劉金成

摘要：在工程建設(shè)施工過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常遇到土方量計(jì)算問(wèn)題，而是否可以將場(chǎng)地平整中土方量計(jì)算的精準(zhǔn)度保持在最佳，直接影響到后期的土方調(diào)配，建筑工程施工成本以及施工工期長(zhǎng)短等方面。因此，為有效保障工程建設(shè)過(guò)程中場(chǎng)地平整時(shí)的土方量計(jì)算精準(zhǔn)度，需要將多種土方量計(jì)算方法進(jìn)行整理分析，從而找出恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法。

關(guān)鍵詞：場(chǎng)地平整;土方;計(jì)算方法;探討;分析

前言

在工程建設(shè)施工過(guò)程中，土方量的測(cè)量、計(jì)算工作一直是保障工程建筑施工前編制工程量預(yù)算的重要依據(jù)之一，同時(shí)也是做好施工組織設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。一般情況下，現(xiàn)在經(jīng)常使用的方法有斷面法、等高線法、方格網(wǎng)法以及數(shù)字地面模型法等。這幾種土方量計(jì)算方法都有其各種的優(yōu)缺點(diǎn)，在精準(zhǔn)度、適合使用的范圍以及計(jì)算速度上都各有不同。因此，在選擇應(yīng)用哪種土方量計(jì)算方法時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，有針對(duì)性地選擇，從而做好省時(shí)、省力、省投入。

一、斷面法

斷面法的具體施工流程為：沿著某一垂直方面前進(jìn)，每間隔一定距離后測(cè)量一個(gè)斷面高度，接著在更具測(cè)量并計(jì)算后每一個(gè)斷面的面積，計(jì)算相鄰斷面的綜合平均面積后，最后在乘以相鄰斷面間的距離，這樣得出的計(jì)算結(jié)果就是兩個(gè)相鄰斷面的土方量。按照此種方法計(jì)算測(cè)量計(jì)算后，將所有計(jì)算得到的土方量相加，就是想要知道的所有土方量了。利用此種方法進(jìn)行場(chǎng)地平整中土方量的計(jì)算，其測(cè)量工作量大，且計(jì)算繁瑣，并且因取得的是平均值，數(shù)值容易受到測(cè)量橫斷面的質(zhì)量及平整度影響，最終影響整個(gè)土方量的計(jì)算精準(zhǔn)度。一般情況下，在場(chǎng)地平整開(kāi)始及結(jié)尾處經(jīng)常會(huì)受到土方方程結(jié)構(gòu)、地形等不規(guī)則性影響，而難以測(cè)量出精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。斷面法的優(yōu)點(diǎn)是不需要高科技技術(shù)支持，施工原理簡(jiǎn)單，計(jì)算也容易，簡(jiǎn)單直觀，認(rèn)可度高。但其缺點(diǎn)也較多，如計(jì)算得到的土方量精度較低，應(yīng)用不廣，而且施工作業(yè)量大，且在計(jì)算時(shí)間速度上也較慢。更多適用于線型工程[1]。

二、方格網(wǎng)法

方格網(wǎng)法在使用時(shí)，通常需要將需要測(cè)量土方量的區(qū)域劃分成一個(gè)個(gè)規(guī)則的矩形地塊。每一個(gè)矩形地塊就是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)格，而每一個(gè)網(wǎng)格中的地塊高程要相等，然后在地表網(wǎng)格中在繼續(xù)細(xì)致劃分，一般統(tǒng)稱(chēng)為體積微元，而這樣的體積微元表示的地形又被簡(jiǎn)化成一個(gè)一個(gè)的四棱柱體，其高程一般會(huì)用空間插值進(jìn)行確定。在應(yīng)用方格網(wǎng)法進(jìn)行場(chǎng)地平整中土方量計(jì)算時(shí)，會(huì)經(jīng)常采用邊長(zhǎng)為5米到20米間長(zhǎng)度的方格網(wǎng)法。另外，在地形較為復(fù)雜，或者不平坦區(qū)域較多的地方采用方格網(wǎng)法時(shí)，要將邊長(zhǎng)取值縮小，從而保證土方量計(jì)算精度符合工程施工要求。方格網(wǎng)法的優(yōu)點(diǎn)是可以隨著邊長(zhǎng)取值縮小而不斷提高土方量計(jì)算結(jié)果的精度，采用機(jī)器計(jì)算土方量時(shí)速度很快，操作簡(jiǎn)單、直觀易懂，大家對(duì)這種方法的認(rèn)可度高;其缺點(diǎn)在與若想提高土方量計(jì)算的精度，就必須將方格網(wǎng)法選用的邊長(zhǎng)縮小到最小，而這種操作方法會(huì)直接加大施工作業(yè)量，而若直接有人力計(jì)算土方量，也會(huì)因計(jì)算過(guò)程繁瑣而出現(xiàn)偏差。通常情況下，更適合應(yīng)用與小范圍區(qū)域，且地形起伏較小的場(chǎng)地計(jì)算。

三、等高線法

等高線法一般是在地形圖上對(duì)高度相等的相鄰各點(diǎn)經(jīng)過(guò)連接后組成一個(gè)閉合曲線，將地面上海拔高度也相同的各點(diǎn)經(jīng)過(guò)連接后組成一個(gè)閉合曲線，并將其垂直投影到一個(gè)水平面上，接著在按照一定比例縮小，并繪制在圖紙上，這樣操作后就會(huì)得到等高線[2]。從另一個(gè)角度來(lái)看，不同海拔高度的水平面和實(shí)際地面的交線也可以被稱(chēng)為等高線，因此，等高線是一個(gè)閉合的曲線。在知道等高線的具體數(shù)值后，只要計(jì)算出等高線圍住區(qū)域面積以及兩個(gè)等高線之間的高差后，就能將兩條等高線間所圍成的封閉區(qū)域土方量計(jì)算出，最后將所有等高線間土方量數(shù)值相加，得到的結(jié)果就是總的需要進(jìn)行場(chǎng)地平整的土方量。等高線法的優(yōu)點(diǎn)是采用的原理簡(jiǎn)單易懂，計(jì)算起來(lái)非常很方便;其缺點(diǎn)是計(jì)算出的土方量精度最低，誤差最大，若采用機(jī)算，局限性較大，另外其對(duì)圖形的要求也較高，若將測(cè)圖過(guò)程也一起考慮，涉及到的外業(yè)施工作業(yè)量很大，而且還需要一定的機(jī)器配合使用才能得到土方量值。一般情況下適用于模擬地型測(cè)圖時(shí)代的白紙地形圖，而在相對(duì)較為復(fù)雜區(qū)域只能用于工程量的估算工作。

四、數(shù)字地面模型法

數(shù)字地面模型法主要是對(duì)需要計(jì)算土方量區(qū)域進(jìn)行三角構(gòu)網(wǎng)，在接著對(duì)需要計(jì)算的區(qū)域使用三棱柱法，從而得到計(jì)算累計(jì)后的總土方量。一般情況下，數(shù)字地面模型法的應(yīng)用會(huì)有三種不同的使用方法，第一個(gè)是根據(jù)坐標(biāo)文件計(jì)算土方量，第二個(gè)是根據(jù)地形圖上的高程點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，第三個(gè)使利用圖上的三角網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算。其中，若想得到有效數(shù)值，三種方法都需要知道一個(gè)平場(chǎng)標(biāo)高。因需要進(jìn)行場(chǎng)地平整區(qū)域的土方量計(jì)算的區(qū)域大多起伏不平，需要進(jìn)行其他輔助方法配合[3]。數(shù)字地面模型法也稱(chēng)為DTM法，其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算土方量精度是最高的，通過(guò)機(jī)算得到土方量結(jié)果時(shí)間短，速度快，復(fù)雜地形都可以使用，通用性很強(qiáng);其缺點(diǎn)也相對(duì)較多，如因需要機(jī)算，所以對(duì)存儲(chǔ)空間的要求較高，而且計(jì)算原理較為抽象。有時(shí)，一部分甲方監(jiān)理并不認(rèn)可此種方法計(jì)算的土方量。此外，若采用手工計(jì)算土方量，涉及到的外業(yè)施工量，計(jì)算方法以及計(jì)算過(guò)程都較為復(fù)雜。但雖然其缺點(diǎn)較多，若甲方監(jiān)理認(rèn)可其計(jì)算土方量，并且可以進(jìn)行機(jī)算，那么其方法可以適用于所有復(fù)雜的地形。

總結(jié)

總而言之，選擇哪一種土方量計(jì)算方法都要遵循同一原則：省時(shí)、適用、省投入。雖然土方量計(jì)算在工程建設(shè)項(xiàng)目中屬于最基本的施工作業(yè)，但其卻也是最為關(guān)鍵的工作之一，是后期土方調(diào)配、計(jì)算工程預(yù)算投入必不可少的數(shù)據(jù)資料。因此，選擇科學(xué)的、合理的土方量計(jì)算方法，可以有效地將計(jì)算數(shù)值精準(zhǔn)化，有效提升建筑工程施工效率。

參考文獻(xiàn)

[1]袁偉，寧德存.場(chǎng)地平整中土方量計(jì)算方法的探討[J].四川建筑，2020，40（04）：238-239+242.

[2]何晗芝. 工程土方量計(jì)算方法優(yōu)化分析及其程序?qū)崿F(xiàn)的研究[D].湖南大學(xué)，2009.

[3] 郭新慧. 面狀測(cè)量法在土石方量計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 經(jīng)緯天地， 2019（3）：4.