浅析土石方计算三种方法

浅析土石方计算三种方法

土石方测量、计算是各项工程的计量及结算的重要步骤，土石方数量对工程施工中工程量预

算起着很重要的作用，通过规范外业测量采集和计算过程中采用合理的计算方法，能比较真

实地计算土石方工程量。笔者结合多年来的实践经验，对土石方测量计算采用的方格网法、

断面法、DTM三种方法分析比较。

1 数据采集绘制地形图

外业数据采集是直接关系到土石方数量的真实性。在采集原始地形点时，对相对平缓的区域

可以采用适当降低采集点的密度的方法来提高工作效率；在高程有明显变化的区域（如山脊

山谷、坡顶坡底、坎上坎下、鞍部）就需要加密采集点的密度，真实的反映原始地形、地貌，为土石方工程量计算打好基础。在绘好地形图的基础上，仔细检查是否有关键点部位有高程

点缺失的现象。如果在一个坡或者陡坎的上下高程点密度不够，就需要手工相应增加高程点；同样如果在一个地势比较平缓的地方，比如一块田或者一个晒谷场和球场中高程点过少也需

要相应进行高程点的增加。如图1-1就需对坡脚和田中间进行高程点的增加。

2 三种方法分析比较

土石方计算主要的三种方法：方格网法、断面法、 DTM法（不规则三角网法）。其主要特

点及适应范围如下：

方格网法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适合计

算面积比较大、地形和坡度变化连续的地方，在较为平坦的平原区和地形起伏不大的场地，

如大型工厂、球场或者飞机场等工地，宜采用方格网法。这种方法计算的数据量小，计算速

度快，省却了DTM法庞大的数据存储量。

断面法对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。在狭长地带，比如公路、管道、水渠等则适宜使用断面法进行计算土方量。

DTM法基于不规则三角形建模是直接利用野外实测的地形特征点(离散点)构造出邻接的三角形，组成不规则三角网结构，是数字地面模型DTM表现形式之一，该法利用实测地形碎部点、特征点进行三角构网，对计算区域按三棱柱法计算土方。在地形起伏较大、精度要求高的一

些山区则需要用到TIN的计算方法。但是也要考虑到，如果地图本身数据量大，数据储存量

的问题。如山区及变化比较大的丘陵地带，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,以及能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表的特征表

现得淋漓尽致等适合计算地形起伏较大、精度要求较高的地方。根据实例2-1地块适合DTM

法计算。

3 几点体会

1.在外业测量和土石方计算过程中要科学、公正、公平，不能有人为因素影响。

测量土石方要测准地形，这样计算数据才会真实可靠。

2.土石方计算要考虑到地形特征、精度要求以及施工成本等方面的情况，选择合适的计算方法，达到最优的目的。同时采用不同计算方法验算，确定土石方数量的真实性。

3.在土石方计算常用的DTM法和方格网法计算方法中，经常需要生成三角网进行计算，三角网的准确与否直接关系到计算结果的精确度，所以需要在计算前对生成的三角网进行检查处理。在三角网检查中，最常见的就是要对穿越坡坎的三角网进行处理，如图3-1中下边的中间两个三角形就穿越到了斜坡中，会导致计算结果不准确，需要对其进行删除并重新画成上下两个三角形。

参考文献

[1]陈黎阳、土方测量计算方法比较研究，现代测绘，2010年9月，第33卷第5期.

[2]涂群生、裴红艳、利用数字地形图计算土石方的方法，科技创业月刊，2007年第6期.