項目三 土方工程應用

任務一 園林場地的豎向設計

園林建設中，土方工程首當其沖，對地形的整理、改造與合理利用是園林建設的基礎，也是建園的主要工程之一。或鑿水筑山，或場地平整，或挖溝埋管，或開槽鋪路等，安裝園林設施、構件，修建園林建筑等均需要動用土方，由于土方工程較為繁重，因此施工前必須進行設計。土方工程的設計包括平面設計和豎向設計兩方面。

一、園林地形概念

（一）園林地形分類

園林地形是園林空間的構成基礎，是園林中所有景觀與設施的載體，它為所有景觀與設施提供了賴以存在的基面，與園林性質、形式、功能與景觀效果有直接關系，也涉及到園林的道路系統、建筑與構筑物、植物配植等要素的布局。園林中所有的景物、景點和大多數的功能設施都對地形有著多方面的需要；由于功能、性質的不同，對地形條件的要求也有著很多不同，如果原有地形條件與設計意圖和使用功能不符，就需加以處理和改造，使之符合造園的需要，這就是園林土方工程。園林地形處理是園林規劃設計的關鍵。

園林地形分陸地和水體兩大部分。

1.陸地

（1）平地。平地要有5%以上的排水坡度，以免積水。自然式園林中的平地面積較大時，可有起伏的坡度，坡度為1%～7%。坡地的坡度要在土壤的安息角內，一般為20%，如有草皮護坡也不超過25%。平地是組織開敞空間的有利條件，也是游人集中、疏散的地方。在現代公園中，游人量大而集中，活動內容豐富。所以平地面積須占全園面積的30%以上，且須有一二處較大面積的平地。

平地的地面處理有以下幾種。1）土壤地面。可設于平地林中。

2）沙石地面。為防止地表徑流對土壤的沖刷，上面鋪撒一層細砂礫與黏土膠結，或有天然的巖石質地，上面以卵石、砂礫找平，作為游人的活動場地和風景游息地，如山麓下部的停車場，自然風景區的山麓人工平地，湖河灘地。

3）鋪裝地面。主要是在園林中的道路、廣場應用較多。

4）植被地面。主要指園林中的草坪、草地、疏林草地，可供游覽觀賞，也可進行一定程度的文體活動。

（2）坡地。按傾斜度可分為以下幾種。

1）緩坡。坡度為8%～12%，可進行一些活動內容。一般是平地與陡坡的過渡。

2）陡坡。坡度在12%以上，游人不能在上面集中活動，但結合露天劇場、球場的看臺設置，也可配置疏林或花臺。一般是平地與山地之間的過渡形式。

（3）山地。山地是自然山水園中的主要組成部分。不管園林的大小，都是豎向景觀的表現內

容。很多園林是以山體為主的，蘇州的滄浪亭、北京的景山公園，以及泰山、華山、嵩山等的群山峻嶺為景觀的自然風景名勝。園林中的山地大多是利用原有地形、土方，經過適當的人工改造而成。山地面積應低于總面積的30%。

1）山地類型。土山可以利用園內挖出的土方堆置，投資比石山少，土山的坡度要在土壤的安息角（一般為30°）以內，否則要進行工程處理。土山的設計上要注意未山先麓，陡緩相間，山坡緩升高；歪走斜伸，逶迤連綿；主次分明，互相呼應；左急右緩，收放自如；丘陵相伴，虛實相生。丘陵的高度在1～3m變化，在人的視線上下。

按其組景的功能不同分為以下幾種。主景山：高在10m以上。

背景山：高在8m以上。障景山：高在1.5m以上。

配景山：高在5m以上，不能超過主景山。

石山：以石料掇山，可分為天然石山（北方為主）和人工塑山（南方為主）兩種，可形成崢嶸、明秀、玲瓏、頑拙等豐富多變的山景，并且因不受坡度的限制，山體在占地不大的情況下，亦能達到較大的高度。石山上不能多植樹木，但可穴植或預留種植坑。石料可就地取材，否則投資太大。

2）山體的位置。園林中的山體安排主要有2種形式：①屬于全園的重心，這種布局一般在山體的四周或兩面都有開敞的平地或水面，使山體形成空間的分隔，可登臨的山峰、山嶺構成全園的豎向構圖中心，并可與平地和水面以上的、臨近園墻的山岡形成可呼應的整體；如北京紫竹院公園、天津水上公園；②居于全園的一側，以一側或兩側為主要景觀面，構成全園的主要構圖中心，如北京的頤和園，一山北坐，南向昆明湖；北海的瓊華島，位于全園的東南角，面向西北的開闊湖面。

3）山體構成。園林中的山體形態與平地、陡坡與崗阜應渾如一體，忌諱孤峰獨起。因為園林須借用山體構成多種形態的山地空間，故山地要有峰、有嶺、有溝谷、有丘阜。要有高低的對比，又要有蜿蜒連綿的調和。崗阜與平地使山體、山地似斷非斷，似連非連。山體要“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同”，力求高低起伏，層次豐富。山道須之字形，回旋而上，或陡或緩富于韻律，并要適時設置緩臺和休息性兼遠眺靜觀的亭、臺等建筑設施。山道要與山體綠化相結合，使游人在進行中時露時隱，視線時放時收。在陡峭的山道處，還須設置護欄和鐵鏈。要充分利用山地的空間特點，運用山洞、隧道、懸崖、峽谷構成垂直空間、縱深空間與傾斜空間效果，使游人領略大自然的艱險境界。園林中的山體又是創造小氣候的條件，尤其在寒冷的北方，坐北向南的山谷可形成良好的小氣候。

2.水體

常見的園林水體多種多樣，根據水體的形式可將其分為自然式、規則式或混合式3種。其所處狀態將其分為靜態水體、動態水體和混合水體3種。湖池屬靜態水體。湖面寬闊平靜，具平遠開朗之感。有天然湖和人工湖之分。天然湖是大自然施于人類的天然園林佳品，可在大型園林工程中充分利用。人工湖是人工依地勢就低挖鑿而成的水域，沿岸因境設景，可自成天然圖畫。人工湖形式多樣，可由設計者任意發揮，一般面積較小，岸線變化豐富且具有裝飾性，水較淺，以觀賞為主，現代園林中的流線型抽象式水池更為活潑、生動，富于想象。動態水體是水可流動性的充分利用，可以形成動態自然景觀，補充園林中其他景觀的靜止、古板而形成流動變化的園林景觀，給人以豐富的想象與思考。是現代園林藝術中多用的一種水體方式。常用的動態水體有溪澗、瀑布、跌水、噴泉等幾種形式。溪澗是連續的帶狀動態水體。溪淺而闊，澗深而窄。平面上蜿蜒曲折，對比強烈，立面上有緩有陡，空間分隔開合有序。整個帶狀游覽空間層次分明，組合合理，富于節奏感。

（二）地形的功能作用1.分隔空間

地形可以不同的方式創造和限制外部空間。平坦地形僅是一種缺乏垂直限制的平面因素，視覺上缺乏空間限制。而斜坡的地面較高點則占據了垂直面的一部分，并且能夠限制和封閉空間。斜坡越陡越高，戶外空間感就越強烈。地形除能限制空間外，它還能影響一個空間的氣氛。平坦、起伏、平緩的地形能給人美的享受和輕松感，而陡峭、崎嶇的地形極易在一個空間中造成興奮的感受。地形不僅可制約一個空間的邊緣，還可制約其走向。一個空間的總走向，一般都是朝向開闊地帶的。地形一側為一片高地，而另一側為一片低矮地時，就可形成一種朝向較低，更開闊的空間走向。

園林豎向設計對原地形充分利用改造，能有效組織空間，合理安排各種要素、坡度和各點高程，使所有山水、植物、建筑滿足造景與游人進行各種活動的需求；用地的功能性質決定了用地的類型，不同類型、不同使用功能的園林綠地對地形的要求各異。如公園中的安靜休息區，要求地形復雜，有一定的地形地貌；而用于游人活動的區域，地形就不宜變化過于強烈，以便開展大量游人短期集散的活動；兒童活動區不宜選擇過于陡峭、險峻的地形，以保證兒童活動的安全；建筑等多需平地地形；水體用地則要調整好水底標高、水面標高和岸邊標高；園路用地，則依山隨勢，靈活掌握，控制好最大縱坡、最小排水坡度等關鍵的地形要素，如表12所示。

表1 2

地形特征及其運用

2.控制視線

地形能在景觀中有助于視線導向和限制視野，將視線導向某一特定點，影響某一固定點的可視景物和可見范圍，形成連續觀賞或景觀序列，為了能在環境中使視線停留在某一特殊焦點上，突出主要的景觀，可在視線的一側或兩側將地形增高，在這種地形中，視線兩側的較高地面猶如視野屏障，封鎖了分散的視線，從而使視線集中到景物上。地形的另一類似功能是構成一系列賞景點，以此來觀賞某一景物或空間。或完全封閉通向不悅景物的視線，影響旅游線路和速度。在園林設計中，地形影響行人和車輛運行的方向、速度和節奏。豎向設計的高低變化、坡度的陡緩以及道路的寬窄、曲直變化等來組織交通，影響和控制游人的游覽線路及速度。在平坦的土地上，人們的步伐穩健持續。而在變化的地形上，隨著地面坡度的增加，或障礙物的出現，游覽也就越發困難。為了上、下坡，人們就必須使出更多的力氣，時間也就延長，中途的停頓休息也就逐漸增多。對于步行者來說，在上、下坡時，其平衡性受到干擾，每走一步都必須格外小心，最終導致盡可能地減少穿越斜坡的行動。

3.改善小氣候

地形可影響園林某一區域的光照、溫度、風速和濕度等。從采光方面來說，朝南的坡面一年中大部分時間，都保持較溫暖和宜人的狀態。從風的角度而言，凸面地形、脊地或土丘等，可以阻擋刮向某一場所的冬季寒風。反過來，地形也可被用來收集和引導夏季風。夏季風可以被引導穿過兩高地之間形成的谷地或洼地、馬鞍形的空間。

4.美學功能

地形可被當作布局和視覺要素來使用。在大多數情況下，土壤是一種可塑性物質，它能被塑造

成具有各種特性、具有美學價值的悅目的實體和虛體。地形有許多潛在的視覺特性。作為地形的土壤，可將其成形為柔軟、具有美感的形狀，這樣它便能輕易地捕捉視線，并使其穿越于景觀。借助于巖石和水泥，地形便被澆鑄成具有清晰邊緣和平面的挺括形狀結構。地形的每一種功能，都可使一個設計具有明顯差異的視覺特性和視覺感。

地形不僅可被組合成各種不同的形狀，而且它還能在陽光和氣候的影響下產生不同的視覺效應。陽光照射某一特殊地形，并由此產生的陰影變化，一般都會產生一種賞心悅目的效果。當然，這些情形每一天、每一個季節都在發生變化。此外，降雨和降霧所產生的視覺效應，也能改變地形的外貌。

5.工程功能

地形可看作由許多復雜的坡面構成的多面體。地表的排水由坡面決定，在地形設計中應考慮地形與排水的關系、地形和排水對坡面穩定性的影響。地形過于平坦不利于排水，容易積澇，破壞土壤的穩定，對植物的生長、建筑和道路的基礎不利。因此應創造一定的地形起伏，合理安排分水和匯水線，保證地形具有較好的自然排水條件，既可以及時排除雨水，又可避免修筑過多的人工排水溝渠。但是，若地形起伏過大或坡度不大，但同一坡度的坡面延伸過長時，則會引起地表徑流、產生坡面滑坡。所以，形成良好的排水工程坡面，避免形成過大的地表徑流的沖刷，造成滑坡或塌方，保障工程穩定性。

二、坡度概念

在地形設計中，地形坡度不僅關系到地表面的排水、坡面的穩定，還關系到人的活動、行走和車輛的行駛。一般來講，坡度小于1%的地形易積水；坡度介于1%～5%的地形排水較理想，如停車場、運動場等；坡度介于5%～10%之間的地形僅適合安排用地范圍不大的內容，但這類地形的排水條件很好，而且具有起伏感；坡度大于10%的地形只能局部小范圍地加以利用，如表13所示。

表1 3

極限和常用的坡度范圍

三、豎向設計

（一）豎向設計概念

豎向設計是園林總平面設計的一個不可缺少的組成部分。豎向設計是指在一塊場地上進行垂直于水平面方向的布置和處理。表現了各個景點、設施、地貌等在高程上的變化。在平面上反映，用等高線表示，重點部位用標高表示，在斷面上反映，用斷面圖表示。園林用地的豎向設計就是根據造園的目的和要求并與平面規劃相協調，對造園用地范圍內的各個景點、各種設施及地貌等在高程上如何創造高低變化和協調統一的設計。

在建園過程中，原地形通常不能完全滿足造園的要求，所以在充分利用原地形的情況下必須進

行適當的改造。豎向設計的任務就是從最大限度地發揮園林的綜合功能出發，統籌安排園內各種景點、設施和地貌景觀之間的關系，使地上設施和地下設施之間、山水之間、園內與園外之間在高程上有合理的關系。

（二）豎向設計的原則1.功能優先，造景并重

園林地形的塑造要符合各功能設施的需要。建筑等多需平地地形；水體用地，要調整好水底標高、水面標高和岸邊標高；園路用地，則依山隨勢，靈活掌握，控制好最大縱坡、最小排水坡度等關鍵的地形要素。注重地形的造景作用，地形變化要適合造景需要。

2.利用為主，改造為輔

盡量利用原有的自然地形、地貌；盡量不動原有地形與現狀植被。需要的話進行局部的、小范圍的地形改造。

3.因地制宜，順應自然

利用與改造相結合，在利用的基礎上，進行合理的改造。尤其是園址現狀地形復雜多變時，更宜利用保護為主，改造修整為輔。地形塑造應因地制宜，就低挖池就高堆山。園林建筑、道路等要順應地形布置，少動土方。

4.填挖結合，土方平衡

在地形改造中，使挖方工程量和填方工程量基本相等，即達到土方平衡。注意節約原則，降低工程費用，維持土方平衡。土方工程費用通常占造園成本的30%～40%，有時高達60%。因此，在地形設計時需盡量縮短土方運距，就地挖填，保持土方平衡，從而節省投資。

（三）豎向設計的內容1.地形設計

根據造景和功能的需要，應用設計等高線法、縱橫斷面設計法等對園林地形進行豎向設計。2.水體設計

確定水體的水位，解決水體和排放問題，創造水景。3.園路、鋪裝場地、橋梁的豎向設計

根據有關規范要求，確定園林中道路、場地、橋梁的標高和坡度，使之與周邊建筑物、構筑物的有關標高相適應，使場地標高與道路連接處的標高相適應。

4.建筑和其他園林小品的豎向設計

確定建筑室內地坪標高以及室外整平標高。5.植物種植對高程的要求

確定植物種植的標高，使之滿足植物種植空間感強，錯落有效。6.地面排水設計

確立全園的排水系統，保證排水通暢，地面不受山洪沖刷。7.排水構筑物設計

根據排水和護坡的實際需要，合理配置必要的排水構筑物如截水溝、排洪溝、排水渠，以及工程構筑物如擋土墻、護坡等，建立完整的排水管渠系統和土地保護系統。

8.土石方工程量設計

計算土石方工程量，并進行設計標高的調整，使挖方量和填方量接近平衡；并做好挖、填土方量的調配安排，盡量使土石方工程總量達到最小。

（四）豎向設計的方法1.等高線法

一般地形測繪圖和園林設計圖都是以等高線和點標高來表示其地形狀況。

（1）等高線的概念。用一組垂直間距相等、平行于水平面的假想面與自然地貌相切，所得到的

交線在平面上的投影即為等高線。

（2）用設計等高線進行豎向設計。

1）坡度的改變：將等高線之水平距離（疏密）改變。2）平整場地：廣場、建筑地坪等草地。

3）園路設計等高線的計算和繪制。2.斷面法

（1）斷面法概念。斷面法，即用許多斷面表達設計地形以及原有地形的狀況的方法。斷面法表示了地形按比例在縱向和橫向的變化。此種方法可以表達實際形象輪廓，使視覺形象更明了。同時，也可以說明地形上地物的相對位置和室內外標高的關系；說明植物分布及林木空間的輪廓以及在垂直空間內地面上不同界面的處置效果（如水體岸坡坡度變化延伸情況等）。

（2）斷面法應用。應用斷面法設計園林用地，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取設計地段的橫斷面，斷面間距視所要求精度而定。也可以在地形圖上繪制方格網，方格邊長可依設計精度確定，設計方法是在每一方格角點上，求出原地形標高，再根據設計意圖求取該點的設計標高。對各角點的原地形標高和設計標高進行比較，求得各點的施工標高，依據施工標高沿方格網的邊線繪制出斷面圖，沿方格網長軸方向繪制的斷面圖稱為縱斷面圖，沿其短軸方向繪制的斷面圖叫橫斷面圖。

從斷面圖上可以了解各方格點上的原地形標高和設計地形標高，這種圖紙便于土方量計算，也方便施工。其缺點是一般不能全面反映園林用地的地形地貌，當斷面過多時既繁瑣又容易混淆。因此一般僅用于要求不很高且地形狹長的地段的地形設計及表達，或將其作為設計等高線的輔助圖，以便較直觀地說明設計意圖。不過，對于用等高線表示的設計地形借助斷面圖可以確認其豎向上的關系及其視覺效果。

1）定方向（軸線等）取橫斷面。2）上取斷面。

3）利于土方量計算，但不能詳細地反映出地形狀況。3.模型法

（1）模型法的特點是直觀、形象。本法可以直觀地形地貌的形象，具有三維空間表現力，適宜于表現起伏較大的地形。可以在地形規劃階段斟酌地形規劃方案。但模型的制作費工費時，并且不易搬動。

（2）模型制作過程簡介如下。

1）模型制作工具。測繪工具常用的測繪工具除直尺、三角板、圓規、比例尺等外，還有下面幾種。

模板：可用于測量繪制不同形狀的線條、圖案。

自由曲線尺（俗稱蛇尺）：是一種可以根據曲線的形狀任意彎曲的測量、繪圖工具，用于測量自然曲線的長度。

2）剪裁、切割工具。

推拉刀：俗稱壁紙刀。大多數板材（如木板、泡沫板、吹塑紙等）都可用推拉刀進行切割和細部處理。

手鋸：切割木質材料的專用工具。

鋼鋸：主要用于切割木質類、塑料類等材料。（五）豎向設計的步驟

1.資料的收集

（1）園林用地及附近地區的地形圖，比例1∶500或1∶1000。

（2）當地水文地質、氣象、土壤、植物等的現狀和歷史資料。

（3）城市規劃對該園林用地及附近地區的規劃資料，市政建設及其地下管線資料。（4）園林總體規劃初步方案及規劃所依據的基礎資料。

（5）所在地區的園林施工隊伍狀況和施工技術水平、勞動力素質與施工機械化程度等方面的參考材料。

2.現場踏勘與調研

對地形圖等關鍵資料進行核實。在掌握上述資料的基礎上，應親臨園林建設現場，進行認真的踏勘、調查，并對地形圖等關鍵資料進行核實。如發現地形、地物現狀與地形圖上有不吻合處或有變動處，要搞清變動原因，進行補測或現場記錄，以修正和補充地形圖的不足之處。對保留利用的地形、水體、建筑、文物古跡等要加以特別注意，要記載下來。對現有的大樹或古樹名木的具體位置，必須重點標明。還要查明地形現狀中地面水的匯集規律和集中排放方向及位置，城市給水干管接入園林的接口位置等情況。

3.設計圖紙的表達

豎向設計應是總體規劃的組成部分，需要與總體規劃同時進行。在中小型園林工程中，豎向設計一般可以結合在總平面圖中表達。但是，如果園林地形比較復雜，或者園林工程規模較大時，在總平面圖上就不易清楚地把總體規劃內容和豎向設計內容同時都表達地很清楚。因此，就要單獨繪制園林豎向設計圖。

根據豎向設計方法的不同，豎向設計圖的表達也有高程箭頭法、縱橫斷面法和設計等高線法等3種方法。由于在前面已經講過縱橫斷面設計法的圖紙表達方法，下面就按高程箭頭法和設計等高線法相結合進行豎向設計的情況來介紹圖紙的表達方法和步驟。一般用高程和設計等高線相結合進行豎向設計。

（1）在有原地形等高線的總平面底圖上，用設計等高線對地形作重新設計。（2）標注園林內各處場地的控制性標高。

（3）標注各主要設施的坐標和標高。如園林建筑室內地坪標高以及室外整平標高；園路的縱坡度、變坡點距離和園路交叉口中心的坐標及標高；排水明渠的溝底面起點和轉折點的標高、坡度和明渠的高寬比等。

（4）進行土方工程量計算，根據算出的挖方量和填方量進行平衡；如不能平衡，則調整部分地方的標高，使土方總量基本達到平衡。

（5）用排水箭頭，標出地面排水方向。

（6）將以上設計結果匯總，繪出豎向設計圖。繪制豎向設計圖的要求如下所述。

1）圖紙平面比例采用1∶200～1∶1000，常用1∶500。2）等高距：一般0.25～1.0m之間。

3）圖紙內容：用國家頒發的《總圖制圖標準》（GB/T50103—2010）所規定的圖例，表明園林各項工程平面位置的詳細標高，如建筑物、綠化、園路、廣場、溝渠的控制標高等；并要表示坡面排水走向。作土方施工用的圖紙，則要注明進行土方施工各點的原地形標高與設計標高，表明填方區和挖方區，編制出土方調配表。

（7）在有明顯特征的地方，如園路、廣場、堆山、挖湖等土方施工項目所在地，繪出設計剖面圖或施工斷面圖，直接反映標高變化和設計意圖，以方便施工。

（8）編制出正式的土方量估算表和土方工程預算表。

（9）將圖、表不能表達出的設計要求、設計目的及施工注意事項等需要說明的內容，編寫成豎向設計說明書，以供施工參考。

任務二 土方工程量計算

土方工程分2類：①建筑場地平整土方工程量，或稱一次土方工程量；②建筑、構筑物基礎、

道路、管線工程土方工程量，也稱二次土方工程量。

土方量的計算工作，就其要求精度不同，可分為估算和計算二種。估算一般用于規劃階段，而施工設計時，土方量則必須精確計算。計算土方量的方法很多，常用的大致可以歸納為以下3類：體積公式估算法、斷面法、方格網法。

一、體積公式估算法

體積公式估算法，就是利用求體積的公式計算土方量。在建園過程中，把所設計的地形近似地假定為錐體、棱臺等幾何形體，然后用相應的公式進行體積計算。這種方法簡易便捷，但精度不夠，一般多用于估算。

各種近似于幾何形狀的土方計算公式如下所列。圓錐體：

V=1

3πr²h

圓臺體：

1

V=

3πh（r²₁+r²₂+r₁+r₂）

球缺體：

V=πh

6（h²+3r²）

棱錐體：

V=13 V=

棱臺體：

1

V=

3h（s₁+s₂+s₁s₂-2）

式中 V———土方體積，m³；

r———土體半徑，m；

s———土體底面積，m²；h———土體高度，m；

r₁———圓臺上底半徑，m；r₂———圓臺下底半徑，m。

二、斷面法

斷面法是一種常用的土方量計算方法，多用于園林地形橫縱坡度有規律變化的地段。當采用高程流水箭頭法進行豎向設計時，用斷面法計算土方量比較方便。以一組等距（或不等距）的互相平行的截面將擬計算之對象分成“段”，分別計算每“段”之體積，然后相加，即得對象的總土方量。

但是這種方法的計算精度也不很高。采用斷面法計算土石方工程量的方法和步驟如下所述。（1）繪制斷面圖。

（2）作斷面圖。

（3）計算各斷面挖填面積。（4）斷面之間土方量計算。

三、方格網法

土方工程量方格網計算法最適宜平整大型場地的土方量計算。

將豎向設計圖分成20m×20m或40m×40m的方格網（局部地形復雜多變時，可以加密到10m×10m）。方格網最好與測量坐標網或施工坐標網重合設置。

在每個方格網交點的右下角標出該點的自然地面標高，右上角標示該點的設計標高，左上角標示施工標高（設計標高與自然地面標高的差值），填方為（+）號，挖方為（-）號。

在方格網計算圖上計算出并繪制零界點、零界線（不填不挖的點和界線）。零界點的計算可用

公式或查圖表。

求零界點公式：

x=h₁

a

h₁+h₂

式中 a———方格網邊長；

h———方格網交點的施工標高（用絕對值）。

用公式或查計算圖表計算土方工程量，用計算機可使計算速度和精度大大提高。方格網土方計算圖示例。

由土方計算所得之填、挖方量，均須乘以土的可松系數，才得到實際的填、挖方工程量。這是因為土經過挖掘，孔隙增大，體積增加，即使挖方用作回填土，夯實后仍不能回復到原來體積。此時其體積與原土體積之比稱之為松土系數。

任務三 土方施工

一、土方施工基本知識

（1）容重：單位體積內天然狀況下的土壤重量。

（2）自然傾斜角（安息角）：土壤自然堆積，經沉落穩定后的表面與地平面所形成的夾角。（3）土壤含水量：土壤孔隙中的水重和土壤顆粒重的比值。

（4）土壤可松性：土壤經挖掘后，土體變得松散而使體積增加的性質。

最初可松性系數：

k_p=開挖后土壤的松散體積v₂

開挖前土壤的自然體積v₁

最后可松性系數：

k′_p=填方夯實后土壤的體積v₃

開挖前土壤的自然體積v₁

也可將上面兩式換算成土方體積增加百分比。作用：土方施工組織及運輸考慮。

k_p=1.26，挖方為1000m³，運輸時為1260m³。k′_p=1.06，到填方區填夯后為1060m³。

二、土壤的工程分類

（1）主要根據施工中開挖難易程度分為8類。（2）按土壤顆粒級配和塑性指數劃分。

塑性指數I_P：土壤處于塑態時的含水量范圍。碎石類土（大于2mm顆粒超過50%）

╭

礫砂＞2mm 25%～50%粗砂＞0.5mm ＞50%

砂土（＞2mm顆粒＜50%，I_P≤3）

╰

砂＞0.25mm ＞50%細砂＞0.1mm ＞75%粉砂＞0.1mm ≤

75%

黏土

I_P＞17

╭

黏性土（I_P＞3）

亞黏土 10＜I_P＜17

╰

輕亞黏土 3＜I_P≤

10

三、土方施工

主要依據豎向設計進行土方施工，從而塑造整理園林建設場地。土方施工的前序工作包括先審

閱設計圖；要對照園林總平面圖、豎向設計圖和地形圖，在施工現場一面踏勘，一面核實自然地形現狀。然后收集與施工現場有關資料如地質、市政、氣象等，了解具體的土石方工程量、施工中可能遇到的困難和障礙、施工的有利因素和現狀、地形能否繼續利用等多方面的情況，接著了解施工單位情況：人力、裝備、效率；土方施工的組織設計，包括進度、方法、人員、設備安排，繪制場地布置圖，完成以上工作后，進場，盡可能掌握全面的現狀資料，以便為施工計劃或施工組織設計奠定基礎。

（一）準備工作1.清理場地

施工現場殘留有一些影響施工并經有關部門審查同意砍伐的樹木，要進行伐除工作。凡土方開挖深度不大于50cm，或填方高度較小的土方施工，其施工現場及排水溝中的樹木，都必須連根拔除。清理樹蔸除用人工挖掘外，直徑在50cm以上的大樹蔸還可用推土機鏟除或用爆破法清除。大樹一般不允許伐除，如遇到現場的大樹、古樹很有保留價值時，要提請建設單位或設計單位對設計進行修改，以便將大樹、古樹保留下來。因此，大樹、古樹的伐除要慎而又慎，凡能保留的要盡量設法保留。

有一些土石方施工工地可能殘留了少量待拆除的建筑物或地下構筑物，在施工前要拆除掉。拆除時，應根據其結構特點，遵循現行《建筑工程安全技術規范》的規定進行操作。操作時可以用鎬、鐵錘，也可用推土機、挖土機等設備。

如果施工現場內的地面、地下或水下發現有管線通過，或有其他異常物體，如地下文物、地下礦物或地下不明物時，應事先請有關部門協同查清。未查清前，不可動工，以免發生危險或造成嚴重損失。

2.場地排水

在挖方工程中，隨著地面不斷被挖低，遇雨時就會在挖出的土坑里積滿雨水，使施工無法再進行下去。施工場地積水不僅不便于施工，而且也影響施工質量。被水浸泡的土壤挖起成為稀泥，用來填方時不便夯實，會造成填土區沉降不均勻，以后在使用填方地面時，將會產生不好的影響。因此，在挖方施工前及施工過程中必須安排好施工場地的排水措施。排水措施有：利用地面自然坡度排水、用明溝排水、用井點排水等。

地面水的排水處理，對于施工場地一般地面積水的排除，主要采用在場地周圍設置臨時排水溝的做法，在山坡地區，邊坡上沿5～6m設截洪溝。使場地內排水通暢，而且場外的水也不致流入。即使采用地面排水或井點排水方式，其積水的匯集和集中排放，還是要使用排水溝渠。低洼處周圍設圍堰或防水堤。排水溝要求：縱向坡度不小于2%；邊坡1∶0.7～1∶1.5；溝底寬及溝深不小于50cm。地下水的處理排水，支渠間隔1.5m或疏些；集水井30～40m一個，深度比溝深1m，截面不小于80cm×80cm，井壁用竹木等作臨時加固。

3.定點放線

首先平整場地的放線，用經緯儀將方格放到地面，自然地形的放線以方格網控制；接著邊坡處以邊坡板控制坡度，水溝等采用30～100m龍門板隔，視溝渠縱坡變化情況而定。

定點放線常用的是方格網法。

（1）在平面圖上按比例關系并確定某一點具有明確的標志點。地形勘測樁號、建筑物、構筑物等為起點，打上方格網。（適用于不規則地形及園林，方格間距20～40cm或根據實際情況自定。）

編號 縱向：1，2，3，4，…

橫向：A，B，C，D，…

方格的大小（邊長）取決于放樣的精度。

（2）將方格網測設到施工現場，對應確定的各交點，打樁編號。

首點確定后，用經緯儀（羅盤儀）定出兩條邊后，以起點為始點，用皮尺或鋼尺按施工圖上方格網的大小，落實在地面上，每個電先用白灰撒上標記，再打樁。

（3）確定等高線與方格的交點，用比例尺換算后（量出）在現場找到位置后用灰撒上標記，訂出輪廓線。

（4）木樁。施工標高有“+”“-”；“+”為挖方，“-”為填方。

施工標高=原有標高-設計標高（保留小數點后兩位）

（5）護樁。為了防止破壞和被土淹沒、被人起走，可設明顯標記（掛旗、涂色）。（二）土方施工

土方施工按挖、運、填、壓等施工順序組織安排。1.挖掘土方

（1）人力挖方。人力挖方一般適用于中小型規模的土方工程，施工點分散，或場地條件惡劣，機械無法進入，采用人工挖掘。

比較靈活、機動，但功效較低，安全性差，在挖掘過程中一定注意安全，隨時檢查排水隱患。方法：1）保證人的工作面積在4～6m²。

2）在1.5m深以上的深度作業時，要用木板，鐵管架等對土壁加以支撐，工具有鍬、鎬、釬、錘等。

注意：推土過程中，對表土層（熟土）加以保護，一般50cm原有的表土層推到一邊，于50cm以下的土（生土）分開堆放，以備后用。

（2）機械挖方。機械挖方適于較大的面積和較大工作量的工程，優點是工效高，施工速度快，施工費用相對較低，在狹窄、邊緣或轉角處，機械操作不到的地方再用人工修整。

機械施工的樁點，樁點要醒目，并隨時檢測工具（推土機、挖掘機、裝載機等）。2.土方運輸

要注意運輸路線的組織及卸土地點的準確，應有專人指揮，避免亂堆亂放，路線呈環形，防止

相互阻礙。30～60m采用推土機；200～300m采用鏟運機施工。

3.土方填筑

土方的填埋質量直接影響后期表面工程的施工使用。（1）填埋順序。先填石方，后填土方。

（2）填埋方式。采用分層填埋，一般工程每層30～60cm，要求質量高的工程在30cm以下。填一層壓實一層，做到層層壓實，在自然斜坡填土時要先做成1∶2臺階，再填土方，保證土

方與斜坡吻合，使新土方穩定。不同土要分層，同層最好不用多種土。填方區底層淤泥，雜質要清除，松土夯實。

4.土方壓筑

土方的壓實根據工程量的大小，可采用人工夯壓或機械碾壓。人力夯壓可用夯、硪、碾等工具；機械碾壓可用碾壓機、振動碾或用拖拉機帶動鐵碾，小型夯壓機械有內燃夯、蛙式夯等。掌握最佳含

水量，分層進行。人力夯：每層不大于20cm，3～4遍；打夯機：每層20～25cm，3～4遍；壓路機等：每層25～30cm（12t，4～6遍；8～10t，8～10遍；5t，10～12遍）；注意均勻，先輕后重，先外

后內。填土的含水量對壓實質量有直接影響。每種土壤都有其最佳含水量（見表1 4），土在這種含水量條件下，壓實后可以得最大密實效果。為了保證填土在壓實過程中處于最佳含水量，當土過濕時，應予翻松晾干，也可摻不同類土或吸水性填料；當土過干時，則應灑水濕潤后再行壓實。

表1 4

各種土壤最佳含水量

尤其是作為建筑、廣場道路、駁岸等基礎對壓實要求較高的填土場合，更應注意這個問題。另外，在壓實過程中還應注意以下幾點。

（1）壓實工作必須分層進行，每層的厚度要根據壓實機械、土的性質和含水量來決定。（2）壓實工作要注意均勻。

（3）松土不宜用重型碾壓機械直接滾壓，否則土層會有強烈的起伏現象，使碾壓工作效率降低。如先用輕碾壓實，再用重碾壓實就會取得較好的效果。

（4）壓實工作應自邊緣開始逐漸向中間收攏，否則邊緣土方易外擠引起坍落。5.人工修整

對于山形，駁岸等自然地形，要進行人工修整，使其符合設計要求。