖積扇形。至後溪河東盡端,又分水為二。北水進入霽清軒作石坡滑飛流處理。南水則充分運用與諧趣園之間的高差,鑿石為峽,引水為澗並暗藏其源形成松竹掩映、澗石嶙峋的“玉琴峽”,綜合地處理了水工與造景的矛盾統(tǒng)一關(guān)係,達到了"雖由人作,宛自天開"的境界。我國江南的私家宅園在掇山、理水、置石、

（4）鋪地成就鋪地方面則又是一番技巧。這一帶流行的“花街鋪地”用材低廉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、式樣豐富多采,真所謂“廢瓦片也有行時,當湖石削鋪,波紋洶湧”、“破方磚可留大用,繞梅花磨鬥,冰裂紛紜”,為我們提供了因地制宜、低材高用的典範。（5）塑石假山中華人民共和國成立後在園林工程方面又有很多新成就。廣州的園林工作者在繼承嶺南庭園灰塑假山傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展成為“塑石”、“假山”，為假山的發(fā)展提供了新的途徑。廣州白雲(yún)賓館興建時，結(jié)合地下水位低、原地有古榕等實際條件確定了合理的地面高程。由於普遍降低了原地面高程，使設(shè)計地形高低觀之多致。為了保留高層庭院中的古榕，取自然景觀中石壁附榕根的素材，創(chuàng)作了“榕根壁”。塑石為自然式擋土牆。真假榕根融石壁為一體，既保護、利用了具有嶺南特色的古榕，又克服了地面高程難於處理之處。引水其上，漫流而下。繼承和發(fā)展了“有真為假，作假成真”的傳統(tǒng)理法與技巧。（6）植物造園與施工杭州花港觀魚公園汲取了西歐運用大面積草坪的優(yōu)點，不僅解決了黃土不露天的普遍問題，而且為遊人集體、分散的活動創(chuàng)造了不同性格的遊憩空間。杭州植物園在改坡為丘的地形塑造方面也取得了“因境成景”的成就。北京園林局汲取前蘇聯(lián)經(jīng)驗創(chuàng)造了在我國北方用硬材包裝移植大樹的一套完整的工藝流程。上海園林局則發(fā)展了江南一帶軟材包裝移植大樹的傳統(tǒng)技術(shù)。（7）理論成就中國古代園林不僅積累了豐富的實踐經(jīng)驗,也從實踐到理論,總結(jié)了不少精闢的理論。除了明代計成著《園冶》專門總結(jié)了不少園林工程的理法以外，北宋沈括所著《夢溪筆談》、宋《營造法式》、明代文震亨著《長物志》和《徐霞客遊記》，清代李漁著《閑情偶寄》和沈複著《複生六記》等都有道及。此外，分散在各類圖書中的資料還很多，等待有心人去挖掘、整理和運用、發(fā)揚。隨著我國國際地位提高，不少國家爭相建設(shè)中國園林。其中參加國際展覽的專案大多獲得金獎，中國園林外建專案深受青睞。

大凡園築,必先動土。動土範圍很廣,或鑿水築山,或場地平整,或挖溝埋管,或開槽鋪路等，對地形整理和改造的過程稱為土方工程。其主要目的是在充分利用原地形的基礎(chǔ)上，對不符合園林要求的部位進行重新設(shè)計，並通過挖方、搬運、填方、整修等措施加以改造，來提高或改變原地形的利用價值。本章內(nèi)容包括園林用地的豎向設(shè)計、土方計算和土方施工三個方面。重點提示：1、用等高線法設(shè)計各類園林地形；2、不同園林地形適宜的土方計算方法；3、土方施工圖、土方計算圖、土方調(diào)配圖的繪製；4、土壤工程性質(zhì)。123土工較重,施工前必須進行設(shè)計。土方工程的設(shè)計包括平面設(shè)計和豎向設(shè)計兩方面。平面設(shè)計是指在平面圖上設(shè)計出不同性質(zhì)地形單元的位置和輪廓；豎向設(shè)計是指在一塊場地上進行垂直於水平面方向的佈置和處理。它是園林總平面設(shè)計的一個不可缺少的組成部分。園林用地的豎向設(shè)計就是園林中各個景點、各種設(shè)施及地貌等在高程上如何創(chuàng)造高低變化和協(xié)調(diào)統(tǒng)一的設(shè)計。在建園過程中,原地形往往不能完全符合建園的要求,在充分利用原有地形的情況下，並有必要對其進行適當?shù)母脑?，即進行豎向設(shè)計和土方施工。豎向設(shè)計的任務(wù)就是從最大限度地發(fā)揮園林的綜合功能出發(fā),統(tǒng)籌安排園內(nèi)各種景點、設(shè)施和地貌景觀之間的關(guān)係;使地上的設(shè)施和地下設(shè)施之間、山水之間、園內(nèi)與園外之間在高程上有合理的關(guān)係。有些城市園林基址是廢棄的污水溝、垃圾場（漯河四大坑、鄭州森林公園土石山、新鄉(xiāng)平原公園）、廢料場（中州遊園）、苗圃（洛陽牡丹公園）、果園（鄭州文化廣場、洛陽西苑公園）、地下商場頂面（新鄉(xiāng)小綠洲、鄭州白廟水廠）等，有些休閒綠地建設(shè)於礦區(qū)複林還草以後。為創(chuàng)造優(yōu)美舒適的園林空間，必須規(guī)劃設(shè)計山、水、林、路，坡、湖、花園、建築等豐富多彩、性質(zhì)各異的景觀單元，構(gòu)成一個水準流動的空間。第一節(jié)

園林用地的豎向設(shè)計123一、豎向設(shè)計的作用與內(nèi)容1常見地形單元類型

平地：坡度小於3%。

坡地：有單坡向、多坡向，緩坡、陡坡等之分。單坡向為外向空間、景觀單一，需分段組織空間增加變化；多坡向景觀比較豐富。自然草坡控制在33%以下，以3%為宜。緩坡地為3%—10%，中坡地為10%—25%（1：5—8），陡坡為25%—50%，急坡地50%—100%，懸崖坡地為大於100%。

山：有山脊、山嶺、山崗和山嘴等，外向型空間，便於向四周展望，脊線為坡面的分界線，景觀面豐富?？砂才诺缆坊蚶硭こ滔到y(tǒng)。橫看成嶺，側(cè)看為峰，多為山之餘脈。

丘陵：局部隆起的地形，坡度在1：5—1：8間，高度差異連綿在1—3米間。

山崗：條形隆起的地形，山崗脊樑部分稱山梁。123山崗：條形隆起的地形，山崗脊樑部分稱山梁。山嘴：半島形突出、三面下坡的高地。臺（會盟臺）：山腰較平部分；或平地突出部分，有較平的上頂面。平原：視野開闊、一覽無餘。注意排水坡度設(shè)計，防止地表積水和受澇。穀：帶狀內(nèi)向空間，有一定神秘感和誘導期待感。山谷縱向宜設(shè)轉(zhuǎn)折焦點；可沿山谷走向安排道路或理水工程系統(tǒng)。山坳：三面為上坡所圍合，中央成凹形的地形。山埡：在山體上，當兩側(cè)地形隆起形成高—低—高地形，宛如一口形。盆地（或沉床）：內(nèi)向封閉性地形，產(chǎn)生保護感、隔離感、隱蔽感，靜態(tài)景觀空間，鬧中取靜，香味不易被風吹散。通路宜呈螺旋狀或之字型展開；需要埋管排水。坪：位於山頂平坦部分；或高位地段上，範圍較大的平緩地區(qū)；山獻：山谷裏的小突起。另外還有塢、巒、溝、壑、川等。

123圖1-1-1常見地形單元1232豎向設(shè)計的內(nèi)容2.1地形高低變化設(shè)計（排水）地形的設(shè)計和整理是豎向設(shè)計的一項主要內(nèi)容。地形骨架的“塑造”,山水佈局，峰、巒、坡、穀、河、湖、泉、瀑等地貌小品的設(shè)置,它們之間的相對位置、高低、大小、比例、尺度、外觀形態(tài)、坡度的控制和高程關(guān)係等都要通過地形設(shè)計來解決。不同的土質(zhì)有不同的自然傾斜角(見表1-3-1)。山體的坡度不宜超過土壤的自然安息角。水體岸坡的坡度也要按有關(guān)規(guī)範的規(guī)定進行設(shè)計和施工。在地形設(shè)計的同時要考慮地面水的排除,一般規(guī)定無鋪裝地面的最小排水坡度為1％，而鋪裝地面則為0.5％但這只是參考限值,具體設(shè)計還要根據(jù)土壤性質(zhì)和匯水區(qū)的大小、植被情況等因素而定。1232.2道路廣場起伏設(shè)計圖紙上應(yīng)以設(shè)計等高線表示出道路(或廣場)的縱橫坡和坡向,道橋聯(lián)接處及橋面標高。在大比例圖紙中則用變坡點標高來表示園路的坡度和坡向。在寒冷地區(qū),冬季冰凍、多積雪。為安全起見,廣場的縱坡應(yīng)小於7％,橫坡不大2％；停車場的最大坡度不大於2.5%；一般園路的坡度不宜超過8％。超過此值應(yīng)設(shè)臺階,臺階應(yīng)集中設(shè)置。為了遊人行走安全,避免設(shè)置單級臺階。另外,為方便傷殘人員使用輪椅和遊人推童車遊園,在設(shè)置臺階處應(yīng)附設(shè)坡道。2.3建築設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)計建築和其他園林小品(如紀念碑、雕塑等)應(yīng)標出其地坪標高及其與周圍環(huán)境的高程關(guān)係,大比例圖紙建築應(yīng)標注各角點標高。例如在坡地上的建築,是隨形就勢還是設(shè)臺築屋。在水邊上的建築物或小品,則要標明其與水體的關(guān)係。1232.4種植場地高低設(shè)計在規(guī)劃過程中，園基地上可能會有些有保留價值的老樹。其周圍的地面依設(shè)計如須增高或降低,應(yīng)在圖紙上標注出老樹保護的範圍、地面標高和適當?shù)墓こ檀胧?。植物對地下水很敏?有的耐水,有的不耐水。例如雪松等,規(guī)劃時應(yīng)為不同樹種創(chuàng)造不同的生活環(huán)境。水生植物種植,不同的水生植物對水深有不同要求,有濕生、沼生、水生等多種。例如荷花適宜生活於水深0.6-1m的水中。2.5管道空間佈置設(shè)計園內(nèi)各種管道(如供水、排水、供暖及煤氣管道等)的佈置,難免有些地方會出現(xiàn)交叉,在規(guī)劃上就須按一定原則,統(tǒng)籌安排各種管道交會時合理的高程關(guān)係,以及它們和地面上的構(gòu)築物或園內(nèi)喬灌木的關(guān)係。有關(guān)規(guī)定請參閱第二章表2-2-10、11、12。1233豎向設(shè)計的作用3.1提高土地利用率優(yōu)化多功能空間3.2提高空間藝術(shù)品質(zhì)自然美、藝術(shù)美（小中見大）、生活美3.3提高空間環(huán)境品質(zhì)有效調(diào)節(jié)光、濕、熱、氣流，舒適3.4提高施工效率合理調(diào)整、計畫施工、提高效率123二、豎向設(shè)計的方法豎向設(shè)計的方法有多種:等高線法（含點標高）、斷面法、模型法、色彩法等。以下著重介紹等高線法。1.等高線法此法在園林設(shè)計中使用最多,一般地形測繪圖都是用等高線或點標高表示的。在繪有原地形等高線的底圖上用設(shè)計等高線進行地形改造或創(chuàng)作,在同一張圖紙上便可表達原有地形、設(shè)計地形狀況及公園的平面佈置、各部分的高程關(guān)係。這大大方便了設(shè)計過程中進行方案比較及修改,也便於進一步的土方計算工作,因此,它是一種比較好的設(shè)計方法。最適宜於自然山水園的土方計算。應(yīng)用等高線進行公園的豎向設(shè)計時,首先應(yīng)瞭解等高線的基本性質(zhì)。1231.1等高線的概念與性質(zhì)1.1.1等高線的概念等高線是一組垂直間距相等、平行於水平面的假想面,與自然地貌相交切所得到的交線在平面上的投影，見圖1-1-2。給這組投影線標注上相應(yīng)的數(shù)值,便可用它在圖紙上表示地形的高低陡緩、峰巒位置、坡穀走向及溪池的深度等內(nèi)容。圖1-1-2等高線的概念1231.1.2等高線性質(zhì)1.1.2.1在同一條等高線上的所有的點，其高程都相等。1.1.2.2每一條等高線都是閉合的。由於園界或圖框的限制,在圖紙上不一定每根等高線都能閉合,但實際上它們還是閉合的.為了便於理解，我們假設(shè)園基地被沿園界或圖框垂直下切,形成一個地塊,見圖1-1-3。由圖上可以看到?jīng)]有在圖面上閉合的等高線都沿著被切割面閉合了。圖1-1-3等高線的閉合1231.1.2.4等高線一般不相交或重疊,只有在懸崖處等高線才可能出現(xiàn)相交情況。在某些垂直於地平面的峭壁、地坎或擋土牆駁岸處等高線才會重合在一起。1.1.2.5等高線在圖紙上不能直穿橫過河谷、堤岸和道路等；由於以上地形單元或構(gòu)築物在高程上高出或低陷於周圍地面,所以等高線在接近低於地面的河谷時轉(zhuǎn)向上游延伸,而後穿越河床,再向下遊走出河谷；如遇高於地面的堤岸或路堤時等高線則轉(zhuǎn)向下方,橫過堤頂再轉(zhuǎn)向上方而後走向另一側(cè)，見圖1-1-4.

1.1.2.3等高線的水準間距的大小,表示地形的緩或陡。如疏則緩,密則陡。等高線的間距相等,表示該坡面的角度相同,如果該組等高線平直,則表示該地形是一處平整過的同一坡度的斜坡。圖1-1-4用等高線表示山澗1231.2用等高線法進行豎向設(shè)計1.2.1用設(shè)計等高線進行設(shè)計時,經(jīng)常要用到兩個公式：插入法用於求兩相鄰等高線之間任意點高程。設(shè)等高差為h；等高線a-a的高程為Ha；等高線b-b的高程為HB；相鄰等高線之間某點高程為HX；某點到低邊等高線的距離為X；相鄰等高線之間最小距離為L。圖1-1-5插入法求任意點高程123坡度公式用於求等高線外任意點高程。I=h/L

式中I---坡度（％）;h---高差（m）;L---水準間距（m）1.2.2設(shè)計等高線在設(shè)計中的具體應(yīng)用：1.2.2.1陡坡變緩披或緩坡改陡坡等高線間距的疏密表示著地形的陡緩。在設(shè)計時,如果高差h不變,可用改變等高線間距L表減緩或增加地形的坡度。如圖1-1-6(a)是縮短等高線間距使地形坡度變陡的例子。圖中L>L’,由公式i=h/L知,I’>i,所以坡度變陡了。反之,L<L’,I’<i,所以,坡度減緩了,見右圖:圖1-1-6調(diào)節(jié)等高線的水準距離改變地形坡度

1231.2.2.2平墊溝穀在園林建設(shè)過程中,有些溝穀地段須墊平。平墊這類場地的設(shè)計，可以用平直的設(shè)計等高線和擬平墊部分的同值等連接。其連接點就是不挖不填的點,也叫“零點”；這些相鄰點的聯(lián)線，叫做“零點線”，也就是墊土的範圍。如果平墊工程不須按某一指定坡度進行,則設(shè)計時只須將擬平墊的範圍,在圖上大致框出,再以平直的同值等高線連接原地形等高線即可。如要將溝穀部分依指定的坡度平整成場地時.則所設(shè)計的設(shè)計等高線應(yīng)互相平行,間距相等。見圖1-1-7

a.豎向設(shè)計圖b.透視圖圖1-1-7平墊溝穀的等高線設(shè)計

1231.2.2.3削平山脊將山脊鏟平的設(shè)計方法和平墊溝穀的方法相同,只是設(shè)計等高線所切割的原地形等高線方向正好相反。見圖圖1-1-8。

b.透視圖

a.豎向設(shè)計圖圖1-1-8削平山脊的等高線設(shè)計1231.2.2.4平整場地園林中的場地包括鋪裝的廣場,建築地坪及各種文體活動場地和較平緩的種植地段，如草坪，較寬的種植帶等。非鋪裝場地對坡度要求不那麼嚴格,目的是墊窪平凸,將坡度理順，而地表坡度則任其自然起伏，排水通暢即可。見圖1-2-9。鋪裝地面的坡度則要求嚴格,各種場地因其使用功能不同對坡度的要求也各異。通常為了排水,最小坡度>0.5%,一般集散廣場坡度在1%一7%,足球場3‰-4‰,藍球場2%-5%,排球場2%一5%,這類場地的排水坡度可以是沿長軸的兩面坡或沿橫軸的兩面坡,也可以設(shè)計成四面坡、環(huán)行坡，這取決於周圍環(huán)境條件。一般,鋪裝場地都採取規(guī)則的坡面(即同一坡度的坡面),見圖1-1-9。

圖1-1-9平整場地的等高線設(shè)計1231.2.2.5園路設(shè)計等高線的計算和繪製園路的平面位置,縱、橫坡度，折點的位置及標高經(jīng)設(shè)計確定後,便可按坡度公式確定設(shè)計等高線在圖面上的位置、間距等,並處理好與周圍地形的豎向關(guān)係。道路設(shè)計等高線的繪製方法,如圖1-1-10(a)，圖1-1-10（b）是用設(shè)計等高線繪製的一段山道。

圖1-1-10(a)街道等高線設(shè)計圖1-1-10(b)山道等高線設(shè)計123圖中△H---路牙高度(m)i1---道路縱坡(%)i2---道路橫坡(%)i3---人行道橫坡（m）L1---人行道寬度（m）L2---道路中線至路牙的寬度（m）依據(jù)道路所設(shè)定的縱、橫坡度及坡向、道路寬度、路拱形狀及路牙高度、排水要求等，用坡度公式求取設(shè)計等高線的位置。設(shè)a點地面的標高為Ha，Ha也是該點的設(shè)計標高，求與Ha同值的設(shè)計等高線在道路和人行道上的位置。①求b點設(shè)計標高Hb

Hb=Ha-i3×L1(m)②求與Ha同值的設(shè)計等高線在人行道與路牙接合處的位置c,c距b為Lbc(m)

Lbc=i3/i1×L1(m)123④求與Ha同值設(shè)計等高線在路拱拱脊上的位置f。

先過d點作一直線使垂直於道路中線（即路拱拱脊線）得e,e點標高為He=Ha+i2×L2(m)

則Ha在拱脊上的位置f1為距e點距離Hef

Hef=(He-Ha)/i1=(Ha+i2×L2-Ha)/i1=i2/i1×L2(m)同法可依次求得g、h、i各點的位置;連接ahdf,fg及hi便是所求Ha設(shè)計等高線在圖上的位置,ed與gh線因與路牙線重合,不必繪出。相鄰設(shè)計等高線的位置,依據(jù)其等高差值,同法可求出。如該段道路(含人行道)平直,寬度及縱橫坡度不變,則其設(shè)計等高線將互相平行,間距相等。反之,道路設(shè)計等高線也會因道路轉(zhuǎn)彎、坡度起伏等變化而相應(yīng)變化。圖1-1-11是用設(shè)計等高線法繪製的一處街頭小遊園的豎向設(shè)計圖。③求與Ha同值設(shè)計等高線在道路邊溝上位置d,d、c兩點間相距Lcd(m)Lcd=〔Ha-(Hc-△H)〕/i1(m)

Ha=Hc

Lcd=△H/I1(m)123圖1-1-11某街頭小遊園的豎向設(shè)計圖

1232斷面法用多個斷面表示原有地形和設(shè)計地形地形的狀況的方法。此法便於計算土方量。應(yīng)用斷面法設(shè)計園林用地,首先要有較精確的地形圖。斷面的取法可以沿所選定的軸線設(shè)計地段的橫斷面,斷面間距視所要求精度而定,見圖1-1-12;也可以在地形圖上繪製方格網(wǎng),方格邊長可依設(shè)計精度確定,設(shè)計方法是在每一方格角點上,求出原地形標高,再根據(jù)設(shè)計意圖求取該點的設(shè)計標高。各角點的原地形標高和設(shè)計標高進行比較,求得各點的施工標高,依據(jù)施工標高沿方格網(wǎng)的邊線繪製出斷面圖,沿方格網(wǎng)長軸方向繪製的斷面圖叫縱斷面圖:沿其短軸方向繪製的斷面圖叫橫斷面圖。從斷面圖上可以瞭解各方格點上的原地形標高和設(shè)計地形標高,這種圖紙便於土方量計算,也方便施工,見本章附圖2。其缺點是不能一目了然地顯示出地形變化的趨勢和地貌細節(jié),另外這種方法在設(shè)計需要進行調(diào)整時,幾乎需要重新設(shè)計和計算,比較麻煩,但在局部的豎向設(shè)計中,它還是一種常用的方法。123圖1-1-12斷面法繪製的某場地的豎向設(shè)計圖123豎向設(shè)計合理與否,不僅影響著整個公園的景觀和建成後的使用管理,而且直接影響著土方工程量,和公園的基建費用息息相關(guān)。一項好的豎向設(shè)計應(yīng)該是以能充分體現(xiàn)設(shè)計意圖為前提，而其土方工程量最少（或較少）的設(shè)計。影響土方工程量的因素很多,大致有以下幾方面:1整個園基的豎向設(shè)計是否遵循“因地制宜”這一至關(guān)重要的原則。公園地形設(shè)計應(yīng)順自然,充分利用原地形,宜山則山，宜水則水。三、豎向設(shè)計和土方工程量3色彩法用規(guī)律變化的色彩表示不同海拔高度，一般為蘭色表示低地，橘紅表示高地。也有用色彩表示不同坡度的區(qū)域，得到一張坡級圖。4模型法模型法用於表現(xiàn)直觀形象,具體。但製作費工費時,投資較多。大模型不便搬動。如需要保存,還需專門的放置場所,製作方法在實驗課說明，不在此贅述。1232園林建築和地形的結(jié)合情況。園林建築、地坪的處理方式,以及建築和其周圍環(huán)竟的聯(lián)繫,直接影響著土方工程,從圖1-1-13看,a的土方工程量最大,b其次,而d又次,c最少?？梢妶@林中的建築如能緊密結(jié)合地形,建築體型或組合能隨形就勢,就可以少動土。北海公園的畝鑒室,酣古堂,頤和園的畫中游等都是建築和地形結(jié)合的佳例。

圖1-1-13建築與地形結(jié)合

1233園路選線對土方的影響園路路基一般有幾種類型，見圖1-1-14。在山坡上修築路基，大致有三種情況：a.全挖式；b.半挖式；c.全填式。在溝穀低窪的潮濕地段或橋頭引道等處道路的路基須修成路堤（如圖1-1-14e）；有時道路通過山口或陡峭地形，為了減少道路坡度路基往往做成塹式路基（如圖1-1-14d）。園路除主路和部分次路，因運輸、養(yǎng)護車輛的行車需要，要求較平坦外，其餘園路均可任其隨地勢蜿蜒起伏。有的甚至造奇設(shè)險以引人入勝，所以園路設(shè)計的餘地較大。尤其是山道，應(yīng)該在結(jié)合地形，利用地形、地物上等方面，多動腦筋，避免大挖大填，避免或減少出現(xiàn)圖1-1-14中a、c、d、e的情況，道路選線除了滿足其導遊和交通目的外，還要考慮如何減少土方工程量。圖1-1-14道路與地形結(jié)合1234多搞小地形，少搞或不搞大規(guī)模的挖湖堆山。杭州植物園分類區(qū)小地形處理，就是這方面的佳例，見圖1-1-15。5縮短土方調(diào)配運距，減少小搬運，前者是設(shè)計時可以解決的問題，即在作土方調(diào)配圖時，考慮周全，將調(diào)配運距縮到最短;而後者則屬於施工管理問題,往往是因為運輸?shù)缆凡缓没蚴┕がF(xiàn)場管理混亂等原因,卸土不到位,甚或卸錯地方而造成的。6合理的管道佈線和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。前面已提到,園林用地的豎向設(shè)計是園林總體設(shè)計的重要組成部分。它包含的內(nèi)容很多,而其中又以地形設(shè)計最為重要。123四、地形設(shè)計佳例1杭州植物園山水園(圖1-1-16)山水園面積約4hm2,位於青龍山東北麓,是杭州植物園的一個局部,與“玉泉觀魚”景點渾然一體,地形自然多變,山明水秀。在建園之前,這裏是一處山窪地,窪處是幾塊不同高程的稻田,兩側(cè)為坡地,坡地上有排水穀澗和少量裸巖。玉泉泉水流入窪地,出穀而去。山水園的地形設(shè)計本著因地制宜,順應(yīng)自然的原則,將山窪處高低不等的幾塊稻田整理成兩個大小不等的上、下湖。兩湖間以半島分隔。這樣處理雖不如拉成一個湖面開闊,但卻使岸坡貼近水面,同時這樣處理也減少了土方工程量,增加水面的層次,且由於兩湖間有落差,水聲潺潺,水景自然多趣。湖周地形基本上是利用原有坡地、局部略加整理,山間小路適當降低路面,餘土培於路兩側(cè)坡地上以增加局部地形的起伏變化,山水園有二溪澗,一通玉泉,一通山澗,溪澗處理甚好,這兩條溪澗把園中湖面和四周坡地、建築有機地結(jié)合起來。123圖1-1-16杭州植物園山水園地形設(shè)計1232上海天山公園(圖1-1-17)早期的天山公園,南面是個大湖面,後因被體育部門佔用,湖面被填平改做操場。湖上大橋大半被埋在土中。80年代初,公園複歸園林部門管理。在公園進行複建設(shè)計時,設(shè)計者本著既要改變現(xiàn)狀,使地形符合造景和遊人休息的功能要求,又不大動土方的基本設(shè)想,在原大橋南挖出一個作為荷花池的小水面,並使湮沒土中的大橋顯露出來,與荷花池南面相接的陸地則削成一處由南向北約成5。傾斜的緩坡草地。草坡緩緩伸向荷池,地形自然和諧,水體和草坡連接,擴大了空間感。削坡的土方填築於坡頂及兩側(cè),形成崗阜地形,適當分隔了空間,挖填土方基本上就地平衡。圖1-1-17上海天山公園南部地形設(shè)計123第二節(jié)土方工程量計算土方量計算一般是根據(jù)附有原地形等高線的設(shè)計地形來進行的,但通過計算,有時反過來又可以修訂設(shè)計圖中不合理之處,使圖紙更臻完善。另外土方量計算所得資料又是基本建設(shè)投資預(yù)算和施工組織設(shè)計等專案的重要依據(jù)。所以土方量的計算在園林設(shè)計工作中是必不可少的。土方量的計算工作,就其要求精確程度,可分為估算和計算。在規(guī)劃階段,土方量的計算無須過分精細,只作毛估即可。而在作施工圖時,土方工程量則要求比較精確。計算土方體積的方法很多,常用的大致可歸納為以下四類。(1)用求體積公式估算；(2)斷面法；(3)方格法。123一、用求體積的公式進行估算

在建園過程中,不管是原地形或設(shè)計地形,經(jīng)常會碰到一些類似錐體、棱臺等幾何形體的地形單體,如圖1-2-1中所示的山丘、池塘等。這些地形單體的體積可用相近的幾何體體積公式來計算,表l-2-1中所列公式可供選用。此法簡便,但精度較差,多用於估算。圖1-2-1，見表1-2-1，圖1-2-1套用近似的規(guī)則圖形估算土方量123表1-2-1123二、斷面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。再將各段體積累加,以求得該計算對象的總土方量。其計算公式如下:

V=(S1+S2)×L/2（1-7）

當S1=S2時V=S×L（1-8）此法的計算精度取決於截取斷面的數(shù)量,多則精,少則粗。斷面法根據(jù)其取斷面的方向不同可分為垂直斷面法、水準斷面法(或等高面法)及與水平面成一定角度的成角斷面法。以下主要介紹前二種方法。1垂直斷面法

此法適用於帶狀地形單體或土方工程(如帶狀山體、水體、溝、堤、路塹、路槽等)的土方量計算。見圖1-2-2、圖1-2-3。123圖1-2-2帶狀土山垂直斷面取法圖1-2-3123其基本計算公式如公式(6)。公式(6)雖然簡便,但在S1和S2的面積相差較大或兩相鄰斷面之間的距離大於50米時,計算的結(jié)果,誤差較大,遇上述情況,可改用以下公式運算：V=L/6(S1+S2+4S0) （1-9）式中S0---中間斷面面積。S0的面積有二種求法：(1)用求棱臺中截面面積公式:圖1-2-4(2)用S1及S2各相應(yīng)邊的算術(shù)平均值求S0的面積。圖1-2-4（1-10）S0=1/4（S1+S2+2√S1?S2）123例:設(shè)有一土堤,計算段兩端斷面呈梯形,各邊數(shù)值如圖1-2-5示。二斷面之間的距離為6Om,試比較用算術(shù)平均法和擬棱臺公式計算所得結(jié)果。先求S1、S2面積S1=〔1.85*(3+6.7)+(2.5-1.85)*6.7〕/2=11.15m2

S2=〔2.5*(3+8)+(3.6-2.5)*8〕/2=18.15m2

①

用算術(shù)平均法（公式6）求土方量V=(S1+S2)*L/2V=(11.5+18.15)*60/2=879m3

圖1-2-5123②用擬棱臺公式〔即公式（1-9）〕求土堤土方量。i)

用求棱臺中截面面積公式求中截面面積。

S0=(S1+S2+2√S1?S2)/4=(11.15+18.15+√11.15×18.15)/4=14.44m2

V=(S1+S2+4S0)/6=(11.15+18.15+4*14.44)*60/6=870.6m2

ii)

用S1及S2各對應(yīng)邊的算術(shù)平均值求取S0

S0=〔21.75(3+7.35)+(3.05-2.18)7.35〕/2=14.46m2

V=(S1+S2+4S0)/6=(11.15+18.15+4*14.46)*60/6=871.6m3由上述計算可知,二種計算S0面積的方法,其所得結(jié)果相差無幾,而二者與算術(shù)平均法所得結(jié)果相比較,則相差較多。123用垂直斷面法求土方體積，比較繁瑣的工作是斷面面積的計算。計算斷面積的方法多種多樣,對形狀不規(guī)則的斷面既可用求積儀求其面積,也可用"方格紙法"、"平行線法"或"割補法"等方法進行計算,但這些方法也費時間,以下介紹幾種常見斷面面積的計算公式表1-2-2。表1-2-2常見斷面積計算公式123垂直斷面法也可以用於平整場地的土方量計算,以下是一個具體算例。設(shè):某公園有一地塊,地面高低不平,擬整理成一塊具10﹪坡度的場地，試用垂直斷面法求其挖填土方量。見圖1-2-6、圖1-2-7。圖1-2-6用垂直斷面求場地土方量123圖1-2-7垂直斷面圖2等高面法(水準斷面法)等高面法是沿等高線取斷面,等高距即為二相鄰斷面的高,計算方法同斷面法。圖l-2-8水準斷面法圖示123其計算公式如下:V=(S1+S2)h/2+(S2+S3)h/2…(Sn-1+Sn)/2+(+Sn*h)/3=（S1/2+Sn/2+S2+S3+…+Sn-1）*h+Sn*h/3式中V---土方體積(m3)S---斷面面積(m2);h---等高距(m)等高面法最適於大面積的自然山水地形的土方計算。我國園林素尚自然,園林中山水佈局講究,地形的設(shè)計要求因地制宜,充分利用原地形,以節(jié)約工力。同時為了造景又要使地形起伏多變?？傊?挖湖堆山的工程是在原有的崎嶇不平的地面上進行的。所以計算土方量時必須考慮到原有地形的影響,這也是自然山水園土方計算較繁雜的原因。由於園林設(shè)計圖紙上的原地形和設(shè)計地形均用等高線表示,因而採用等高面法進行計算最為便當。實例說明其計算步驟與方法。123例:某公園局部(為了便於說明,只取局部)地形過於低窪,不適於一般植物的生長和遊人活動?，F(xiàn)擬按設(shè)計水體挖掘線將低窪處挖成水生植物栽植池(常水位為48.5Om),挖出的土方加上自公園內(nèi)其他局部調(diào)運來的1000m3土方,適當將地面墊高,以適應(yīng)一般喬灌木的生長要求,並在池邊堆一座土丘(見圖1-2-9),試計算其土方量。圖1-2-9123其計算步驟如下:(一)先確定一個計算填方和挖方的交界面——基準面,基準面標高是取設(shè)計水體挖掘線範圍內(nèi)的原地形標高的平均值，本例的基準面標高為48.55m。（二）求設(shè)計陸地原地形高於基準面的土方量,先逐一求出原地形各等高線所包圍的面積,如S48.55(即48.55m等高線所包圍的面積)、S49.00、S49.50.....面積可用方格紙或求積儀求取，代入公式（1-8）,把(1-7)式中L的改為h,分別算出各層土方量：S48.55=4050m2S49.00=2925m2

h=49.00-48.55=0.45mV48.55～49.00=（4050+2925）*0.45=1569.4m2

V49.00～49.50……

餘此類推,而後累計各層土方量即得。123（五）求設(shè)計水體挖方量計算方法如下:V挖=A×H-mH2×L/2(1-17)式中A--基準面(標高48.55m)範圍內(nèi)的面積(m2)

H--最大挖深值(也可以取挖深平值,m)(見圖1-2-10)

m--坡度係數(shù)L--岸坡的縱向長度(m)。

圖1-2-9中的水生植物栽植池測得其設(shè)計湖岸線包圍的面積A≈950m2；挖深H=48.55-47.00=1.55m；坡度係數(shù)m≈4平均值;岸坡縱長L≈150m;代入公式:V挖=A×H-mH2×L/2=950*1.55-〔4*（1.55）2*150〕/2≈751.75m3

圖1-2-10123(六)土方平衡V挖+V外來土和V填比較。令其相等或接近相等(允許有一定誤差,這些誤差視精度要求而定)。如果挖方和填方相差太大,應(yīng)當調(diào)整設(shè)計地形，填高些或挖深直到達到精度要求為止。但是計算中單純追求數(shù)字的絕對平均是沒有必要的。因為作計算依據(jù)的地形圖本身就存在一定誤差,同時施工中多挖幾噸或少幾噸也難於覺察出來。在實際工作中計算土方量時雖要考慮土方就地平衡,但應(yīng)更重視在保證設(shè)計意圖的前提下如何盡可能減少動土量和不必要的搬運,這樣做對節(jié)約投資,縮短工期著很大意義。水準斷面法除了用於自然山水地形的土方量計算,還可以用來作局部平整場地的土方計算。見圖1-2-11其計算步驟如下:首先根據(jù)設(shè)計圖紙上原地形等高線和設(shè)計地形等相交的情況,找出零點的位置並依據(jù)實際情況將各零點連接成零點線(即不挖不填的線),按零點線將挖方區(qū)與填方區(qū)分開。而後分別求出挖方區(qū)(或填方區(qū))各斷面的面積,如圖1-2-11中的WSI-1,WSI-2,WSI-3等及WSⅡ-1,WSⅡ-2,WSⅡ-3等等,或填方區(qū)中的TSA-1,TSA-2等,有了斷面面積各區(qū)(挖方區(qū)或填方區(qū))的土方量便可用公式(1-7)求得。求得結(jié)果,表的格式如表1-2-3。斷面法計算土方量，其精確度主要取決於截取斷面的數(shù)量,多則較精確,少則較粗。123圖1-2-11水準斷面法123表1-2-3123

三、方格網(wǎng)法

在建園過程中,地形改造除挖湖堆山,還有許多大大小小的各種用途的地坪、緩坡地平整場地的工作是將原來高低不平的、比較破碎的地形按設(shè)計要求整理成為平坦的具一定坡度的場地，如：停車場、集散廣場、體育場、露天演出場等等。整理這類地塊的土方計算最適宜用方格網(wǎng)法。方格網(wǎng)法是把平整場地的設(shè)計工作和土方量計算工作結(jié)合在一起進行的。其工作程式是:(1)在附有等高線的施工現(xiàn)場地形圖上作方格網(wǎng)控制施工場地,方格邊長數(shù)值取決於所要求的計算精度和地形變化的複雜程度。在園林中一般用20—40m，(2)在地形圖上用插入法求出各角點的原地形標高(或把方格網(wǎng)各角點測設(shè)到地面上,同時測出各角點的標高,並標記在圖上);(3)依設(shè)計意圖(如:地面的形狀、坡向、坡度值等)確定各角點的設(shè)計標高;(4)比較形標高和設(shè)計標高,求出施工標高;(5)土方計算,其具體計算步驟和方法結(jié)合實例加以闡明。123某塊地將整成三坡向廣場，縱坡1.5%，橫坡2%，土方就地平衡，求其施工標高和土方量（圖1-2-13）圖1-2-131231根據(jù)場地情況作邊長20m的方格控制網(wǎng)用內(nèi)插法求出各角點原地形標高，用坡度公式求個角點設(shè)計標高（圖1-2-14）。2求平整標高H0

把一塊高低不平的地面在保證土方平衡的提下，挖高墊低使土地成為水準的，這個水平面的高程就是平整標高。圖1-2-12方格網(wǎng)標注位置圖圖1-2-15平整地形透視圖123該土體自水準面以上經(jīng)平整後的體積V平

V平=H0*N*a2式中V平——該土體自水準面以上經(jīng)平整後的體積；

H0=V/Na2N——方格數(shù)；H0——平整標高；

a——方格邊長根據(jù)平整前後這塊土體體積相等的條件V平=V原=V設(shè)

平整前體積為各方格體積之和V原=V原1+V原2+V原3+V原4+V原5+V原6+V原7+V原8

每個方格體積為底面積乘平均高度V原1=a2*(h1-1+h1-2+h1-3+h1-4)/4依次類推出現(xiàn)，組成一個方格的點其高程在運算過程中計算一次；組成兩個方格的點其高程在運算過程中計算兩次；組成三個方格的點其高程在運算過程中計算三次；組成四個方格的點其高程在運算過程中計算四次。123H0*N*a2=（∑h1+2∑h2+3∑h3+4∑h4）*a2/4H0=（∑h1+2∑h2+3∑h3+4∑h4）/4N（1-19）式中h1——計算時使用一次的角點高程；h2——計算時使用三次的角點高程；h3——計算時使用三次的角點高程；h4——計算時使用四次的角點高程。公式(1-19)求得的Ho只是初步的,實際工作中影響平整標高的還有其他因素,如外來土方和棄土的影響,施工場地有時土方有餘,而其場地又有需求,設(shè)計時便可考慮多挖。有時由於場地標高過低,為使場地標高達到一定高度,而需運進土方以補不足。這些運進或外棄的土方量直接影響到場地的設(shè)計標高和土方平衡,設(shè)這些外棄的(或運進的)土方體積為Q,則這些土方影響平整標高的修正值A(chǔ)h應(yīng)是:△h=Q/Na2

∴(1-19)可改寫成

H0=(∑h1+2∑h2+3∑h3+4∑h4)/4N±Q/Na2(1-20)123此外土壤可松性等對土方的平衡也有影響。例題中∑h1=h1-1+hl-5十h2-1+h2-5+h4-1十h4-3

=20.29+20.23+19.37+19.64+18.79+19.32=117.642∑h2=(h1-2+h1-3+h1-4+h3-1+h3-3+h4-2)*2=(20.54+20.89+21.00+19.50+19.39+19.35)×2=241.34

3∑h3=（h2-2+h2-4）×3=(19.91+20.15)×3=120.18

4∑h4=（h2-3+h3-2）×4=(20.21+20.50)×4=162.84代入公式(1-19)N=8H0=(117.64+241.34+120.18+162.84)/32≈20.06m20.06就是例題(圖1-2-13)中的平整標高。123平整標高同樣實用於設(shè)計地形，區(qū)別在於含有XH0=（∑h設(shè)1+2∑h設(shè)2+3∑h設(shè)3+4∑h設(shè)4）/4N（1-19）∑h1′=x-0.8+x-0.8+x-1.1+x-1.1+x-1.3+x-1.3=6x-6.4m

2∑h2′=(x-0.4+x+x-0.4+x-1.0+x-1.0+x-0.9)×2=12x-7.4m

3∑h3′=(x-0.7+x-0.7)×3=6x-4.2m

4∑h4′=(x-0.3+x-0.6)×4=8x-3.6m

H0=(6x-6.4+12x-7.4+6x-4.2+8x-3.6)/32=x-0.675

H0=X-0.675H0=20.26X=20.06+0.675=20.74以此求出各角點設(shè)計高程的確定值。123(三)確定Ho的位置Ho的位置確定得是否正確,不僅直接影響著土方計算的平衡〔雖然通過不斷調(diào)整設(shè)計標高最終也能使挖方、填方達到(或接近)平衡,但這樣做必然要花費許多時間〕,而且也會影響平整場地設(shè)計的準確性。確定Ho位置的方法有二:1.圖解法圖解法適用於形狀簡單規(guī)則的場地。如正方形、長方形、圓形的等。見圖1-2-17。圖1-2-171232.數(shù)學分析法此法可適應(yīng)任何形狀場地的Ho定位。數(shù)學分析法是假設(shè)一個和我們所要求的設(shè)計地形完全一樣(坡度、坡向、形狀、大小完全相同)的土體,再從這塊土體的假設(shè)標高反求其平整標高的位置。我們將圖1-2-13按所給的條件畫成立體圖,見圖1-2-18,圖中1-3點最高,設(shè)其設(shè)計標高為x,則依給定的坡向、坡度和方格邊長,可以立即算出其他各角點的假定設(shè)計標高,以點4-2(或4-4)為例,點4-2(或4-4)在4一3點的下坡,距離L=20m,設(shè)計坡度i=2%,則點4-2和點473之間的高差為:h=i·L=0.02×20=0.4m所以點4-2的假定設(shè)計標高為X-0.4m,而在縱向方向的點2—3,因其海計縱坡為1.5%,所以該點較1-3點低0.3m,其假定設(shè)計標高應(yīng)為x-0.3m。依此類推，便可將各角點的假定設(shè)計標高求出,見圖1-2-18。再將圖中各角點假定標高值代入公式(1-19)。則求點4--4的設(shè)計標高，就可依次將其他角點的設(shè)計標高求出,見圖1-2-20，根據(jù)這些設(shè)計標高,求得的挖方量和填方量比較接近。123圖1-2-18代入法求H0的位置圖圖1-2-19123（四）求施工標高施工標高施工標高=原地形標高--設(shè)計標高得數(shù)〞+〝號者為挖方,〞+〝號者為填方。(五)求零點線所謂零點是指不挖不填的點,零點的聯(lián)線就是零點線,它是挖方和填方區(qū)的分界線,因而零點線成為土方計算的重要依據(jù)之一。在相鄰二角點之間,如若施工標高值一為”+”數(shù)，一為“-”數(shù)，則它們之間必有零點存在，其位置可用下式求得。

X=h1*a/(h1+h2)式中x---零點距h1

一端的水準距離(m);h1,h2-----方格相鄰二角點的施工標高絕對值(m);a----方格邊長(m).例題中，以方格Ⅰ的點1-1和點2-1為例，求其零點，1-1點施工標高為+0.35m,2-1點施工標高為-0.27m,取絕對值代入公式（1-21）。

h1=0.35h2=0.27a=20x=11.3m零點位於點”1-1”11.3m處（或距點”2-1”8.7m處）同法求出其餘零點，並依地形特點將各零點聯(lián)接成零點線，按零點線將挖方區(qū)和填方區(qū)分開，以便計算其土方量。123圖1-2-20某公園廣場挖填方區(qū)劃圖123（六）土方計算零點線為計算提供了填方、挖方的面積，而施工標高又為計算提供了挖方和填方的高度。依據(jù)這些條件，便可選擇適宜的公式求出各方格的土方量。由於零點線切割方格的位置不同，形成各種形狀的棱柱體，以下將各種常見的棱柱體及其計算公式列表如下（圖1-2-21）。圖1-2-21方格網(wǎng)計算土方量公式123在例題中方格Ⅳ四個角點的施工標高值全為”+”號，是挖方，用公式（1-22）計算

VⅣ=106m3方格Ⅰ中二點為挖方，二點為填方用公式（1-23）計算。則+V1=a(b+c)*∑h/8a=20mb=11.25mc=12.25m△h=∑h/4=0.55/4m+V1=32.3m3

-V1=16.5m3

依法可將其餘各個方格的土方量逐一求出，並將計算結(jié)果逐項填入土方量計算表（表1-2-3）。土方量計算方法除應(yīng)用上述公式計算外,還可使用《土方工程量計算表》（見本章附錄）,或《土方量計算圖表》(也叫諾莫圖),見圖1-2-23、24、25。123圖1-2-22某公園廣場土方量調(diào)配圖123表1-2-3土方平衡表123圖1-2-235m×5m方格零點計算圖表使用圖1-2-23時應(yīng)注意該圖表是依據(jù)邊長為5m的方格編制的,求大於5m邊長的方格時,應(yīng)將由圖上求得的x值乘以5的倍數(shù)。如2Om的方格x值應(yīng)乘以4,餘類推。123(七)繪製土方平衡表及土方調(diào)配圖土方平衡表和土方調(diào)配圖是土方施工中必不可少的圖紙資料,是施工組織設(shè)計的主要依據(jù),從土方平衡表上可以一目了然地瞭解各個區(qū)的出土量和需土量、調(diào)撥關(guān)係和土方平衡情況。在調(diào)配圖上則可更清楚地看到各區(qū)的土方盈缺情況,土方的調(diào)撥量,調(diào)撥方向和距離。見表1-2-4,圖1-2-22及附圖1。圖1-2-22表1-2-4土方調(diào)配表附圖1123附圖1123附錄20m×20m方格計算表

計算表使用說明一、零點位置計算表的用法有方格如圖附-1,其角點a的施工標高為”+”值,而角點f施工標高為"一"值,所以af邊有零點。其位置可查零點位置計算表。求法如下：以施工標高值較小的0.07為定值,0.10為變數(shù),從計算表r一中找到h為0.07(黑體字),再在其下找變數(shù)0.l0和0.10對應(yīng)的x值8即為所求。它表示角點f至零點的距離為8m(反之a(chǎn)點至零點的距離為12m)。餘類推。二、土方量計算表的用法仍以圖附-1為例,該方格四角施工標高和填挖面積如圖附-2所示,先求+V,b=12.c=20,∑h=0.10,查表得4.00,所以+V1=4.0m3,再求-VI,其b=8,c=20,b+c=28,Zh=0.07+0.05=0.12,查表∑h欄只有0.1，0.2,沒有0.12,遇到這種情況,可求出∑h=0.1的得數(shù)7,再乘1.2便可求得8.4m3,餘類推。123第三節(jié)土方施工一、土方施工的基本知識園林用地設(shè)計地形的實現(xiàn)必然要依靠土方施工來完成。任何建築物、構(gòu)築物、道路及廣場等工程的修建,都要在地面作一定的基礎(chǔ)，挖掘基坑，路槽等,這些工程都是從土方施工開始的,在園林中地形的利用,改造或創(chuàng)造,如挖湖堆山,平整場地都要依靠動土方來完成。土方工程量,一般來說在園林建設(shè)中是一項大工程,而且在建園中它又是先行的專案。它完成的速度和品質(zhì),直接影響著後繼工程,所以它和整個建設(shè)工程的進度關(guān)係密切,土方工程的技資和工程量一般都很大,有的大工程施工期很長。如上海植物園,由於地勢過低,需要普遍墊高,挖湖堆山,動土量近百萬方,施工期從1974-1980年斷斷續(xù)續(xù)前後達6一7年之久,由此可見土方工程在城市建設(shè)和園林建設(shè)工程中都佔有重要地位。為了使工程能多快好省地完成,必須做好土方工程的設(shè)計和施工的安排。1.土方工程的種類及其施工要求土方工程據(jù)其使用期限和施工要求。可分為永久性和臨時性兩種,但是不論是永久性還是臨時性的土方工程,都要求具有足夠的穩(wěn)定性和密實度。使工程品質(zhì)和藝術(shù)造型都符合原設(shè)計的要求。同時在施工中還要遵守有關(guān)的技術(shù)規(guī)範和原設(shè)計的各項求,以保證工程的穩(wěn)定和持久。1232.土壤的工程件質(zhì)及工程分類土壤的工程性質(zhì)對土方工程的穩(wěn)定性、施工方法、工程量及工程投資有很大關(guān)系,也涉及到工程設(shè)計、施工技術(shù)和施工組織的安排。因此,對土壤的這些性質(zhì)要進行研究並掌握它,以下是土壤的幾種主要的工程性質(zhì):(1)土壤的容重單位體積內(nèi)天然狀況下的土壤重量,單位為kg/m3,土壤容重的大小直接影響著施工的難易程度,容重越大挖掘越難,在土方施工中把土壤分為松土、半堅土、堅土等類,所以施工中施工技術(shù)和定額應(yīng)根據(jù)具體的土壤類別來制定(土壤容重請參看表1-3-6）。(2)土壤的自然傾斜角(安息角)土壤自然堆積,經(jīng)沉落穩(wěn)定後的表面與地平面所形成的夾角(圖1-3-1),就是士壤的自然傾斜角,以α表示。在工程設(shè)計時,為了使工程穩(wěn)定,其邊坡坡度數(shù)值應(yīng)參考相應(yīng)土壤的自然傾斜角的數(shù)值,土壤自然傾斜角還受到其含水量的影響,見表1-3-1。123

級別編號名稱平均容重開挖方法用具級別編號名稱平均容重開挖方法用具

Ⅰ1砂1500用鐵鍬挖掘

Ⅳ1重質(zhì)粘土1950用鍬鎬撬杠局部鑿或錘開挖2植物性土壤12002含≤50kg塊石、塊石體積≤10%的粘土20003土壤16003含≤10kg塊石的粗卵石1950

Ⅱ1黃土類粘土1600用鐵鍬和略用丁字鎬翻松

Ⅴ1密實黃土1800由人工用撬杠鎬或爆破開挖2≤15mm礫石17002軟泥灰?guī)r19003砂質(zhì)粘土16503各種不堅實的葉巖20004混有碎石與卵石的腐土17564石膏2200

Ⅲ1稀軟粘土1800用鐵鍬和鎬局部採用撬杠開挖

215-40mm的碎石與卵石1750平均容重指天然含水量狀態(tài)下土壤的平均容重3幹黃土1800

表1-3-6土壤的工程分類123圖1-3-3分層坡度圖1-3-1土壤的自然傾斜角圖1-3-2坡度123

土壤名稱土壤含水量土壤顆粒尺寸（mm）幹土潮土濕土礫石40°40°35°2-20卵石35°45°25°20-200粗砂30°32°27°1-2中砂28°35°25°0.5-1細砂25°30°20°0.05-0.5粘土45°35°15°≤0.001-0.005壤土50°40°30°

腐殖土40°35°25°表1-3-1土壤自然傾斜角（單位：度）123土方工程不論是挖方或填方都要求有穩(wěn)定的邊坡。進行土方工程的設(shè)計或施工時,應(yīng)該結(jié)合工程本身的要求(如:填方或挖方,永久性或臨時性)以及當?shù)氐木唧w條件(如:土壤的種類及分層情況、壓力情況等)使挖方或填方的坡度合乎技術(shù)規(guī)範的要求,如情況在規(guī)範之外,則須進行實地測試來決定。土方工程的邊坡坡度以其高和水準距之比表示如圖1-3-2。則：邊坡坡度=h/L=tgα(1-29)工程界習慣以1:M表示,M是坡度係數(shù)。1：M=1：L/h，所以，坡度係數(shù)是邊坡坡度的倒數(shù)，例坡度1：3的邊坡也可說坡度係數(shù)M=3的邊坡。在高填或深挖時，應(yīng)考慮土壤各層分佈的一土層中土壤所受壓力的變根據(jù)其壓力變化根據(jù)其壓力變化採取相應(yīng)的邊坡坡度,例如填築座高12m的山(土壤質(zhì)地相同),因考慮到各層土壤所承受的壓力不同,可按其高度分層確定邊坡坡度見圖1-3-3.由此可見挖方或填方的坡度是否合理。直接影響著土方工程的品質(zhì)與數(shù)量。從而也影響到工程投資。關(guān)於邊坡坡度的規(guī)定見下列各表:123項次挖方性質(zhì)邊坡坡度1天然濕度、層次均勻、不易膨脹的粘土、砂質(zhì)粘土、粘質(zhì)砂土和砂類土內(nèi)挖方，深度≤3m1:1.252土質(zhì)同上挖深3-12m1：1.53在碎石土和泥炭巖土內(nèi)挖方，深度≤12m，根據(jù)土質(zhì)、層理、坡高確定1：1.5-1：0.54在風化巖石內(nèi)挖方，根據(jù)巖石性質(zhì)、風化程度、層理和挖深確定1：1.5-1：0.25在輕微風化巖石內(nèi)挖方，巖石無裂縫且無傾向挖方坡腳的巖層1：0.16在未風化的完整巖石內(nèi)表1-3-2永久性土工結(jié)構(gòu)物挖方的邊坡坡度123表1-3-3深度在5m之內(nèi)的基坑基槽和管溝邊坡的最大坡度

項次

土類名稱邊坡坡度人工挖土並拋於坑上機械施工溝底挖土溝上邊挖土1砂土1：0.751：0.671：12粘質(zhì)砂土1：0.671：0.51：0.753砂質(zhì)粘土1：0.51：0.331：0.754粘土1：0.331：0.251：0.675含礫石的卵石土1：0.671：0.51：0.756泥灰?guī)r白堊土1：0.331：0.251：0.677幹黃土1：0.251：0.11：0.123表1-3-4永久性填方的邊坡坡度項次土的種類填方高度m邊坡坡度123456粘土、粉土砂質(zhì)粘土、泥灰?guī)r土粘質(zhì)砂土、細砂中砂、粗砂礫石、碎石塊易風化的巖土66-76-81010-12121：1.51：1.51：1.51：1.51：1.51：1.5項次土的種類填方高度m邊坡坡度12345礫石土、粗砂土天然濕度粘土、砂質(zhì)粘土、砂土大石塊平整的大石塊黃土1286531：1.251：1.251：0.751：0.51：1.5表1-3-5臨時性填方的邊坡坡度123