文｜四川天藝生態(tài)園林集團(tuán)股份有限公司 黃遠(yuǎn)祥 黃曉明 王昱凡

引言

土方平衡是工程項(xiàng)目中重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)高的合理調(diào)整使挖、填方量基本對(duì)等，達(dá)到節(jié)約施工成本、縮短工期，土方量的精確度和計(jì)算調(diào)整過(guò)程的繁復(fù)程度直接影響項(xiàng)目的總成本造價(jià)，本文就如何利用revit 土方平衡技術(shù)合理的提高土方平衡的精確度做出了一定的研究分析。

背景技術(shù)

圖1 方格網(wǎng)分區(qū)

傳統(tǒng)的土方量計(jì)算方法大致有斷面法、方格網(wǎng)法、等高線法，這些方法都有一定的適用性和局限性，不能很好的融入現(xiàn)階段的建筑信息化進(jìn)程中去。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)行能力的不斷提高和信息管理的重要性越來(lái)越凸顯，運(yùn)用以信息載體為本質(zhì)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬分析已成為科學(xué)研究越來(lái)越不可或缺的手段之一。Revit 這款軟件創(chuàng)建的模型是建筑信息模型BIM 中主流的模型類型，具有傳達(dá)、更新自身信息的功能，具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、信息關(guān)聯(lián)性以及信息的完整性等特點(diǎn)，軟件擁有地貌處理和三維模擬分析能力，適用于土方平衡的精確模擬計(jì)算。

1 地形分區(qū)分析

1.1 方法對(duì)比

傳統(tǒng)土方量計(jì)算大多采用方格網(wǎng)分區(qū)進(jìn)行分塊計(jì)算，這種方法局限于地形較為平整的場(chǎng)地，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，針對(duì)這種情況，本文采用按實(shí)際項(xiàng)目中的功能、豎向高差和地塊面積進(jìn)行分區(qū)，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程和提高精確程度。

圖2 revit 土方平衡優(yōu)化分區(qū)

1.2 功能分區(qū)方法解析

分區(qū)要素的重要性等級(jí)：功能＞設(shè)計(jì)標(biāo)高＞面積（機(jī)械可控范圍）。

在地塊分區(qū)中優(yōu)先考慮地塊的功能性，同一功能的地塊，設(shè)計(jì)標(biāo)高有規(guī)律可循，便于計(jì)算，比如景觀小溪，應(yīng)劃分為單一地塊。若是同一功能地塊內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)高復(fù)雜程度高，則需要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高的情況進(jìn)行細(xì)分，比如景觀小溪的駁岸與溪底，應(yīng)分為兩塊。小溪的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，機(jī)械需要來(lái)回翻倒土方，機(jī)械可控范圍小于地塊面積，則需要根據(jù)機(jī)械可控范圍再次進(jìn)行分區(qū)。

1.3 案例

方格網(wǎng)分區(qū)(見(jiàn)圖1)，revit 土方平衡優(yōu)化分區(qū)（見(jiàn)圖2），方格網(wǎng)的分區(qū)數(shù)量超過(guò)revit 分區(qū)，revit 土方平衡優(yōu)化分區(qū)的計(jì)算過(guò)程比方格網(wǎng)更加簡(jiǎn)單。

方格網(wǎng)計(jì)算結(jié)果為：挖方6657.3m3，填方22788.9m3，差值16131.6m3。revit 計(jì)算結(jié)果為：挖方12714.83m3，填方16916m3，差值4201.17m3?，F(xiàn)場(chǎng)反饋土方進(jìn)場(chǎng)量4250m3，revit 土方平衡優(yōu)化分區(qū)的計(jì)算方法在計(jì)算結(jié)果上更加接近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值。

2 計(jì)算結(jié)果與施工現(xiàn)場(chǎng)的符合程度分析

2.1 方法對(duì)比

通常計(jì)算土方量的時(shí)候是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)高來(lái)進(jìn)行計(jì)算，眾所周知施工現(xiàn)場(chǎng)的施工水準(zhǔn)平整出來(lái)的施工面達(dá)不到與設(shè)計(jì)標(biāo)高零誤差，本文根據(jù)這一點(diǎn)進(jìn)行了了分析研究，可以設(shè)置一個(gè)誤差區(qū)間，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況（施工水準(zhǔn)和工程要求）制定一個(gè)設(shè)計(jì)面上下2-10cm 的平整面波動(dòng)區(qū)間，那么在建立設(shè)計(jì)標(biāo)高地形時(shí)，高程點(diǎn)在設(shè)計(jì)標(biāo)高區(qū)間之上的，我們調(diào)整為設(shè)計(jì)標(biāo)高上區(qū)間表面、高程點(diǎn)在設(shè)計(jì)標(biāo)高之下的，我們調(diào)整為設(shè)計(jì)標(biāo)高下區(qū)間表面（圖3），這樣就會(huì)是一個(gè)上下波動(dòng)的新地形，符合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果更加真實(shí)有效。

2.2 案例

現(xiàn)有地塊120m2，高程點(diǎn)在-300 到1500 之間 ，設(shè)計(jì)標(biāo)高為1000，設(shè)置誤差區(qū)間950-1050，計(jì)算結(jié)果為：

無(wú)誤差區(qū)間：挖方8.157m3，填方58.587m3，凈挖填-50.43m3。

有誤差區(qū)間：挖方7.151m3，填方55.504m3，凈挖填-48.353m3。

現(xiàn)場(chǎng)返回?cái)?shù)據(jù)：凈挖填-48m3。

從數(shù)據(jù)可以看出有誤差區(qū)間更接近現(xiàn)場(chǎng)返回實(shí)際土方挖填方量。

3 結(jié)論

基于revit 的土方平衡具有便捷、自動(dòng)化程度高、計(jì)算精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，本文針對(duì)利用revit 來(lái)進(jìn)行土方平衡的這一點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，取得顯著成效，得出兩個(gè)方面的優(yōu)化方案：一是不再采用方格網(wǎng)式的分區(qū)方法，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)地塊進(jìn)行特殊分區(qū)，提升計(jì)算精度和計(jì)算效率；二是根據(jù)施工工藝水準(zhǔn)，設(shè)置平整場(chǎng)地的誤差區(qū)間，提升計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)的符合程度，使結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)。

圖3 設(shè)置誤差區(qū)間示意圖