方格网法与三角网法相结合,准确计算土方量

作者:小傅 , 分类:土方计算软件FastTFT , 浏览:784 , 评论:0

       在场地平整土方测量中,方格网法和三角网法是用得最多的两种方法,它们各有优点,又各有缺点:用方格网法做的土方成果直观易懂,是绝大部分客户的首选方法,但传统的方格网法测量土方量,是在特定位置(方格点上)测量高程,外业测量时,首先要放样方格点位置,然后再测量方格点高程,外业工作效率低下,而且容易出现图1所示的情况,方格的一端在坎底,另一端正好在坎顶边,这样算出来的每个方格的土方量是不对的,特别是当一整行方格都是这种情况时,土方计算结果就会出现错误;而三角网法测量土方量,只要根据地形来采集高程点就可以了,不仅外业工作效率高,而且土方成果精度高,但其可读性差。实际工作中很少有客户选择用三角网法。如何既能满足客户的需要,使用方格网法出具测量成果,又要保证土方计算结果的正确性,提高工作效率,是摆在广大测量工作者面前的一道难题。笔者在实际工作中,采用方格网和三角网相结合的办法,很好地解决了这一难题。

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       1、基本做法

       首先在外业根据地形采集离散点数据,然后在内业根据离散点数据,生成三角网,再根据实际地形调整三角网,建立与实际地面相吻合的数字地面模型,在数字地面模型上布设方格网并进行方格网土方计算,同时进行三角网土方计算(作为可靠的土方数据)。然后将由方格网计算的土方与之比较,若相差小于5%(经验值),则方格网土方计算成果是可靠的,可以出具方格网土方测量成果;如果大于5% ,则检查方格网的布设是否合理,然后调整方格网的布设,再进行方格网土方计算,直到与三角网计算的土方量比较的差值小于5% ,再出具方格网土方测量成果。

       2、土方计算流程(如图2所示)

       3、关键流程

       无论是方格网土方计算还是三角网土方计算,要想获得正确的土方量,关键是要有一个准确的数字地面模型。有了准确的数字地面模型后,就可以直接进行三角网土方计算了,其结果必然是正确的,而对于方格网土方计算来说,方格网土方计算成果是否正确,还要看布设的方格网是否合理,因此,本文着重介绍“建立数字地面模型”和“布设方格网”这两个流程。

       3.1 建立数字地面模型

       为了建立数字地面模型,必须在外业采集离散点数据的同时,绘出地形略图,特别是地形变化特征线,如:山脊线、山凹线、坡顶坡脚线、陡坎线。内业处理时,首先必须对离散点数据进行处理,剔除掉一些错误的或带有粗差的点,然后再生成三角网,但自动生成的三角网,不一定与实际地形相吻合,需要调整三角网,使任何一个三角形都不穿过地形变化特征线,才能建立起与现状地面相吻合的数字地面模型,如图3、图4、图5、图6分别是三角形穿过山脊、山凹、斜坡、陡坎后三角网的调整示意图。

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       3.2 布设方格网

       一般情况下,在数字地面模型上自动计算的方格网土方量,与用三角网法计算的土方量差值基本上是在5% 以内,如果超过5% ,基本上是由于出现图1所示的情况,这时,只需整体移动方格网,使地形变化特征线(如陡坎)处在方格的中间(如图7),使每个方格填挖方量均衡,从而避免了土方计算出现系统性的误差,提高了土方计算的精度,其结果与三角网法计算的方量相比,差值一般会在3%左右。

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       4、应用

       在南宁市某小区场地平整土方测量中,笔者根据现场地形采集散点数据,绘制地形略图,在内业处理时,首先剔除掉散点数据中错误的和含有粗差的点,再用软件自动生成三角网,然后根据地形略图调整三角网,建立与实际地形相吻合的数字地面模型,然后分别进行方格网土方计算和三角网土方计算,表1是首次方格网法与三角网法计算成果的对比,从表中可以看出:填方量差值比率达到了9.0% ,超过了5% ,于是检查方格网的布设是否合理,结果发现方格网的布设出现了图1所示的情况,从而导致出现大的偏差,于是按照图7的做法重新调整方格网,再进行方格网计算,计算结果如表2所示,从表中可以看出:无论哪个项目,方格网法与三角网法差值的比率都在0.9% 以内,说明方格网的布设是合理的,方格网土方计算的成果是正确的。

 

       5、结语

       传统的方格网法由于工作效率低,土方测量精度无法评估,已不再使用;基于数字地面模型,并与三角网法相结合的方格网法,既具备了传统方格网法直观易懂的优点,又具备了三角网法工作效率高,土方计算成果准确的优点。

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