土地平整计算的原理与方法思维导图

平整后的田块应有利于作物的生长发育，有利于田间机械化作业，有利于水土保持，满足灌溉排水要求和防风要求，便于经营管理。

耕作田块大小的确定应综合考虑地形起伏情况、田间工程难易程度、是否便于耕作和排灌等方面的情况，方田的大小和形状受田间渠系和道路的走向控制。在平原地区方田长度一般为500～800米，宽度一般为200～300米，方向为南北向。

耕作田块的设计必须保证排灌畅通，灌排调控方便，必须保持一定的田面坡降。纵向（灌水方向）坡降应小于1／500，横向以水平为宜。

为保证耕作田块的土壤质量及当年增产，土地平整时应尽量保留耕层熟土，保蓄底墒，打碎土块，深耕细作。要重施有机肥，巧施速效肥，挖方部位的施肥量至少应为填方部位的2倍。要选种耐瘠作物，加强田间管理。

土地平整挖、填土方量要基本相等。填方地段和挖方合槽地段均需留有一定虚高，一般虚高应为回填厚度的20～25％。

土地平整工程通常采用“倒行子法”、“抽槽法”和“全铲法”等三种方法，每种方法都有各自的优缺点，采用何种土地平整方法，应根据地块的地形地貌状况、土地平整方式等具体情况确定。

倒行子法是一种机械与人工结合的平整土地的方法。具体操作分两步进行：

然后进行划行取土。沿开挖线，以l米宽度分别向上向下划行，确定取土带和填土带。平整时先挖第一取土带，直至标准地面以下7寸，将土填入第一填土带，将第二取土带厚约7寸耕层肥土，填入第一取土带槽底。再开挖第二取土带生土，填入第二填土带，同时将第三填土带表土反卷在第二填土带上，如此抽生留熟，依次平整。

采用此方法平整土地有两大优点：可保留表土，保持地力均匀；平地加深翻，可达到改良土壤的目的。但此方法操作较为精细，影响施工进度。

抽槽法也是一种机械与人工结合的平整土地的方法。具体操作分三步进行：

然后开槽平整。根据设计划行，开槽取土。熟土放至槽梁，生土垫至低处。

最后搜根平梁，进行合槽。

采用抽槽法平整土地的最大好处是，可同时开多槽，进度快，工效高。缺点是，合槽时，梁上表土不易保存，造成地力不匀。

全铲法是一种主要依靠机械进行土地平整的方法，在具体操作时，把设计地面线以上的土一次挖去，起高垫低。

这种方法适于机械平整，工效高。但出现生土多，地力不易恢复。人工平地不宜采用此种方法。

方格网法计算土地平整挖填土方量的基本原理是：把要平整的土地分成若干方格，测出各方格点的高程，计算出它们的平均高程，根据平均高程和设计坡度，求出填挖边界和各方格点的填挖数，最后计算挖填土方量。以下以河北省阜城县土地整理项目区中的一个典型地块（400×400米）为例，介绍方格网法计算挖填土方量的简要过程。

先在要平整的地块内测设方格网，方格的大小根据地形繁简程度和施工方法而定，一般人工施工多用20×20米方格，地而起伏较大时用10×10米；机械施工多用40×40米或100×100米。因项目区地形起伏不大，且以机械施工为主，方格的大小拟采用100×100米，各方格点按所在的横纵行列编号（如2.1等），测设完毕绘制一张略图。

用水准仪实地测量各方格点的水平读数（精确到毫米），为以后运算方便需将该水平读数换算成海拔高度。各点的高程值应按点号记录在设计图中各方格点的右上角。

由于各方格点所控制的面积不相同，四角点和周围边点控制的面积较中问各点所控制的面积小，采用算术平均法计算平均高程会产生一定的误差。一般采用加权平均法来计算，以一个方格的四分之一作为一个单位面积，定其权为1，那么各点的权分别是：角点为l（a角=1），边点为2（a边：2），中心点为4（Q中=4）。加权平均法就是把各方格点的高程分别乘上各点的权，求得总和后，再除以各点权数总和，此加权平均值即为项目区的设计高程（H）。照此方法计算，此典型地块的加权平均高程（H）为12.584米。

H=[a角（H角1+H角2+H角3+H角4）+a边（H边1+H边2+…+H边12）+a中（H中I+H中2+…+H中9）]／（4 a角+12 a边+9 a中）

=[1×（12.810+12.466+12.488+12.618）+2×（12.818+12.615+12.680+12.302+12.374+12.460+12.545+12.502+12.601+12.854+12.811+12.730）+4×（12.684+12.614+12.594+12.612+12.481+12.488+12.400+12.481+12.534）]／（4×1+12×2+9×4）

=12.570（米）

为排水需要，每块方田都平整为南高北低的斜平面，纵向坡降1／5000，横向水平。因方田形状规则，故其重心点必然在“土方工程设计图”中纵坐标为2的那条近东西向直线（0-2）上，因平整后东西向水平，此线上各点的高程均为12.570米。南北向两方格点间的设计高差为0.02米（100×1／5000），以设计高程12.570米线为基准，各方格点的设计高程是向南递增0.02米，向北递减0.02米。各点设计高程的推算，均直接在略图上进行，设计读数写在各方格点的右下角。

当各方格点的设计高程计算校核无误后，可按下式计算各点填挖数：

式中：填挖数为“+”时，表示挖方；

填挖数为“-”时，表示填方。

各点的填挖数在略图上直接算出，写在各点设计高程下面。

在方格的挖方点与填方点之间，必定有一个不挖不填的点，即填挖边界点（零点），把所有相临的零点连接起来，就是填挖边界线（零线）。零点和零线是计算土方量和施工的重要依据。

计算零点位置的方法所依据的是相似三角形的比例关系（图1）。

图1零点位置计算示意图

因为xl／h1=l／（hl+h2），所以Xl=l.hl／（hl+h2）

式中：

X1——零点①距填挖数为h1的方格点的距离。

Xl=100×0.130／（0.130+0.084）=60.75米

同理，求出各零点②，③，④，……⑦的位置，然后在图上连出零线，并在实地根据方格点找出相应的零点位置，用白灰撒出零线，作为施工时的填挖边界（图2）。

图2填挖零线设计图

根据零线位置和各方格点处的填挖数，即可分别算出各方格中的填方量和挖方量。这样算法虽准确，但计算工作量大，本设计采用近似算法。在一个方格中不分别计算零线两侧的填方量和挖方量，而是把方格四个格点填挖数的代数和乘以四分之一方格面积，作为该方格中应运进的填方量或要运出的挖方量。通过计算本方田的总填方量为5975.00立方米，总挖方量为5920.00立方米（图3）。

总填方量和总挖方量在理论上应相等，但因为存在测量和计算误差，两者总有些出入。为了求得填、挖土方量相等或相近，需要多次调整设计高程，计算填、挖土方量。反复调整工作可使用相关计算软件来完成。