王炳旸黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用研究所

淺談CASS軟件下土方量的計算方法

王炳旸
黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用研究所

摘要：CASS軟件中提出了很多計算土方量的方法，能夠在保證精度準(zhǔn)確的情況下，使每種方法都能夠在相應(yīng)的環(huán)境下具有一定的優(yōu)勢。本章在工程實踐過程中，探討了在以計算方法為前提下，將每種方法的用法及目前的狀態(tài)進(jìn)行分析，并結(jié)合國內(nèi)及國外的相關(guān)產(chǎn)業(yè)總結(jié)了計算過程中應(yīng)該注意的問題。由實踐得出CASS軟件具有一定的局限性，雖然能夠具有多種計算方式，但是卻無法直接計算魚塘、蝦池等具有一定特殊性的回填土方量，因此，文章針對這一類問題進(jìn)行了進(jìn)一步的探討，針對類似于該類型的回填土方基礎(chǔ)上建立修筑人工河、湖等工程，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：CASS軟件；土方量；計算方法；措施

前言：

回填土方的修剪工程中對于土方工程有著重要的影響，不僅能夠計算出工程所需成本，還能夠優(yōu)化選擇方案，其目的不僅僅是為了項目工程在建設(shè)的過程中能有相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，同時對于工程建設(shè)需要花費(fèi)的資金也有著重要的影響。建設(shè)與設(shè)計單位主要是將土方量中所計算出的結(jié)果作為工程施工需要費(fèi)用、耗時以及效益的一個參考值。土方在實際的計算過程中計算數(shù)值必然會于實際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值有著一定的偏差，而且工程開挖工作開展后后期復(fù)原情況是非常困難的，這樣情況很容易導(dǎo)致建設(shè)單位與施工方產(chǎn)生一定的矛盾問題，為工作的有效開展造成十分不利的影響。所以在實際工程中一定要嚴(yán)格控制該矛盾問題的產(chǎn)生，當(dāng)然降低問題發(fā)生最有效的途徑就是選擇科學(xué)、適應(yīng)當(dāng)前工程的計算方法，按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范精確地計算出出土方量。

1.土方計算常用基本方法

1.1傳統(tǒng)土方計算方法

在傳統(tǒng)的計算方法中，主要以地形為基礎(chǔ)，建設(shè)的項目主要針對地形進(jìn)行修建，并建起建筑物。在施工過程中，無論哪種建筑物，在施初期都會進(jìn)行土方填挖工程，在傳統(tǒng)的土方計算方法中，經(jīng)常使用到的方法是方格網(wǎng)法、等高線法以及斷面方法。一下是介紹對于幾種傳統(tǒng)的計算方法的具體介紹：

1.1.1方格網(wǎng)法

方格網(wǎng)法根據(jù)格網(wǎng)的形狀不同分為四棱柱體積法和三棱柱體積法。方格網(wǎng)法適用于建筑區(qū)域面積廣泛，建筑區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化小的建筑場地。方格網(wǎng)法的特點(diǎn)是簡便直觀、易于掌握、通用性強(qiáng)、適用面廣，但美中不足的是復(fù)雜地形的土方量計算精度相對不高。方格網(wǎng)法是很多業(yè)主單位青睞的方法，因為可用筆或計算器直接進(jìn)行復(fù)核。建筑區(qū)域面積廣泛，建筑區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化小的建筑場地。

1.1.2等高線法

等高線法主要適用于場地地形處于高低起伏較大的情況，這時利用方格網(wǎng)法的計算方式時會產(chǎn)生較大的誤差，因此，利用等高線法利用圍成的面積與等高距之間的關(guān)系進(jìn)行計算，能夠準(zhǔn)確的計算出土方量。

1.1.3斷面法

斷面法比較適用于地形為狹長的場地計算，主要是以某一個固定的方向為目標(biāo)，利用一定的間距向垂直的方向獲取斷面的數(shù)據(jù)，并利用斷面的面積與斷面的間距來計算出這兩端斷面之間的土方量。

1.2現(xiàn)代土方計算方法

現(xiàn)代土方的計算方法中有很多種，都是利用現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行計算的，能夠利用有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。現(xiàn)代土方計算方法中，建立DTM地面數(shù)字模型是其中一種方法，能夠利用測量的實際高程的特點(diǎn)，來虛擬構(gòu)造出與其具有一定關(guān)聯(lián)的、不規(guī)則的三角形的數(shù)字模型，其特點(diǎn)、形狀與線的狀態(tài)主要依據(jù)地形的變化，而數(shù)據(jù)是根基實際的測量所得。具有一定的真實性與可靠性，并且計算的精度高，適用于多種具有不規(guī)則變化的地形。在該方法的計算過程中，能夠應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行處理，并提出大量的數(shù)據(jù)。現(xiàn)代化計算方法的軟件發(fā)展較快的主要有鴻業(yè)、CASS等。其各有各自的特點(diǎn)，但是計算方式大致相同。CASS軟件在國內(nèi)屬于較成熟的軟件，不僅在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，還在計算方法中為土方的計量取得了一定的成就。

2.CASS土方計算方法

2.1方格網(wǎng)法

(1)選擇計算區(qū)域

應(yīng)該封閉的區(qū)域，導(dǎo)入“高程點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件”，選擇設(shè)計面:當(dāng)設(shè)計面為平面時，在“方格寬度”一項中輸入設(shè)置的方格網(wǎng)規(guī)格，依據(jù)數(shù)據(jù)采集精度和土方量計算精度選擇，輸入“目標(biāo)高程”即設(shè)計高程。當(dāng)設(shè)計面為斜面時，有“基準(zhǔn)點(diǎn)”和“基準(zhǔn)線”兩種方法，其原理相同，計算條件不同，可以在圖上拾取，也可以依據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)輸入，土方工程中比較常見的設(shè)計面非平面也非斜面時，或場地經(jīng)開挖或回填后變得雜亂無章，可以在設(shè)計面選項中選擇“三角網(wǎng)文件”，導(dǎo)入三角形文件，依照確定的“方格寬度”即可計算出土方量。

(2)計算結(jié)果

經(jīng)過正確的建網(wǎng)和選擇合適的計算文件后，點(diǎn)擊確定即可自動生成土方計算圖。

2.2DTM法

當(dāng)?shù)匦螚l件變化較大，場地起伏破碎，這時采用DTM法土方計算比較符合實際。DTM是在野外實測特征碎部點(diǎn)，以外業(yè)所采集的測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立DTM模型，然后通過生成三角網(wǎng)來計算每一個三棱錐的挖填方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。

3.注意事項

(1)計算范圍選擇

各種計算方法中都需要根據(jù)圖面選擇出范圍線，主要作為圈定計算區(qū)域的復(fù)合線，同時需要注意閉合，不能夠進(jìn)行擬合處理，主要是因為擬合處理的曲線在計算過程中容易出現(xiàn)折線的現(xiàn)象，不僅影響計算結(jié)果，還不具備一定的精確度。同時，復(fù)合線一定在實際的地形中反映出地形的狀況。

(2)關(guān)于誤差

當(dāng)前，土方的計算誤差方面在各個計算方法中均存在一定的區(qū)別，使用老式的地形圖誤差達(dá)到20％之上，這種計算精度不能夠滿足目前施工單位的計算標(biāo)準(zhǔn)及其對土石方的要求。因此，建議計量單位在根據(jù)實際的地形選擇相應(yīng)的計算方法。在地形平坦情況下應(yīng)該采用水準(zhǔn)的方法計算高程的數(shù)據(jù)，而在山區(qū)，地形較為嚴(yán)峻的情況下應(yīng)該選擇全站儀采集，利用老式的測量方法也能夠進(jìn)行補(bǔ)測，但是測量期間尤其要注重坡、崖、坎的測量。

(3)土石方界面

土石方的比例問題是目前測量單位及測量人員尤為糾結(jié)的狀況，針對這種情況，測量人員應(yīng)該提前搜集利用鉆探、坑探等方式進(jìn)行地質(zhì)刨面獲取資料，了解測量人員的意見，并在開挖過程中應(yīng)該到實際地形中進(jìn)行丈量，確定出合理的土石方界線，并進(jìn)行分開計算。

4.結(jié)束語：

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與科技的進(jìn)步，工程項目逐漸增加，土方量計算是各個項目的基礎(chǔ)，并為計算測量人員提高大量的工作量，給計算人員的技術(shù)要求及方法的選擇上提出了一定的要求，只有合理的選擇計算方法，才能夠得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。測量人員應(yīng)該提高自身的技術(shù)，保證土方量計算的準(zhǔn)確、高效。并能夠保證土方量各個單位的利益，減少糾紛的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

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