土方量計算方法探討

1、存檔號： * 學(xué)號： *畢 業(yè) 設(shè) 計土方量計算方法探討系 部: 測繪工程系 專業(yè)名稱: 工程測量技術(shù) 指導(dǎo)教師: * * * 指導(dǎo)教師: * * * 姓 名: * * 二一年十二月畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文）評 定 表姓名* *學(xué)號*存檔號*系別測繪工程系專業(yè)工程測量班 級*畢業(yè)論文（設(shè)計）題目土方量計算方法探討指導(dǎo)教師評語：簽名： 201*年 月 日 答辯委員會意見：簽名： 201*年 月 日 備注：石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué) 生姓 名*學(xué) 號*班級*指導(dǎo)教師姓 名*職 稱*系部測繪工程系*畢業(yè)設(shè)計（論文）題目土方量計算方法探討畢業(yè)設(shè)計（論文）要求：1.畢業(yè)設(shè)計題目來源明

2、確，設(shè)計內(nèi)容切合實際2.畢業(yè)設(shè)計要求條理清楚，觀念明確；3.畢業(yè)設(shè)計嚴(yán)禁抄襲，引用文獻必須注明來源；4.畢業(yè)設(shè)計排版必須標(biāo)準(zhǔn)格式；5.畢業(yè)設(shè)計必須按計劃時間完成，打印。完成期限和主要措施：2010.10.202011.1.102010.10.202010.10.31 論文選題，擬定設(shè)計（論文）計劃 （10天）2010.11.12010.11.30 整理資料，收集文獻，編寫提綱 （30天）2010.12.12010.12.20 準(zhǔn)備初稿，排版 （10天）2010.12.212010.12.30 撰寫論文，定稿 （10天）2010.12.312011.1.10 打印、投交論文為答辯作準(zhǔn)備 （10天

3、）主要參考文獻：（1）劉福臻主編.數(shù)字化測圖教程.成都：西南交通大學(xué)出版社,2004（2）應(yīng)惠清主編.建筑施工.上海：同濟大學(xué)出版社,2008指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 32 摘 要：土石方工程量計算是建筑工程施工的一個重要步驟。工程施工前的設(shè)計階段必須對土石方量進行預(yù)算,它將直接關(guān)系到工程的費用概算及方案選優(yōu)。如何利用測量單位現(xiàn)場測出的地形數(shù)據(jù)或原有的數(shù)字地形數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的計算出土石方量就成了人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。本文介紹了土方測量的外業(yè)測量方法，其中有水準(zhǔn)儀法、經(jīng)緯儀法、全站儀法，土方內(nèi)業(yè)方格網(wǎng)法、斷面法、DTM法、平均高程法計算的各種原理以及南方Cass6.1在土方量計算中DTM法、方格網(wǎng)

4、法、等高線法、斷面法的操作步驟。關(guān)鍵詞：土方工程；土方量計算；南方CASS6.1目 錄第一章 土方外業(yè)測量方法及精度比較.11、水準(zhǔn)儀法12、經(jīng)緯儀法13、全站儀法2第二章 土方工程量計算方法及原理.31、方格網(wǎng)法計算32、斷面法93、DTM法（不規(guī)則三角網(wǎng)法）104、平均高程法12第三章 南方cass6.1在土方量計算中的應(yīng)用.131、DTM法土方計算132、方格網(wǎng)法土方計算163、等高線法土方計算184、斷面法土方計算21第四章 全文總結(jié).29致 謝.30參 考 文 獻31某場地的平整面積為43970.7 m2。該場地比較平坦, 地形簡單, 最高點51.264 m, 最低點40.064 m

5、,場平設(shè)計標(biāo)高45.0 m。分別用方格網(wǎng)法(格網(wǎng)間距5 m) 、斷面法(斷面間距為10 m) 及DTM法計算土方量的結(jié)果見表5。表5DTM法、方格網(wǎng)法、斷面法計算的土方量比較計算方法填方挖方總方量/填挖方之和DTM法42107.8523386.3665491.21方格網(wǎng)法41951.9323289.3365241.26斷面法43242.4824089.8367332.31由表5可以看出,如果以三種方法的平均值作為土方量的最大值, 則場地比較簡單時,DTM法的誤差為0.8% ,方格網(wǎng)法的誤差為1.2%、斷面法的誤差為2.0%；由此可見,場地比較簡單時, DTM法與方格網(wǎng)法不相上下,斷面法稍差。第

6、一章 土方外業(yè)測量方法及精度比較在土地平整中通常需要確定地面高程、施工范圍和計算土方量等，以便控制施工進度。土地平整測量外業(yè)常采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀的測量儀器，內(nèi)業(yè)計算有方格網(wǎng)法、斷面法、等高線法、DTM法等方法。采用不同的測量計算方法會有不同的結(jié)果，可見選擇合適的測量計算方法有利于提高平整結(jié)果，提高精度和速度，甚至可以減少糾紛。土方量的誤差主要是在外業(yè)中產(chǎn)生，即主要是由高程測量中誤差和面積測量中誤差造成。在相同觀測條件下，4個方格頂點高程測量精度是相同的，則平均高程測量中誤差按如下計算： 1-1此外方格面積測量的中誤差（）主要是由距離誤差（）造成，因此按如下公式計算： 1-2根據(jù)誤差傳播

7、定律，土方量的中誤差（）按如下公式計算： 1-3 1、水準(zhǔn)儀法用5m塔尺將現(xiàn)場劃分成若干個邊長是五米的正方形方格，用水準(zhǔn)儀測量每個方格定點的高程，按照40m的設(shè)計高程用方格法計算土方量。S3級微頃水準(zhǔn)儀毎站水準(zhǔn)測量高差（或高程）的精度為2.4mm。另外，水準(zhǔn)儀測量的距離通常用皮尺丈量，其精度為100mm，因此計算出土方量中誤差為10.0m，相對中誤差為1/25。2、經(jīng)緯儀法用經(jīng)緯儀按照地形測量（比例尺為1:500）的要求，將現(xiàn)場測繪成地形圖，在地形圖上用方格法（邊長為5m）手工計算土方量。J6經(jīng)緯儀測量的視距精度約為1/500，距離中誤差為200mm，測量單點高程的精度為60mm。經(jīng)緯儀采集點

8、位數(shù)據(jù)展繪在圖紙上畫上方格網(wǎng)，根據(jù)碎步點高程通過目估內(nèi)插法確定方格頂點的高程。方格頂點的高程精度取決于碎步點的高程，也與測量員的站尺位置、數(shù)量、環(huán)境條件有關(guān)，其主要誤差包括地形點高程測量誤差、地面概括誤差和平面位移誤差。經(jīng)緯儀測繪1：500 比例尺地形圖后，對于坡度為15的坡地，地面概括誤差為0.23m,平面位移誤差為0.17m。由誤差傳播定律得出地形圖上方格頂點高程中誤差為0.29m。因此用土方量的中誤差計算公式，可得出經(jīng)緯儀測量計算土方量的中誤差為20.0m，相對中誤差約為1/12。3、全站儀法用全站儀代替經(jīng)緯儀測量地形，生成數(shù)字化地形圖上用方格法（邊長為5m）由計算機利用Cass軟件計算

9、土方量。全站儀計算土方的精度也是由距離誤差和高差誤差決定的。研究結(jié)果表明，全站儀采樣位置的平面點位中誤差為0.02m。方格頂點的高程中誤差是DTM插求點的高程中誤差。一般認(rèn)為影響DEM精度的主要因素有地形類別、內(nèi)插方法、采樣方式和粗差剔除程度等。通過實驗，方格頂點的高程中誤差為0.35m左右。因此按照土方量的中誤差計算公式求得全站儀計算土方量的中誤差為4.8m，相對中誤差約為1/52。說明全站儀法在3種儀器測量方法中計算精度最高。以、的土方面積為例，水準(zhǔn)儀法、經(jīng)緯儀法和全站儀法測量土方量的計算精度土方量測量精度比較； 水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀采集的數(shù)據(jù)，應(yīng)用方格法通過手工計算土方量；將全站儀采集的數(shù)據(jù)傳

10、到計算機上，然后用Cass6.1軟件生成數(shù)字化地形圖，用方格法計算土方量。3種儀器測量土方量的結(jié)果見表1。表1 不同測量方法測量土方量的結(jié)果測量儀器挖方量（m）誤差（m）填方量（m）水準(zhǔn)儀10499.2+56.3260.5經(jīng)緯儀10393.1-49.8321.6全站儀10436.4-6.591.7 注：挖方量的真值為10442.9m從表1可知，以挖方量為例，在面積和設(shè)計高程相同的情況下，以3種測量結(jié)果的平均值作為最或是值（真值），為1042.9m，挖方量的擬真誤差表現(xiàn)為：全站儀經(jīng)緯儀水準(zhǔn)儀。說明全站儀測量土方的精度最高。第二章 土方工程量計算方法及原理比較常見的幾種計算土石方量的方法有：方格網(wǎng)

11、法（最常用）、等高線法、斷面法、塊面法、DTM法、區(qū)域土方量平衡法和平均高程法，最后還有一個總的土方調(diào)配等。1、方格網(wǎng)法計算 對于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場地適宜用格網(wǎng)法。這種方法是將場地劃分成若干個正方形格網(wǎng)，然后計算每個四棱柱的體積，從而將所有四棱柱的體積匯總得到總的土方量。1方格網(wǎng)計算步驟及方法 劃方格網(wǎng) 根據(jù)地形圖劃分方格網(wǎng)，盡量使其與測量或施工坐標(biāo)網(wǎng)重合，方格一般采用20m20m40m40m，將相應(yīng)設(shè)計標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格點的右上角和右下角，求出各點的施工高度(挖或填)，填在方格網(wǎng)左上角，挖方為(+)，填方為(-)。 計算零點位置 計算確定方

12、格網(wǎng)中兩端角點施工高度符號不同的方格邊上零點位置，標(biāo)于方格網(wǎng)上，聯(lián)接零點，即得填方與挖方區(qū)的分界線。零點的位置按下式計算 圖2-1零點位置圖； 2-1式中、角點至零點的距離 m； 、相鄰兩角點的高程 m，均用絕對值； a 方格網(wǎng)的邊長 m。 計算土方工程量 按方格網(wǎng)底面圖形和下表體積計算公式，計算每個方格內(nèi)的挖方或填方量。 由于零線通過方格的部位不同，可將方格劃分為一點填方（挖方）、二點填方（挖方）、三點填方（挖方）、四點填方（挖方）四種類型。一點填方或挖方(三角形) 圖2-2一點填方或（挖方）當(dāng)時， 2-2二點填方或挖方 (梯形)圖2-3二點填方或（挖方） 2-3 2-4 三點填方或挖方 (

13、五角形)圖2-4三點填方或（挖方） 2-5四點填方或挖方 (正方形)圖2-5四點填方或（挖方） 2-6 匯總 分別將挖方區(qū)和填方區(qū)所有方格計算土方量匯總，即得該建筑場地挖方區(qū)和填方區(qū)的總土方量。 圖2-6 場地地形圖和方格網(wǎng)布置、計算土方工程量圖解：(1) 計算場地設(shè)計標(biāo)高 (2) 根據(jù)泄水坡度計算各方格角點的設(shè)計標(biāo)高 以場地中心點(幾何中心o)為，由式得各角點設(shè)計標(biāo)高為：其余各角點設(shè)計標(biāo)高均可求出，詳見上圖(3) 計算各角點的施工高度得各角點的施工高度(以“+”為填方，“-”為挖方)： 各角點施工高度見上圖(4) 確定“零線”，即挖、填方的分界線 確定零點的位置，將相鄰邊線上的零點相連，即為

14、“零線” 。如1-5線上： ，即零點距角點1的距離為0.67m。 (5) 計算各方格土方工程量(以“+”為填方，“-”為挖方) 全填或全挖方格： （+） （+） （+） （-） 三填一挖或三挖一填方格： 將計算出的各方格土方工程量按挖、填方分別相加，得場地土方工程量總計挖方：503.92 m 填方：504.26 m 挖方、填方基本平衡。 在傳統(tǒng)的方格網(wǎng)計算中，土方量的計算精度不高?，F(xiàn)在我們引入一種新的高程內(nèi)插的方法，即楊赤中濾波推估法。1.2楊赤中推估 楊赤中濾波與推估法就是在復(fù)合變量理論的基礎(chǔ)上，對已知離散點數(shù)據(jù)進行二項式加權(quán)游動平均，然后在濾波的基礎(chǔ)上，建立隨即特征函數(shù)和估值協(xié)方差函數(shù)，對

15、待估點的屬性值（如高程等）進行推估。1.3待估點高程值的計算 首先繪方格網(wǎng), 然后根據(jù)一定范圍內(nèi)的各高程觀測值推估方格中心O的高程值。繪制方格時要根據(jù)場地范圍繪制。由離散高程點計算待估點高程為 2-7其中，為參加估值計算的各離散點高程觀測值，為各點估值系數(shù)。而后進一步求得最優(yōu)估值系數(shù)，進而得到最優(yōu)的高程估值。1.4挖（填）土方量區(qū)域面積的計算 如果，土方量計算的面積為不規(guī)則邊界的多邊形。那么在面積進行計算時，先對判斷方格網(wǎng)中心點是否在多邊形內(nèi)，如果在，那么就要計算該格網(wǎng)的面積，否則可以將該格網(wǎng)面積略去。 圖2-7土方量區(qū)域面積計算 如圖2-7所示，首先對格網(wǎng)中心點P進行判斷，可以采用垂線法，即

16、過P（）點作平行于y軸向下的射線 設(shè)多邊形任意一邊的端點為，令(1)當(dāng)，則射線與該邊有交點,否則無交點,若y=，則知P在多邊形上。(2)當(dāng)=0時，若x=，則當(dāng)y 時，二者有交點，當(dāng)y0時，不予考慮。 對多邊形各邊進行上述判斷，并統(tǒng)計其交點個數(shù)m，當(dāng)m為奇數(shù)時，則P在多邊形內(nèi)部，否則P不在多邊形內(nèi)部。 通過對圖中、點的判斷可以知道，位于多邊形內(nèi)，位于多邊形外。那么，所在的格網(wǎng)的面積要進行計算，而所在的格網(wǎng)的面積則可以略去。然后利用楊赤中濾波推估法求得的每個方格網(wǎng)的中心點的高程值與格網(wǎng)面積進行計算。 2-8 ij表示第i行j列的小方格網(wǎng)，a，b為格網(wǎng)的邊長，最后匯總土方量。2、斷面法 當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜起

17、伏變化較大，或地狹長、挖填深度較大且不規(guī)則的地段，宜選擇橫斷面法進行土方量計算。首先在計算范圍內(nèi)布置斷面線，斷面一般垂直于等高線，或垂直于大多數(shù)主要構(gòu)筑物的長軸線。斷面的多少應(yīng)根據(jù)設(shè)計地面和自然地面復(fù)雜程序及設(shè)計精度要求確定。在地形變化不大的地段，可少取斷面。相反，在地形變化復(fù)雜，設(shè)計計算精度要求較高的地段要多取斷面。兩斷面的間距一般小于100m，通常采用2050m。繪制每個斷面的自然地面線和設(shè)計地面線，如圖 圖2-8繪制斷面的自然地面線、設(shè)計地面線然后分別計算每個斷面的填、挖方面積。計算兩相鄰斷面之間的填、挖方量，并將計算結(jié)果進行統(tǒng)計。斷面法計算公式平均斷面法公式： 2-9圓錐臺體積法公式：

18、 2-10平均斷面法加圓錐臺體積法公式（設(shè)S1S2）： 2-11 2-12說明：Qt：相鄰兩斷面之間的填方量（或挖方量）；S1、S2：相鄰第一斷面、第二斷面的填方（或挖方）面積；L：相鄰兩斷面的距離。3、DTM法（不規(guī)則三角網(wǎng)法） 不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)是數(shù)字地面模型DTM表現(xiàn)形式之一，該法利用實測地形碎部點、特征點進行三角構(gòu)網(wǎng)，對計算區(qū)域按三棱柱法計算土方?；诓灰?guī)則三角形建模是直接利用野外實測的地形特征點(離散點)構(gòu)造出鄰接的三角形，組成不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu)。相對于規(guī)則格網(wǎng)，不規(guī)則三角網(wǎng)具有以下優(yōu)點： 三角網(wǎng)中的點和線的分布密度和結(jié)構(gòu)完全可以與地表的特征相協(xié)調(diào)，直接利用原始資料作為網(wǎng)格結(jié)點;不

19、改變原始數(shù)據(jù)和精度;能夠插入地性線以保存原有關(guān)鍵的地形特征,以及能很好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形，從而將地表的特征表現(xiàn)得淋漓盡致等。因此在利用 T1N 算出的土方量時就大大提高了計算的精度。 三角網(wǎng)的構(gòu)建對于不規(guī)則三角網(wǎng)的構(gòu)建在這里采用兩級建網(wǎng)方式。第一步，進行包括地形特征點在內(nèi)的散點的初級構(gòu)網(wǎng)。一般來說，傳統(tǒng)的TIN生成算法主要有邊擴展法,點插入法,遞歸分割法等,以及它們的改進算法。在此僅簡單介紹一下邊擴展法。所謂邊擴展法，就是指先從點集中選擇一點作為起始三角形的一個端點，然后找離它距離最近的點連成一個邊,以該邊為基礎(chǔ),遵循角度最大原則或距離最小原則找到第三個點,形成初始三角形。由起始三角形的三

20、邊依次往外擴展, 并進行是否重復(fù)的檢測，最后將點集內(nèi)所有的離散點構(gòu)成三角網(wǎng)，直到所有建立的三角形的邊都擴展過為止。在生成三角網(wǎng)后調(diào)用局部優(yōu)化算法,使之最優(yōu)。 三角網(wǎng)的調(diào)整 第二步，根據(jù)地形特征信息對初級三角網(wǎng)進行網(wǎng)形調(diào)整。這樣可使得建模流程思路清晰，易于實現(xiàn)。 地性線的特點及處理方法所謂地性線就是指能充分表達地形形狀的特征線地性線不應(yīng)該通過TIN中的任何一個三角形的內(nèi)部,否則三角形就會“進入”或“懸空”于地面,與實際地形不符,產(chǎn)生的數(shù)字地面模型(DTM)有錯。 當(dāng)?shù)匦跃€與一般地形點一道參加完初級構(gòu)網(wǎng)后，再用地形特征信息檢查地性線是否成為了初級三角網(wǎng)的邊，若是，則不再作調(diào)整；否則，按圖6作出調(diào)整

21、。總之要務(wù)必保證TIN所表達的數(shù)字地面模型與實際地形相符。圖2-9處理地線性 如圖2-9(a)所示，為地性線，它直接插入了三角形內(nèi)部，使得建立的TIN偏離了實際地形，因此需要對地性線進行處理，重新調(diào)整三角網(wǎng)。 圖2-9(b)是處理后的圖形，即以地性線為三角邊，向兩側(cè)進行擴展，使其符合實際地形。 地物對構(gòu)網(wǎng)的影響及處理方法 等高線在遭遇房屋、道路等地物時需要斷開，這樣在地形圖生成TIN時，除了要考慮地性線的影響之外，更應(yīng)該顧及到地物的影響。一般方法是：先按處理地形結(jié)構(gòu)線的類似方法調(diào)整網(wǎng)形；然后，用“垂線法”判別閉合特征線影響區(qū)域內(nèi)的三角形重心是否落在多邊形內(nèi)，若是，則消去該三角形(在程序中標(biāo)記該

22、三角形記錄)；否則保留該三角形。經(jīng)測試后，去掉了所有位于地物內(nèi)部之三角形，從而在特征線內(nèi)形成“空白地”。 陡坎的地形特點及處理方法 遭遇陡坎時，地形會發(fā)生劇烈的突變。陡坎處的地形特征表現(xiàn)為：在水平面上同一位置的點有兩個高程且高差比較大；坎上坎下兩個相鄰三角形共享由兩相鄰陡坎點連接而成的邊。當(dāng)構(gòu)造TIN時，只有顧及陡坎地形的影響，才能較準(zhǔn)確的反映出實際地形。 對陡坎的處理如圖所示：圖2-10處理陡坎如圖2-10(a)所示，點14為實際測量的陡坎上的點，每個點其實有兩個高程值，不符合實際的地形特征。在調(diào)整時將各點沿坎下方向平移了1mm，得到了58各點，其高程值根據(jù)地形圖量取的坎下比高計算得到。將所

23、有的坎上、坎下點合并連接成一閉合折線，并分別擴充連接三角形，即得到調(diào)整后的圖2-10(b)。 三角網(wǎng)法計算土方量 三角網(wǎng)構(gòu)建好之后，用生成的三角網(wǎng)來計算每個三棱柱的填挖方量,最后累積得到指定范圍內(nèi)填方和挖方分界線。三棱柱體上表面用斜平面擬合，下表面均為水平面或參考面，計算公式為： 2-13 如圖2-11所示，為三角形角點填挖高差；為三棱柱底面積。圖2-11三角網(wǎng)計算土方量4、平均高程法平均高程法測量時隔20 m測1個碎步點,把所有的碎步點高程相加取平均,作為該測區(qū)平均高程。該方法通常被施工單位采用,但該方法誤差較大。第三章 南方cass6.1在土方量計算中的應(yīng)用Cass系列地形地籍成圖軟件，是

24、廣州南方測繪儀器公司基于AutoCAD平臺推出的數(shù)字化測繪成圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作簡便、功能強大、成果格式兼容性強，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于地形地籍成圖、工程測量應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)建庫等領(lǐng)域。利用Cass軟件可以更好地減輕測量人員的內(nèi)業(yè)勞動強度,更好地提高測量作業(yè)效率和作業(yè)精度,用這種方法進行土石方工程量計算,方法簡便快捷,易于掌握。更重要的是,應(yīng)用此方法即可以簡化步驟,大大減少工作量。從而大幅度降低人員的勞動強度,提高了工作速度,在很大程度上提高了工作效率。也在一定意義上提高了質(zhì)量,提高了經(jīng)濟效益。1、DTM法土方計算由DTM模型來計算土方量是跟據(jù)實地測定的地面點坐標(biāo)（X, Y, Z）和設(shè)計高程，通過生成三

25、角網(wǎng)來計算每一個三棱錐的填挖方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪出填挖分界線。DTM法土方計算共有三種方法，第一種是由坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件計算，第二種是依照圖上高程點進行計算，第三種是依照圖上三角網(wǎng)進行計算。 根據(jù)坐標(biāo)計算 在cass6.1點擊“繪圖處理”、“展高程點”后彈出如圖3-1對話框選取需要的dat文件圖3-1在Cass6.1中展點選中要展高程點的文件后，圖中展點完畢，展入點以后，用復(fù)合線畫出所要計算土方的區(qū)域，一定要閉合，但盡量不要擬合如圖3-2所示。圖3-2繪復(fù)合閉合線用鼠標(biāo)點取“工程應(yīng)用”、“DTM土方計算”、“根據(jù)坐標(biāo)文件”，用鼠標(biāo)點取所畫的閉合復(fù)合線，彈出圖3-3所示

26、土方計算參數(shù)設(shè)置對話框，要求設(shè)置“平均標(biāo)高”、“別界采樣間距”圖3-3設(shè)置計算參數(shù)設(shè)置好“平均標(biāo)高”、“邊界采樣間距”等計算參數(shù)后屏幕上顯示填挖方的提示框，顯示“挖方量”、“填方量”，同時圖上繪出所分析的三角網(wǎng)。如圖3-4圖3-4填挖方提示框計算關(guān)閉對話框后，用鼠標(biāo)在圖上適當(dāng)位置點擊，Cass會在該處繪出一個表格，包含平場面積、最大高程、最小高程、平場標(biāo)高、填方量、挖方量和圖形，如圖3-5 圖3-5填挖方量計算結(jié)果 根據(jù)圖上高程點計算首先要展繪高程點，然后用復(fù)合線畫出所要計算土方的區(qū)域，要求同DTM法。用鼠標(biāo)點取“工程應(yīng)用”菜單下“DTM法土方計算”子菜單中的“根據(jù)圖上高程點計算”提示：選擇邊

27、界線用鼠標(biāo)點取所畫的閉合復(fù)合線。提示：選擇高程點或控制點 此時可逐個選取要參與計算的高程點或控制點，也可拖框選擇。如果鍵入“ALL”回車，將選取圖上所有已經(jīng)繪出的高程點或控制點。彈出土方計算參數(shù)設(shè)置對話框，以下操作則與坐標(biāo)計算法一樣。 根據(jù)圖上的三角網(wǎng)計算對已經(jīng)生成的三角網(wǎng)進行必要的添加和刪除，使結(jié)果更接近實際地形。用鼠標(biāo)點取“工程應(yīng)用”菜單下“DTM法土方計算”子菜單中的“依圖上三角網(wǎng)計算”提示：平場標(biāo)高(米): 輸入平整的目標(biāo)高程請在圖上選取三角網(wǎng): 用鼠標(biāo)在圖上選取三角形，可以逐個選取也可拉框批量選取。回車后屏幕上顯示填挖方的提示框，同時圖上繪出所分析的三角網(wǎng)、填挖方的分界線。 注意：用

28、此方法計算土方量時不要求給定區(qū)域邊界，因為系統(tǒng)會分析所有被選取的三角形，因此在選擇三角形時一定要注意不要漏選或多選，否則計算結(jié)果有誤，且很難檢查出問題所在。2、方格網(wǎng)法土方計算由方格網(wǎng)法來計算土方量是根據(jù)實地測定的地面點坐標(biāo)(X, Y, Z)和設(shè)計高程，通過生成方格網(wǎng)來計算每一個方格內(nèi)的填挖方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪出填挖方分界線。系統(tǒng)首先將方格的四個角上的高程相加（如果角上沒有高程點，通過周圍高程點內(nèi)插得出其高程），取平均值與設(shè)計高程相減。然后通過指定的方格邊長得到每個方格的面積，再用長方體的體積計算公式得到填挖方量。方格網(wǎng)法簡便直觀，易于操作，因此這一方法在實際工

29、作中應(yīng)用非常廣泛。 設(shè)計面是平面時用復(fù)合線畫出所要計算土方的區(qū)域，一定要閉合，盡量不要擬合。如圖3-6圖3-6繪制復(fù)合閉合線選擇“工程應(yīng)用”、“方格網(wǎng)法土方計算”命令，選擇土方計算區(qū)域邊界線，在對話框中選擇所需的坐標(biāo)文件；在“設(shè)計面”欄選擇“平面”；在“方格寬度欄”，輸入方格網(wǎng)的寬度，這是每個方格的邊長，默認(rèn)值為20米。如圖3-7所示圖3-7方格網(wǎng)土方計算對話框選擇確定后給出如圖3-8計算成果圖中會顯示出“總面積”、“總填方”、“總挖方”、圖3-8方格網(wǎng)法土方計算成果圖 設(shè)計面是斜面時設(shè)計面是斜面的時候，操作步驟與平面基本相同，區(qū)別在于方格網(wǎng)土方計算對話框中的“設(shè)計面”欄中，選擇“斜面（基準(zhǔn)點

30、）”或“斜面（基準(zhǔn)線）”如果設(shè)計的面是斜面（基準(zhǔn)點），需要確定坡度、基準(zhǔn)點和向下方向上一點的坐標(biāo)，以及基準(zhǔn)點的設(shè)計高程。如果設(shè)計面是斜面（基準(zhǔn)線），需要輸入坡度并點取基準(zhǔn)線上的兩個點以及基準(zhǔn)線向下方向上的一點，最后輸入基準(zhǔn)線上兩個點的設(shè)計高程即可進行計算。3、等高線法土方計算用等高線法計算土方量，可以計算任意兩條等高線之間的土方量，但所選等高線必須閉合。繪制等高線步驟如下展高程點后，選擇“等高線”“建立DTM”如圖3-9彈出如下對話框，在“選擇建立DTM的方式”中選中“由數(shù)據(jù)文件生成”或“由圖面高程點生成”在“坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名”中找到需繪制等高線的文件，在“結(jié)果顯示”中選擇“顯示建三角網(wǎng)結(jié)果”圖

31、3-9選擇DTM建模方式點擊“確定”后，形成如圖3-10三角網(wǎng)圖3-10建立三角網(wǎng)選擇“等高線”下“繪制等高線”彈出如圖3-11對話框，對話框中會顯示“最小高程”、“最大高程”，輸入“等高距”，選擇“擬合方式”圖3-11繪制等高線對話框點取“確定”繪制出如圖3-12等高線圖3-12完成繪制等高線選擇“編輯”、“刪除”、“實體所在圖層”然后在圖上選取任意一個高程點，單擊即可刪除圖上所有高程點，再在“等高線”菜單中選擇“刪三角網(wǎng)”完成以上步驟，等高線就生成了，如圖3-13所示。圖3-13完成繪制等高線選取工程應(yīng)用”下的“等高線土方計算”，選擇參與計算的等高線?；剀嚭螅瑥棾隹偡搅肯⒖蛉鐖D3-14所

32、示圖3-14土方計算總方量消息框繼續(xù) “回車”在圖上空白區(qū)域點擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)將在該點處繪出計算成果表格。如圖3-15 圖3-15等高線土石方計算4、斷面法土方計算斷面法土方計算主要用在公路土方計算和區(qū)域土方計算，對于特別復(fù)雜的地方可以用任意斷面設(shè)計方法。斷面法土方計算主要有道路段面、場地斷面和任意斷面三種計算土方量的方法。 道路斷面法土方計算生成里程文件，點取“工程應(yīng)用”、“生成里程文件”、“由坐標(biāo)文件生成如圖3-16對話框，找出“簡碼數(shù)據(jù)文件名”、“斷面里程文件名”，選擇“按相對中樁從左到右順序” 輸入“起始里程”一般為零圖3-16生成里程文件對話框生成里程文件還有別的方法1由縱斷面生成。

33、在CASS中綜合了以前由圖面生成和由縱斷面生成兩者的優(yōu)點。在生成的過程中充分體現(xiàn)靈活、直觀、簡捷的設(shè)計理念，將圖紙設(shè)計的直觀設(shè)計算機處理的快捷緊密結(jié)合在一起在使用生成里程文件之前，要事先用復(fù)合線繪制出縱斷面線用鼠標(biāo)點取“工程應(yīng)用生成里程文件由縱斷面生成新建”。2由復(fù)合線生成這種方法用于生成縱斷面的里程文件。它從斷面線的起點開始，按間距次記下每一交點在縱斷面線上離起點的距離和所在等高線的高程。3由等高線生成這種方法只能用來生成縱斷面的里程文件。它從斷面線的起點開始，處理斷面線與等高線的所有交點，依次記下每一交點在縱斷面線上離起點的距離和所在等高線的高程。4由三角網(wǎng)生成 這種方法只能用來生成縱斷面

34、的里程文件。它從斷面線的起點開始，處理斷面線與三角網(wǎng)的所有交點，依次記下每一交點在縱斷面線上離起點的距離和所在三角形的高程。選擇土方計算類型點取“工程應(yīng)用”、“斷面法土方計算”、“道路斷面”點擊后彈出如圖3-17對話框在對話框中給定計算參數(shù)，找出“選擇里程文件”、“橫斷面設(shè)計文件”或者輸入“左坡度”、“右坡度”；“中樁設(shè)計高程”、“路寬”、“橫坡率”；在繪圖參數(shù)中輸入“斷面圖比例”、“每列斷面?zhèn)€數(shù)”、“行間距”、“列間距”圖3-17斷面設(shè)計參數(shù)輸入對話框給定計算參數(shù)后點確定彈出如圖3-18對話框，在對話框中輸入“斷面圖比例”、“斷面圖位置”輸入平面圖寬度，在“距離標(biāo)注”中選擇“里程標(biāo)注”圖3-

35、18繪制縱斷面圖設(shè)置繼續(xù)確定圖上已繪出道路的縱斷面及每一個橫斷面圖如圖3-19圖3-19縱橫斷面圖成果示意圖計算工程量點取“工程應(yīng)用”、“斷面法土方計算”、“圖面土方計算”系統(tǒng)自動在圖上繪出土石方計算表。如圖3-20所示，在圖中顯示里程；中心高、橫斷面積、平均面積的填挖方量；距離；填挖方總數(shù)量。圖3-20土石方量計算表 場地斷面土方計算生成里程文件在場地的土方計算中常用的里程文件生成方法同前面縱斷面線方法一樣，不同之處在于生成里程文件之前利用“設(shè)計”功能加入了斷面線的設(shè)計高程。選擇土方計算類型用鼠標(biāo)點取“工程應(yīng)用”、“斷面法土方計算”、“場地斷面”點擊后彈出如圖3-21對話框，找出“選擇里程文

36、件”、“橫斷面設(shè)計文件”，輸入“左、右坡度”在繪圖參數(shù)中輸入“橫斷面比例”、“每列斷面?zhèn)€數(shù)”、“行間距”、“列間距”圖3-21斷面設(shè)計參數(shù)輸入對話框給定計算參數(shù)后確定彈出如圖3-22對話框輸入“斷面圖比例”、“斷面圖位置”；“寬度”，選中“里程標(biāo)注”、“2位”圖3-22斷面圖要素設(shè)置點取確定后，圖上繪出道路的縱橫斷面圖如圖3-23圖3-23縱橫斷面圖計算工程量其方法跟“道路斷面”方法計算方法一樣如圖3-24圖3-24土石方數(shù)量計算表 任意斷面土方計算生成里程文件生成里程文件的方法跟前面的一樣選擇土方計算類型點取“工程應(yīng)用”、“斷面法土方計算”、“任意斷面”點擊后彈出如圖3-25對話框，輸入“選

37、擇里程文件”、“中樁設(shè)計高程” 輸入“橫斷面比例”、“每列斷面?zhèn)€數(shù)”、“行間距”、“列間距”圖3-25任意斷面設(shè)計參數(shù)對話框在“選擇里程文件”中選擇第一步中生成的里程文件。在左右兩邊的顯示框中是對設(shè)計道路的橫斷面的描述，兩邊的描述都是從中樁開始向兩邊描述的，如圖3-26所示圖3-26任意斷面設(shè)計參數(shù)點擊確定后，彈出如圖3-27對話框，輸入“斷面圖比例”、“斷面圖位置”；“寬度”圖3-27繪制縱斷面圖的參數(shù)設(shè)置繼續(xù)點確定，繪出如下圖3-28斷面圖圖3-28縱橫斷面圖成果圖計算工程量，其方法跟前面的一樣第四章 全文總結(jié)由于地形的復(fù)雜性，在外業(yè)測量數(shù)據(jù)相同的情況下，計算結(jié)果的精度取決于內(nèi)業(yè)建模方法。DTM法和等高線法采用三角網(wǎng)進行建模，提取的地面高程精度高。等高線法雖然也是三角