土方计算网格法断面法等全法
cass断面法土方计算详细步骤
一、系统环境:
(1)操作系统WIN XP ;
(2)应用环境:南方CASS7。0 FOR CAD2004 或CAD2006
二、实例数据:坐标高程数据文件:dgx。dat (路径:\Program F iles\CASS70\DEMO\dgx.dat )
三、准备工作:
展绘坐标数据文件dgx。dat 中的测点点号,并绘制等高线。基本操作如下:
(1)【绘图处理】菜单——【展野外测点点号】;弹出“输入坐标数据文件名”对话框中,打开dgx。dat文件,展绘出测点点号;
(2)【等高线】菜单——【建立DTM】;弹出“建立DTM”对话框中,“选择建立DTM方式”中单选“又数据文件生成";“坐标数据文件名”中打开dgx。dat文件;“结果显示"中单选“显示建三角网结果”;单击【确定】完成DTM的建立。
(3)【等高线】菜单——【绘制等高线】;弹出“绘制等值线”对话框,修改“等高距”为0。5米;“拟合方式"中单选“三次B样条拟合";单击【确定】完成等高线的绘制。
(4)【等高线】菜单-—【删三角网】。
四、道路断面设计阶段工作:
1. 设计线路走向,即确定纵断面线:在等高线地形图中绘制道路的纵断面剖面线:使用pline绘多段线命令,连接dgx。dat 中测点点号42 1和227,起点测点421,终点测点227。如图所示:
2。绘制道路的纵断面图,以便下一步中确定“横断面设计文件”中的各个横断面的中桩设计高。基本操作如下:
【工程应用】菜单—【绘断面图】-【根据已知坐标】,弹出“断面线上取值”对话框,在“选择已知坐标获取方式"中单选“由数据文件生
断面法计算土方量公式
断面法计算土石方量每相邻两个垂直截面的场地挖方量和填方量的计算公式为:
V=(S1+S2)×L/2
式中V—两个相邻垂直截面之间的场地挖方或者填方的的体积;
S1、S2 —两个相邻垂直截面的面积
L—两个相邻垂直截面之间的间距
应该把挖方部分和填方部分分开计算,就是对于挖方部分和填方部分最好各自根据地形情况进行垂直截面布置。
每个截面的面积计算可以利用不同的方法计算,近似几何方法、布置网格计算等。
最先和最后截面与场地头尾之间的体积公式为LS2/2,而其实这两部分的场地接近锥形几何体,体积更接近LS2/3。在建筑场地设计计算土方量时可以不考虑这个细节,使计算更加简洁。
忽略最先和最后截面的体积问题及间距有所变化问题。利用总结出断面法计算公式:
V=(S1/2+S2+S3+…+Sn-1+Sn/2)×L 式中V —场地总挖方或者总填方的体积;S1+S2+…+Sn —各个垂直截面的面积L —两个相邻垂直截面之间的间距。
矿山测量中土方量的计算方法
计 算体 积 / m。 7 9 8 5 4 . 4 4
8 2 3 5 5 . 9 O
相对精度对 比/ % 2 . 6 5
O 4 0
不规则三角网法( T N) 等 高 线 法
8 2 1 8 O 1 4 8 3 7 3 2 . 5 7
0 1 8 2 O 7
n n
地 制宜 。 表 1为 采用 了不 同计 算方 法 的矿 山 土方量 计 算情
( 1 ) 况。
表1 不同土方量计算方法 比较
方 法 断 面 法
格 网 法
测 量 。测 量公 式如下 : V = V _ = ( A i 一  ̄ + A i ) L / 2
l =2 _ .2
找到 了 采 工 程 提供 参 考 ,而且 能 够作 为施 工机 械 选 择 的重 要标 处地 区 的具体 施 工特 点 。笔 者通 过查 阅相 关资料 , 分 准 。因此 , 本 文 对不 同矿 山土 方量 的计算 方法 进行 了分析 , 某矿 山土 方量 的计 算数值 。 该矿 山在 土 方量 的计 算 上 , 别 试 用 了 四种 不 同 的计 算 方法 , 其 中 , 三种 方法 分 别 是 上 希 望 能够进 一步促 进矿 山开采水 平 的提升 。 文 提到 的 断面 法、 网格 法 以及等 高 线法 。通 过对 这 一资 料 1 几种 不 同的 土方量 计算 方法 进 行 分析 , 不仅 能够 更加 直 观 的看 到不 同计 算 方法 的精确 1 . 1 断 面法 矿 山 土 方量 的断 面测 量 法 , 简单 来 说 , 就 而且 能 够 对 比不 同计 算 方法 的 土 方量 , 从 而 做 到 因 是根 据 矿 山所 处地 区 的地 貌情 况 , 垂直 的进 行 断面 数据 的 程度 ,
利用数字化地形图进行土石方量计算的方法比较
利用数字化地形图进行土石方量计算的方法比较
作者:王珍
来源:《科技资讯》 2013年第22期
王珍
(商丘师范学院环境与规划学院河南商丘 476000)
摘要:本文主要对DTM法、方格网法、断面法和等高线法四种方法进行了阐述,并通过
实例结合南方Cass7.0数字地形图软件进行分析几种方法的适用范围。
关键词:DTM法方格网法地形图土方量
中图分类号:TU198
文献标识码:A
文章编号:1672-3791(2013)08(a)-0000-00
作者简介:王珍,硕士研究生,助教,研究方向:工程测量、地表沉降测量。
1 引言
土石方工程量的测量是在施工场地平整前进行土石方测算的测绘工作,测量目的是计算工
程施工区域的土石方的填挖数量,实际就是计算原地表与设计地表之间的体积。常用的计算土
方量的方法有DTM法(不规则格网法)、断面法、方格网法、等高线法等。利用全站仪、RTK
等测量方法可以快速获取控制点的三维坐标,得到数字地形图,并把测量结果传输给计算机。
通过测图内业处理,可以实现土方量的计算,极大地提高了设计效率和精度。本文对这几种计
算方法原理进行介绍、比较,并通过用全站仪测量出的实际数据,结合Cass7.0进行实际的土
方量计算和结果分析。
2 土方计算方法
2.1 DTM法(不规则格网法)
数字地面模型(Digital Terrain Model DTM)是地貌形态的离散表示。数字地面模型计算土方量是利用实测地形碎部点、特征点进行三角构网,此过程为建立三角网DTM过程。
采用不规则三角网的优点在于三角网中的点分布密度和结构完全可以描述出地表的特征,
土石方量计算的方法及应用
土石方量计算的方法及应用
摘要:本文阐述了几种土石方量计算的方法及各种方法的适用地形及工程,该方法比人工计算速度快、精度高、成果美观,具有很好的应用价值。
关键词:DTM 土石方方格网断面计算
引言
土石方工程是工程施工单位经常性的工作。土石方工程测量就是在施工场地平整(开挖)前进行原始面的测绘,在施工场地平整(开挖)后进行开挖面的测绘工作。目前常用的土石方量的计算方法有DTM法、断面法、方格网法、等高线法及区域土方平衡法。正确合理选择土方量的计算方法十分重要,下面以南方测绘公司设计的CASS8.0测绘成图软件介绍上述几种方法的计算及其应用领域。
1土石方量的计算
在该软件“工程应用”下拉菜单中提供了五种土石方量的计算方法,即DTM 法土石量方算、断面法土石量方算、方格网法土石量方算、等高线法土石量方算及区域土方平衡法土石量方算。下面分别介绍上述五种土石方量的计算方法。
1.1DTM法土石方计算
数字地面模型是地貌形态的离散表示,以高程为特征值得DTM也称为数字高程模型。DTM数据主要有规则格网或不规则格网组成,实际中多为不规则DTM模型。由DTM模型来计算土石方量是根据实地测定的地面点坐标(X、Y、H)和设计高程,通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖土方量,最后累计得到指定范围填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有3种方法:根据坐标文件计算、根据图上高程点计算、根据图上三角网计算,常用坐标文件计算法。
南方CASS中DTM法土方计算先用复合线命令Pline绘制一条闭合多段线作为土方计算的区域边界线。最后执行下拉菜单“工程应用﹨DTM法土方计算﹨根据坐标文件”命令,按提示选择边界线、输入边界插值间隔,这时命令显示平场面积。然后按提示输入平场标高,命令行显示挖方量好填方量。指定左下角位置后,CASS8.0软件将在指定点处绘制一个土方计算表格。
土地平整挖填土方量计算方法选择与应用
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图 1 网格法土方工程量计算 图
的计算方法 , 即可满足实际工作需要 。
某 一方 向取若 干个 相互平 行 的断面 , 面形式 可利用 地 断 形 图定 出或实 地测 量定 出 , 断面尽 可 能垂直 于等 高线 使
或 主要建筑物 的长边 , 将所取 的每个横 断面 ( 括边坡 断 包
面) 划分 为若 干个 三角形 或梯 形 , 别计 算 出其 面积 , 分 横 断 面的间距 可 以不等 , 据地 形变化 的复 杂程 度 自行 确 根 定 , 而就 可 以计算 出土 方工 程量 。这 种计 算 方法 较 为 进 简便 , 且包括 了边坡土方量 , 但计算精度不高 。
180 ;3 黑 龙江农 垦总局 牡丹江分局兴 凯湖灌区管理站 , 538 . 黑龙江 密 山
[ 要] 在 土地 整理 项 目中, 方 、 方 工程 量 计 算 方 法 较 多。针 对 几 种 常 用 的计 算 方 法进 摘 挖 填 行 了比较 , 并通过 实例 分析 了各 种方 法 的原理 和适 用条 件 。 [ 关键词] 土地 平整 ; 方 ; 方 ; 算 挖 填 计
土方量计算网格计算法
第五章
1土方的网格法计算。
(试述方格网法计算土地平整挖填土方量的基本原理及方法。)
(1)计算原理:
方格网法的基本原理是将项目区地块,根据地形复杂程度、地形图比例尺以及精度要求划分成边长为10m~100m的方格,在水平面上形成方格网,分别测出各方格网四个顶点的高程,根据地面高程和设计高程计算各个格网挖填深度及土方量,最后汇总格网挖填土方量。其中,地形图比例尺、施工高度、地形坡度、方格网边长及场地平整总面积都与土方量计算相对误差有直接的联系。当方格网边长越短,场地平整总面积及施工高度越大,地形坡度越缓,地形图比例尺越大时,土方计算精度越高,反之越低。
(2)根据各方格划分为四边形和三角形的不同,方格网法又分为四方棱柱体法和三角棱柱体法。
①四方棱柱体法计算步骤:
a)根据已有的地形图,划分方格网,其方位尽量与测量纵横坐标网重合。方格的大小,根据自然地面或设计地面的复杂程度而定。由于地形图的比例一般也取决于地形的复杂程度,建议地形图比例为1:500时用20m×20m方格网;比例为1:1000时可采用40m×40m方格网;面积较大而地形简单、坡度平缓时,可采用100m×100m方格网;地形特别复杂的个别地段,也可采取局部加密方格网的措施,如可采用10m×10m方格网。
b)测量各方格角点的自然地面高程H1(m),或者根据地形图上的等高线插值求出方格角点的自然地面高程H1(m)。
c)按项目区田块规划设计标明各方格角点的设计地面标高H2(m)。
d)计算自然地面高程与设计地面标高的差值,即得出各方格角点的施工高度Hs=(H1-H2)(m),也就是该角点的挖(或填)方向高度(“+”为填方,“-”为挖方)。
土石方工程算量
5、断面完成后测量 以记录按照设计断面要求完成施工后的 测量检测及数据记录,或作为完工计量的 依据。 断面图示:见图4
四、原地面测量如何做到受益最大及收方中 注意的问题。 在原地面测量做到收益最大,主要是通过 抬高桩的标高,选择利于算量的点。 收方中应该选择基准点,避免在算量的时 出现争议。
谢
土石方工程算量土石方工程算量原地面测量的目的土石方算量的方法断面法计算土石方工程量的步骤及要点原地面测量如何做到受益最大及收方中注意的问题原地面就是施工前地表原有的地面高程
土石方工程算量
原地面测量的目的
土石方算量的方法 断面法计算土石方工程量的步骤及要点
原地面测量如何做到受益最大及收方中注意的问题
3、开挖后回填前测量 方法与原地面测量一致,是对开挖后的 地面进行实际测量,以记录土方开挖后的 断面状况。 4、回填后测量 需要进行土方回填的工程部位,在完成一 定的回填节点后进行的断面测量,以记录 此回填节点完成后的断面状况。
断面图示:见图3
回填后测量可能进行多次测量,根据不 同的回填要求,土类、土的来源、施工周 期等不同情况进行分析测量。例如,片石 回填之后的测量,回填碎石之后,以上部 位需回填外借土等不同来源的土,或者其 它不同类别的土(砂砾石或级配碎石等) ,而进行的再次回填之前的测量,也叫分 层测量。目的是记录不同类别土层的回填 数据,便于分别计算工程量。 断面图示:见图3
UFO公开课PPT-土方
等高线法土方计算
大型土方测算、一般为提取高程点进行计算
等高线法适用于地面起伏较大,坡度变化较多的场地,在 地形图精确度较高时更为实用。其可计算任两条等高线之 间的土方量,但一般情况下计算时等高线必须闭合,如等 高线不闭合,可以先离散化等高线后在进行计算。由两条 等高线所围面积可求,两条等高线之间的高差已知,可求 出这两条等高线之间的土方量。
断面法土方量计算(4种方法)
道路、矿山修复、河道治理等
断面法适用于地形变化较大,场地狭窄的带状地区。沿场地中央设一轴线,每隔 一定距离设横断面1—1,2—2等。间距越小,土石方的计算精度就越高。
按等高线法确定场地的地面高程H,然后按设计坡度确定每一断面处的设计高度 和实地高程之差绘制地形图。
DTM法土方计算(4种方法)
01 方格网法土方量计算 02 断面法土方量计算(4种方法) 03 DTM法土方计算(4种方法) 04 等高线法土方计算 05 区域图方量平衡
方格网法土方量计算
绿化、打造微地形;5m为通用及最精确
方格网法常用于土石方估算,适 于地形起伏较小,坡度变化平缓 的场地,网格法就是将场地划分 为若干个具有一定间距的正方形 网格。
a、根据坐标计数 c、根据图上的三角网计数
b、根据图上高程点计数
d、计算两期间土方计算
DTM法土方计算(4种方法)
基坑开挖、平整场地等
断面法DTM法和等高线法
利用断面法计算土方量
在绘图处理中→点击展野外测量点→点击鼠标右键,出现窗口,找到需要用的文件(如W.dat)→点击W.dat文件。打开出现各测量点→用多段线依次连接各个断面的中间点,连成一条直线到最后一个点时,点击鼠标右键点击确定→在工程应用中→找到生成里程文件→找到由纵断面线生成→点击新建→出现小方框用小方框点击先前用多段线连接的直线,出现窗口→填写设计参数数据后点击确定→在工程应用中→找到生成里程文件→找到由纵断面线生成→点击生成→出现小方框用小方框点击图中用多段线连接的直线,出现窗口→找到高程点数据文件名,点击高程点数据文件名右边的三个小点,找到之前测量点文件,如W.dat点击并打开,点击在生成的里程文件名右边的三个小点,创造新的文件名,(如123点击保存)→点击里程文件对应的数据文件右边的三个小点,输入和刚刚新建的一样的文件名→设置适当的断面线插值间距,如1米,点击确定→在工程应用中→找到断面法土方计算→点击任意断面→出现窗口,点击选择里程文件栏目右边的三个小点,找到之前创造的文件123.hdm,并点击打开,再中桩设计设计高程栏目中填写设计高程,如20米,在左边和右边栏中依次添加水平参数和向上或者向下参数,点击确定→出现新窗口,点击断面图位置栏右边三个小点,在图中空白位置点击鼠标左键,点击确定→此时出现表格,再次在图中空白位置点击鼠标左键,出现图行表格→在工程应用中→找到断面法土方计算→点击图面土方计算→鼠标从左下方拉到右上方,将出现的表格全选中,并在空白位置先点击鼠标右键,再点击鼠标左键,出现土方量表格→在工程应用中→找到断面法土方计算→点击图面土方计算(excel)→出现小方框点击鼠标左键,用小方框从右下方拉到图表左上方,将数据表格全选中,点击鼠标右键,将自动生成excel表格。
手工计算土方工程量的方法
手工计算土方工程量的方法
手工计算土方工程量的方法,小蚂蚁算量工厂相信大家都明天,工程算量采用电算已经成了现在的主流,真正还在用手算的非常少,只有在学校学习的时候还在手算,小蚂蚁算量工厂认为,学习手算还是有必要的,根据多年来的经验和总结,手算是电算的基础,两者原理是一样的,只是电算由电脑帮人处理了一些复杂的地方,显得很方便,下面来看看怎么手工计算土方量?
一般是采用断面法计算,或者网格法,手算的话,还是断面法,每5米或者10米取一个断面,断面上每2米一个点,然后根据原始泥面与开挖后设计轮廓线绘制断面图,根据断面面积乘以断面长度得出该范围内的工程量。
案例:小蚂蚁算量工厂清楚的记得老一辈计算土方量的方法,是造价师自己亲自去工地,拿着标尺,隔几米远取一个标高,一个一个的取标高,然后回去计算,平均求值,当时是多么的麻烦。
下面讲一些土方工程量计算规则:
1、开挖土方计算规则
(1)清单规则:挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。
(2)定额规则:人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽,槽底长和宽是指混凝土垫层外边线加工作面,如有排水沟者应算至排水沟外边线。排水沟的体积应纳入总土方量内。当需要放坡时,应将放坡的土方量合并于总土方量中。
2、开挖土方计算公式
(1)清单规则:
①计算挖土方底面积:
方法一、利用底层的建筑面积+外墙外皮到垫层外皮的面积。外墙外边线到垫层外边线的面积计算(按外墙外边线外放图形分块计算或者按"外放图形的中心线×外放长度"计算。)
土方计算所有方法
8.2土方量的计算
8.2.1 DTM法土方计算
由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y,Z)和设计高程,通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量,最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。
DTM法土方计算共有三种方法,一种是由坐标数据文件计算,一种是依照图上高程点进行计算,第三种是依照图上的三角网进行计算。前两种算法包含重新建立三角网的过程,第三种方法直接采用图上已有的三角形,不再重建三角网。下面分述三种方法的操作过程:
1. 根据坐标计算
用复合线画出所要计算土方的区域,一定要闭合,但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代,影响计算结果的精度。λ
用鼠标点取“工程应用\DTM法土方计算\根据坐标文件”。λ
提示:选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图8-3土方计算参数设置对话框。λ
图8-3土方计算参数设置
区域面积:该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。
平场标高:指设计要达到的目标高程。
边界采样间隔:边界插值间隔的设定,默认值为20米。
边坡设置:选中处理边坡复选框后,则坡度设置功能变为可选,选中放坡的方式(向上或向下:指平场高程相对于实际地面高程的高低,平场高程高于地面高程则设置为向下放坡)。然后输入坡度值。
设置好计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框,命令行显示:λ
挖方量= XXXX立方米,填方量=XXXX立方米
同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。
如图8-4所示。计算三角网构成详见dtmtf.log文件。
土石方工程平均断面法方格网法
D.A 土石方工程 说明
二、土方工程说明
(一)在挡土板支撑下挖土,按相应定额项目人工乘以系数 1.43,先开挖后支撑时不属支撑下挖土。 (二)人工挖一般土方,深度>2m时,定额按下表乘以系数:
深度≤4m
深度≤6m
深度≤8m
深度≤10m 深度≤12m 深度>12m
1.06
1.12
1.24
求得H'i后,即可按下式计算各角点的施工高 度hi。施工高度的含义是该角点的设计标高与原地
形标高的差值:
挖方。
hi= H’i-Hi
式中 Hi—— 角点的原地形标高。
若hi为正值,则该点为填方,hi为负值则为
场地平整土方量的计算
如前面所讲,场地平整土方量的计算一般采用方格网法。 (1)计算场地各方格角点的施工高度
∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)
平均断面法 :
若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近,则 可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为:
1 V 2 ( A1 A2 )L
A
2
A
1
平均断面法例题
[例]:按土方量汇总表,桩号0+0.20的填方横 断面积为2.8m2,挖方横断面积为10.25m2, 两桩间的距离为25m,桩号0+0.00的横断 面积为3.2m2,挖方横断面积为5.6m2.试计 算其挖填方量。
土方量的计算方法方格网法等高线法断面法DTM法区域土方量平衡法和平均高程法
土方量的计算方法土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施
工前的设计阶段必须对土石方因土在现实中的一些工程项目中,,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。量进行预算方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的法、区域土方量平衡法和几种计算土方量的方法有:方格网法、等高线法、断面法、DTM 平均高程法等。
、断面法1
当地形复杂起伏变化较大,或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段,宜选择横断面法进行土方量计算。上图为一渠道的测量图形,利用横断面法进行计算土方量时,可根据等。A2、A3……AiLL渠,按一定的长度L设横断面A1、
断面法的表达式为Ai-1,Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)1在()式中,方面积;Li为渠段长;Vi为填(或挖)方体积。
土石方量精度与间距L的长度有关,L越小,精度就越高。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。
2、方格网法计算
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,从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。在传统的方格网计算中,土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法,即杨赤中滤波推估法。
2.1杨赤中推估
cass软件三角网法、网格法计算土方工程量
案例1某项目,提供原地貌高程图纸、现状高程图纸,要求计算土方工程量。
一、方格网法计算土方工程量
1.提取原地貌标高
文件-打开已有图纸-导入原地貌图纸。
指令PL-沿红线圈出范围-C闭合。工程应用-高程点生成数据文件-有编码高程点,导出高程点.dat文件。
2.现状图纸生成三角网
文件-打开已有图纸-导入现状标高图纸。
指令PL-沿最外圈高程点圈出要测量范围-C闭合。等高线-建立三角网-选择由图面高程点生成-确定,选定已圈出的范围线。
选定范围线,删除范围线以外的三角网(选定后delete)。三角网存储:等高线-三角网存取-写入文件-命名-确定-WRITESJW选择对象时要选择全部的三角形-回车即可。
3.土方计算
工程应用-方格网法-方格网法土方计算-选择三角网最外侧范围线-弹出下表,按图示选择,确定即可。
二、三角网法计算土方工程量
1.原地貌图纸、现状图纸建立三角网
文件-打开已有图纸-导入图纸。
指令PL-沿最外圈高程点圈出要测量范围-C闭合。等高线-建立三角网-选择由图面高程点生成-确定,选定已圈出的范围线。
选定范围线,删除范围线以外的三角网(选定后delete)。三角网存储:等高线-三角网存取-写入文件-命名-确定-WRITESJW选择对象时要选择全部的三角形-回车即可。分别保存原地貌图纸三角网1、现地貌图纸三角网2。
2.土方工程量计算
工程应用-三角网法土方计算-计算两期间土方-TWOSJW指令-选择第一期三角网文件-原地貌图纸三角网1- TWOSJW指令-选择第二期三角网文件-现地貌图纸三角网2-即出现工程量。
最全土方计算方法(CASS11方格网计算土方)
土方工程量计算
几种比较经常计算土方量的方法有:公式法预估、方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
一、公式法预估
方法原理:即把地形近似的假定为锥体、棱台、球缺、圆台等几何体,利用立体几何公式计算土方量
此法简单易于操作但精确度差,所以一般多用于方案规划、设计阶段的土方量估算。
二、方格网法
方法原理:系统将方格的四个角上的高程相加(如果角上没有高程点,通过周围高程点内插得出其高程),取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积,再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。
方格网法计算的设计面可以是平面或斜面(A.一个方向放坡:斜面【基准点】、B.二个不同方向放坡:斜面【基准线】),也可以是多个坡面(利用三角网文件完成),能够满足不同情况下的土方计算,尤其是在处理多级放坡非常出色。
方法原理:两条等高线所围面积可求,两条等高线之间的高差已知,可求出这两条等高线之间的土方量。
适用于用户将白纸图扫描矢量化后得到的图形,因为这样的图形没有高程数据文件,所以无法用前面的几种方法计算土方量。用等高线法可计算任两条等高线之间的土方量,但所选等高线必须闭合。
山体水
方法原理:道路断面、场地断面、任意断面、二断面线间土方计算。其工作原理为根据纵断面上各个里程处实际测量的地面横断面线与设计横断面线,获得各个里程处的横断面的填挖面积,并由相邻两横段面的间距计算出土石方量,最终汇总出纵断面上所有两相邻横断面间的土石方量,并绘出土石方量计算表。
五、DTM法
方法原理:根据实测的地面点坐标(X,Y,Z )和设计高程,建立三角网并计算每一个三棱锥的填挖方量,最后累加得到指定范围内填挖方量,并绘制出填挖分界线。DTM法主要适用于设计面为平面或单一斜面情况,DTM法可以进行坡边设置,根据坡度及放坡方向计算填挖方量,因此可用于道路施工的土方测量;DTM法还可以将两次观察数据建模后叠加(蓝色部分表示高程已经变化,红色部分表示没有变化),因此可用于计算同一区域两时期间的土方量变化。
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由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y,Z)和设计高程,通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量,最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。
系统首先将方格的四个角上的高程相加(如果角上没有高程点,通过周围高程点内插得出其高程),取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积,再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。方格网法简便直观,易于操作,因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。
用方格网法算土方量,设计面可以是平面,也可以是斜面,还可以是三角网,如图8-38所示。
图8-38 方格网土方计算对话框
1、设计面是平面时的操作步骤:
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用复合线画出所要计算土方的区域,一定要闭合,但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代,影响计算结果的精度。
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选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。
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命令行提示:“选择计算区域边界线”;选择土方计算区域的边界线(闭合复合线)。●
屏幕上将弹出如图8-38方格网土方计算对话框,在对话框中选择所需的坐标文件;在“设计面”栏选择“平面”,并输入目标高程;在“方格宽度”栏,输入方格网的宽度,这是每个方格的边长,默认值为20米。由原理可知,方格的宽度越小,计算精度越高。但如果给的值太小,超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的。
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点击“确定”,命令行提示:
最小高程=XX.XXX ,最大高程=XX.XXX
总填方=XXXX.X立方米, 总挖方=XXX.X立方米
同时图上绘出所分析的方格网,填挖方的分界线(绿色折线),并给出每个方格的填挖方,每行的挖方和每列的填方。结果如图8-39所示。
图8-39 方格网法土方计算成果图
2、设计面是斜面时的操作步骤:
设计面是斜面的时候的,操作步骤与平面的时候基本相同,区别在于在方格网土方计算对话框中“设计面”栏中,选择“斜面【基准点】”或“斜面【基准线】”
如果设计的面是斜面(基准点),需要确定坡度、基准点和向下方向上一点的坐标,以及基准点的设计高程。
点击“拾取”,命令行提示:
点取设计面基准点:确定设计面的基准点;
指定斜坡设计面向下的方向:点取斜坡设计面向下的方向;
如果设计的面是斜面(基准线),需要输入坡度并点取基准线上的两个点以及基准线向下方向上的一点,最后输入基准线上两个点的设计高程即可进行计算。
点击“拾取”,命令行提示:
点取基准线第一点:点取基准线的一点;
点取基准线第二点:点取基准线的另一点;
指定设计高程低于基准线方向上的一点:指定基准线方向两侧低的一边;
方格网计算的成果如图8-39。
3、设计面是三角网文件时的操作步骤:
选择设计的三角网文件,点击“确定”,即可进行方格网土方计算。
土方量计算方法的探讨
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中,因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的几种计算土方量的方法有:方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
1、断面法
当地形复杂起伏变化较大,或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段,宜选择横断面法进行土方量计算。
上图为一渠道的测量图形,利用横断面法进行计算土方量时,可根据渠LL,按一定的长度L设横断面A1、A2、A3……Ai等。
断面法的表达式为
(1)
在(1)式中,Ai-1,Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积;Li为渠段长;Vi为填(或挖)方体积。
土石方量精度与间距L的长度有关,L越小,精度就越高。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。
2、方格网法计算
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,从而将所有四棱柱的体积汇总得到
总的土方量。在传统的方格网计算中,土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法,即杨赤中滤波推估法。
2.1杨赤中推估
杨赤中滤波与推估法就是在复合变量理论的基础上,对已知离散点数据进行二项式加权游动平均,然后在滤波的基础上,建立随即特征函数和估值协方差函数,对待估点的属性值(如高程等)进行推估。
2.2待估点高程值的计算
首先绘方格网, 然后根据一定范围内的各高程观测值推估方格中心O的高程值。绘制方格时要根据场地范围绘制。
由离散高程点计算待估点高程为
(2)
其中,为参加估值计算的各离散点高程观测值,为各点估值系数。而后进一步求得最优估值系数,进而得到最优的高程估值。
2.3挖(填)土方量区域面积的计算
如果,土方量计算的面积为不规则边界的多边形。那么在面积进行计算时,先对判断方格网中心点是否在多边形内,如果在,那么就要计算该格网的面积,否则可以将该格网面积略去。
如图3所示,首先对格网中心点P进行判断,可以采用垂线法,即过P()点作平行于y 轴向下的射线
设多边形任意一边的端点为,令
(1)当δ<0时,若y>,则射线与该边有交点,否则无交点,若y=,则知P在多边形上。
(2)当δ=0时,若x=,则当y>时,二者有交点( ),当y<时,不予考虑。当y=时,
说明P在多边形上。若x=,方法同上。
(3)当δ>0时,不予考虑。
对多边形各边进行上述判断,并统计其交点个数m,当m为奇数时,则P在多边形内部,否则P