浅谈土石方工程量计算方法的应用
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ｍ。
为了提高计算土石方量的准确性，提高计算土石方 量的精度，我们在验收采场土石方量时基本上按照 １：５００比例尺的要求进行采集碎步点，以减小土石 方量计算的误差。． ＤＴＭ法的精度在于地形特征点必须采集到，这 一点我们能够做到。使用ＤＴＭ法计算时最好先根据 高程数据文件建立三角网，对已经生成的三角网进 行必要的添加和删除，使生成的三角网结果能够更 接近于实际地形，以减小误差，提高计算土石方量的 精度。 从以上分析可以看出，ＤＴＭ法的精度较高。因 为三角网能很好地适应复杂、不规则地形，从而能更 好地表达真实的地面特征。ＤＴＭ法计算土石方量精 度高，但其计算过程中数据量大，占用大量存储空 间。因此，如果地图本身数据量大时就应慎重考虑是 否采用该方法。 在实际生产应用中，用不同的方法来计算同一 场地的土石方量有时数量相差较大，所以用不同的 方法来计算土石方量，其精度也不尽相同，适用范围 也不一样。对平坦地区可以用方格网法计算；对带状 地形宜使用断面法计算；对地形起伏较大的地区宜 使用ＤＴＭ法计算；对要求较高的工程应使用两种以 上的方法计算；对土石方量数量计算相差较大的，应 仔细分析原因，根据实际情况调整计算结果。
伏较大的地方间距不宜太长，必要时可以用不等长 间距。但是这种方法计算量大，尤其是在范围较大、 精度要求高的情况下更为明显；若是为了减少计算 量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度。所以 断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。 ４块面法 块面法适用于地形变化不连续的地形情况，如 农田（梯田）规整规划等的土石方量计算。块面法计算 土石方量适宜于分块小面积的开挖土石方量的计算。 ５平均高程法 平均高程法测量时，每隔１５—２０ ｍ测１个碎步
５ ｍ×１０
土石方工程量计算在工程测量、工程施工中比 较常见。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进 行预算，它将直接关系到工程造价的费用概算及方 案选优；在工程施工中，开挖、回填的土石方量计算 的精确性和最优性是一个生产企业经济效益好坏的 关键所在。因土石方量计算的多与少而产生的纠纷 也是经常遇到的。如何利用测量工作人员现场测定 的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算 出土石方量就成了生产企业日益关心的问题。比较 常见的几种计算土石方量的方法有：方格网法、等高 线法、断面法、块面法、平均高程法、基于数字地面模 型的ＤＴＭ法等。 １方格网法
ｍ或５
ｍ×
ｍ。在传统的方格网计算中，土石方量的计算精度
不高。
收稿日期：２０１０－０１－０７ 作者简介：李宏奎（１９６８一），男，高级工程师。１９９３年毕业 于阜新矿业学院地测系矿山测量专业，现在内蒙古大唐国际 锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿从事测量工作。
点，把所有碎步点的高程相加取平均值，作为该测区 平均高程，该值与设计高程值的差作为高差，再与该 区域面积的乘积即为填挖土石方量。该方法通常被 施工单位采用，但该方法误差较大。
必须加大测量工作量，有时就会得不偿失。在必要时 可参照更大一级比例尺地形图规定的密度进行采 集。采样点的位置更为重要，它直接影响到数模构建 的正确性，准确性。在采集数据时，应注意地貌特征 点、地形变换点、坎上、坎下、坡顶、坡底等位置，这些 位置应分别注记测量高程，高程点要按照测量规范 均匀分布，不要过于密集或希疏，对高程点不足的地 方必须根据实地地形补注高程点。 在《工程测量规范》ＧＢ ５００２６—２００７中，地形点 的最大点位间距在一般地区ｌ：５００比例尺的地形图 中为１５ ｍ，在１：１ ０００比例尺的地形图中为３０万方数据・２８・
露天采矿技术
２０１０年增刊
６基于数字地面模型的ＤＴＭ法 不规则三角网（ＴＩＮ）是数字地面模型ＤＴＭ表现 形式之一。ＤＴＭ法是利用测量人员实测的地形碎步 点、特征点的Ｘ、ｙ、ｚ，把一个连续的地形表面转化 成一系列离散点三维坐标组成的地形概括来进行三 角构网，对计算区域按三棱柱法对数字地面模型计 算土石方量的一种方法。基于不规则三角形建模是 直接利用野外实测的地形碎步点、特征点构造出邻 接的三角形，组成不规则三角网结构。相对于规则格 网。不规则三角网具有以下优点：数字地面模型 （ＤＴＭ）是地形表面形态属性信息的数字表达，是带 有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地表 的任一特性如高程等均可以作为ＤＴＭ的特征值，以 高程为特征值的ＤＴＭ也称为数字高程模型（ＤＥＭ）。 ＤＴＭ法实际上是利用ＤＥＭ计算土石方量。ＤＥＭ是 用数字的形式表示地表形态，包含点位的三维坐标 信息。根据实测点位的地面三维坐标和设计高程，生 成三角网来计算每个三棱锥的填挖方量，最后汇总， 得到总填方量和总挖方量。三角网中的点和线的分 布密度和结构完全可以与地表的特征相协调，直接 利用原始测量资料作为网格结点，不改变原始数据 和精度，能够插入地性线以保存原有关键的地形特 征，并能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表 的特征表现得淋漓尽致等。因此在利用ＤＴＭ算出的 土石方量时就大大提高了计算的精度。 用数字地面模型ＤＴＭ计算土石方量，野外采集 数据点的密度和位置以及采集点的精度都直接影响 土石方量计算的精度。无论用哪一种测量仪器进行 数据采集，采样点的位置和密度必须合理，否则就会 出现ＤＴＭ与实地相比严重变形的现象，从而影响应 用，造成设计失真或经济损失等。如果测图的目的主 要是为了建立数模，进行土石方量的计算等工程应 用，高程点的采集应该严格按地形测量规范中规定 的密度执行，甚至更密一些，但增加测点的密度，就
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万方数据
浅谈土石方工程量计算方法的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 李宏奎， 张海亮， 樊杰， LI Hnng-kui， ZHANG Hai-liang， FAN Jie 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿,内蒙古,锡林浩特,026000 露天采矿技术 OPENCAST MINING TECHNOLOGY 2010(z1)
Ｅ翟田
露天采矿技术
２０１０
ＡＦ增－Ｎ
・２７・
浅谈土石方工程量计算方法的应用
李宏奎，张海亮，樊杰
（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿，内蒙古锡林浩特０２６０００）
摘要：介绍了土石方工程量的计算方法及其应用，并对不同的计算方法的适用范围进行了阐述，以及 所采集数据的精度和密度对计算结果精度的影响进行了分析，从而使土石方量的计算更加准确。 关键词：土石方量；计算方法；采集点的精度、密度、位置 中图分类号：ＴＤ １７６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—９８１６（２０１０）Ｓ１—００２７—０２ ２等高线法 用此方法可以计算任两条等高线之间的土石方 量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面 积可算，两条等高线之间的高差已知，便可以算出这 两条等高线之间的土石方量。等高线法适用于缺少 采集的数据或经扫描矢量化后得到的数据计算，一 般是对精度要求不高，对工程量进行概算时使用。 ３断面法 当地形复杂起伏变化较大，或地势狭长、挖填深 度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土石 方量计算。用该方法计算时，土石方量计算精度与间 距￡的长度有关，Ｌ越小，精度就越高。断面法计算 土石方量时要注意横断面的选取和计算，对地形起 对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较 小、坡度变化平缓的场地适宜用方格网法。这种方 法是将场地划分成若干个正方形格网，然后计算每 个四棱柱的体积，再将所有四棱柱的体积汇总得到 总的土石方量。方格网法计算土石方量的精度取决 于采集数据密度的大小，同时和方格网的大小有关， 方格网越小，精度越高。在手工计算时代，一般使用 的方格网大小为２０ ｍ×２０ ｍ，在使用计算机软件计 算时完全可以将网格大小设为１０
为了提高计算土石方量的准确性，提高计算土石方 量的精度，我们在验收采场土石方量时基本上按照 １：５００比例尺的要求进行采集碎步点，以减小土石 方量计算的误差。． ＤＴＭ法的精度在于地形特征点必须采集到，这 一点我们能够做到。使用ＤＴＭ法计算时最好先根据 高程数据文件建立三角网，对已经生成的三角网进 行必要的添加和删除，使生成的三角网结果能够更 接近于实际地形，以减小误差，提高计算土石方量的 精度。 从以上分析可以看出，ＤＴＭ法的精度较高。因 为三角网能很好地适应复杂、不规则地形，从而能更 好地表达真实的地面特征。ＤＴＭ法计算土石方量精 度高，但其计算过程中数据量大，占用大量存储空 间。因此，如果地图本身数据量大时就应慎重考虑是 否采用该方法。 在实际生产应用中，用不同的方法来计算同一 场地的土石方量有时数量相差较大，所以用不同的 方法来计算土石方量，其精度也不尽相同，适用范围 也不一样。对平坦地区可以用方格网法计算；对带状 地形宜使用断面法计算；对地形起伏较大的地区宜 使用ＤＴＭ法计算；对要求较高的工程应使用两种以 上的方法计算；对土石方量数量计算相差较大的，应 仔细分析原因，根据实际情况调整计算结果。
伏较大的地方间距不宜太长，必要时可以用不等长 间距。但是这种方法计算量大，尤其是在范围较大、 精度要求高的情况下更为明显；若是为了减少计算 量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度。所以 断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。 ４块面法 块面法适用于地形变化不连续的地形情况，如 农田（梯田）规整规划等的土石方量计算。块面法计算 土石方量适宜于分块小面积的开挖土石方量的计算。 ５平均高程法 平均高程法测量时，每隔１５—２０ ｍ测１个碎步
５ ｍ×１０
土石方工程量计算在工程测量、工程施工中比 较常见。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进 行预算，它将直接关系到工程造价的费用概算及方 案选优；在工程施工中，开挖、回填的土石方量计算 的精确性和最优性是一个生产企业经济效益好坏的 关键所在。因土石方量计算的多与少而产生的纠纷 也是经常遇到的。如何利用测量工作人员现场测定 的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算 出土石方量就成了生产企业日益关心的问题。比较 常见的几种计算土石方量的方法有：方格网法、等高 线法、断面法、块面法、平均高程法、基于数字地面模 型的ＤＴＭ法等。 １方格网法
ｍ或５
ｍ×
ｍ。在传统的方格网计算中，土石方量的计算精度
不高。
收稿日期：２０１０－０１－０７ 作者简介：李宏奎（１９６８一），男，高级工程师。１９９３年毕业 于阜新矿业学院地测系矿山测量专业，现在内蒙古大唐国际 锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿从事测量工作。
点，把所有碎步点的高程相加取平均值，作为该测区 平均高程，该值与设计高程值的差作为高差，再与该 区域面积的乘积即为填挖土石方量。该方法通常被 施工单位采用，但该方法误差较大。
必须加大测量工作量，有时就会得不偿失。在必要时 可参照更大一级比例尺地形图规定的密度进行采 集。采样点的位置更为重要，它直接影响到数模构建 的正确性，准确性。在采集数据时，应注意地貌特征 点、地形变换点、坎上、坎下、坡顶、坡底等位置，这些 位置应分别注记测量高程，高程点要按照测量规范 均匀分布，不要过于密集或希疏，对高程点不足的地 方必须根据实地地形补注高程点。 在《工程测量规范》ＧＢ ５００２６—２００７中，地形点 的最大点位间距在一般地区ｌ：５００比例尺的地形图 中为１５ ｍ，在１：１ ０００比例尺的地形图中为３０万方数据・２８・
露天采矿技术
２０１０年增刊
６基于数字地面模型的ＤＴＭ法 不规则三角网（ＴＩＮ）是数字地面模型ＤＴＭ表现 形式之一。ＤＴＭ法是利用测量人员实测的地形碎步 点、特征点的Ｘ、ｙ、ｚ，把一个连续的地形表面转化 成一系列离散点三维坐标组成的地形概括来进行三 角构网，对计算区域按三棱柱法对数字地面模型计 算土石方量的一种方法。基于不规则三角形建模是 直接利用野外实测的地形碎步点、特征点构造出邻 接的三角形，组成不规则三角网结构。相对于规则格 网。不规则三角网具有以下优点：数字地面模型 （ＤＴＭ）是地形表面形态属性信息的数字表达，是带 有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地表 的任一特性如高程等均可以作为ＤＴＭ的特征值，以 高程为特征值的ＤＴＭ也称为数字高程模型（ＤＥＭ）。 ＤＴＭ法实际上是利用ＤＥＭ计算土石方量。ＤＥＭ是 用数字的形式表示地表形态，包含点位的三维坐标 信息。根据实测点位的地面三维坐标和设计高程，生 成三角网来计算每个三棱锥的填挖方量，最后汇总， 得到总填方量和总挖方量。三角网中的点和线的分 布密度和结构完全可以与地表的特征相协调，直接 利用原始测量资料作为网格结点，不改变原始数据 和精度，能够插入地性线以保存原有关键的地形特 征，并能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表 的特征表现得淋漓尽致等。因此在利用ＤＴＭ算出的 土石方量时就大大提高了计算的精度。 用数字地面模型ＤＴＭ计算土石方量，野外采集 数据点的密度和位置以及采集点的精度都直接影响 土石方量计算的精度。无论用哪一种测量仪器进行 数据采集，采样点的位置和密度必须合理，否则就会 出现ＤＴＭ与实地相比严重变形的现象，从而影响应 用，造成设计失真或经济损失等。如果测图的目的主 要是为了建立数模，进行土石方量的计算等工程应 用，高程点的采集应该严格按地形测量规范中规定 的密度执行，甚至更密一些，但增加测点的密度，就
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万方数据
浅谈土石方工程量计算方法的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 李宏奎， 张海亮， 樊杰， LI Hnng-kui， ZHANG Hai-liang， FAN Jie 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿,内蒙古,锡林浩特,026000 露天采矿技术 OPENCAST MINING TECHNOLOGY 2010(z1)
Ｅ翟田
露天采矿技术
２０１０
ＡＦ增－Ｎ
・２７・
浅谈土石方工程量计算方法的应用
李宏奎，张海亮，樊杰
（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司胜利东二号露天煤矿，内蒙古锡林浩特０２６０００）
摘要：介绍了土石方工程量的计算方法及其应用，并对不同的计算方法的适用范围进行了阐述，以及 所采集数据的精度和密度对计算结果精度的影响进行了分析，从而使土石方量的计算更加准确。 关键词：土石方量；计算方法；采集点的精度、密度、位置 中图分类号：ＴＤ １７６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—９８１６（２０１０）Ｓ１—００２７—０２ ２等高线法 用此方法可以计算任两条等高线之间的土石方 量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面 积可算，两条等高线之间的高差已知，便可以算出这 两条等高线之间的土石方量。等高线法适用于缺少 采集的数据或经扫描矢量化后得到的数据计算，一 般是对精度要求不高，对工程量进行概算时使用。 ３断面法 当地形复杂起伏变化较大，或地势狭长、挖填深 度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土石 方量计算。用该方法计算时，土石方量计算精度与间 距￡的长度有关，Ｌ越小，精度就越高。断面法计算 土石方量时要注意横断面的选取和计算，对地形起 对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较 小、坡度变化平缓的场地适宜用方格网法。这种方 法是将场地划分成若干个正方形格网，然后计算每 个四棱柱的体积，再将所有四棱柱的体积汇总得到 总的土石方量。方格网法计算土石方量的精度取决 于采集数据密度的大小，同时和方格网的大小有关， 方格网越小，精度越高。在手工计算时代，一般使用 的方格网大小为２０ ｍ×２０ ｍ，在使用计算机软件计 算时完全可以将网格大小设为１０