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設計等高線(xiàn)法豎向設計在總圖設計中的實(shí)際應用
[摘要] 通過(guò)多種不同項目實(shí)例來(lái)描述設計等高線(xiàn)法豎向設計在總圖設計中的應用，并與常用的其它表示方法進(jìn)行對比來(lái)反映其優(yōu)缺點(diǎn)，能在以后項目豎向設計中做到更完善、合理。
[關(guān)鍵詞] 設計等高線(xiàn)法 土方計算 效率 場(chǎng)地平整
在各種不同類(lèi)型項目的豎向設計上，可以采用多種不同的方法來(lái)表示，并且最終會(huì )反映在圖紙上。設計等高線(xiàn)法豎向設計在總圖設計的工作過(guò)程中，除了可以表示豎向設計成果以外，還可以有很多實(shí)際的應用，本文就將通過(guò)多種實(shí)例來(lái)介紹其實(shí)際應用。
1、豎向設計表示方法
豎向設計的表示方法主要有設計標高法、設計等高線(xiàn)法和局部剖面法三種。一般來(lái)說(shuō)，場(chǎng)地豎向設計常用設計標高法和局部剖面法表示，而用設計等高線(xiàn)法表示的很少，除非對室外場(chǎng)地要求很高的情況或者一些特殊的要求下，會(huì )采用此方法。
1.1 設計標高法
設計標高法是將場(chǎng)地、道路、排水及其它項目在豎向設計中，確定各項目的主要控制點(diǎn)(如場(chǎng)地各臺階，道路起止點(diǎn)、交叉點(diǎn)、變坡點(diǎn)，建構筑物的室內外地坪，排水設施溝頂、溝底等)的設計標高后，將其標注在圖紙上。
1.2 設計等高線(xiàn)法
設計等高線(xiàn)法是用等高線(xiàn)表示設計場(chǎng)地、道路、邊坡、擋護工程、交叉路口和停車(chē)場(chǎng)等的設計地形情況。設計等高線(xiàn)法表達地面設計標高清楚明了，能較完整表達任何一塊設計用地的高程情況。
1.3 局部剖面法
局部剖面法可以反映重點(diǎn)地段的豎向設計情況，如場(chǎng)地總體布局時(shí)臺階分布、場(chǎng)地設計標高及支擋構筑物設置情況最為直接。在豎向設計過(guò)程中，必須采用此方法來(lái)對設計標高法以及設計等高線(xiàn)法進(jìn)行補充完善。
在總圖設計中，一般都采用設計標高法進(jìn)行豎向設計表示，這樣制圖簡(jiǎn)單，觀(guān)看也較直接。而采用設計等高線(xiàn)法能夠很直接的表示出設計場(chǎng)地、道路等設施與原有地形圖之間的關(guān)系。局部剖面法作為上述兩種表示方法的補充。
為了能反映設計標高法與設計等高線(xiàn)法在圖紙上的表示不同，以同一個(gè)區域的設計圖紙來(lái)對比，圖1為設計標高法，圖2為設計等高線(xiàn)法，圖3為局部剖面法對兩種表示方法進(jìn)行補充。
2、設計等高線(xiàn)法在總圖設計中的實(shí)際應用
設計等高線(xiàn)法雖然是豎向設計的一種表示方法，但是利用設計等高線(xiàn)法的特性和原理，可以應用在場(chǎng)地粗平土、道路、排水、土方計算、排土場(chǎng)等項目的總圖設計中。
2.1 場(chǎng)地粗平土
盡管目前有很多軟件都可以快速的進(jìn)行場(chǎng)地的粗平土設計、繪圖工作，但在地形較復雜、設計場(chǎng)地臺階布置復雜的情況下，可以將場(chǎng)地的局部位置單獨取出，采用設計等高線(xiàn)法來(lái)確定填、挖方邊坡的高度，并確定是否需要進(jìn)行擋護設計，以?xún)?yōu)化場(chǎng)地的設計范圍及標高。
下面將通過(guò)實(shí)例來(lái)詳細描述設計等高線(xiàn)法在場(chǎng)地粗平土中的實(shí)際應用，見(jiàn)圖4。
圖4
上圖為場(chǎng)地某個(gè)局部區域挖方邊坡的示例，具體應用方法如下：
�、� 在確定好場(chǎng)地范圍后，以場(chǎng)地范圍線(xiàn)為基線(xiàn)，向挖方區域進(jìn)行偏移，如邊坡坡比采用1：1、1：1.25，臺階高度為10m，錯臺寬度為2m，等高線(xiàn)等高距為1m，那么坡比為1：1、1：1.25的部分分別向外偏移1.0m、1.25m，設計等高線(xiàn)的高程則相應的增加1m，再與地形相連接，如圖中A、B點(diǎn)。
�、� 按照上述的方法，繪制出所有設計等高線(xiàn)并與地形等高線(xiàn)相接，就獲得本圖中的設計邊坡，邊坡總高度約20m。
�、� 考慮到邊坡高度為20m左右，如為了減少邊坡高度，本圖的方法為調整場(chǎng)地的設計標高，將場(chǎng)地的標高由原來(lái)的705m調整為710m，按照設計等高線(xiàn)法確定的此處邊坡高度約為5m。同樣可采用調整場(chǎng)地范圍線(xiàn)的方法來(lái)調整邊坡高度。
�、� 本圖采用的在坡腳處設計一段擋土墻，擋土墻標高最高處為5m，同樣的方法可以減少邊坡的高度。
綜上所述，采用設計等高線(xiàn)法可以很直觀(guān)的對場(chǎng)地的豎向設計進(jìn)行優(yōu)化。
2.2 場(chǎng)地細平土
在場(chǎng)地細平土工作中，采用設計等高線(xiàn)法來(lái)表示，可以更直觀(guān)的反應設計地形的坡向情況，能直觀(guān)的反映室外散水坡、場(chǎng)地、道路邊溝處的標高情況，地表雨水的流向。
下面將通過(guò)實(shí)例來(lái)對比設計等高線(xiàn)法與常用的設計標高法在場(chǎng)地細平土中的應用，見(jiàn)圖5。
圖5 ①為設計標高法;②為設計等高線(xiàn)法
2.3 土方量計算
在場(chǎng)地粗平土用等高線(xiàn)法表示后，可以利用設計等高線(xiàn)與相同標高的自然等高線(xiàn)形成的封閉區域面積進(jìn)行土方計算，采用相鄰標高區域平均面積與相鄰標高差相乘的方法，如圖6。
圖6 ①為設計邊坡 ②為各設計標高封閉區域面積
圖6為場(chǎng)地某個(gè)局部挖方邊坡處的土方計算模型，在獲取各設計等高線(xiàn)與相同標高自然等高線(xiàn)之間封閉區域面積后，采用表格的形式計算土方，見(jiàn)表1。
本示例高差設置為5m，如采用1m高差來(lái)計算則精度更高。
廢物填埋庫、排土場(chǎng)的設計中，也可按照一定的條件進(jìn)行設計等高線(xiàn)法繪制，然后采用相同的方法進(jìn)行庫容計算。
3、結論
設計等高線(xiàn)法作為豎向設計的一種表示方法，在總圖設計中有很多實(shí)際應用，最典型的的為交叉路口的豎向設計，本文也僅列出了其它三種較常用的應用。
在利用設計等高線(xiàn)法時(shí)，如果需要利用到自然地形，則需要對地形圖中一些特殊地段(如農田、陡坎等)進(jìn)行等高線(xiàn)化處理。
采用設計等高線(xiàn)法繪圖最大的缺點(diǎn)就是繪圖復雜，比較耗時(shí)，效率比較低，故在總圖設計中作為一種輔助工具來(lái)使用。若針對某種應用在CAD上進(jìn)行定向的二次開(kāi)發(fā)，就可以解決效率問(wèn)題，設計等高線(xiàn)法就可以在總圖設計中起到更多的輔助作用。
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