浅析土地整治项目中土地平整工程的原理与计算方法

摘 要：在梳理土地整治项目中，会发现土地平整工程是起着核心作用而存在的，它直接对整个项目的质量效果有着深远影响，投资收益等综合效益。本文从项目实际出发，以陕西省定边县北畔村土地开发项目区一典型田块土地平整为例对其原理与计算方法进行分析研究，可为提升土地整治项目中的土地平整工程设计效果，并为优化方案提供一定的借鉴和参考，从而达到提升土地整治项目整体综合效益的目的。

关键词：土地整治；土地平整；土方量；方格网法

中图分类号：S281 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133162

引言

随着长期以来积累的人口压力，我国存在着潜在的粮食危机，若要确保国家粮食安全，最根本的是要确保国家耕地安全。从而迫使政府部门提出强硬保护耕地的要求，力保耕地面积不破1.2亿hm2红线。为此，国土整治项目成为了许多地方国土部门争相申请的项目之一，他们在政府投资的基础上，项目区五大整治要素是田、水、路、林、村，通过对它们的综合整治是提高土地质量的必要手段，在此之上，从而达到改善生态环境和农业生产条件的最终效果。土地整理项目中的核心内容是对土地平整进行实施，有利于农田灌溉的实施，农业机械化、高产稳产性的建设，对基础农田的安全具有重要意义。但由于大量的土地平整工作，高投资的特点，为了确保工程质量的完成，工作人员必须熟悉土地平整工程的基本原理和计算方法。

1 原理与方法

1.1 原理

土地平整工程作为项目中重要的组成部分，土地平整规划应与实施相协调与其他土地整理项目。土地平整的基本原则是获得耕地、道路、防护林、农田灌溉和排水渠、机井、泵站、输线和村等有机结合，在运行过程中进行全面规划、合理布局。用“运河上的地形，村，平道”的原则，运河路踏石，侧面板。对干、枝、茎、枝、横管的大方、生产方式和点为小党，指导运河，并套小广场，每一个测量的土地形成一个网格。应付排水、道路、骨架，然后平整土地，在党的建设中。

1.2 技术要求

灌溉和排水的要求，并风，以方便现场的运作和管理。农田的大小应考虑地形起伏，对工程领域的困难，有利于农业和灌溉和排水等，确定，运河系统和道路的领域来控制土地的测量的大小和形状。一般测量在平原地区长度控制在800m范围内，宽度一般控制在300m，南北方向。农田设计要建立在能保证畅通的灌溉和排水、灌溉和排水控制方便。在边坡的设计保持一定程度的领域，最好是横、纵坡小于3‰。进行柔和的土壤表层，尽可能在土地平整基础上保存熟土，记得把土块，继续推进，确保养殖场土壤和粮食产量提高质量。在坚持“有机肥、乔速效肥”的原则下，开挖部位的施肥量应大于补部的2倍。在种植方面，抗种植作物：加强田间作业管理。土地平整、挖填土方量保持基本等价。填充位置和开挖槽位置必须保持一定的虚高，大多数情况人为高回填厚度保持15%～20%左右。

1.3 基本方法

常用的土地平整工作有“倒行子法”，其次是“抽槽法”与“全铲法”等方法，这些方法都拥有各自独有的特点与优势，当然也存在一些不足之处，它们都发挥着不一样的作用，应该因地制宜，采取不同的方法时，由于不脱离现实。

1.3.1 倒行子法

倒行子法，平坦地的一种方法，是机械和人工相结合的方式。具体步骤是：根据设计开挖线测量，土壤，围绕开挖线进行开挖，顶部和底部分别排lm宽，与地球和填写必须确定。平挖第1个地球带，直到25cm的标准地面，第1个充满将填补，采取了第2个地球约25cm厚的表层土壤肥料，填补在第1个地球或槽年底。然后原土开挖二地球带、带、填写第2填充同时以第3填充表土回转二填补，所以要不断抽生留熟，能起到很好的效果。

平整土地，该方法有2个优点：保持表层土壤，保持土壤肥力均匀；地上深化翻整，可以达到土壤改良的目标。但这种方法操作相对较细，影响施工进度。

1.3.2 抽槽法

抽槽法是一种人运用机械，将两者结合的平整方法。它具有3个要点，其具体步骤是：首先，人们应该对土地进行相关的勘察，并设计出方案，制定好开挖线。然后保持插槽的平坦的和水平。根据设想，划槽土。返回到松软的土槽梁，原土垫层较低。最后找到了根扁梁，进行油箱。

抽槽法是用来平滑的最大优点是可以在同一时间段开放，进步很快，工作效率高。缺点是，槽上的梁表面上不易保存，造成土壤不均匀。

1.3.3 全铲法

全铲法是依靠机械铲法进行施工的，它是一种常用的土地平整方法。操作方式时将设计的地线以上的挖到土壤，高垫低。该方法适用于机械调平，拥有较高的平整效率。但缺陷十分明显，生土、土壤肥力容易遭到长久破坏。在人工地面施工不建议使用该方法。

2 平整中土方量的计算

在土地平整中，对于土方量的具体计算有多种方式使用。相对于网格法计算法、梯形法（分割法）、辛布莱体（抛物线法）、轮廓等人工计算方法，当前很多计算机模型也提供了不少计算方式。比如CASS常用MAPGIS制图软件，TFT土方计算绘图软件，数字高程模型（数字高程模型DEM），等[4]。利用相关软件，精度高，速度快，效率高，体积大。但其工作原理，与传统的计算方法没有实质性的差异，高精度的地形图应是基本的数据。但具体实施过程中的困难就是，大多数施工都在平原地区，其地面落差并不超过1m。当然，没有地形图，计算基本数据。必须根据一定的规则采集项目面积的每一个离散点的地面高程，然后到土方量的计算。网格方法c步骤进行了计算依据，有必要在这对传统计算方法的基本原理。

网格法计算土地平整挖填土方量的基本原则是：平坦的土地分成若干个正方形，测量格的高度，计算出它们的平均高程，根据平均高程和坡度的设计，和填挖挖几个边界和晶格的两侧，最后挖填土方量的计算。

在定边县北面的一个典型的情节下村土地开发项目（400m×400m）为例，介绍了网格计算的方法填土方量的简要过程。

2.1 方格网的相关测设

测设的第1步就是在平整的土地设一个正方形网格，和大小的正方形根据地形和冗长的施工方法，一般多用人工建设20m2×20m2，以波动在10m×10m；机械施工多用40m×40m，或100m×100m。由于救灾不大，并以机械施工为主，提出了网格的大小100m×100m，格按横向和纵向的行列数（例如，2.1等），完成布置图的绘制。

2.2 各方格点处的地面高程测量

RTK测量各级格阅读或场（精确到mm）。这时候要注意的是网格点的右上角用来记录每一点的高程值。

2.3 计算方格网的平均高程

由于各控制点的面积不一样，四点和周边的边缘控制要求在各区域的控制面积小，算术平均法计算的平均高程会产生一定的误差。一般采用加权平均法计算，以1/4的正方形面积为单位，其重量为1，然后每一点，分别是：角点的重量为L = 1）（一个角度，边缘点为两（2）边：中心为4（Q中 = 4）。加权平均法是使晶格的高程分别在动力上，得到组合后，各点按总重量分，加权平均是工程区高度（h）的设计。根据该方法，加权平均高度（h）的典型图为12.584m。

2.4 计算斜平面上各方格点的设计高程和填挖数

倾斜平面，控制纵向坡度在1/5000，横向水平。由于测量土地的规则形状的重力中心点必须在“工程设计”2的近东西向的直线坐标（2-0），由于平整的东西水平后，线上各点标高12.570m。南北2个网格点的设计高程差为0.02m（5000×1/100），以设计高度为基准的12.570m，格构设计标高为南0.02m，向北递减0.02m。每一个点的设计标高，都直接在草图上，设计的阅读是写在右下角的格子里。

当对格的设计标高进行计算和验证时，可以按各点的按型计算：

填土数=地面标高。设计标高

公式中：填挖数为“+”，称开挖；

填挖数是“-”，表示填方。

每一个点上的填挖次数直接计算在草图上，写在书中的每一个点下的设计标高。

2.5 计算零点位置，画出填挖边界

有一个点必须在开挖和填充网格之间，不挖不填挖边界点（零点），与所有相邻的零相连接，是填充挖边（零线）。零、零线是土方量计算的重要依据和施工。在此基础上，零位的计算方法与三角形关系的比例相似（见图1）。

因为xl/h1=l/（hl+h2），所以Xl=l・hl/（hl+h2）

式中：

l―方格边长；

h1、h2―方格两端的填挖数的绝对值；

X1―零点①距填挖数为h1的方格点的距离。

如在“土方工程设计图”中，0-3点与0-4点填挖数的绝对值分别为hl（0.130）和h2（0.084），方格边长为Z（100），0-3点至零点①的距离为x1，则：

Xl=100*0.130/（0.130+0.084）=60.75m

同理，求出各零点②，③，④，……⑦的位置，在图上连出零线，通过实地根据方格点找到相应的零点位置，然后用白灰撒出零线，施工时以此作为填挖的边界（见图2）。

2.6 计算填挖土方量

根据零位和点对填挖的次数，可以分别计算出双方当事人的数量和开挖量。该算法是准确的，但计算工作量大，设计采用近似算法。在一个正方形中不计算两边的填充和挖掘的零线，但填补挖了4个点的代数和乘以一个1/4的正方形区域，如在网格中的填充量或开挖量进行。通过计算土地的总测量量为5975m3，总开挖量为5920m3（见图3）。

由于理论方式与实际操作中存在一定的误差，填量与开挖量并不一定对等，但为了减少相应的误差应该多次调整相应的程高，在反复测量与计算中实现。另外，也可以借助相关的计算机软件来进行计算，这样是减少误差的有效方式。

本文从项目实际研究，以陕西省定边县北畔村土地开发项目区一典型田块土地平整为例浅析土地整治项目中土地平整工程的原理与计算方法，可为提升土地整治项目中的土地平整工程设计效果，并为优化方案提供一定的借鉴和参考，从而达到提升土地整治项目整体综合效益的目的。

参考文献

[1]王玉珏.耕地面积增减变化及对粮食生产能力的影响――以山西省为例[D].中国农业科学院硕士学位论文，2009.

[2]廖兴勇.重庆丘陵山区土地整理模式及其关键技术研究[D].西南大学博士学位论文，2012.

[3]江平，周连，卓荦，贺申泰.土地整理中土地平整工程的若干方法探讨[J].国土资源科技管理，2007（5）.

[4]R龙.基于DEM内插的工程土方量计算方法研究[D].兰州交通大学硕士学位论文，2015.

作者简介：舒锟（1984-），男，陕西西安人，贵州大学，硕士研究生，中级工程师，主要从事土地整治项目、土地规划等相关工作。