【摘 要】本文基于土方測(cè)量的特點(diǎn)，分析了保障地形復(fù)雜土方測(cè)量質(zhì)量的要點(diǎn)，旨在保障測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，提高工程施工有效性。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地形；土方測(cè)量；質(zhì)量控制要點(diǎn)

城市建設(shè)必然會(huì)將原有土地在形態(tài)上做出改變，保證符合新建筑地基要求。對(duì)土地形態(tài)的改變要求高質(zhì)量的土方測(cè)量技術(shù)，通過(guò)填方量以及挖方量的提升對(duì)原有土地展開(kāi)調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容應(yīng)包含對(duì)原始土地山川、河流、池塘以及田地等地形的測(cè)量，過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。目前，我國(guó)在土方測(cè)量方面通常采用三角網(wǎng)法來(lái)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的搜集，并結(jié)合外業(yè)數(shù)據(jù)搜集完善土方測(cè)量工作，保障測(cè)量質(zhì)量。

1 外業(yè)數(shù)據(jù)搜集

目前外業(yè)數(shù)據(jù)的采集已經(jīng)不像傳統(tǒng)那樣采用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，而是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地采集，保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。外業(yè)數(shù)據(jù)采集類似于建筑工程在開(kāi)工前的地形測(cè)量，復(fù)雜土方要想保障施工有效程度，也應(yīng)在測(cè)量時(shí)嚴(yán)格操作，在系統(tǒng)、密度以及司尺這三個(gè)方面加強(qiáng)研究。

1.1 建立高程系統(tǒng)

高程系統(tǒng)指的是對(duì)于不同類型的起算面進(jìn)行不同定義的一種體系，這里的起算面在土方測(cè)量中通常包含大地水準(zhǔn)面以及橢球面等，對(duì)這類土方的測(cè)量在使用不同基準(zhǔn)面來(lái)對(duì)高低地面進(jìn)行表示時(shí)，其高程表示也會(huì)存在差異；對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)使用不同方式展開(kāi)處理，其高程表示也會(huì)有所不同。高程系統(tǒng)分為四種類型，分別為正高、打底高、正常高與力高。高程基準(zhǔn)面主要分為以下兩種類型：

1.1.1 大地水準(zhǔn)面

這類水準(zhǔn)面屬于正高或是力高系統(tǒng)，屬地質(zhì)學(xué)范疇，通常表現(xiàn)為利用平均海平面勾勒出的大陸上的延伸圖，以連續(xù)封閉的曲面來(lái)表示。

1.1.2 橢球面

橢球面通常用于進(jìn)行大地測(cè)量環(huán)節(jié)，在使用中采用與地球形狀相似的橢球體來(lái)定位。

在高程系統(tǒng)的使用方面，我國(guó)在不同年代使用的系統(tǒng)并不相同。如在早期使用的是吳淞高程系統(tǒng)、在1956年使用的是黃海地區(qū)高程系統(tǒng)、在1985年使用的是國(guó)家高程準(zhǔn)基系統(tǒng)。在使用與之前不同的高程系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行土方測(cè)量時(shí)，需要嚴(yán)格注意數(shù)據(jù)時(shí)限性。測(cè)圖控制點(diǎn)如果是采用傳統(tǒng)高程系統(tǒng)得出的數(shù)據(jù)，那么測(cè)量人員若根據(jù)目前使用的高程系統(tǒng)對(duì)基準(zhǔn)面、控制點(diǎn)以及數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行定義，那么在指標(biāo)上必然會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，尤其是在填方以及挖方的測(cè)量方面與平場(chǎng)標(biāo)高方面，這些重要步驟一旦測(cè)量發(fā)生錯(cuò)誤，對(duì)工程的影響是顯而易見(jiàn)的。

1.2 測(cè)量密度方面

這里所說(shuō)的測(cè)量密度主要指斜坡與陡坎的上下高程點(diǎn)在密度測(cè)量方面的匹配程度。之前說(shuō)道，當(dāng)前主要使用三角網(wǎng)來(lái)計(jì)算需要開(kāi)挖的土方，對(duì)于這類較為復(fù)雜的地形而言，使用三角網(wǎng)法在測(cè)量準(zhǔn)確度方面效果較好。

三角網(wǎng)法，顧名思義是在測(cè)量點(diǎn)選取三個(gè)點(diǎn)來(lái)展開(kāi)測(cè)量。在具體土方測(cè)量中，測(cè)量人員可以在目標(biāo)地點(diǎn)選取三個(gè)距離相近的高程點(diǎn)，將這些點(diǎn)組成一個(gè)三角形的網(wǎng)。之后，將每個(gè)三棱錐需要的挖方量計(jì)算出來(lái)，將數(shù)值累計(jì)算出在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)工程需要的土方量。值得注意的是，在測(cè)量前需要對(duì)坡腳部位與斜坡部位的高程點(diǎn)密度展開(kāi)測(cè)量，在密度相等的情況下才能夠計(jì)算，若密度不同，在構(gòu)網(wǎng)方面會(huì)呈現(xiàn)出不合理現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到計(jì)算出現(xiàn)大面積失誤，造成土方測(cè)量準(zhǔn)確性失效。

1.3 外業(yè)司尺的準(zhǔn)確性

在外業(yè)作業(yè)中，目前自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展讓測(cè)量也朝著現(xiàn)代化、科技化進(jìn)步。在各項(xiàng)設(shè)備的輔助下，通過(guò)內(nèi)業(yè)成圖技術(shù)，外業(yè)作業(yè)在特定條件下已經(jīng)可以不必繪制出草圖。雖然這種變化為外業(yè)作業(yè)節(jié)省了大量時(shí)間，但實(shí)際上對(duì)此方面的要求更高了。

一些測(cè)量人員在觀點(diǎn)上比較落后，認(rèn)為土方測(cè)量就是用外業(yè)作業(yè)對(duì)其特征展開(kāi)測(cè)量與描述，只需要確保測(cè)量量的準(zhǔn)確即可。實(shí)際上，土方測(cè)量會(huì)受到多種因素的影響，當(dāng)司尺改變其運(yùn)作條理時(shí)，容易造成測(cè)量人員在應(yīng)測(cè)量點(diǎn)位設(shè)置上的遺漏，不利于計(jì)算的準(zhǔn)確性，并且在計(jì)算時(shí)不利于檢查工作的合理性。

1.4 外業(yè)數(shù)據(jù)采集的幾個(gè)問(wèn)題

總體來(lái)說(shuō)，土方測(cè)量的外業(yè)工作與地形測(cè)量的外業(yè)工作大致一致，土方測(cè)量外業(yè)工作尤其要注意。

1.4.1 明確高程系統(tǒng)

我國(guó)不同地區(qū)、不同年代使用過(guò)如吳淞高程系統(tǒng)、1956年黃海高程系統(tǒng)、1985國(guó)家高程基準(zhǔn)等多套高程系統(tǒng)。若測(cè)圖所收集到的控制點(diǎn)屬陳舊高程系統(tǒng)、或者數(shù)字化所采用圖紙的高程系統(tǒng)陳舊，則根據(jù)現(xiàn)有高程系統(tǒng)來(lái)確定基準(zhǔn)面，計(jì)算填、挖方量及平場(chǎng)標(biāo)高等指標(biāo)必然是錯(cuò)誤的，應(yīng)引起高度重視。對(duì)于假定高程系統(tǒng)的原始資料原則上一律棄用。

1.4.2 土方范圍邊界及標(biāo)高密度

土方測(cè)量的第一要素是土方范圍。土方范圍原則上一律以現(xiàn)狀測(cè)量為基礎(chǔ)，并考慮土建工程中涉及的邊坡（支護(hù)坡）范圍，土方范圍的準(zhǔn)確與否直接決定計(jì)量的準(zhǔn)確性。

土方測(cè)量的第二要素是土方標(biāo)高的密度。同一區(qū)塊，采樣間隔較小，高程點(diǎn)多而密的數(shù)據(jù)成果相對(duì)精度較高。無(wú)論是方格網(wǎng)法或三角網(wǎng)法計(jì)算，均是通過(guò)土方軟件自動(dòng)計(jì)算格網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的高程，計(jì)算軟件是依據(jù)兩點(diǎn)之間均勻坡度來(lái)“內(nèi)插”的，故高程點(diǎn)的密度直接影響著“內(nèi)插”的精度。對(duì)于斷面法而言，影響“內(nèi)插”的精度就成了斷面間距和斷面上高程點(diǎn)的選取是否恰當(dāng)，當(dāng)?shù)匦巫兓^大時(shí)，可適當(dāng)縮短斷面間距，提高采集數(shù)據(jù)量。

1.4.3 高程突變處的測(cè)量

土方測(cè)量中，常常遇到斜坡上、坡下，水岸及陡坎等地貌突變處，若該處高程點(diǎn)采集不到位，即高程點(diǎn)密度不匹配，則容易發(fā)生“內(nèi)插”不合理現(xiàn)象，產(chǎn)生計(jì)算錯(cuò)誤。

例如：溝渠中間有一排高程，兩側(cè)各一排高程，構(gòu)網(wǎng)過(guò)程中易構(gòu)成“V”狀，與“U”形不符，其計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤不言而喻。所以，上述溝渠底部標(biāo)高必須加密處理。類似高程突變處，要求作業(yè)人員采集到每個(gè)特征點(diǎn)，供內(nèi)業(yè)編輯使用。

2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算是土方測(cè)量的核心內(nèi)容。對(duì)于地形復(fù)雜地區(qū)，在操作過(guò)程中需要注意的要點(diǎn)比較多，需要測(cè)量人員在測(cè)量時(shí)嚴(yán)格注意，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高土方測(cè)量質(zhì)量。

2.1 圖面檢查方面

在對(duì)圖面進(jìn)行檢查的時(shí)候，主要是對(duì)其高程點(diǎn)的重復(fù)或是遺漏狀況進(jìn)行檢查，對(duì)于重復(fù)的高程點(diǎn)要及時(shí)刪除，遺漏的需及時(shí)修正。

在環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)，其土地面積較大，在同一作業(yè)區(qū)中，往往需要多個(gè)測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量工作。由于多個(gè)作業(yè)組是同時(shí)對(duì)測(cè)量地點(diǎn)展開(kāi)高程點(diǎn)的設(shè)置，因此難免會(huì)產(chǎn)生重復(fù)或遺漏狀況。另外由于高程點(diǎn)并不是只有一個(gè)，因此在對(duì)儀器內(nèi)桿高值的輸入上會(huì)因疏忽造成失誤。

另外，在一些情況下，測(cè)量?jī)x器會(huì)受到環(huán)境影響，例如全站儀與RTK的性能方面，讓少部分測(cè)量點(diǎn)位產(chǎn)生“飛點(diǎn)”狀況。因此在進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)對(duì)圖面詳細(xì)檢查，在條件允許的情況下使用屏幕放大功能保障觀測(cè)的有效性。同時(shí)，在對(duì)高程值的范圍進(jìn)行判斷時(shí)可以采用等高線進(jìn)行。使用等高線法測(cè)量高程值，在圖像上通常表現(xiàn)為密集的圓圈環(huán)繞著測(cè)量點(diǎn)，當(dāng)測(cè)量人員發(fā)現(xiàn)儀器上顯示某一測(cè)量點(diǎn)周圍有許多等高線時(shí)就應(yīng)采取必要措施判斷該測(cè)量點(diǎn)的高程值是否在規(guī)定條件內(nèi)。

2.2 地形高差較大情況

由于測(cè)量地點(diǎn)地形較為復(fù)雜，因此當(dāng)所測(cè)地形內(nèi)有溝壑、山崖等在高度上有較大差異時(shí)，需要人為的在測(cè)量線上插入另外高程點(diǎn)。雖然目前測(cè)量人員使用的土方測(cè)量軟件具有對(duì)邊界間距進(jìn)行采樣的功能，但由于復(fù)雜地形在地域面積上較大，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)量也要大于普通土方測(cè)量。因此間距值若設(shè)置過(guò)小，會(huì)造成系統(tǒng)程序運(yùn)行緩慢，不利于測(cè)量的時(shí)效性；若間距值設(shè)置較大，會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不符合相關(guān)規(guī)定要求。

對(duì)于山崖這類高度差極大的地形，外業(yè)采集點(diǎn)雖然無(wú)需過(guò)多設(shè)置即可保障數(shù)據(jù)的搜集，但在高程值方面，計(jì)算機(jī)對(duì)其計(jì)算會(huì)產(chǎn)生一定偏差，山崖產(chǎn)生的高度差越大，偏差就越大，此時(shí)測(cè)量人員應(yīng)采用手動(dòng)形式插值。

3 結(jié)論

土方計(jì)算是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其測(cè)量的準(zhǔn)確性關(guān)系到工程是否能夠順利進(jìn)行。對(duì)于土方計(jì)算而言，在復(fù)雜地形的測(cè)量上主要是對(duì)高程點(diǎn)進(jìn)行控制，從資料搜集到控制測(cè)量，從數(shù)據(jù)驗(yàn)算到內(nèi)業(yè)計(jì)算，最終將數(shù)據(jù)運(yùn)用到工程建設(shè)中，期間的每一步都需要測(cè)量人員嚴(yán)格控制，保障測(cè)量的準(zhǔn)確程度。測(cè)量人員應(yīng)加大投入力度，力求減少?gòu)?fù)雜地形土方測(cè)量帶來(lái)的影響，保障測(cè)量質(zhì)量。

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