土地平整机械与工艺
（三）、填土压实机械 1.填土压实机械分类
① 碾压机械 ② 夯实机械 ③ 振动压实机械 ④ 运土工具压实法
2.影响填土压实质量的主要因素 ① 填土所需压实功 ② 填土中的含水量 ③ 填土的虚铺厚度
土地平整机械与工艺
（四）、土地平整机械 与土地平整有关的机械有平地机、开沟筑埂机等。平地机常常与拖拉机配套使
土方的平衡与 调配原则 03
土方的平衡与调配原则
土方平衡调配工作室土地平整规划设计的一项重要内 容，其目的在于使土方运输量或土方运输成本为最低的条 件下，确定填、挖土方的调配方向和数量，从而达到缩短 工期和提高经济效益的目的。进行土方平衡和调配必须考 虑工程和现场情况、进度要求和土方施工机械，以及分批 施工工程的土方对方和调运问题。经过全面研究，确定平 衡调配的方案后，才着手进行土方平衡与调配工作。
采用激光平地技术平整后的耕地不仅能够洁身农田灌溉用水，而且可以改 善种床条件，有利于控制杂草和虫害，降低化肥使用量，减少环境污染，实现 农田土壤的精细管理。
激光平地作业系统由拖拉机、铲运机（或推土机）、激光自动控制装置三 大部分组成，后者包括激光发射器、激光接收机和控制箱。
土地平整机械与工艺
土地平整机械与工艺
农田平整工程中的田块设计
耕作田块的规模
农田平整工程中的田块设计
土方量计算 02
土方量计算
一.断面法 断面法是用一组等距或不等距的互相平行或垂直
的断面将拟计算的地形、分截成段，分别计算这些段 的体积，再将各段累加，以求得该计算对象的总土方 量。用断面法来计算土方量，其精度主要取决于截取 的断面的间距，间距密则精确度较高，间距大其精确 度则叫粗。断面法根据所区断面的方向不同可分为垂 直断面法和水平断面法。
土地平整机械与工艺
（五）激光平地机械与工艺 激光平底技术就是利用激光束参照平面作为非视觉控制手段，代替常规平
地设备操作人员的目测判断能力，自动控制液压调节系统实现平地铲的升降， 达到精细平整土地的目的。激光平底感应系统的灵敏度至少比人工视觉判断和 平地机上操作人员的手动液压调节系统精确10~50倍。
可就近借土或者适当提高或降低田面设计高程。 2.计算各调配区的土方量并注明在图上。 3.计算各挖填方调配区之间的平均运距，即挖方区土方重心
至填方区土方重心之间的距离。 4.确定土方最优调配Biblioteka 案土方平衡与调配的步骤及方法
土方施工 04
土方施工
1、土的工程分类与性质 为便于确定施工方法和施工成本，根据土质和工程特点，应对土方加以分类。 分类表如下：
1.综合考虑，统筹安排。土地平整必须与道路工程、灌排工程、生态 防护等工程规划相接，同时还要考虑当地的生产习惯、种植方式、机 械效率、水利设施条件等，通常要做出多个方案，进行对比优选。
2.效益最佳的原则。从经济、生态、社会三个方面的效益最佳进行考 虑，保证土地利用工程项目规划的合理性和可操作性。
土方量计算
土方量计算
垂直断面法适于地形纵坡较有规律变化地段的土方量 计算，或者如带状山体、沟渠、河堤、路计算土方量， 较为方便。计算步骤如下：
划分横断面 绘横断面图形 计算横断面面积 计算土方量
土方量计算
水平断面法适用于有大比例尺地形图的小土山丘、洼 地土地平整时估算土方量。利用等高线沿水平方向截取断 面，量出各个水平断面面积后，将相邻两断面的平均面积 乘以等高距，既得分层的体积，最后将各层的体积累加， 即为总土方量。
相结合。这样可以减少土方填挖运输工程费用。 5. 选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序，避免土方
运输出现对流和交叉现象。
土方平衡与调配的步骤及方法
1.划分调配区。在平面图上划出挖填区分界线，并在挖填方 区间划出若干调配区，确定调配区的大小和位置。划分应 注意：
① 划分应考虑开工顺序、分期施工顺序 ② 调配区大小满足土方施工用主导机械的行驶操作尺寸要求 ③ 当土方运距较大或场地范围内土方调配不能达到平衡时，
土方施工
2、土的工程性质 土一般由固体（土颗粒）、液体（水）和气体组成，土的性
质取决于各组成部分的特性及其相对含量与相互作用。 ① 土壤容重和含水量，容重越大越难挖掘，土壤含水量过
高或过低也不利于施工。 ② 土壤的自然倾斜角和安息角，松散状态下的土壤颗粒，
自然滑落而成的天然斜坡面，叫做土壤自然倾斜面。该 面与地平面的夹角，叫做土壤自然倾斜角（安息角）。 ③ 土壤的相对密实度，土壤在填筑后的密实程度。 ④ 土方松散度，土方从自然状态被挖动后，会出现体积膨 胀的现象，与土壤类型有关。
土方的平衡与调配原则
土方的平衡与调配原则： 1. 挖方与填方基本达到平衡，减少重复倒运。 2. 挖填方量与运距的乘积之和尽可能为最小，即总土方运
输量或运输费用最小。 3. 在较大面积土地平整时应考虑田块内土方平衡与全区土
方平衡调配相协调，避免只顾局部平衡，造成全局失衡。 4. 调配应与田间道路、沟渠、水工建筑物的施工用土方量
3.权属完整。土地平整过程中应尽量保持权属界线的完整性，以便管 理，提前测绘好原有权属的界线和土地面积。
农田平整工程的田块设计
土地平整工程的一般要求
⑴要和土地利用工程规划统一起来。 ⑵平整后田块内所有各点高程都应比农渠（或毛渠）引水口的水位低。 ⑶平整后的田面坡度应满足灌水要求，田面纵坡方向应顺着耕作方向和 灌水方向，不允许倒坡。 ⑷应满足一定的平整精度，田面坡度要求均匀一致 。 ⑸平整工作量最小，要求移高填低，就近挖填平衡，运距最短，工效最 高。 ⑹平整后的土地要尽量保持一定的肥力。 ⑺平整土地应以长远为目标，以当前为基础。 ⑻选择机械化施工为主、人工施工为辅的整地方案。 ⑼平整后的土地应加强田间管理。早灌塌实水，重施有机肥，促进土壤 熟化。
农田平整工程中的田块设计
耕作田块的规模
2.山区梯田 梯田主要有坡式梯田和水平梯田两种，前者水土保持效果较
差，所以在山区开展土地利用工程，应以水平梯田为主。 ① 1.梯田断面的基本要素包括地面坡度、田埂高度、埂坎坡
度、田面净宽、田埂占地和田面毛宽等，田面宽度一般不 小于3m，田坎坡度的稳定性以田坎外坡的稳定安全系数k 表示，k取决于土壤的凝聚力和内摩擦角，通常k采用 1.2~1.5. ② 2.梯田规模以长度100~200m,面积在1~2hm2为宜，形状因 地势而异。道路设置以斜线形或者“S” 形布设。
土地平整机械与工艺
二、土地平整工程机械 （一）、土方开挖机械
常用的土方开挖机械有推土机、铲运机、单斗挖土机、多都挖土机、装载机 等，此外，还有利用水力挖土方施工的施工方法，即水流经高压泵产生压力， 通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形 成泥浆和泥块的混合，再由立方泥泵及输泥管吸送到堆土区，可用来填平低 洼地或圈堤筑坝。 （二）、土方挖运机械选择 主要考虑以下几点 ① 当地形起伏不大、其坡度在20度以内、挖填平整的土方面积较大、土的含水 率适当、平均运距在1km以内时，宜选用铲运机施工方案。 ② 当地形起伏较大、一般挖土高度在3m以上、平均运距在1km以上、土方工程 量较大且集中时，常选择正铲机配合自卸式汽车进行施工配套方案，必要时 可在弃土区配备推土机平整土堆。 ③ 对于含水量较小、挖深较小、运距较短的基坑，开挖时可选择推土机、铲运 机或正铲机配合自卸式汽车的施工配套方案；当地下水位较高、土质松软时， 可采用反铲、拉铲或抓铲机配合自卸式汽车的施工配套方案。 ④ 对于移挖作填或基坑及管沟的回填，其运距在60~100m时，可选用推土机施 工。
农田平整工程中的田块设计
土地平整工程中影响地块的因素
1.地块长度 2.地块宽度 3.地块形状 4.地块方向 5.地块高程
农田平整工程中的田块设计
耕作田块的规模
1.平原区田块规模 ① 平原旱作区，多数种植小麦、玉米、棉花等、地
形平坦，适合大型农机具作业。典型田块规模一 般在10~15hm2. ② 平原水田区：种植水稻为主，水稻格田要求通过 土地平整，并确保格田内部高差在3cm以内，格田 之间以田埂为界，埂宽一般在10~20cm，埂高以 40cm为宜，一般格田长度保持在60~120m之间， 宽度保持在20~40m较为恰当。机械化程度较高的 地方，格田可以适当大一点，地形起伏大的地方 就应该小些。
土方量计算
土方量计算
6、土方总量计算，将挖方区所有方格计算土方量汇总，既得该场地挖方和填 方的总土方量。
土方量计算
三、表格法 表格法是针对方格网法计算麻烦而编制的一种实用表格。 逐一计算出各网格内依据设计的填挖高度而计算出每个方 格内的土方量，最后分别累加各方格的填挖土方量得出平 整后的总土方量的一种实用表格。 四、散点法 适用于地形稍有起伏，但变化比较均匀，不太复杂的地形， 而且要求在同一地块的填挖土方量平衡，步骤包括打桩、 计算田面平均高程、挖填方计算。打桩的位置选择在田面 中任何一个能代表不同高程的位置。 五、数字高程模型（DEM）法 建立同一区域的原始地表DEM和设计数据的DEM，格网间 距一致，以单位网格的面积为积分单元，对整个施工区域 进行求体积积分，算出总土方量。
土方量计算
土方量计算
土方量计算
3、填挖高度计算，每个方格的桩点的填挖高度，等于该桩点的原地面高程减去 设计高程：
填挖高度=原地面高程-设计高程 得数为正数时表示挖方深度，得数为负时表示填方深度。 4、计算零点位置，所谓零点就是指方格网线上不挖不填的点，零点连线就是施 工零线，它是挖方和填方的分界线。零点位置计算：
激光平地工作原理
在设计好的地块控制点垂直安装激光发射器的三角支架，接通电源即 以设计的较高速度旋转，在需平整地块上方形成一个按设计坡度和坡向的 激光扫描平面，此为平地参照面，它控制着此参照面与地面上任何一点的 距离，即控制平地铲刀的升降高度。在平地的铲运机（或推土机）前进方 装有竖杆激光接收器，当铲运机随地形变化忽高忽低运行时，其上的接受 器接受激光束的信号并检测变为电信号传至机手身边的控制箱，并使指示 灯显示填挖信息，自动控制（或操纵者手动控制）铲运机的液压系统，液 压活塞变化使铲刀相对位置变化。所以，当铲运机的铲刀的初始位置根据 平地设计高程确定后，无论地块地形如何起伏变化，液压系统均能将铲刀 与平地参照面间保持恒定值。