常规的土方量计算方法

作者:小傅 , 分类:土方计算软件FastTFT , 浏览:6617 , 评论:0

       最近几年,土地整理工作在全国逐渐展开。土地整理是增加有效耕地面积、达到耕地总量相对稳定的合理方式,其中,对土方量所实施的计算精准程度的高低,对于土地整理有着非常重要的意义。以飞时达软件公司开发的飞时达土方计算软件FastTFT V13.0为例,介绍土方量计算原理,针对最常用到的几种土方量计算方法的优缺点以及适用的范畴进行了分析比较。

      1、DTM法(三角网法)

      DTM法对于土方量的计算包含三种不同的方式:第一,按照坐标数据相关的文件进行计算;第二,参考图中的高程点实施相应的计算;第三,根据图中的三角网实施相应的计算。第一、第二种计算方法需要重新建立三角网,第三种计算方法可以直接利用图中已有三角形,无需重新创建三角网,通常运用第三种计算方式。地形三角网面和设计地面三角网的贴近的具体情况,对于计算的精准程度有着直接性的影响,需要保证地形三角网面和设计地面三角网尽可能地靠在一起。

      土方量计算步骤为:
      1)把坡坎、坑塘、沟以及突起等其他地貌在图中标记出来,以方便对所构成的三角网正确与否进行评判。

      2)软件自行生成的三角网在沟、坡坎、坑塘以及突起等部分非常容易出现错误,需要将部分内容删去之后人工进行重新组合。

      3)计算地区边界以外的点是不会被算入到三角网中的,边界实施间隔性的样点采取对于提升计算的精确性不会产生任何影响。在边界之内按照等高线的分布人工收集部分样点融入所收集到的数据里面,有助于三角网的构建。

      4)将等高线和地貌、地形不一样的内容去除掉,人工重新组合之后形成全新的等高线,直至完全相同。

      5)计算土石方量。道路平场标高,确定边界采样的间距。

      6)对相关的数据进行计算,完成所有的计算工作。

      2、方格网法

       方格网法是土方量计算方法中最常用的方法之一,用此方法进行土方量的计算,根据不同的设计要求,给定的面一般为平面或者斜面,有时设计单位会给定一个sjw类型的三角网文件要求进行计算。

       1)当给定的面为平面时,计算过程如下:先将所测得的高程点进行展点,设置好比例尺,对所要计算的区域用复合线框定。

       选择【方格网法】菜单,在图上选取之前框定的边界线,确定土方计算范围,生成区域和区块,再选择【自动布置方格网】,方格横纵向间距默认的数值是20m,根据精度要求适当调整具体宽度。一般来讲,想要提高计算的精度,方格宽度可以调小。然而,受野外采集高程点密度的制约,若设置的数值过于小,数值小于了野外所采集点的间隔密度,便毫无意义可言;再选择【采集自然标高】菜单,将原始地形高程数据采集到方格网上去,再选择【输入设计标高】菜单,进行输入设计的目标高程,再选择【计算土石方量】菜单,计算出各个方格网的土方工程量了,最后,再进行汇总统计出表,在每一单格都会显示具体的挖填方量,计算区域边框左侧列出每行的挖方量,下侧列出每列的填方量。

       2)当给定的面为斜面时,计算过程如下:前几步的计算过程和平面的操作过程大致是相似的,不同的只是在弹出对话框时点选“一点坡度面””或者是“两点坡度面”。

       点选“一点坡度面”,输入一个控制点的标高和两个方向的坡度值,最后点“确定”完成设计标高的输入。

       点选“两点坡度面”,输入两个控制点的标高和一个方向的坡度值,最后点“确定”完成设计标高的输入。 

       最后,在计算方格网土方量,计算方法同上。

      3、断面法

      当地形的繁琐程度改变比较大的时候,或者是地形比较狭长、挖填深度比较深的地区,适合选取横断面法针对土方量具体数量进行计算。运用此方式进行计算的时候显得非常的直接,通常在横截面相对规则的时候,在展示出多边形的状况之下,往往会运用此方法。

      大概步骤:

      1) 确定计算范围:使用【绘制区域】绘制出要计算土方的区域范围,使用【划分区块】功能将区域划分为一个或多个区块。  

      2) 布置断面线:使用【布置断面线】绘制断面线。断面线的布置方向、间距和采点间距可以自己输入。  

      3) 采集自然标高:使用【采集自然标高】功能采集出每一个采集点的自然标高。  

      4) 设计标高:设计标高可以采用【采集设计标高】或【输入设计标高】来获得。  

      5) 如果要进行边坡土方量的计算,可以使用【绘制边坡】功能进行边坡的绘制  

      6) 绘制断面:将计算区域内的断面绘制出来。每行的断面图可以自由设定。  

      7) 计算断面土方量:使用【断面法计算中心】计算出断面间的土方量并绘制出土方量统计表。

      计算公式:

1.png

       4、土方量计算方法比较

       以上几种土方量计算方法的综合比较

2.png

       5、总结

       经过以上的对比分析可以得知:方格网法所需要的数据相对较少,速度比较快,有比较高的精准度,能够运用于相对比较平坦的地区;断面法没有非常高的精准度,能够运用于比较繁琐的、狭长形状的区域或者是线型工程中去,特别满足对于隧道与地下工程所需土方量的计算;在精准程度需求比较高、比较繁琐的地区能够运用DTM法;实际应用时,应根据具体的情况,充分考虑速度、精度以及成本等各个因素选取合适的土方量计算方式,才可以达到最佳的方案。

      参考于山西省煤炭地质水文勘查研究院,赵晋帅撰写的论文《对土方量计算方法的比较分析》。

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