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在較大范圍內(nèi)計(jì)算土方，方格網(wǎng)法是常用的一種計(jì)算方法。它的基本原理是:在需計(jì)算的范圍內(nèi)按一定的間距繪好方格網(wǎng)，以設(shè)計(jì)高程面作為土方計(jì)算的底面，根據(jù)地形圖上高程點(diǎn)或等高線內(nèi)插出各方格頂點(diǎn)的高程，分別計(jì)算出各方格的土方量，然后將全部方格內(nèi)土方量累加起來(lái)得到總土方量。

以南方CASS10. I數(shù)字化成圖軟件為例，來(lái)探討方格網(wǎng)土方計(jì)算中的幾點(diǎn)技巧。

1、加密高程點(diǎn)以提高精度

一般在測(cè)地形圖時(shí)，主要考慮的是地物及繪制地形，高程點(diǎn)數(shù)量有限，一般難以滿足土方計(jì)算對(duì)地形圖的要求。

采用測(cè)繪軟件來(lái)計(jì)算時(shí)，盡管電腦可以精密內(nèi)插高程點(diǎn)，但由于電腦內(nèi)插高程點(diǎn)時(shí)純粹是根據(jù)定比分點(diǎn)原理，不能靈活參照地形，因此有時(shí)誤差較大，比如對(duì)坎、溝、塘等高程較多突變的地形，電腦就無(wú)法靈活處理，如果不加以人工干預(yù)，必然會(huì)造成精度不高的結(jié)果。

在計(jì)算前，除對(duì)一般的地形適當(dāng)加密高程點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)加密坎、溝、塘、獨(dú)立土堆等地方，一般要參照地形及實(shí)測(cè)高程點(diǎn)在坎、溝及塘基等的上、下加密高程點(diǎn)。

2、設(shè)計(jì)面為斜面時(shí)要選準(zhǔn)基準(zhǔn)線

基準(zhǔn)線是指斜面設(shè)計(jì)中事先確定高程完全相同的兩點(diǎn)間連線，不難知道，當(dāng)基準(zhǔn)線和斜率確定后，該場(chǎng)地土地平整后的形狀就確定了，也就是說(shuō)，場(chǎng)地需填、挖方量就確定。因此，當(dāng)斜率確定時(shí)，只有精確選擇好基準(zhǔn)線，才能準(zhǔn)確地計(jì)算出填、挖方量。

3、用”逐漸趨近法”計(jì)算放坡土方

從理論上來(lái)講，要準(zhǔn)確地計(jì)算放坡土方，必須給定兩個(gè)限定條件:斜率和開(kāi)挖界線。一般情況下，斜率己由設(shè)計(jì)人員確定，而開(kāi)挖界線由設(shè)計(jì)人員難以確定。對(duì)于這種情況，經(jīng)多次實(shí)際探索，總結(jié)出一種暫且稱為“逐漸趨近法”的方法來(lái)計(jì)算，精度很好，且能為施工也提供便利。其計(jì)算程序如下:

①初定邊界時(shí)，坡頂方向的界線盡量向上(以使初次計(jì)算后沿邊坡頂部產(chǎn)生一些填方)，按斜面土方進(jìn)行計(jì)算后，在自動(dòng)生成的土方計(jì)算表上，接近界線頂部會(huì)產(chǎn)生一條填、挖分界線，填、挖分界線距界線頂部的距離會(huì)因初定邊界的準(zhǔn)確度而定。

②沿填、挖分界線重新確定計(jì)算邊界，再利用Auto CAD中方便的圖層操作功能，將①中的土方計(jì)算表刪除。

③按新的計(jì)算邊界，按斜面土方計(jì)算方法重復(fù)一計(jì)算一次，在土方計(jì)算表上會(huì)有一條新的填、挖分界線，可以發(fā)現(xiàn)，同上一次比較，新的填、挖分界線同界線頂部的距離更接近了，也就是說(shuō)，本次的計(jì)算結(jié)果同真實(shí)結(jié)果更接近了。

④重復(fù)以上步驟，直至表中界線頂部基本上不產(chǎn)生填方，此時(shí)計(jì)算出的土方量會(huì)十分接近真實(shí)。根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐表明，用“逐漸趨近法”來(lái)計(jì)算，一般只需計(jì)算3-4次，在計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算情況下，工作效率仍很高。根據(jù)最后一次確定的界線拐點(diǎn)坐標(biāo)，可以為邊坡開(kāi)挖施工放線提供依據(jù)。

4、用“目標(biāo)三角網(wǎng)方法”進(jìn)行驗(yàn)方計(jì)算

驗(yàn)方計(jì)算，以前常用的方法有兩種，一種是:假設(shè)一個(gè)相同的參考標(biāo)高，然后分別計(jì)算出平整前后相對(duì)于該標(biāo)高的土方量，再通過(guò)比較得出挖、填方量。該方法雖可借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行，但由于采用了假設(shè)的參考標(biāo)高，致使填、挖方量無(wú)法分開(kāi)計(jì)算，其結(jié)果為填、挖方量相消后的數(shù)據(jù)，對(duì)填、挖方均存在的場(chǎng)地不適合。第二種方法是:在平整前后的地形圖上繪好相同的方格網(wǎng)，并人工內(nèi)插好平整前后的高程點(diǎn)，再逐一計(jì)算出各方格的填、挖方量，最后累加得出場(chǎng)地總的填、挖方量。該方法難以完全采用電腦計(jì)算，手工計(jì)算工作量大。根據(jù)多次實(shí)踐、在南方CASS10. 1數(shù)字化成圖軟件中，可以采用“目標(biāo)三角網(wǎng)方法”來(lái)計(jì)算該類型的土石方，其主要步驟如下:

(1)在新、舊圖上分別加密高程點(diǎn)，此步參考本文前述方法;

(2)根據(jù)新、舊圖分別生成各自的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件(后綴為.dat) ;

(3)根據(jù)新圖數(shù)據(jù)文件，在圖面構(gòu)建三角網(wǎng)，此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)三角網(wǎng)文件(后綴為.sjw) ;

(4)在舊圖上打開(kāi)CASS5. 1“工程應(yīng)用”目錄下“方格網(wǎng)法土方計(jì)算”，按照系統(tǒng)提示輸人相應(yīng)參數(shù)后，當(dāng)系統(tǒng)提示到:①平面;②斜面;③三角網(wǎng)文件，則選擇③，然后輸人三角網(wǎng)文件(后綴為.sjw)，此時(shí)電腦會(huì)自動(dòng)生成方格網(wǎng)，內(nèi)插出各方格頂點(diǎn)新、舊圖上的高程，并計(jì)算出各方格內(nèi)的土方量填挖方量，最后匯總出填、挖總方量。該方法效率高，精度好，與前兩種方法比更有實(shí)用價(jià)值。

以上幾種方法技巧在土方計(jì)算中經(jīng)常會(huì)同時(shí)采用，一個(gè)場(chǎng)地平整時(shí)往往既有平地上土方計(jì)算，也有邊坡開(kāi)挖，既有填方，也有挖方。當(dāng)遇到較復(fù)雜的場(chǎng)地時(shí)，綜合運(yùn)用以上各種技巧，可達(dá)到事半功倍的效果。