工程應(yīng)用中土方量計(jì)算方法及精度的探討

1、<p>　　工程應(yīng)用中土方量計(jì)算方法及精度的探討</p><p>　　【摘要】 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各種工程建設(shè)項(xiàng)目對(duì)土方量計(jì)算的依賴越來越重。由于大多項(xiàng)目原始地形地貌復(fù)雜多樣給外業(yè)采集帶來諸多不便，在實(shí)際測(cè)量工作中，因土方量計(jì)算的精度而產(chǎn)生的糾紛屢見不鮮。如何快速準(zhǔn)確地測(cè)量，計(jì)算更高精度的土方量也就隨之成為了影響建設(shè)工期，經(jīng)濟(jì)效益的原因之一。為此，本文對(duì)工程土方各計(jì)算進(jìn)行比較分析，從理論上討論它們

2、的適用范圍。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】 土方量、斷面法、方格網(wǎng)法、三角網(wǎng)法、等高線法、精度比較</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　工程應(yīng)用中土方量計(jì)算方法及精度的探討1</p><p><b>　　1緒論3</b></p><p>　　1

3、.1精確計(jì)算土方量的意義3</p><p>　　1.2影響土石方量測(cè)算精度的因素3</p><p>　　2常見的幾種土方量計(jì)算方法介紹3</p><p><b>　　2.1斷面法3</b></p><p>　　2.1.1斷面法定義及計(jì)算原理3</p><p>　　2.1.2影響斷面法計(jì)算

4、精度的因素4</p><p><b>　　2.2方格網(wǎng)法4</b></p><p>　　2.2.1方格網(wǎng)法的定義及計(jì)算原理4</p><p>　　2.2.2影響方格網(wǎng)計(jì)算精度的因素6</p><p><b>　　2.3三角網(wǎng)法9</b></p><p>　　2.3.

5、1三角網(wǎng)法的定義及計(jì)算原理9</p><p>　　2.3.2影響三角網(wǎng)法計(jì)算精度的因素及其特點(diǎn)10</p><p>　　2.4等高線法10</p><p>　　2.4.1等高線法的定義及計(jì)算原理10</p><p>　　2.4.2影響等高線法計(jì)算精度的因素11</p><p>　　3.填挖平衡原則下的實(shí)例對(duì)比

6、分析11</p><p>　　3.1區(qū)域土方平衡12</p><p>　　3.2方格網(wǎng)法13</p><p>　　3.3三角網(wǎng)法14</p><p>　　3.4計(jì)算結(jié)果精度對(duì)比14</p><p><b>　　4.總結(jié)15</b></p><p><b&g

7、t;　　致謝語(yǔ)15</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1精確計(jì)算土方量的意義</p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，各種工程項(xiàng)目日益增加。精確計(jì)算土方量能夠?yàn)槭┕し桨傅倪x取，工程費(fèi)用的概算以及控制工程進(jìn)度提供重要依據(jù)。然而由于測(cè)量過程中因測(cè)區(qū)地理環(huán)境的土體范圍區(qū)域較廣、地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、

8、地理因素復(fù)雜多樣等因素的影響以及土石方量計(jì)算方法的誤差和開挖后不可復(fù)原的現(xiàn)實(shí)，容易造成預(yù)算不準(zhǔn)確、精度不高，引起雙方利益的損失甚至引起甲方與測(cè)量單位的糾紛，所以為了彌補(bǔ)其中不足，需要尋求更高精度的方法計(jì)算土石方量，本文通過對(duì)幾種常用土石方計(jì)算方法的比較分析，在實(shí)例比較中體現(xiàn)每一種方法各自的適用范圍，選擇合適的方法提高土石方量的計(jì)算的準(zhǔn)確度、使利益的損失最小化。</p><p>　　1.2影響土石方量測(cè)算精度的因素

9、</p><p>　　土方量計(jì)算結(jié)果的精度受諸多因素影響，例如測(cè)量?jī)x器精度影響、方法選取不當(dāng)、土地松散程度、測(cè)區(qū)地形起伏，地貌變化復(fù)雜，測(cè)區(qū)范圍內(nèi)土體形狀不規(guī)則、測(cè)量員的隨意性、取點(diǎn)不到位（例如特殊點(diǎn)、變坡點(diǎn)）等因素的影響。</p><p>　　本文將對(duì)土方量的不同計(jì)算方法進(jìn)行比較分析，為每一種計(jì)算方法選取相對(duì)有利的工程來提高土方量計(jì)算精度，從理論上降低外業(yè)測(cè)量難以避免以及不可預(yù)見的各種誤

10、差影響，減少雙方因土方量不一引起的經(jīng)濟(jì)糾紛。</p><p>　　2常見的幾種土方量計(jì)算方法介紹</p><p>　　土方量的計(jì)算實(shí)質(zhì)上就是指計(jì)算某一區(qū)域在開挖或填充前后變化的土石方量。說的通俗一點(diǎn)就是計(jì)算變化的土石方體積。目前最常見的計(jì)算方法包括：斷面法，方格網(wǎng)法，三角網(wǎng)法和等高線法幾種。以下將逐一對(duì)各種計(jì)算方法及其精度影響因素進(jìn)行介紹。</p><p><

11、b>　　2.1斷面法</b></p><p>　　2.1.1斷面法定義及計(jì)算原理</p><p>　　斷面法是指在地形圖上或碎部測(cè)量的平面圖上，根據(jù)土方計(jì)算的范圍，以一定的間距等分場(chǎng)地，將場(chǎng)地劃分為若干個(gè)相互平行的橫截面，按照設(shè)計(jì)高程與地面線所組成的斷面圖，計(jì)算每條斷面線所圍成的面積，以相鄰兩斷面面積的平均值乘以等分的間距得出每相鄰兩斷面間的體積，將各相鄰斷面的體積加起來

12、，求出總體積[1]。 </p><p>　　由斷面法的上述定義可知斷面法的計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中V表示一段的平均土方量；</p><p>　　A1,A2分別表示兩

13、斷面的截面面積；</p><p>　　L表示斷面間的距離。</p><p>　　運(yùn)用式2-1的條件是A1，A2都必須同時(shí)表示填方或挖方，也可以說是性質(zhì)相同。如果A1，A2一邊是挖方，另一邊是填方，即性質(zhì)不同，計(jì)算的結(jié)果就會(huì)失真。此外，應(yīng)用斷面法時(shí)還應(yīng)注意所取兩橫斷面盡可能平行。若兩斷面不平行，計(jì)算的結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因此在劃分?jǐn)嗝鏁r(shí)應(yīng)有考慮[2]。斷面法計(jì)算土方量的原理示意圖如圖2-

14、1所示：</p><p>　　圖2-1 斷面法原理圖</p><p>　　2.1.2影響斷面法計(jì)算精度的因素</p><p>　　斷面法的誤差主要來源是模型誤差，也就是高程值相等的連線內(nèi)插值采用的是線性內(nèi)插，用這種方法內(nèi)插的數(shù)值往往與實(shí)際地形不符合，尤其是在地形起伏較大的測(cè)區(qū)內(nèi)，測(cè)算的斷面間距越大，計(jì)算引起的誤差也會(huì)越大。用大多數(shù)插值方法都難以避免這種因地面不規(guī)則性

15、而引起的誤差。</p><p>　　按照斷面法的計(jì)算特點(diǎn)考慮，一般情況下，斷面法適用于以下幾種情況：①開挖深度較大，截面又不規(guī)則的地區(qū)；②地形情況復(fù)雜，高差變化比較大，地形起伏變化較大的地區(qū)；③ 道路，溝渠，管道等條帶狀地形。</p><p><b>　　2.2方格網(wǎng)法</b></p><p>　　2.2.1方格網(wǎng)法的定義及計(jì)算原理</p

16、><p>　　方格網(wǎng)法是指在地形圖上指定的范圍內(nèi)繪制相應(yīng)大小的方格網(wǎng)，網(wǎng)格的大小取決于地形的復(fù)雜程度，以及土方概算的精度要求。然后用內(nèi)插法求出每個(gè)方格頂點(diǎn)的地面高程，并將四個(gè)頂點(diǎn)的高程相加，取平均值，再與設(shè)計(jì)高程相減，可計(jì)算出每一個(gè)方格的填挖高度，再根據(jù)每個(gè)方格的面積，求出每個(gè)方格的填挖方量。最后累加計(jì)算得到指定范圍內(nèi)填方和挖方方量[3]。</p><p>　　由以上定義可知方格網(wǎng)的計(jì)算程序?yàn)?/p>

17、：</p><p><b>　?、瘛⒂?jì)算設(shè)計(jì)高程</b></p><p>　　在滿足填充的土石方量與開挖的土石方量基本平衡的原則下，可以把設(shè)計(jì)高程當(dāng)作研究區(qū)域的平均高程。在計(jì)算時(shí)要考慮加權(quán)平均值，若一個(gè)方格相關(guān)的方格點(diǎn)，那么高程權(quán)是1，以此類推， 二個(gè)、三個(gè)、四個(gè)的是2、3、4，然后計(jì)算設(shè)計(jì)高程，利用求加權(quán)平均值的方法，計(jì)算公式如下：</p><p

18、>　?。?-3） </p><p>　　式中:H平均——方格網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程（加權(quán)平均值）；</p><p>　　Hi——方格網(wǎng)點(diǎn)的地面高程；</p><p>　　Pi——方格網(wǎng)點(diǎn)的權(quán)；</p><p>　　n——方格網(wǎng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。</p><p><

19、;b>　?、?、繪制填挖邊界線</b></p><p>　　填挖邊界線是零點(diǎn)位置的連線，也就是地面高程與設(shè)計(jì)高程相同的位置。將所有這些點(diǎn)相連也就繪制出填挖邊界線。零點(diǎn)的計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：x1，x2——方格網(wǎng)角至零點(diǎn)距離（單位m）；</p><

20、;p>　　h1，h2——方格網(wǎng)兩端點(diǎn)的施工高度（單位m）；</p><p>　　a——方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)（單位m）。</p><p><b>　?、?、計(jì)算填、挖高度</b></p><p>　　方格網(wǎng)法中的各角點(diǎn)的填、挖高度即為該點(diǎn)的地面實(shí)測(cè)高程與設(shè)計(jì)高程之間的差值，即</p><p>　　填、挖高度 = 地面實(shí)測(cè)高程

21、一 設(shè)計(jì)高程</p><p>　　Ⅳ、計(jì)算各方格填挖土石方量</p><p>　　土石方工程量的填（挖）量要分別計(jì)算，正負(fù)符合代表填挖方，不可相互抵消。計(jì)算方法是：</p><p>　　角點(diǎn): 填（挖）高度*（1/4）方格網(wǎng)內(nèi)面積</p><p>　　邊點(diǎn): 填（挖）高度*（2/4）方格網(wǎng)內(nèi)面積</p><p>　

22、　拐點(diǎn): 填（挖）高度*（3/4）方格網(wǎng)內(nèi)面積</p><p>　　中點(diǎn): 填（挖）高度*（4/4）方格網(wǎng)內(nèi)面積 </p><p>　　分別計(jì)算出各方格的填挖量。最后對(duì)所求的填（挖）土石方量進(jìn)行各自求和，得到總的填（挖）土石方量。</p><p>　　方格網(wǎng)計(jì)算土方量示意圖如圖2-2</p><p>　　圖2-2 方格網(wǎng)法示意圖</

23、p><p>　　2.2.2影響方格網(wǎng)計(jì)算精度的因素</p><p><b>　　Ⅰ、方格網(wǎng)邊長(zhǎng)大小</b></p><p>　　在使用方格網(wǎng)法計(jì)算時(shí)涉及到方格網(wǎng)大小對(duì)土方量計(jì)算精度的影響，以下以石獅市建匯Ⅰ標(biāo)段土方量計(jì)算為例來對(duì)比說明。</p><p>　　圖2-3 石獅市建匯Ⅰ標(biāo)段實(shí)測(cè)高程</p><p

24、>　　圖2-3為石獅市建匯Ⅰ標(biāo)段實(shí)測(cè)高程及甲方所給紅線，經(jīng)區(qū)域土方平衡后得到圖2-4，可知土方平衡高度為29.283米。以此高度為設(shè)計(jì)標(biāo)高，比較方格網(wǎng)法10米方格與20米方格。</p><p>　　圖2-4 建匯Ⅰ標(biāo)段土方平衡</p><p>　　圖2-5 方格網(wǎng)法成果</p><p>　　圖2-6 10米方格成果 圖2

25、-7 20米方格成果</p><p>　　經(jīng)方格網(wǎng)法計(jì)算得到上圖2-6與圖2-7數(shù)據(jù)，10米方格網(wǎng)總填方量為654592.2立方米，總挖方量為655685.5立方米。20米方格網(wǎng)總填方量為649252.1立方米，總挖方量為654001.8立方米。兩組數(shù)據(jù)對(duì)比可知方格網(wǎng)的間距越小填挖方量越大，精度也就越高。但是如果選用的數(shù)值過小的話就可能造成布設(shè)方格與實(shí)地方格不符，所以在布設(shè)方格網(wǎng)時(shí)要滿足以下兩個(gè)條件：</

26、p><p>　　必須與實(shí)際采集高程密度基本相近；</p><p>　　必須是實(shí)地布設(shè)方格網(wǎng)寬度的約數(shù)[4]。</p><p><b>　?、?、方格網(wǎng)的角點(diǎn)</b></p><p>　　我們知道方格網(wǎng)法計(jì)算所依據(jù)的四個(gè)角點(diǎn)是由地面點(diǎn)的實(shí)測(cè)高程內(nèi)插而得到的，再根據(jù)設(shè)計(jì)高程來計(jì)算方格四個(gè)角點(diǎn)的填挖高度，將所得結(jié)果的平均值乘以方格面

27、積求得每個(gè)方格內(nèi)需要填挖的土石方量。由于邊角點(diǎn)是依據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)內(nèi)插而得，因而大大降低了它的計(jì)算精度，在起伏較大的區(qū)域影響更為明顯。</p><p>　　圖2-8 方格網(wǎng)法邊角內(nèi)插</p><p>　　圖2-8可以明顯看出方格網(wǎng)各角點(diǎn)并沒有與實(shí)測(cè)高程點(diǎn)重合，因而存在角點(diǎn)計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差。若加大測(cè)量點(diǎn)的密度將會(huì)加大外業(yè)工作量提高成本，并非解決辦法。角點(diǎn)的內(nèi)插也就決定了方格網(wǎng)法適用于地勢(shì)平坦的測(cè)區(qū)，

28、計(jì)算快速而且盡可能減少誤差。</p><p>　?、?、不規(guī)則方格網(wǎng)的計(jì)算</p><p>　　由于施工現(xiàn)場(chǎng)不可能完全化為同樣大小的方格，所以影響方格網(wǎng)計(jì)算必存在邊界問題。</p><p>　　圖2-9 方格網(wǎng)法不規(guī)則邊界</p><p>　　如上圖2-9所示，用方格網(wǎng)法進(jìn)行土方量計(jì)算難以避免邊界問題。在方格網(wǎng)法土方量計(jì)算中，如果邊界處不是整方

29、格網(wǎng)，在計(jì)算時(shí)就不能和整方格同樣對(duì)待。假如規(guī)定一個(gè)完整的方格所圍成的面積是1000平方米，為單位面積，它的權(quán)就是1。那么不規(guī)則方格的計(jì)算就利用其面積與單位面積的比值求出權(quán)。因而可得出該不規(guī)則方格平均高程，其表達(dá)式如式2-5。</p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　式中：H平均 ——不規(guī)則方格網(wǎng)的平均高程；</p><p

30、>　　Pi——不規(guī)則方格網(wǎng)面積與單位面積比值的權(quán)</p><p>　　hi——方格角點(diǎn)高程</p><p><b>　　2.3三角網(wǎng)法</b></p><p>　　2.3.1三角網(wǎng)法的定義及計(jì)算原理</p><p>　　三角網(wǎng)法是指將按地形特征采集的點(diǎn)按一定規(guī)則構(gòu)造出覆蓋整個(gè)區(qū)域且互不重疊的連續(xù)三角形，組成不規(guī)則三

31、角網(wǎng)結(jié)構(gòu)，用生成的三角網(wǎng)來計(jì)算每個(gè)三棱柱的填挖方量，最后累計(jì)得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪出填挖方分界線[5]。 </p><p>　　如今三角網(wǎng)建立的方法多種多樣，譬如邊擴(kuò)展法、點(diǎn)內(nèi)插法等等。在一般情況下，人們多愛用邊擴(kuò)展法，就是先挑選一個(gè)點(diǎn)作為構(gòu)建三角網(wǎng)的三角形起點(diǎn)，然后連接一個(gè)與它距離最近的點(diǎn)構(gòu)成一條邊，再根據(jù)距離最小或者是角度最大的原則來尋找起始三角形的第三個(gè)點(diǎn)。連接后構(gòu)成起始三角形并以同樣方法向

32、外擴(kuò)張，同時(shí)反復(fù)進(jìn)行檢驗(yàn)，直到生成三角網(wǎng)為止。</p><p>　　三角網(wǎng)法的計(jì)算程序與方格網(wǎng)法相似：</p><p>　?、瘛⒂?jì)算三角網(wǎng)各角點(diǎn)的填挖高度</p><p>　　假設(shè)設(shè)計(jì)高程為H0 ，則三個(gè)角點(diǎn)的填挖高度為：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中h

33、i為填挖高度，Hi為各角點(diǎn)高程，H0 為設(shè)計(jì)高程。Hi為正代表挖方，負(fù)代表填方。</p><p>　?、?、計(jì)算各三角形內(nèi)土方量</p><p>　?、偃绻齻€(gè)角點(diǎn)的填挖高度符號(hào)相同，那么這個(gè)三角形內(nèi)全挖或全填，其土方量計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中S代表三角形的水平

34、投影面積，計(jì)算公式為:</p><p>　　[7] （2-8）</p><p>　　②如果三角形內(nèi)既有挖方又有填方，如下圖2-10所示：</p><p>　　圖2-10 三角網(wǎng)法原理示意圖</p><p>　　那么需要分別計(jì)算錐形面積和楔形面積： (2-9)</p><p>　　[7] （2-10）&

35、lt;/p><p>　　三角網(wǎng)法計(jì)算的土方總量即為將所計(jì)算的各三角形內(nèi)的土方量相加。</p><p>　　圖2-11 三角網(wǎng)法計(jì)算示意圖</p><p>　　2.3.2影響三角網(wǎng)法計(jì)算精度的因素及其特點(diǎn)</p><p>　　與方格網(wǎng)法相比，三角網(wǎng)的具有的特點(diǎn)如下：</p><p>　　(1)三角網(wǎng)的邊角點(diǎn)不需要像方格網(wǎng)法那

36、樣對(duì)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，它的邊角點(diǎn)數(shù)據(jù)本身就是由外業(yè)觀測(cè)直接獲取的數(shù)據(jù)。因此，它的精度比利用內(nèi)插法生成角點(diǎn)的方格網(wǎng)法高，并且避免了因研究區(qū)域內(nèi)地勢(shì)平坦、起伏較小而產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余的問題，但是使用三角網(wǎng)法涉及的數(shù)據(jù)量較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜并且建立存在困難。</p><p>　　(2)方格網(wǎng)法繪制的邊界一定是矩形，因此具有一定局限性，而三角網(wǎng)法能繪制任意形狀的研究區(qū)域邊界，使用靈活、方便，適用范圍廣。</p>

37、<p>　　(3)三角網(wǎng)法直接利用測(cè)量所得的原始數(shù)據(jù)，能較好地反映地形地貌的特征點(diǎn)、線，更加真實(shí)地反映復(fù)雜地形起伏情況，無論特征點(diǎn)的等值線多小都能繪制出，幾何算法簡(jiǎn)單，結(jié)果可靠。而方格網(wǎng)法因等值線不是閉合的，就會(huì)引起剛好位于網(wǎng)格內(nèi)很小的特征點(diǎn)閉合等值線丟失。</p><p><b>　　2.4等高線法</b></p><p>　　2.4.1等高線法的定義及計(jì)

38、算原理</p><p>　　等高線法可計(jì)算任意兩條等高線之間的土方量，但一般情況下計(jì)算時(shí)等高線必須閉合，如等高線不閉合，可以先離散化等高線后再進(jìn)行計(jì)算。由于兩條等高線所圍面積可求，兩條等高線之間的高差已知，可求出兩等高線之間的土方量[8]。</p><p>　　同時(shí)，使用等高線法可以直接將白紙圖掃描矢量化然后得到相應(yīng)圖形。不需要進(jìn)行外業(yè)測(cè)量，但是用這種方法得到的圖形是沒有高程數(shù)據(jù)文件的，因

39、此前面介紹的幾種土方量計(jì)算的方法沒法與用這種方法得到的圖進(jìn)行對(duì)比。</p><p>　　用等高線法進(jìn)行土方量計(jì)算時(shí)，需先將測(cè)區(qū)地形圖按照等高線劃分為幾個(gè)部分。</p><p>　?、?若兩等高線之間的幾何體近似臺(tái)體，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　式中h為等高距，SI

40、和Si+1為臺(tái)體的上下底面積；特殊情況為山頂計(jì)算為錐形計(jì)算公式： （2-12）</p><p>　?、?若兩等高線之間的幾何體近似截椎體，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　最后將所求的所有土方量相加，就得到用等高線法計(jì)算的土方總量。</p><p>　　等高線法

41、計(jì)算示意圖如下圖2-12：</p><p>　　圖2-12 等高線法計(jì)算示意圖</p><p>　　2.4.2影響等高線法計(jì)算精度的因素</p><p>　　等高線法計(jì)算要求閉合的等高線以及計(jì)算過程中需要將圖形近似轉(zhuǎn)換為規(guī)則的幾何圖形進(jìn)行計(jì)算。但是在實(shí)際生產(chǎn)中很難滿足以上條件，由于測(cè)區(qū)內(nèi)地形情況一般較為復(fù)雜，難以產(chǎn)生完全閉合的等高線造成計(jì)算的困難，以及若完全按照一種

42、幾何圖形進(jìn)行計(jì)算，理論體積與實(shí)際常常不相符，存在與實(shí)際地形不一致的誤差。若過分要求提高測(cè)算成果的精度，一般會(huì)使量測(cè)本身和量測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算過程復(fù)雜化[9]。</p><p>　　3.填挖平衡原則下的實(shí)例對(duì)比分析</p><p>　　精度比較方法：當(dāng)一個(gè)場(chǎng)地填充的土石方量與挖掉的土石方量平衡時(shí)，它的挖方量與填方量剛好相等。以填挖方邊界線為界，從較高處挖得的土石方直接填到區(qū)域內(nèi)較低的地方，就可完成

43、場(chǎng)地平衡[6]。這是南方Cass 中的區(qū)域土方量平衡法。以區(qū)域土方量平衡法求出土方平衡高度，用這種方法所得到的填挖的土石方量基本相等。我們將用這種方法得到的結(jié)果設(shè)為真值，來比較幾種常用的土方計(jì)算方法的精度。</p><p>　　以下以晉江紫帽山土方量計(jì)算工程為例。比較本文中提及到幾種土石方量計(jì)算方法的精度。</p><p>　　圖3-1 紫帽山實(shí)測(cè)高程及測(cè)量紅線</p>&l

44、t;p>　　圖3-1是紫帽山測(cè)量土石方量的高程點(diǎn)，外框?yàn)榧追剑I(yè)主）所給測(cè)量紅線。</p><p><b>　　3.1區(qū)域土方平衡</b></p><p>　　根據(jù)上圖首先使用區(qū)域土方平衡計(jì)算出土方平衡高度以及填挖方總量作為參照的基準(zhǔn)。在南方cass7.0中的操作步驟為：工程應(yīng)用——區(qū)域土方平衡——根據(jù)圖上高程點(diǎn)——輸入邊界插值間隔——繪制表格。得到如下圖3-2

45、結(jié)果：</p><p>　　圖3-2 區(qū)域土方平衡計(jì)算</p><p>　　土方平衡高度為46.490米。挖方量為166534立方米，填方量為166534立方米。以平衡高度假設(shè)為設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行對(duì)比。</p><p><b>　　3.2方格網(wǎng)法</b></p><p><b>　?、瘛?0米方格寬度</b&g

46、t;</p><p>　　在南方cass7.0軟件中的操作步驟為：工程應(yīng)用——方格網(wǎng)法土方計(jì)算——選擇計(jì)算區(qū)域邊界線——選擇高程點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，設(shè)計(jì)面選擇平面，目標(biāo)高程46.490米，方格寬度20米。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算得下圖數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　圖3-3 20米方格網(wǎng)法計(jì)算</p><p&g

47、t;　　總面積為55752.1平方米，總填方量為166353.4立方米，總挖方量為163081.1立方米。</p><p><b>　?、颉?0米方格寬度</b></p><p>　　操作步驟與20米方格寬度的相同，將最后一步方格寬度改為10米?；剀嚭蟮玫饺缦陆Y(jié)果：</p><p>　　圖3-4 10米方格網(wǎng)法計(jì)算</p>&l

48、t;p>　　總面積55752.1平方米，總填方量166252.5立方米，總挖方量164708.7立方米。</p><p><b>　　3.3三角網(wǎng)法</b></p><p>　　在南方cass軟件中的步驟為工程應(yīng)用——DTM法土方計(jì)算——根據(jù)圖上高程點(diǎn)——選擇計(jì)算區(qū)域邊界線——平場(chǎng)標(biāo)高46.490米，邊界采樣間距20米——繪制表格</p><

49、p>　　圖3-5 三角網(wǎng)法計(jì)算</p><p>　　計(jì)算得總面積55752.1平方米，總挖方量為166525.7 立方米，總填方量為166541.2立方米。填挖方量均大于方格網(wǎng)法。</p><p>　　3.4計(jì)算結(jié)果精度對(duì)比</p><p>　　計(jì)算結(jié)果對(duì)比如下表3-1所示：</p><p>　　表3-1 各種方法成果對(duì)比</p&

50、gt;<p>　　注：挖方誤差為（166534 - 163081.1）÷166534 = 2.5％</p><p>　　填方誤差為（166534 - 166353.4）÷166534 = 1.1％</p><p>　　對(duì)比上表3-1數(shù)據(jù)可知使用三角網(wǎng)法計(jì)算土方量所得結(jié)果與區(qū)域土方平衡所得結(jié)果最為接近。使用較小的10米方格誤差小于使用20米方格。不過規(guī)范規(guī)定

51、在一般工程建設(shè)中土方量計(jì)算的允許誤差在10％，所以以上計(jì)算均為合格。</p><p><b>　　4.總結(jié)</b></p><p>　　通過對(duì)本文介紹的幾種計(jì)算土方量的方法進(jìn)行對(duì)比分析，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)結(jié)論：</p><p>　?、?、方格網(wǎng)法擁有圖形簡(jiǎn)便直觀，計(jì)算數(shù)據(jù)量小，計(jì)算速度快的特點(diǎn)，但是它不能完全反映出地形、地貌特征點(diǎn)，計(jì)算精度不太高

52、。適用于地勢(shì)較為平坦的測(cè)區(qū)。起伏較大地方時(shí)，會(huì)因某個(gè)較高或較低點(diǎn)造成一些數(shù)值的丟失</p><p>　?、?、使用斷面法計(jì)算的局限性較大，一般適用于公路，水渠，管道等條帶線路方面的土方計(jì)算，且計(jì)算精度受斷面間距的影響較大，計(jì)算時(shí)要按照地形的起伏大小不斷調(diào)整間距，因而造成土方量計(jì)算的精確度降低，同時(shí)在野外測(cè)量時(shí)增加了需要的作業(yè)人員并且室內(nèi)整理資料又比較麻煩。</p><p>　?、?、等高線法計(jì)

53、算土方量的條件是等高線必須用閉合，實(shí)際測(cè)量中，多數(shù)地形難以滿足這種計(jì)算要求，并且這種計(jì)算方法較為繁瑣，在實(shí)際生產(chǎn)工作中很少用這種方法來計(jì)算土方量。</p><p>　?、簟⑷蔷W(wǎng)法計(jì)算土方量的局限性最小，適用范圍最廣，無論研究區(qū)域是平坦的地塊，起伏較大的山地，還是坡度較大的地區(qū)，使用三角網(wǎng)法都有很大的優(yōu)勢(shì)。三角網(wǎng)內(nèi)的三角形頂點(diǎn)利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)直接連接而成，計(jì)算精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用內(nèi)插法求出邊角點(diǎn)高程數(shù)據(jù)的矩形網(wǎng)格精度。只要

54、將特征點(diǎn)測(cè)量準(zhǔn)確，計(jì)算出的土方量就能很準(zhǔn)確。但使用三角網(wǎng)法計(jì)算，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)比較龐雜，占用存儲(chǔ)空間大。土方計(jì)算成果不夠直觀，生成的成果報(bào)告不夠直觀，可讀性較差，可能會(huì)影響可信度，造成甲方不認(rèn)可三角網(wǎng)法成果報(bào)告。</p><p>　　總之，在對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要預(yù)先考慮測(cè)區(qū)大小、地形地貌特征、甲方（業(yè)主）所需精度要求以及施工成本等各方面因素。選取適用于相應(yīng)工程的計(jì)算方法，達(dá)到最優(yōu)目的。</p>

55、;<p><b>　　致謝語(yǔ)</b></p><p>　　時(shí)光飛逝，不知不覺中大學(xué)生活漸入尾聲?；厥走^往，點(diǎn)點(diǎn)滴滴總是情。在此感謝在這四年中我所遇所知的的老師，同學(xué)們。四年的時(shí)間，因?yàn)槟銈冏屛覐囊粋€(gè)懵懵懂懂，思維簡(jiǎn)單幼稚的中學(xué)生成長(zhǎng)為當(dāng)今成熟穩(wěn)重、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)頗豐的當(dāng)代大學(xué)生。讓我學(xué)會(huì)了如何去適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)。</p><p>　　最先要感謝的是敬愛的老師們，是

56、他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)、優(yōu)良的作風(fēng)和敬業(yè)的態(tài)度一路上引領(lǐng)著我，他們的諄諄教導(dǎo)和不拘一格的教學(xué)思路一直啟迪著我。他們無私的奉獻(xiàn)成就了今天的我。另外，特別感謝陳美智老師。作為我的指導(dǎo)老師，他在我撰寫論文的過程中給我了多次悉心的指導(dǎo)，從選題方向到論文內(nèi)容、思路，大到論文的排版布局，小到標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，老師一個(gè)細(xì)節(jié)都不放過，仔細(xì)修改指導(dǎo)，為我指點(diǎn)迷津，加深了我對(duì)知識(shí)的理解。在此，對(duì)陳老師其他老師表示誠(chéng)摯的感謝。</p><p>　　接

57、著我要感謝我的同學(xué)們，朋友們。四年的時(shí)間里，大家都曾走過一段屬于我們的路，一起學(xué)習(xí)，一起工作。我們相互支持，相互幫助，團(tuán)結(jié)友愛，和睦相處。因?yàn)槟銈?，讓我的生活更加精彩。在此，衷心的祝愿大家前程似錦，生活美滿。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 羅德仁 鄒自力 湯江龍. 工程土方量計(jì)算比較分析[J]. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào). 20

58、05.28(3):59-64</p><p>　　[2] 劉富民. 土地整治中土方量測(cè)量及計(jì)算方法比較研究[J]. 科技信息. 2012(3):67-69</p><p>　　[3] 盧穎浩. 土方量計(jì)算方法的比較與分析[OL]. 城市建設(shè)理論研究(電子版) 2013(16)</p><p>　　[4] 張士健. 南方CASS方格網(wǎng)法土方量計(jì)算的應(yīng)用[J]. 房地產(chǎn)

59、導(dǎo)刊. 2013(18):121</p><p>　　[5] 毛志芳，劉開紅. “三角網(wǎng)法”和“方格網(wǎng)法”在土方量計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 江西煤炭科技.2014(3): 50-53</p><p>　　[6] 李富課. 南方CASS軟件土方量計(jì)算方法和精度分析[OL]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）. 2011(6):1-5</p><p>　　[7] 李向民. CAS

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61、on Earthwork Calculation Method and Accuracy on engineering applications</p><p>　　Longyan University Surveying and Mapping Engineering Class one</p><p>　　2011092523 LinYang ChenMeiZhi

62、</p><p>　　【abstract】With the development of national economy, a variety of construction projects relies on Earthwork calculations increasingly heavy. It is hard to work in many projects , owing to the comple

63、x topography. In many works , dissensions always arise from the accuracy of Earthwork calculations. How to survey and calculate more quickly and accurately, is a factor for the construction period and economic . Therefor

64、e , this article compares various algorithm of earthwork ,discussing of their appli</p><p>　　【Key words】earthwork，Section method，Grid method ,Triangulation method, Contour Method , Accuracy Comparison</p&