浅析工程土方计算方法的研究

浅析工程土方计算方法的研究

包广抗

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云南园林绿化集团有限公司云南昆明650033

摘要：进入21世纪以来，经济科技都得到了迅猛的发展。而随着互联网时代的到来，计算机技术也得到了很大的提升。突飞猛进的计算机科技以及现代通讯科技等技术很大程度上推动了测绘行业的高速发展。而伴随着人们对于测绘行业的深入研究，数据采集以及数据提取等手段正向多样化、智能化发展。着这过程中，土方计算法就是测绘行业里一个典型的应用。本文将简要阐述关于土方计算法的一些相关方法研究。

关键词：工程；土方计算法；研究

1引言

近些年来，随着科技经济的快速发展，城市化建设的进程也在加快。各个城市都建立起了空前规模的高楼以及公路，而在这些工程的建设过程中，土方量的计算可以说是一个不可或缺的重点工作。在整个工程实施的过程中，土方工程占有者相当大的比例，而且土方量的工程最为关键的是精确度的高低，这也很大程度上会影响到整个建设工程的施工效果以及之后所带来的经济效益[1]。因此，对于土方量的相关计算进行进一步的探究显得尤为重要，我们能够通过对土方量计算有着更为深入的认识，进而能够提高我们工程施工过程中的精准度，从而能够创造更高的经济利益。

2土方量计算方法

关于土方量的计算，它可以说是建筑工程施工过程中一个尤为关键的步骤。对于一个大型工程来讲，在工程施工的前期，必须能够对土石方量进行初步的预测，这直接影响到了整个方程的费用概算以及相关的方案优选问题。在现实的工程实施过程中，往往会由于土方量计算的精确度不一而产生不必要的纠纷。因而，我们要能够更好地利用测量单位在现场测出的地形数据，进而快速准确地算出土方量。现阶段，常见的土方量计算方法主要有方格网法、断面法、等高线法以及DEM法等。

1）方格网法

方格网法，它可以说是土方量计算最为基本的方法，由于其具有简便直观且易于操作的优点，因而在实际的工程中应用十分广泛。通常来讲，方格网适用于一些地形较为平坦并且高差不是很大的、但是面积又相对比较大的工程。例如在我们身边的大型工业厂房以及车站等工程，都是运用了方格网法的计算。

方格网法对于测绘行业来说也是一个较为常见的土方量计算法，方格网需要精准的测量，而测绘工程的介入则是这方面的一个重要影响环节，方格网一般会存在以下两种误差[2]：1.总长测量误差——由于人眼极限分辨率的影响因素图上直线长量测过程中会产生误差；2.施工高度的误差。

2）断面法

断面法它是指沿着一个平直的方向，并且能够在每隔一段距离就能够在它的垂直方向上测量出一个断面值，断面间的土方量测量其实就等于是断面的平均截面积和断面间距两个因素的乘积。但是断面法主要存在着其测量工作量会相对较大，并且相对繁琐。对于行业外的人士来讲，断面法的测量精度主要可以说是取决于我们测量的横断面的密度以及它的平衡度；而对于行业内的人士来讲，则该操作过程会相对简单些，一般都是采用了相邻间断面的面积平均值以及相邻间断面的存在间距的乘积来得到我们测量工程的土方总量。

3）等高线法

等高线法，其基本原理就是两条等高线所围成的面积是可以计算的，例如在地形图上我们就可以利用求积仪按照等高线分别来求出他们所包围的面积。当两条等高等高线之间的高差已经知道的情况下，其体积可以分为相邻的等高线以各自围成的面积之和的平均值再乘以两条等高线之间的高度之差，由此便可以得到各个等高线之间的土石方量。求得该值之后，再求得全部相邻的等高线，它们所围起的总体积之和便是所求工程土石方的总方量。

对于我们在施工过程中遇到的一些坡度较大并且伴随着地面起伏较为多的地段，我们就可以采用等高线的方法来估算土石方量，这中方法在图形是地形图形的时候其结果会更为精准。根据相关材料我们知道等高线法是可以用来计算任意两条等高线它们之间的土石方量。然而一般的情况下，我们所选取的等高线是必须要闭合的，如果我们在计算过程中选取的等高线并闭合等高线，那么我们可以采取对这些等高线进行离散之后再进行相关的计算[3]。一般来讲，等高线法适合在缺少采集的数据或是经过扫描矢量化后得到的相关数据在进行计算。通常的来讲等高线法对于测量精度要求并非十分高，因此其可以对工程量进行概算的时候再使用。

4）DEM法

DTM法，它的全称是数字地面模型，它简单来讲就是利用一群地面上的点的平面坐标和进而来描述地表形状的一种方式。在我们地表上的任何一个向量内容，例如植被、土壤类型以及高程等数据量都可以作为DTM的特征值。而在这当中以高程为特征值的数字地面模型就称为DEM，即数字高程模型[4]。DEM它是利用了数字的形式进而将三维坐标拿来表示区域内的地貌形态等，以缩微的形式进一步体现了地表形态的起伏变化等特征。DEM具有直观、形象以及准确的优点，在工程的建设过程中有着广泛地使用价值。DEM不仅仅可以使用在各种工程的规划以及地形的分析，它还可以利用于土方工程量的计算。

利用DEM的土方计算法，实际上就是计算原始地面以及设计地面之间的体积乘积。具体来讲就是在计算的区域内我们要建立起两个DTM，其中一个就是最为原始的地表DEM，另外一个则是设计地表的DEM。之后再根据这两个不同DEM之间的差便可以球的我们所需要的土方量。而且值得一提的是，DEM在土方量的计算方法中，可以说是精确度最高的一种先进方法。

3结论

近些年来，我国的城市化建设规模日益增大，越来越多的公路以及高楼出现在了人们的生活中。而土方量计算是工程建设过程一个重要的步骤。我们要能够做到详细了解土方计算法的适用范围以及相关方法的优缺点，在对应的工程中能够选择具有针对性的、合适的方法，进而为整个工程的建设节省经济成本，使得工程取得更大的经济效益。

参考文献：

[1]李勇，胡松，李连海，霍涛.几种土石方量测量计算方法的对比研究[J].北京测绘，2013，06：68-72.

[2]常青.工程土石方量计算方法的对比研究[J].中国勘察设计，2013，04：82-84.

[3]潘红飞，赵翠薇.基于TIN模型较高精度土方量计算方法[J].价值工程，2012，05：63-65.

[4]席靖智.基于DEM的工程土方计算方法优化分析及应用研究[D].重庆交通大学，2013.