土方量计算方法及其特点

作者:小傅 , 分类:土方计算软件FastTFT , 浏览:325 , 评论:0

      工程土方量的计算在整个工程的规划中占有重要地位,关系到工程费用的预算和具体施工方案的编制,计算得到的准确结果能够使施工方案编制的合理,施工起来方便快捷,工程进度大大提升。于是在实际计算过程中,更要严格要求自己,务必将误差降到最低,得到最接近真实的结果。才能在后续的施工过程中合理编配方案,降低费用,提高施工速度和质量。故而,正确的选择土方量的计算方式也非常重要。

      一、土方量计算的方法和原理

      1、方格网法

       建立坐标方格网,方格网的一边与地形等高线或者场地坐标网平行,大小根据地形变化的复杂程度和设计要求的精度确定,通常采用10m*10m、20m*20m、50m*50m 等。根据实地测试的证据获得的每种方块图形一角坐标的天然数据大,联系地球表面策划数据大得到和天然数据大直接的距离,求算起始坐标,以便于求算方形的作业数据,全部方形作业数据总数就是算出的全部作业数据。方格网法的平均标高h可用如下方法进行计算:

       算术平均法,通过将所有网格上交叉点的高程加起来,然后除以交叉点的点数,计算得到该地的平均高程。

       加权平均,是一个在现实生活中广泛应用而又非常重要的概念。把每个方格的四个交点加相到得平均高度,再把所有的平均高度算和再除以总的方格数,就可以得到这个网格的加权平均高度。加权平均法的形式有多种,这里不做具体叙述。(推荐飞时达土方计算软件里的方格网法土方计算公式

      2、不规则三角网法(DTM)

      不规则三角网是数字地面模型DTM 的表现形式之一:

      它利用实测的地形碎部点和特征点构成三角形网,对计算区域按三棱柱体积计算法进行计算。

      不规则三角形建模指的是通过户外作业实际测量的地形点情况建立相领的三角形,最终形成任意的三角网体系。

      构建一般采用边扩展法,先选择一点作为起始三角形的端点,再找距它最近的点连成一个边,以该边为基础,遵循角度最大或者距离最小原则,找到第三点,构成初始三角形;由初始三角形的三边依次扩展,最后将区域内所有的地形点构成三角网,并调整三角网,使其达到最优。

      计算三角网中每个三棱柱的挖(填)方量,最后累积得到指定范围内挖(填)方分界线。(推荐飞时达土方计算软件里的三角网法土方计算公式

      3、断面法

      用平行面假想地将所求对象划分好几个部分,然后结合要求标高和地形线画出断面区域,再获得该区域的大小;再对相邻两截面进行平均,与断面间距相乘得到断面所夹部分的体积,将各部分累加即可获得该对象的所求体积。物体的剖面距离相对较小,筹算周密度相对精准。筹算物体的剖面的尺寸有一下办法:

       卡规法,将横截面分为若干个等高的矩形,用卡规量出其中心长,按顺序累加得到横截面积,对于不规则的断面,可用求积仪得出断面面积。

       数学公式法,将断面上不规则的图形分为若干个规则的三角形、矩形,用公式计算累加得到横截面积坐标法,是利用设计线与地面线交点的坐标构成闭合的多边形,用坐标法求出多边形的面积,即为横截面面积。(推荐飞时达土方计算软件里的断面法土方计算公式

       二、特点分析

       在了解土方量计算方法之后,我们举例来验算这几种方法的特点。假设某场地为边长100m的矩形,地表是高程为+2m的平面,需要开挖至0m高程。用方格网法和DTM法以及断面法分别进行计算的结果相同,在这种状况下,计算结果都是根据各自的原理特征独立而得出的。但是,工程项目的实践应用时,由于受到地形不定的改变,地方不平坦规整的形状,还有数据记录并不是准确、员工计算数据的不精准等一些原因,这些都会影响最终的结局的不准确。为了解决这一问题,就必须了解各个方法的特点,以便适当应用。

       1、方格网法的应用特点

       进行土地全面统一规整的时间内,那些地面有坡度的还有出现参差不齐的地面平面形状,出现这种情况都会以同一种相同的标准面来计量土地平坦数据差,并进行平坦整合,重复进行两次之后的数据差即是最终的填挖方差的数值。实际填挖量不是简单的计算就行,需要一定的技巧,可以将整个区域划分,分别计算小区域,然后再整合所以的小区域就可以得到最终的实际值。因为土地填挖前后导致高度变化,分区就会发生变化,但是方格网法在划分方格时不需考虑高度变化,因为区域不变,这样就可以使计算更加准确,减少差错率,而DTM法和断面法与高度变化有关,所以最好不要采用这两种方法。所以在面积大、地势平坦的位置采用方格网法进行计算,得出的结果存在一定误差,其精度随格网边长的减小而增大。

       2、不规则三角网法(DTM)的应用特点

       三角网中的点分布,线分布能够与地貌相符,通过高精度的原始数据作为网络的结点,可以精准的描述复杂地形的地貌特征。与实际地貌相差甚微。从理论上讲三角网法适于任何地貌特征,但是从经济的方面来说,三角网法在描述地貌特征复杂的地形时需要进行大量的运算,需要占用较大的空间存储数据。所以三角网法更适合要求精度高的地貌特征绘制。

       3、断面法的应用特点

       断面方法的应用有很大的优点,只要了明确两端横截面的面积与断面间的距离,就能算出数值,应用简便,并且很好明白,可以让工作人员更加方便的进行研究。如果施工场地范围大,求积工作的工作量将非常大,计算出来的土方量也会有偏差,为了提高计算精度,可加大地形点的密度、缩小断面间间距,但是这样就无形中加大了计算人员的工作量,增大了人为误差,性价比不高,浪费时间和劳动力。所以采用断面的方式能更加适用于地形坡度变化大、地形较长且不平坦的地面、渠道、航道等地方的施工,结果是否准确主要取决于断面的距离,距离小,准确度就大。

       三、结语

       在实地考察时,在对土方量进行估计时,要考虑多方面的条件,如当地的地质条件、地形、施工成本等,还要使用正确的计算方式,使计算出来的数量与实际工程量无限接近。

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