多坡度施工區(qū)域土方量計(jì)算方法的探討

1、<p>　　多坡度施工區(qū)域土方量計(jì)算方法的探討</p><p>　　摘要：在道路、公路、水利工程和高層建筑施工前，都存在大量土石方的填挖，準(zhǔn)確的計(jì)算出填挖土石方的工程量既是工程施工優(yōu)化方案的前提又是施工經(jīng)費(fèi)預(yù)算和結(jié)算的依據(jù)。如今，測(cè)繪單位的電子儀器都進(jìn)行了更新?lián)Q代，用全站儀、GPS-RTK等方法都可以直接采集施工區(qū)域內(nèi)特征點(diǎn)三維坐標(biāo)，在設(shè)計(jì)高和設(shè)計(jì)坡度已經(jīng)確定下，用DTM、方格網(wǎng)、區(qū)域土方量平衡等方法在

2、CASS軟件中能迅速解算出填挖土方量。在實(shí)際工作中，我們經(jīng)常遇到施工區(qū)域內(nèi)分不同區(qū)域有不同的設(shè)計(jì)高或多種坡度，比喻高爾夫球場(chǎng)、依山而建的建筑群等等，以上的計(jì)算方法就無(wú)能為力了，本文結(jié)合我院的工作實(shí)例來(lái)探討如何準(zhǔn)確的計(jì)算多坡度和復(fù)雜曲面施工區(qū)域的土石方量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：多坡度復(fù)雜曲面土石方量 </p><p>　　Abstract:: in road, highway, w

3、ater conservancy projects and the construction of the high-rise buildings, there are a lot of conditions of digging and filling accurately compute quantities fill dig conditions both for optimizing the scheme of engineer

4、ing construction and the basis of the construction budget and settlement. Today, electronic instrument of surveying and mapping unit replacement, using methods such as total station, GPS - RTK can direct acquisition cons

5、truction area feature point 3 </p><p>　　Keywords: Many gradeComplex curved surfaceThro 'the amount </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU751文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013) </p><p>　　一、平均高的概念及計(jì)算 </p&

6、gt;<p>　　平均高并不是外業(yè)采集高程點(diǎn)的算術(shù)平均值，而是該塊場(chǎng)地填土方和挖土方的一個(gè)區(qū)域平衡高程。在施工區(qū)域內(nèi)用全站儀、GPS-RTK等方法采集足夠特征點(diǎn)三維坐標(biāo)，用Autocad的pline線圈定該區(qū)域并計(jì)算出該區(qū)域的面積為S。用CASS軟件中DTM法計(jì)算并假定一個(gè)平場(chǎng)高程，假定平場(chǎng)高程要有明顯孤值特征，一般用超出施工區(qū)域?qū)崪y(cè)最大高程值的2～3倍左右，本例中施工區(qū)域內(nèi)最大為43.9米，因而選100米作為平場(chǎng)高程。通

7、過(guò)計(jì)算，該區(qū)域內(nèi)只有單一的填土（或挖土），填土方量為V，V/S即為填土方量的平均高程，從而可以計(jì)算出區(qū)域內(nèi)的平均高程為H=100-(V/S)。 </p><p>　　二、池塘、河道清淤量的的計(jì)算 </p><p>　　圖1：三角網(wǎng)法計(jì)算土方量 </p><p>　　池塘、河道清淤量的計(jì)算在排水工作結(jié)束后，精確的測(cè)繪出清淤表面的三維坐標(biāo)和清淤面積S0，采用上述方法計(jì)算

8、出清淤表面的平均高H0；待清淤完畢后，精確的測(cè)繪出清淤底面的三維坐標(biāo)并計(jì)算出清淤后的平均高H1，從而可以計(jì)算出該區(qū)域施工前后的平均高差為h= H0- H1，清淤量V=h× S0,通過(guò)多次驗(yàn)證和比對(duì)，該方法與方格網(wǎng)法計(jì)算誤差小于0.1%，完全可以滿足施工設(shè)計(jì)和經(jīng)費(fèi)預(yù)算結(jié)算的需要。 </p><p>　　三、復(fù)雜曲面的計(jì)算 </p><p>　　有時(shí)候平整場(chǎng)地要以周邊的道路邊界為基準(zhǔn)

9、，比喻說(shuō)高爾夫球場(chǎng)的平整，并不是一個(gè)單一的坡度就能解決的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐與摸索，最復(fù)雜的曲面、最多的坡度設(shè)計(jì)方案都可以采用方格網(wǎng)二次疊加的方法來(lái)計(jì)算。 </p><p>　　首先將道路邊界的實(shí)測(cè)高程形成數(shù)據(jù)文件bj.dat，在Cass軟件中采用方格網(wǎng)法計(jì)算，同時(shí)在設(shè)計(jì)面上給以任意目標(biāo)高程，以該文件計(jì)算出設(shè)計(jì)高程為極限值（大于所有高程的數(shù)字即為填土，小于所有高程的數(shù)字即為挖土，本例選設(shè)計(jì)高程為0m）的道路邊界為基

10、準(zhǔn)的理論格網(wǎng)高程值模型，同時(shí)計(jì)算出挖方量為W0。 </p><p><b>　　圖2：疊加圖 </b></p><p>　　然后將實(shí)地實(shí)測(cè)的高程值形成數(shù)據(jù)文件sc.dat，以同樣的設(shè)計(jì)面和同樣的目標(biāo)高程（0m）計(jì)算出實(shí)測(cè)高程的格網(wǎng)值和實(shí)測(cè)高程挖方量為W1；因此可以計(jì)算出實(shí)際填挖方量為W= W1- W0,根據(jù)W值正負(fù)號(hào)判斷：“+”為挖，“-”為填。將理論格網(wǎng)高程值模型與

11、實(shí)測(cè)格網(wǎng)高程模型進(jìn)行疊加，見(jiàn)圖二。 格網(wǎng)上的高程注記分別為設(shè)計(jì)高程和實(shí)地高程，格網(wǎng)內(nèi)的數(shù)值相減，“+”為填，“-”為 挖 ，見(jiàn)圖三。根據(jù)填挖方量的臨界點(diǎn)，采用等高線內(nèi)插的方法還可以繪制出填挖分界線。采用同樣的方法和理論，將原始數(shù)據(jù)高程方格網(wǎng)模型與竣工后的實(shí)測(cè)高程方格網(wǎng)模型進(jìn)行疊加，可以準(zhǔn)確的計(jì)算出施工過(guò)程中實(shí)際的土石方填挖量。 </p><p>　　圖3：疊加后生成的填挖方量明細(xì)圖 </p><

12、;p><b>　　四、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　工程測(cè)量是一種繁瑣而又縝密的工作，牽涉到方方面面的利益，利用上述的兩種方法可以解決實(shí)際工作中復(fù)雜曲面、多坡度設(shè)計(jì)土石方量計(jì)算問(wèn)題，從而為施工和經(jīng)費(fèi)預(yù)算提供可靠的依據(jù)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]李青云、陳永

13、奇·2008·工程測(cè)量學(xué)[M]·第三版·北京：測(cè)繪出版社· </p><p>　　[2]張正祿·2009·工程的變形監(jiān)測(cè)分析與預(yù)報(bào)·北京：測(cè)繪出版社· </p><p>　　[3]陳秀忠·2008·城市建設(shè)測(cè)量[M]·第三版·北京：測(cè)繪出版社· <