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1、8.3地形图在规划设计中的应用,建筑施工测量 第十五讲 地形图在规划设计中的应用,课 题(章.节)名 称,本 次 授 课目 的 与 要 求,本 次 授 课重 点 与 难 点,掌握按限制坡度选择最短线路方法掌握绘制纵断面图方法掌握场地平整测量计算方法,方格法计算场地平整的步骤,二、按规定坡度选定最短路线,例 设从公路旁A点到山头B点选定一条路线，限制坡度为4%，地形图比例尺为1:2 000，等高距为1m。,A,B,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,80,85,公路,d,（1）确定线路上两相邻等高线间的最小等高线平距。,（2）先以A点为圆心，以d为半径，用圆规划弧，交81m等高线与1
2、点，再以1点为圆心同样以d为半径划弧，交82m等高线于2点，依次到B点。连接相邻点，便得同坡度路线A12B。,在选线过程中，有时会遇到两相邻等高线间的最小平距大于d的情况，即所作圆弧不能与相邻等高线相交，说明该处的坡度小于指定的坡度，则以最短距离定线。,（3）另外，在图上还可以沿另一方向定出第二条线路A12B，可作为方案的比较。,三、绘制已知方向线的纵断面图,例 欲绘制直线AB、BC纵断面图。,（1）在图纸上绘出表示平距的横轴PQ，过A点作垂线，作为纵轴，表示高程。平距的比例尺与地形图的比例尺一直；为了明显地表示地面起伏变化情况，高程比例尺往往比平距比例尺放大1020倍。,（2）在纵轴上标注高
3、程，在图上沿断面方向量取两相邻等高线间的平距，依次在横轴上标出，得b、c、d、l及C等点。,（3）从各点作横轴的垂线，在垂线上按各点的高程，对照纵轴标注的高程确定各点在剖面上的位置。,（4）用光滑的曲线连接各点，即得已知方向线ABC的纵断面图。,10,11,12,13,14,16,15,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,B,A,C,A,b,c,d,e,f,g,h,i,B,j,k,l,C,Q,P,10,12,14,16,四、在地形图上确定经过某处的汇水面积,修筑道路有时要跨越河流和山谷，这时就要建桥或涵洞；兴修水库必须筑坝拦水。如何确定桥梁、涵洞孔径的大小？如何确定水坝的设计位置和坝高
4、？蓄水量？根据汇集于此地区的水流量来确定。把汇集水流量的面积叫做汇水面积。山脊线（分水线）将雨水向两侧山坡分流，所以汇水面积的边界线是一系列的山脊线连接组成的。,汇水面积的确定,从图中可以看出由山脊线所围成的闭合曲线bcdefga就是M点上游的汇水面积边界线。结合气象水文资料可以确定该处的水量，进而给设计桥梁孔径提供设计依据。注意事项：边界线应与山脊线一致，并与等高线垂直；边界线是经过一系列山脊线、山头和鞍部的曲线，并与河谷的指定断面（公路或水坝的中心线重合）,五、地形图在平整场地中的应用,1.将场地平整为水平地面,例 1：1000比例尺的地形图，拟将原地面平整成某一高程的水平面，使填、挖土石
5、方量基本平衡。,（1）绘制方格网,在地形图上拟平整场地内绘制方格网，一般方格的边长为10m或20m。图中方格为20m20m。,各方格顶点号注于方格点的左下角。,52.0,52.3,+1.9,+1.2,+0.6,+1.2,+1.6,+1.2,+0.4,+0.6,+0.3,-0.7,-0.5,-0.7,-1.1,-1.4,-1.9,-1.9,-1.7,-1.7,-2.2,+0.1,48.0,48.2,48.2,47.7,49.2,49.4,49.2,48.5,48.0,50.0,50.5,50.2,51.1,51.5,51.1,50.3,49.7,49.3,48.8,49.9,49.9,A1,A2
6、,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,D3,D2,D1,D4,D5,E3,E2,E1,E4,50,49,48,+2.1,+2.4,51.8,51.1,50.5,51.7,51.7,51.1,50.4,50.7,50.8,50.2,49.5,49.7,49.8,49.3,48.6,48.7,48.8,48.4,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,49.9,-0.2,-0.6,（2）求
7、各方格顶点的地面高程,根据地形图上的等高线，用内插法求出各方格顶点的地面高程，并注于方格点的右上角。,（3）计算设计高程,分别求出各方格四个顶点的平均值，即各方格的平均高程；,将各方格的平均高程求和并除以方格数n，即得到设计高程H。,在本例中，求得的设计高程H=49.9m。并注于方格顶点右下角。,（4）确定方格顶点的填、挖高度,各方格顶点地面高程H与设计高程之差，为该点的填、挖高度，即,h为“”表示挖深，为“”表示填高。并将h值标注于相应方格顶点左上角。,（5）确定填挖边界线,根据设计高程H=49.9m，在地形图上用内插法绘出49.9m等高线。该线就是填、挖边界线。,（6）计算填、挖土石方量,
8、有两种情况：,一种是整个方格全填或全挖方，如方格I、III。,一种既有挖方，又有填方的方格，如方格II。,另现以方格I、II、III为例，说明其计算方法：,方格I为全挖方,方格II既有挖方，又有填方,方格III为全填方,式中 各方格的填、挖面积（m2）,2将场地平整为一定坡度的倾斜场地,例 根据地形图将地面平整为倾斜场地，设计要求是：倾斜面的坡度，从北到南的坡度为-2%，从西到东的坡度为-1.5%。,（1）绘制方格网并求方格顶点的地面高程,与将场地平整成水平地面同法绘制方格网，并将各方格顶点的地面高程注于图上，图中方格边长为20m。,+0.69,+0.19,+0.04,+0.04,+0.34,
9、+0.39,+0.24,+0.14,-0.41,-0.06,-0.11,-0.26,82.15,81.20,80.45,79.90,79.40,79.25,79.85,79.65,79.20,79.75,79.85,78.80,81.40,81.10,80.40,80.20,80.75,80.85,80.30,80.20,81.46,81.16,81.06,80.86,80.56,80.26,80.76,80.46,80.16,80.66,80.36,80.06,80.26,79.76,79.66,79.36,79.06,A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,
10、C3,C4,C5,D1,D2,D3,D4,D5,79.76,79.46,79.86,82,81,80,1.5%,2.0%,G,80.26,79,-0.86,+0.34,-0.66,-0.31,-0.61,+0.19,+0.39,-0.26,（2）计算各方格顶点的设计高程,根据填、挖土石方量基本平衡的原则，按与将场地平整成水平地面计算设计高程相同的方法，计算场地几何形重心点G的高程，并作为设计高程。,在本例中，计算得设计高程H=80.26m。,重心点及设计高程确定以后，根据方格点间距和设计坡度，自重心点起沿方格方向，向四周推算各方格顶点的设计高程。,南北两方格点间的设计高差=20m2%=0.4m
11、,东西两方格点间的设计高差=20m1.5%=0.3m,B3点的设计高程=80.26m+0.2m=80.46m,A3点的设计高程=80.46m+0.4m=80.86m,C3点的设计高程=80.26m-0.2m=80.06m,D3点的设计高程=80.06m-0.4m=79.66m,同理可推算得其他方格顶点的设计高程，并将高程注于方格顶点的右下角。,推算高程时应进行以下两项检核：,1）从一个角点起沿边界逐点推算一周后到起点，设计高程应闭合。,2）对角线各点设计高程的差值应完全一致。,（3）计算方格顶点的填、挖高度,计算各方格顶点的填、挖高度并注于相应点的左上角。,（4）计算填、挖土石方量,根据方格顶
12、点的填、挖高度及方格面积，分别计算各方格内的填挖方量及整个场地总的填、挖方量。,*数字地形图的应用,数字地形图是以磁盘或光盘为载体、用数字方式记录的地形信息，是信息时代的高科技产品。有了数字地形图，可以输出绘制各种比例尺的地形图和专题图。也可以很容易地获取各种地形信息，可以量测各个点位的坐标；可以量测点与点之间的距离；可以量测直线的方位角、点位的高程、两点间的坡度和在图上设计坡度线等。可以建立数字地面模型(DTM)，即相当于得到了地面的立体的形态。利用该模型，可以绘制各种比例尺的等高线地形图、地形立体透视图、地形断面图，确定汇水范围和计算面积，确定场地平整的填挖边界和计算土方量。数字地面模型是地理信息系统(GIS)的基础资料，可用于土地利用现状分析、土地规划管理和灾情分析及城市规划等。数字地形图的应用不受比例尺精度的限制，可以从中获取比白纸地形图精度更高的地形信息。,三维地形图示例,本讲结束,
