劉雙 汪明

摘 要：在工程施工中，如何對土方進行準確測量，以及合理利用土方量計算方法，不僅僅是關(guān)系到工程造價的重要問題，同時也對施工組織產(chǎn)生了一定的影響。為此，應對土地平整項目中土方量的計算方法有全面正確的認識，不但要了解土方量的計算方法，還要掌握土方量的計算方法，并學會土方量計算方法的正確運用。

關(guān)鍵詞：土地平整項目；土方量計算；方法比較

在工程建設過程中，土方是重要的工程輔助材料，土地平整是工程中的重要施工內(nèi)容。為了實現(xiàn)土方工程量的正確計算，就要掌握基本的土方量計算方法。從土方量計算的本質(zhì)來看，土方量計算主要是計算土方的實際體積。由于工程施工中的影響因素較多，土方的挖掘和回填的方式也不同，因而土方量的計算存在一定的實際困難，要想提高土方量的計算準確性，就要結(jié)合工程實際，認真分析影響土方量計算的主要因素，并制定具體的計算方法，保證土方量計算能夠在準確性方面有較大提高，滿足工程建設需要。從目前土方量計算方法來看，主要分為斷面法、方格網(wǎng)法和散點法等幾種方法。

1 斷面法

經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn)，斷面法是土方量計算中比較常見的方法，在土方量測量中得到了充分運用，該方法簡單易行便于操作，在工程中得到了充分運用。在運用斷面法的時候，需要滿足以下要求：

（1）地形相對復雜，土方回填和開挖的高度相差較大，自然地坪與圖紙地坪相差較多的區(qū)域。

（2）需要深挖的地形，并且土方深挖產(chǎn)生的截面形狀不一。

（3）土方開挖或者回填的道路呈現(xiàn)帶狀。

2 方格網(wǎng)法

方格網(wǎng)法與斷面法相對應，主要應用于項目地址整體地勢較為平坦的地區(qū)，并且土方開挖和回填的高度差較低，不存在高度差過大或者地勢復雜等情況。方格網(wǎng)法實施過程中，主要是將施工區(qū)域劃分若干個方格區(qū)域，并對方格區(qū)域內(nèi)的土方量進行測量，然后按照單位面積和單位深度進行換算，合理計算土方量。方格網(wǎng)法測量的土方量，主要是按照區(qū)塊進行計算，計算和測量難度較低。

3 散點法

從散點法的概念來看，主要是指利用算數(shù)的方法對土方量進行合理計算，并對計算數(shù)值進行全面分析，保證計算數(shù)值能夠滿足測量要求。為了保證其測量效果，測量點的布置至關(guān)重要。

4 土方量測量方法的相互比較以及存在問題分析

4.1 現(xiàn)有土方量測量方法的相互比較

4.1.1 在實際應用中，斷面法雖然與方格網(wǎng)法不同，但是二者所用到的數(shù)學原理是相同的，都是基于一次插值的理論，需要進行大量的計算才能得出結(jié)果。除此之外，斷面法主要是對狹長地帶的土方量進行測量，方格網(wǎng)法主要是針對寬面以及地勢平坦的區(qū)域進行測量，二者的適用范圍不同。

4.1.2 在方格網(wǎng)法和斷面法的實施過程中，二者的側(cè)重點是不同的。在具體的計算方法上，方格網(wǎng)法和斷面法都選擇了使用三角棱柱的方法來計算土方的總量，將地形和土方量的變化作為直線來考慮。其中方格網(wǎng)法中如果地形出現(xiàn)非直線變化，則會對測量結(jié)果造成較大影響。因此，應對方格網(wǎng)法和斷面法的實際選用原則有深入了解。

4.1.3 在誤差率上，方格網(wǎng)在土方量的計算上誤差主要來源于測量點的誤差，如果測量點選擇不當、場地面積及標高標注不正確，都會給方格網(wǎng)法的實際測量造成嚴重影響。因此，應掌握方格網(wǎng)法的測量原則，正確了解方格網(wǎng)法的誤差形成原因，有效提高方格網(wǎng)法的測量準確率，滿足土方量的測量需要。

4.2 土方測量方法在具體應用中存在的問題

從現(xiàn)有的土方量測量方法來看，傳統(tǒng)的測量方法使用較多，并且已經(jīng)成為土方量測量的主要方式，對解決工程量測量具有重要的促進作用。但是考慮到傳統(tǒng)測量方法自身的局限，傳統(tǒng)的土方測量方法在運用中在計算結(jié)果、應用范圍、計算過程等多個方面都存在明顯的困難，因此，只有掌握土方測量方法的應用原則及存在的問題，才能保證土方量測量取得積極效果。

4.2.1 斷面法具有一定的局限性

從斷面法的實際應用來看，斷面法只能對狹長地帶的土方量進行測量，在平整地面的土方量測量中效果不是十分理想，甚至存在一定的難度。所以，斷面法的局限導致了斷面法無法在土方量測量中得到廣泛應用，而只是在遇到特殊的地形時才能有效應用，既不利于斷面法的推廣，同時也削弱了斷面法的應用效果。為此，應對斷面法的局限性有全面深入的了解。

4.2.2 方格網(wǎng)法在具體運用中需要合理使用邊擴展概念

所謂邊擴展法，就是指先從點集中選擇一點作為起始三角形的一個端點，然后找離它距離最近的點連成一個邊，以該邊為基礎(chǔ)，遵循角度最大原則或距離最小原則找到第三個點，形成初始三角形。由起始三角形的三邊依次往外擴展， 并進行是否重復的檢測，最后將點集內(nèi)所有的離散點構(gòu)成三角網(wǎng)，直到所有建立的三角形的邊都擴展過為止。

（1）地性線的特點及處理方法

當?shù)匦跃€與一般地形點一道參加完初級構(gòu)網(wǎng)后，再用地形特征信息檢查地性線是否成為了初級三角網(wǎng)的邊，若是，則不再作調(diào)整；否則，按圖1作出調(diào)整?？傊獎毡乇ＷCTIN所表達的數(shù)字地面模型與實際地形相符。

如圖1（a）所示，為地性線，它直接插入了三角形內(nèi)部，使得建立的TIN偏離了實際地形，因此需要對地性線進行處理，重新調(diào)整三角網(wǎng)。圖1（b）是處理后的圖形，即以地性線為三角邊，向兩側(cè)進行擴展，使其符合實際地形。

（2） 陡坎的地形特點及處理方法

遭遇陡坎時，地形會發(fā)生劇烈的突變。陡坎處的地形特征表現(xiàn)為：在水平面上同一位置的點有兩個高程且高差比較大；坎上坎下兩個相鄰三角形共享由兩相鄰陡坎點連接而成的邊。當構(gòu)造TIN時，只有顧及陡坎地形的影響，才能較準確地反映出實際地形。

對陡坎的處理如圖所示：

如圖2（a）所示，點1～4為實際測量的陡坎上的點，每個點其實有兩個高程值，不符合實際的地形特征。在調(diào)整時將各點沿坎下方向平移了1mm，得到了5～8各點，其高程值根據(jù)地形圖量取的坎下比高計算得到。將所有的坎上、坎下點合并連接成一閉合折線，并分別擴充連接三角形，即得到調(diào)整后的圖2（b）。

4.3 三角網(wǎng)法計算土方量

三角網(wǎng)構(gòu)建好之后，用生成的三角網(wǎng)來計算每個三棱柱的填挖方量，最后累積得到指定范圍內(nèi)填方和挖方分界線。三棱柱體上表面用斜平面擬合，下表面均為水平面或參考面，計算公式為：

如圖3所示Z1，Z2，Z3為三角形角點填挖高差；S3為三棱柱底面積。

通過蘭州新區(qū)低丘緩坡荒灘土地平整工程的實例比較分析，得出DTM法的精度較高，但其計算過程中數(shù)據(jù)量大，占用大量存儲空間。因此，如果地圖本身數(shù)據(jù)量大時就應慎重考慮是否采用該方法。

5 總結(jié)語

通過文章的分析可知，在土方量計算方法中，每一種方法都能夠達到計算要求，但是每一種計算方法都存在優(yōu)點和缺點。因此在選擇土方量計算方法時，需要根據(jù)工程實際以及土方量的計算實際合理選擇計算方法，提高計算的準確性。

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