场地工程.ppt
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第一章第一章场地工程场地工程第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计1.1.园林场地与场地选择园林场地与场地选择22.园林场地竖向设计的定义与任务园林场地竖向设计的定义与任务3.3.园林竖向设计的原则园林竖向设计的原则4.4.园林竖向设计步骤园林竖向设计步骤5.5.竖向设计的方法竖向设计的方法第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计1.1.园林场地与场地选择园林场地与场地选择风景园林场地应包括规划设计范围内如风景园林场地应包括规划设计范围内如建筑建筑(包包括风景园林建筑括风景园林建筑)、广场、绿地、停车场、公共设施、广场、绿地、停车场、公共设施、风景园林小品风景园林小品等所有元素以及它们之间融为一体的等所有元素以及它们之间融为一体的关系。
关系。
风景园林场地设计应包括场地平面设计、竖向风景园林场地设计应包括场地平面设计、竖向设计、景观设计、工程管线综合等内容。
设计、景观设计、工程管线综合等内容。
不同的场地不同的场地第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计22.园林场地竖向设计的定义与任务园林场地竖向设计的定义与任务风景园林场地竖向设计就是对风景园林场地竖向设计就是对风景园林中各个风景园林中各个景点、设施及地貌在高程上进行统一协调而创造既景点、设施及地貌在高程上进行统一协调而创造既有变化又统一协调的设计有变化又统一协调的设计。
实际上,竖向设计是一。
实际上,竖向设计是一项根据风景园林设计要求,对场地地面、场地内构项根据风景园林设计要求,对场地地面、场地内构筑物的高程作出的设计与安排的工程。
筑物的高程作出的设计与安排的工程。
竖向设计基本任务包括竖向设计基本任务包括:
(11)地形设计)地形设计(22)确定园内建筑与园林小品的高程)确定园内建筑与园林小品的高程(33)园路、广场、桥涵和其他铺装场地的设计)园路、广场、桥涵和其他铺装场地的设计(44)植物种植在高程上的要求)植物种植在高程上的要求(55)拟订场地排水方案)拟订场地排水方案(66)安排场地土方工程)安排场地土方工程(77)管道综合)管道综合第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计3.3.园林竖向设计的原则园林竖向设计的原则
(1)
(1)风景园林竖向设计应在总体设计的指导下,风景园林竖向设计应在总体设计的指导下,充分满足场地内各种场所、构筑物、排水、种植的充分满足场地内各种场所、构筑物、排水、种植的功能要求。
功能要求。
(2)
(2)充分利用自然地形,就地取材,合理进行场充分利用自然地形,就地取材,合理进行场地内土方的测算以及工程量的平衡,以减少土方量。
地内土方的测算以及工程量的平衡,以减少土方量。
(3)(3)合理确定高程,在满足场地内等要求的前提合理确定高程,在满足场地内等要求的前提下,以最少的投人达到风景园林整体效果设计要求。
下,以最少的投人达到风景园林整体效果设计要求。
第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计4.4.园林竖向设计步骤园林竖向设计步骤
(1)
(1)资料的搜集资料的搜集
(2)
(2)现场踏勘与调研现场踏勘与调研(3)(3)风景园林竖向规划设计图纸的表达风景园林竖向规划设计图纸的表达第一节第一节园林场地竖向设计园林场地竖向设计5.5.竖向设计的方法竖向设计的方法竖向设计的方法有等高线法、断面法、模型法竖向设计的方法有等高线法、断面法、模型法等。
以下着重介绍等高线法。
等。
以下着重介绍等高线法。
等高线法等高线法一般用于地形变化不太复杂的丘陵一般用于地形变化不太复杂的丘陵地区。
其优点是能较完整地将设计地形与原自然地地区。
其优点是能较完整地将设计地形与原自然地形地貌进行比较,方便地看到土方变化情况,以进形地貌进行比较,方便地看到土方变化情况,以进行土方的调配。
整体性强。
行土方的调配。
整体性强。
等高线法是设计者进行三维空间思维及设计的等高线法是设计者进行三维空间思维及设计的一种科学、有效的设计方法,最适宜于自然山水园一种科学、有效的设计方法,最适宜于自然山水园的土方计算。
如杭州花港观鱼大草坪的土方计算。
如杭州花港观鱼大草坪某街头小游园的竖向设计图某街头小游园的竖向设计图(11)高程与等高线)高程与等高线地形图是用高程和等高线表示地形的起伏变化。
地形图是用高程和等高线表示地形的起伏变化。
1.1.高程高程地面上一点到大地水准面的铅垂距离,地面上一点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程,通常简称为高程或标高。
称为该点的绝对高程,通常简称为高程或标高。
在在局部地区可以附近任意一个具有一定特征的水平面局部地区可以附近任意一个具有一定特征的水平面作为基准面,以此得出所设计场地各点相对于基准作为基准面,以此得出所设计场地各点相对于基准面的高差,称为相对高程。
这个概念常用于局部地面的高差,称为相对高程。
这个概念常用于局部地区的场地规划中。
区的场地规划中。
2.2.等高线等高线是一组垂直间距相等、平行于水平是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面,与自然地貌相交切所得到的交线在平面的假想面,与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。
面上的投影。
给这组投影线标注上数值,便可用它给这组投影线标注上数值,便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。
向及溪池的深度等内容。
(山体与等高线对应)(山体与等高线对应)等高线的性质等高线的性质同一条等高线上所有的点,其高程都相等。
同一条等高线上所有的点,其高程都相等。
每一条等高线都是闭合的。
每一条等高线都是闭合的。
等高线的水平间距的大小表示地形的缓或陡。
等高线的水平间距的大小表示地形的缓或陡。
等高线一般不相交或重叠,只有在悬崖处等等高线一般不相交或重叠,只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况高线才可能出现相交情况;在某些垂直于地平面的峭在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙、驳岸处等高线才会重合。
壁、地坎或挡土墙、驳岸处等高线才会重合。
等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等。
道路等。
等高线的闭合等高线的闭合用等高线表示山涧用等高线表示山涧(22)用设计等高线进行竖向设计)用设计等高线进行竖向设计设计步骤设计步骤1.1.根据场地总体布局,在已确定的道路网中绘根据场地总体布局,在已确定的道路网中绘出红线或道路控制线以内的各组成部分的平面图。
出红线或道路控制线以内的各组成部分的平面图。
2.2.用插入法求出道路转折点及建筑物四角的设用插入法求出道路转折点及建筑物四角的设计高程。
计高程。
3.3.场地内的坡度和道路的线型应结合自然地形、场地内的坡度和道路的线型应结合自然地形、地貌,并根据设计总图的要求灵活布置。
地貌,并根据设计总图的要求灵活布置。
4.4.根据场地地形、地貌的变化,通过地形分析,根据场地地形、地貌的变化,通过地形分析,划分若干排水区,就近排人排水管网或相应渠道与划分若干排水区,就近排人排水管网或相应渠道与水体,应尽可能地满足地表排水的要求。
水体,应尽可能地满足地表排水的要求。
通过以上步骤就可以初步确定场地四周边线高通过以上步骤就可以初步确定场地四周边线高程、构筑物四角设计高程,再连成大片地形的设计程、构筑物四角设计高程,再连成大片地形的设计等高线。
等高线。
用设计等高线进行设计时,经常要用到两个公用设计等高线进行设计时,经常要用到两个公式,一是用插人法求两相邻等高线之间任意点高程。
式,一是用插人法求两相邻等高线之间任意点高程。
任意点高程的公式:
任意点高程的公式:
式中式中HxHx任意点高程,任意点高程,mm;HaHaAA点所在的等高线的高程;点所在的等高线的高程;xx任意点至任意点至AA点的等高线的距离;点的等高线的距离;hh等高距;等高距;LL一任意两点间的水平间距,一任意两点间的水平间距,mm。
其二是坡度公式:
其二是坡度公式:
i=h/Li=h/L式中式中ii坡度,坡度,%;hh地形图上量得任意两点的高差,地形图上量得任意两点的高差,mm;LL任意两点的水平间距,任意两点的水平间距,mm。
如已知高差如已知高差hh和坡度和坡度ii,就可求得水平间距,就可求得水平间距L,L,即即可具体点出所求点在地形平面图上的位置。
可具体点出所求点在地形平面图上的位置。
(山体各部分的称谓)(山体各部分的称谓)断面法断面法断面法是一种用许多断面来表示原有断面法是一种用许多断面来表示原有地形和设计地形状况的方法。
此法便于计算土方量。
地形和设计地形状况的方法。
此法便于计算土方量。
局部的竖向设计中,它是一种常用的方法。
局部的竖向设计中,它是一种常用的方法。
模型法模型法用于表现直观形象,较为具体。
但制用于表现直观形象,较为具体。
但制作费工费时,投资较多;大模型不便搬动。
如保存,作费工费时,投资较多;大模型不便搬动。
如保存,还需专门的放置场所。
现常用计算机制作地形模型。
还需专门的放置场所。
现常用计算机制作地形模型。
第二节第二节土方工程量的计算土方工程量的计算1.1.用求体积的公式进行估算用求体积的公式进行估算22.方格网法方格网法3.3.断面法断面法第二节第二节土方工程量的计算土方工程量的计算1.1.用求体积的公式进行估算用求体积的公式进行估算在建园过程中,不管是原地形或设计地形,经在建园过程中,不管是原地形或设计地形,经常会碰到一些类似锥体、棱台等几何体的地形单体,常会碰到一些类似锥体、棱台等几何体的地形单体,如山丘、池塘等。
这些地形单体的体积可用相近的如山丘、池塘等。
这些地形单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算。
几何体体积公式来计算。
此法简便,但精度较差,多用于估算。
此法简便,但精度较差,多用于估算。
套用近似的规则图形估算土方量套用近似的规则图形估算土方量第二节第二节土方工程量的计算土方工程量的计算22.方格网法方格网法平整场地的工作是将原来高低不平的、比较破平整场地的工作是将原来高低不平的、比较破碎的地形按设计要求整理成为平坦的具有一定坡度碎的地形按设计要求整理成为平坦的具有一定坡度的场地,如停车场、集散广场、体育场、露天演出的场地,如停车场、集散广场、体育场、露天演出场等。
整理这类地块的土方计算最适宜用方格网法。
场等。
整理这类地块的土方计算最适宜用方格网法。
方格网标注位置图方格网标注位置图例题例题某公园为了满足游人游园活动的需要,拟将这某公园为了满足游人游园活动的需要,拟将这块地面平整成为三坡向两面坡的近块地面平整成为三坡向两面坡的近“TT”字形广场,字形广场,广场纵坡和横坡坡度合理安排,土方就地平衡,试广场纵坡和横坡坡度合理安排,土方就地平衡,试求其设计标高并计算其土方量。
求其设计标高并计算其土方量。
(11)按正南北方向)按正南北方向(或根据场地具体情况(或根据场地具体情况决定)作边长为决定)作边长为20m20m的的方格控制网方格控制网标出各角点及方格标出各角点及方格网编号,将各方格角点网编号,将各方格角点测设到地面上,同时测测设到地面上,同时测量角点的地面高程并将量角点的地面高程并将高程值标记在图纸上,高程值标记在图纸上,即为该点的原地形高程。
即为该点的原地形高程。
如果有较精确的地形图,可用插入法由图上直如果有较精确的地形图,可用插入法由图上直接求得各角点的原地形高程,插入法求高程的方法接求得各角点的原地形高程,插入法求高程的方法如下:
如下:
设设HxHx为欲求角点的原地面高程,过此点作相邻为欲求角点的原地面高程,过此点作相邻两等高线间最小距离两等高线间最小距离LL。
则则Hx=HaHx=Haxxh/Lh/L式中式中HaHa位于低边等高线的高程;位于低边等高线的高程;xx角点至低边等高线的距离;角点至低边等高线的距离;hh等高差。
等高差。
(插入法求任意点高程图示)(插入法求任意点高程图示)插入法求某地面高程通常会遇到插入法求某地面高程通常会遇到33种情况,如上图种情况,如上图所示:
所示:
1.1.待求点标高待求点标高HXHX在二等高线之间。
在二等高线之间。
如(如(aa)所示)所示2.2.待求点标高待求点标高HzHz在低边等高线在低边等高线HaHa的下方。
的下方。
如图如图(b)(b)所示所示3.3.待求点标高从在等边等高线待求点标高从在等边等高线HbHb的上方。
的上方。
如如(c(c)所)所示示实例中角点实例中角点1-11-1属于上述第一种情况属于上述第一种情况(如下图如下图),过过1-11-1点作相邻二等高线间的距离最短的线段。
用比点作相邻二等高线间的距离最短的线段。
用比例尺量得例尺量得L=14.5,x=10.5m,L=14.5,x=10.5m,等高线等高差等高线等高差h=0.25mh=0.25m,代入公式,代入公式Hx=HaHx=Haxxh/Lh/L依此将其余各角点一一求出,并标写在图上。
依此将其余各角点一一求出,并标写在图上。
(某公园广场方格控制网某公园广场方格控制网各角点原地面高程。
)各角点原地面高程。
)
(2)
(2)求平整标高求平整标高(又称计划标高又称计划标高)平整在土方工程的含意就是把一块高低不平的平整在土方工程的含意就是把一块高低不平的地面在保证土方平衡的前提下,挖高垫低使地面成地面在保证土方平衡的前提下,挖高垫低使地面成为水平面。
这个水平地面的高程就是平整标高。
设为水平面。
这个水平地面的高程就是平整标高。
设计工作中通常以原地面高程的平均值计工作中通常以原地面高程的平均值(算术平均或加算术平均或加权平均权平均)作为平整标高作为平整标高V=VV=V的图解的图解设平整标高为,则设平整标高为,则式中式中VV该土体自水准面起算经平整后的体积;该土体自水准面起算经平整后的体积;NN方格数;方格数;H0H0平整标高;平整标高;aa方格边长。
方格边长。
平整前后这块土体的体积是相等的。
设平整前后这块土体的体积是相等的。
设VV为平整为平整前的土方体积,结合本实例,则前的土方体积,结合本实例,则将体积公式带入化简为:
将体积公式带入化简为:
式中式中计算时使用一次的角点高程计算时使用一次的角点高程计算时使用二次的角点高程计算时使用二次的角点高程计算时使用三次的角点高程计算时使用三次的角点高程计算时使用四次的角点高程计算时使用四次的角点高程例题中例题中代入公式代入公式N=6N=6(3)(3)确定确定的位置的位置确定确定位置的方法有两种位置的方法有两种:
1.1.图解法图解法适用于形状简单规则的场地。
如正适用于形状简单规则的场地。
如正方形、长方形、圆形等。
方形、长方形、圆形等。
2.2.数学分析法数学分析法此法可适用任何形状场地的定此法可适用任何形状场地的定位。
数学分析法是假设一个和我们所要求的设计地位。
数学分析法是假设一个和我们所要求的设计地形完全一样形完全一样(坡度、坡向、形状、大小完全相同坡度、坡向、形状、大小完全相同)的的土体,再从这块土体的假设标高反求其平整标高的土体,再从这块土体的假设标高反求其平整标高的位置。
位置。
例题中按所给的条件画成立体图,如下图:
例题中按所给的条件画成立体图,如下图:
代入法代入法求得求得位置位置图示图示图中图中1-21-2点最高,设其设计标高为点最高,设其设计标高为xx,以点,以点1111(或或113)3)为例,点为例,点111(1(或或113)3)在在1122点的下坡,点的下坡,距离距离L=20mL=20m,设计坡度,设计坡度i=1%i=1%,则点,则点1111和点和点1122之间之间的高差为的高差为:
h=i:
h=iL=0.01L=0.0120=0.2(m)20=0.2(m)所以点所以点1111的假定设计标高为的假定设计标高为(x-0.2)m(x-0.2)m。
而。
而在纵向方向的点在纵向方向的点2222,同理其假定设计标高应为,同理其假定设计标高应为(x-(x-0.2)m0.2)m。
依此类推,便可将各角点的假定设计标高求。
依此类推,便可将各角点的假定设计标高求出。
再将图中各角点假定标高值代入公式。
则出。
再将图中各角点假定标高值代入公式。
则32.44=x-0.432.44=x-0.4x=32.84x=32.84求点求点1144的设计标高,就可依次将其他角点的的设计标高,就可依次将其他角点的设计标高求出(如下图设计标高求出(如下图),根据这些设计标高,求得,根据这些设计标高,求得的挖方量和填方量比较接近。
的挖方量和填方量比较接近。
(某公园广场方格控制网各某公园广场方格控制网各角点设计地面高程)角点设计地面高程)(4)(4)求施工标高求施工标高施工标高施工标高=原地形标高原地形标高设计标高设计标高得数得数“+”号者为挖方,号者为挖方,“-”号者为填方。
号者为填方。
(5)(5)求零点线求零点线所谓零点是指不挖不填的点,零点的连线就是所谓零点是指不挖不填的点,零点的连线就是零点线,它是挖方和填方区的分界线。
在相邻二角零点线,它是挖方和填方区的分界线。
在相邻二角点之间,如若施工标高值一为点之间,如若施工标高值一为“+”数,一为数,一为“-”数,则它们之间必有零点存在,其位置可用下法求数,则它们之间必有零点存在,其位置可用下法求得,也可依据零点位置计算表查表出零点位置,见得,也可依据零点位置计算表查表出零点位置,见附录附录IIII。
式中式中xx为零点距为零点距h1h1一端的水平距离,一端的水平距离,mm;h1,h2h1,h2方格相邻二角点的施工标高绝对值,方格相邻二角点的施工标高绝对值,mm;aa方格边长,方格边长,mm。
例题中,以方格例题中,以方格II的点的点1111和点和点2211为例,求其零点,为例,求其零点,1111点施工标高为点施工标高为+0.04m,2+0.04m,211点的施工标高为点的施工标高为-0.02m-0.02m,取,取绝对值代入公式。
绝对值代入公式。
h1=0.04mh2=0.02ma=20mh1=0.04mh2=0.02ma=20m零点位于距点零点位于距点“11113.33m113.33m处处(或距点或距点“2216.67m16.67m处处)。
同法求出其余零点,并依地形特点将。
同法求出其余零点,并依地形特点将吝零点连接成零点线,按零点线将挖方区和填方区吝零点连接成零点线,按零点线将挖方区和填方区分开,画出挖填方区划图,如图所示,以便计算其分开,画出挖填方区划图,如图所示,以便计算其土方量。
土方量。
(某公园广场挖填方区划图)某公园广场挖填方区划图)(66)土方计算)土方计算由于零点线切割方格的位置不同,形成各种形由于零点线切割方格的位置不同,形成各种形状的棱柱体,根据常见棱柱体及计算公式表来计算状的棱柱体,根据常见棱柱体及计算公式表来计算土方。
土方。
在例题中方格在例题中方格的的44个角点的施工标高值全为个角点的施工标高值全为“-”号,是填方,用四角全为填方公式计算,则号,是填方,用四角全为填方公式计算,则方格方格中相对两点为挖方,两点为填方,用相中相对两点为挖方,两点为填方,用相应公式计算,则应公式计算,则a=20m,b=5.72m,c=0.64ma=20m,b=5.72m,c=0.64m,=0.02m=0.02md=15.45m,e=4.36m,=0.17md=15.45m,e=4.36m,=0.17m=0.61+0.05=0.66m=0.61+0.05=0.66m同理同理方格方格中三点挖方,一点填方中三点挖方,一点填方在方格在方格中三点挖方,一点填方中三点挖方,一点填方方格方格中三点填方,一点挖方中三点填方,一点挖方方格方格中三点填方,一点挖方中三点填方,一点挖方综上所述,将计算结果逐项填入土方量计算表综上所述,将计算结果逐项填入土方量计算表方格编号挖方(m)填方(m)备注68.430.0176.961.0140.091.9125.0337.660.1962.960137210.7240.55缺土29.85(77)绘制土方平衡表及土方调配图)绘制土方平衡表及土方调配图土方平衡表和土方调配图是土方施工中必不可土方平衡表和土方调配图是土方施工中必不可少的图纸资料,是施工组织设计的主要依据,从土少的图纸资料,是施工组织设计的主要依据,从土方平衡表上可以一目了然地了解各个区的出土量和方平衡表上可以一目了然地了解各个区的出土量和需土量、调拨关系和土方平衡情况。
需土量、调拨关系和土方平衡情况。
土方调配区间的土方调配区间的平均运距平均运距一般情况下,可用作图法近似地求出调配区的一般情况下,可用作图法近似地求出调配区的几何中心几何中心(即形心位置即形心位置)以代替重心位置。
重心求出以代替重心位置。
重心求出后,标于图上,用比例尺量出每对调配区的平均运后,标于图上,用比例尺量出每对调配区的平均运输距离。
输距离。
当填、挖方调配区之间的距离较远,其运距应当填、挖方调配区之间的距离较远,其运距应按实际情况进行计算。
按实际情况进行计算。
所有填挖方调配区之问的平均运距都需一一计所有填挖方调配区之问的平均运距都需一一计算,并将计算后的结果列于土方平衡与运距表内。
算,并将计算后的结果列于土方平衡与运距表内。
注注:
指挖填方之间的平均运距。
指挖填方之间的平均运距。
指调配土方量。
指调配土方量。
根据该公园广场的填挖方区划图、坡度、土方根据该公园广场的填挖方区划图、坡度、土方平衡表、运距表等场地相关数据画出土方量调配图。
平衡表、运距表等场地相关数据画出土方量调配图。
在调配图上可清楚地看到各区的土方盈缺情况,土在调配图上可清楚地看到各区的土方盈缺情况,土方的调拨量、调拨方向和距离。
方的调拨量、调拨方向和距离。
挖方与进土体积(m)体积(m)填方填方填方弃土总计0.0264.86175.67240.55A145.39145.39B65.310.0264.860.43进土29.8529.85总计240.55如如AA区为挖方区,其需要向区为挖方区,其需要向区运送区运送145.39m145.39m的的土方量,运送距离为土方量,运送距离为32.5m32.5m。
依次类推。
同时据此。
依次类推。
同时据此还可列出土方量调配表:
还可列出土方量调配表:
第二节第二节土方工程量的计算土方工程量的计算3.3.断面法断面法(11)垂直断面法)垂直断面法此法适用于带状地形单体或此法适用于带状地形单体或土方工程土方工程(如带状山体、水体、沟、堤、路堑、路槽如带状山体、水体、沟、堤、路堑、路槽等等)的土方量计算。
的土方量计算。
总土方量总土方量V的求法为:
的求法为:
V=L/6(S1+S2+4S0)式中:
式中:
S1,S2代表断面面积,代表断面面积,m2;L代表相邻两断面间的距离,代表相邻两断面间的距离,m;S0代表中间断面面积,代表中间断面面积,m2。
(22)水平断面法)水平断面法(等高面法等高面法)水平断面法最适于大面积的自然山水地形的土水平断面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。
水平断面法是沿等高线取断面,等高距即方计算。
水平断面法是沿等高线取断面,等高距即为两相邻断面的高,计算方法同断面法为两相邻断面的高,计算方法同断面法第三节第三节土壤的工程分类和性质土壤的工程分类和性质1.1.土方工程的种类及其施工要求土方工程的种类及其施工要求22.土壤的工程分类土壤的工程分类3.3.土壤的工程性质土壤的工程性质第三节第三节土壤的工程分类和性质土壤的工程分类和性质1.1.土壤的工程分类土壤的工程分类在土方工程施工中,在土方工程施工中,常用的是按土的开挖难易常用的是按土的开挖难易程度将土分为八类:
松软土、普通土、坚土、砾砂程度将土分为八类:
松软土、普通土、坚土、砾砂坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。
坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。
第三节第三节土壤的工程分类和性质土壤的工程分类和性质22.土壤的工程性质土壤的工程性质
(1)
(1)土壤的密度土壤的密度单位体积内天然状况下的土壤单位体积内天然状况下的土壤质量,单位为质量,单位为。
(2)
(2)土壤的自然倾斜角(安息角)土壤的自然倾
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