数据库技术在大面积场地平整施工方案优化中的应用 5页

南京建筑工程学院学报2000年JournalofNanjingArchitecturaland第　3　期CivilEngineeringInstituteSumNo.54文章编号:10032711X(2000)0320067205数据库技术在大面积场地平整X施工方案优化中的应用彭宝华(东南大学基建办,江苏南京　210009)摘　要:应用数据库技术处理数据,计算大面积复杂场地平整的挖填量,优化挖填施工方案。关　键　词:数据库技术;场地平整中图分类号:TU72112　　文献标识码:B　　在工业及民用建筑中,场地平整通常是一项必不可少的工作。对于新建大型工业企业或大型建筑群,所涉及的该类土方施工往往面积大,土方挖填数量也大。尽可能利用场地地形条件,合理地设定场地标高,选择合适的泄水坡向及坡度,对于减少挖填土方量,节约施工费用,加快施工进度,具有重要经济价值。大面积平整场地挖填土方量的计算通常采用网格法,当面积大、网格多、地形复杂时,需处理的数据多,计算繁琐,在短时间内不容易实现多个方案的试算,难以进行方案优化。计算机的应用使得数据处理变得十分简单,利用数据库管理系统处理有关数据,可迅速获得计算结果。由于其准确、快速、易于修改的特点,使我们有可能方便地调整挖填高度,通过试算最终获得既符合现场挖填要求又比较经济的优化方案。本文分析场地平整的计+算过程,提出以FoxBASE作为辅助工具调整和试算的方法。1　方格网法的计算及提示111　计算步骤11划分施工场地为定边长a的方格网;21计算或测出各方格角点的自然地面标高Hn;31确定场地土的最后可松性系数K′s;41确定场地坡向及坡度ix、iy;51确定场地理论设计标高H0根据坡度计算各方格角点的设计标高H′n;61确定各方格角点挖填高度hn;71根据各方格四个角点的挖填高度应用相应的体积公式计算挖填量Vwn、Vtn,汇总求得X收稿日期:1999212206作者简介:彭宝华(19512),男,江西人,助理工程师,学士1©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n68南京建筑工程学院学报2000年按场地理论设计标高计算的总挖填量Vw0、Vt0;81考虑可松性系数影响,计算场地设计标高调整高度$h,根据调整后的设计标高H′0再次计算各方格挖填量,同时计算场地边坡土方,汇总求得场地的总挖填量Vw、Vt。112　有关计算及其公式(1)根据场内土方挖填平衡原则,计算场地理论设计标高H0[1]H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)ö4N(1)式中H1——为一个方格仅有的角点标高H2——为二个方格共有的角点标高H3——为三个方格共有的角点标高H4——为四个方格共有的角点标高N——总方格数(2)计算各角点设计标高H′n[1]H′n=H0±Lxix±Lyiy(2)式中Lx、Ly——该点与X、Y方向距场地中心线的距离ix、iy——该点与X、Y方向的泄水坡度“±”——该点比H0高取“+”,反之取“-”(3)计算各角点挖填高度hn[1]hn=H′n-Hn(3)式中Hn——角点的自然地面标高(4)按场地的理论设计标高计算各方格挖填量Vwn、Vtn,以及挖填方面积Fwn、Ftn,汇总求得总挖填量Vw0、Vt0,总挖填面积Fw,FtVwn、Vtn=f1(a,hn)(4)Fwn,Ftn=f2(a,hn)(5)式中　f1(a,hn),f2(a,hn)为根据方格的四个角点挖填高度所确定的体积公式和面积公式Vw0、Vt0=∑Vwn,∑Vtn(6)FwFt=∑Fwn,∑Ftn,(7)(5)计算场地设计标高调整高度$h及场地设计标高H′0$h=Vw0(K′s-1)ö(Ft+Fw·K′s)(8)式中　K′s——场地土的最后可松性系数H′0=H0+$h(9)　　根据调整后的设计标高,按照上述(2),(3),(4),(5)项计算公式再次计算,同时考虑边坡土方,汇总得土方挖填总量。113　上述计算提示11计算主要分为两方面:一是针对方格各角点,计算各角点设计标高及挖填高度;二是针对各方格,根据方格四个角点的挖填高度计算土方挖填量。提示我们可用两个数据库文件分别记录处理上述问题。©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n第3期　　　　　彭宝华:数据库技术在大面积场地平整施工方案优化中的应用6921主要影响挖填量的是场地设计标高和坡度的设定,提示可调整其数值优化挖填方案,如选择适当,可充分利用地形条件减少工作量,节约工程费用。+2　利用FoxBASE方格网法计算的方法211　基本思路+[2]11挖填数据计算:利用FoxBASE建立两个库文件,第一个记录场地基本数据,每条记录对应于一个角点,通过数据间的计算获得该角点设计标高及挖填高度;第二个记录方格数据,每条记录对应于一个方格,根据其角点编号从第一个库文件中取得方格四角点挖填高度数据,选择相应体积公式计算获得各方格挖填量。21方案优化:利用输入语句调整坡度及场地挖填标高,通过试算优化施工方案。212　具体方法21211　绘制方格网及编号11按方格分布绘制示意图(图1)。21设定X,Y轴向及场地坡度ix,iy。31给方格及各方格角点编号(最好按顺序编排以便于输入和检查)。+21212　利用FoxBASE建立库文件11场地基本数据和挖填数据库结构图1　绘制方格网及编号角点自然共有场地X向坡Y向坡X向坡Y向坡整体标局部标可松性设计挖填编号地面高方格数平均高度距离度距离度影响度影响高调整高调整影响标高高度3N3Hn3XH03XL3YLXHYH3TH13TH2$HH′0hn21挖填量库结构方格角点角点角点角点N1挖填N2挖填N3挖填N4挖填方格填方格挖方格方格编号编号编号编号编号高度高度高度高度面积面积挖方填方3N3N13N23N33N4h1h2h3h4FtFwVwnVtn　注:11带“3”号的基本数据需输入,其余可由程序自动生成,数据宽度设定应满足其位数。21N1,N2,N3,N4为方格四角点的编号,需按一定规则记录,以便程序选择土方计算公式。3　计算编程简介程序主要过程:©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n70南京建筑工程学院学报2000年输入边长,坡度,最后可松性系数,整体标高调整值局部挖填高度调整值场地基本数据和挖填数据库计算各角点挖填高度挖填量数据库选择相应体积公式计算各方格挖填量考虑可松性影响输出总挖填量4　应用结果分析和结论2按以上方法编制程序实际应用于我校场地平整,场地面积约20000m,挖方高度最大6m左右,场地划分为51个20m×203m的方格(见图2),有3500m边坡土方需填入场内,要求平整方案总挖填量平衡,周边标高与道路等尽可能衔接。当设X向及Y向坡度值为0、最后可松性系数为1105、场地整体标高调整值为0时,显示挖填总量Vw=3311419m,Vt=12010m,即场地不设坡的挖填数量。此时场地设定标高与周边建筑的室外地坪及道路标高相差过大,难以衔接,方案不合用。经坡度、整体及局部标高的多次调整优化,通过试算,很快得到一个较合适的方33案,Vw=6859m,Vt=10304m,此图2　施工现场平面示意时不但场地标高与周边道路等基本衔3接,总挖填也平衡(已考虑3500m边坡填方),由此减少了工作量,降低了施工费用。+根据实际运用,在大面积场地平整中利用FoxBASE采用方格网法处理数据可以完全摆脱繁琐的手工计算,由于计算机能够对坡度、标高等条件的修改作出迅速的反馈,从而可以做到一次输入基本数据,通过多次的试算、优化施工方案,降低工程费用。通过对挖填高度及坡度的调整,我们不但可以获得挖填平衡的方案,也可实现挖填量有确定差值的方案,能够灵活地适应全挖、全填、一部分挖另一部分填等不同的挖填施工要求。关于适用范围:由于上述计算方法基于方格网法计算原理,因此它适用于符合方格网法计算条件的场地平整,尤其适合在大面积、网格多、地形比较复杂的情况下使用。©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.\n第3期　　　　　彭宝华:数据库技术在大面积场地平整施工方案优化中的应用71参考文献:[1]刘宗仁,张铁铮1建筑施工技术[M]1北京:中央广播电视大学出版社,19861+[2]　源建华,熊光魁1微机汉字FoxBASE简明教程[M].北京:高等教育出版社,19931TheApplicationofDatabaseTechnologyinOptimizingtheConstructionSchemeofLevelingupLargeFieldsPENGBao2hua(ConstructionofficeofSoutheastUniversity,Nanjing210009,China)Abstract:Thispaperintroducesapplyingdatabasetechnologyontransactingdata,calculatingearthworkquantityofdiggingandfillingtoleveluplargeandcomplicatedfields,andoptimizingtheschemeforconstuction.Keywords:databasetechnology;levelingupfields©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.