复杂地形条件下工业园规划中的土石方平衡优化研究

摘要

土石方平衡工程是规划设计中竖向规划的重要内容之一，其中设计标高、土方量的计算对规划设计、投资预算都有重要意义。设计标高的确定直接影响到土石方量，而土方量的计算方法不仅影响到计算过程的效率、计算结果的准确，也会对日后工程进度和成本的控制产生直接影响。
　　当前，确定最优设计标高常见的办法是最小二乘法原理，但在实际建设工程中，由于生产运输、道路坡度和地面高程甚至防洪等很多因素，理论上的最优解通常都无法使用。本文研究尝试着解决复杂地形条件下土方平衡的这一问题，首先是对研究背景、场地平整和竖向规划的概念、设计标高和土石方平衡计算的方法等进行了论述，一并分析了国内外对于这类问题的研究现状和采用的方法。其次对利用计算机与网络技术计算土方量的常规方法进行了归纳，从计算原理、适用范围、计算步骤等方面进行详细的对比分析，总结出这些常规方法的优劣，横向进行了分析对比;第三是对土方量计算中最常用的方格网法和DTM法进行了详细的归纳和精度的分析;最后分析了影响场地平整设计标高确定的因素，阐述了竖向设计的基本步骤及复杂地形应注意的问题，从而制定出整体的竖向定位和走向，达到项目的整体规划目标。
　　在规划阶段对地块的土石方量进行估算，目的不仅在于掌握场地平整的难度和经济型，更重要的是在于验证竖向规划的合理性，及时优化调整方案。以辰溪工业集中区总体规划和辰州工业新区控制性详细规划两个项目为例，利用ARCGIS，GPCAD和CASS7.0软件，通过将最常用的方格网和DTM法相结合使用，对项目区的土方平衡计算并进行实证研究，计算出在复杂地形条件下的相应的土石方平衡优化量，用它指导竖向规划的设计。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题来源

1．2 研究目的和意义

1．2．1 研究目的

1．2．2 研究意义

1．3 研究内容和方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 基本方法

1．4 研究思路和框架

1．4．1 研究思路

1．4．2 研究框架

2 国内外研究与实践综述

2．1 国外相关内容的研究

2．2 国内相关内容的研究

2．3 德化城东工业区控规阶段的竖向规划

2．3．1 规划布局

2．3．2 竖向规划

2．3．3 土方平衡控制

2．3．4 小结

2．4 高阜工业园区土地平整土石方平衡分析

2．4．1 绘制方格网

2．4．2 土石方量的计算

2．4．3 小结

2．5 本章小结

3 土石方平衡的相关概念解析

3．1 竖向规划

3．1．1 竖向规划的概念

3．1．2 竖向规划的基本内容

3．1．3 竖向设计的形式

3．1．4 工业用地对场地竖向规划的要求

3．2 场地标高和平整

3．2．1 场地标高设计的概念

3．2．2 场地平整的概念

3．2．3 场地平整的横纵坡设计

3．3 土石方平衡工程

3．3．1 土石方平衡

3．3．2 土方调配

3．4 本章小结

4 土石方平衡的优化分析

4．1 土方平衡计算的相关问题

4．1．1 确定控制点标高

4．1．2 土石方工程中要注意的事项

4．2 常用的土石方量计算方法

4．2．1 断面法

4．2．2 等高线法

4．2．3 散点法

4．2．4 方格网法

4．2．5 几种方法的比较

4．3 作为计算方法的方格网法的运用

4．3．1 方格网的原理

4．3．2 方格网的计算步骤

4．4 作为验证方法的DTM的精度分析

4．4．1 DTM的原理

4．4．2 DTM的构建方法及注意问题

4．4．3 DTM的精度评定方法

4．4．4 小结

4．5 本章小结

5 工业园实例分析

5．1 辰溪工业集中区案例分析

5．1．1 项目概况

5．1．2 土地平整工程设计

5．1．3 土石方平衡分析

5．1．4 与工业新区规划的衔接

5．1．5 案例小结

5．2 辰州工业新区案例分析

5．2．1 项目概况

5．2．2 土地平整工程设计

5．2．3 土石方平衡分析

5．2．4 与工业新区规划的衔接

5．2．5 案例小结

5．3 本章小结

6 研究结论及展望

6．1 研究结论

6．2 研究创新

6．3 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果