路基土石方计算方法研讨解析.doc

土石方计算方法对比分析 摘 要在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到 关键词：方格网法，断面法，DTM法，分析 目录 1绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2国内外研究现状 1 1.3研究目的和意义 1 1.4研究方法与技术路线 2 2 方格网法土石方计算 3 2.1方格网法土石方计算原理 3 2.1.1划分方格网 3 2.1.2计算零点位置 3 2.1.3计算土方工程量 5 2.1.4计算土方总量 6 2.2方格网法分析 6 2.2.1案例分析 6 2.2.2分析结果 8 3 断面法土石方计算 9 3.1断面法土石方计算原理 9 3.2断面法土石方计算分析 11 4 DTM法土石方计算 12 4.1 DTM法土石方计算原理 12 4.1.1三角网的构建 12 4.1.2 三角网的调整 12 4.1.3 三角网法计算土方量 14 4.2 DTM法土石方计算分析 15 5 总结与展望 16 5.1总结 16 5.2展望 16 参考文献 17 致 谢 19 1绪论 1.1 研究背景 土方工程是土木工程施工的主要工种之一，其主要目的是通过挖填土方使得建筑物的平面位置和高程满足设计要求。为了估计土方工程的工程量和费用，通常需在地形图上根据设计标高和平面位置进行土方计算。 土方工程施工具有工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等特点，特别是大型建设项目的场地平整，土方工程量可达数百万立方米以上，施工面积达数平方公里，施工期很长。 土方量计算是工程设计中经常遇到的问题。如渠道设计、防洪堤设计、水库坝堤设计等，都需要精确计算其土方量。土方量计算是这些工程设计的一个重要组成部分，也是其设计中最关键最繁琐的一道工序。土方量直接关系到工程造价，所以计算起来一定要准确、符合实际。 随着地理信息系统（GIS）[3]的逐步建立和广泛应用，地形图将发挥越来越大的作用，地形图应用的深度和广度将进一步提高。在传统的利用地形图平整土地，计算设计高程和土石方量工作中，主要以手绘图纸和比较传统的方法进行计算，而这种方法操作复杂、工作量大，形式呆板。本文通过介绍几种其它的计算方法，并进行对比分析，从而得出几种方法各适合于哪种环境或工程中。准确无误的计算整个土方量是不可能的，而如何根据工程特殊情况选择合适的土方测量计算方法， 以提高效率和精度，已经越来越受到人们的重视。 1.2国内外研究现状 计算机还未普及之前，国内外主要以各种手绘图纸和比较传统的方法[4]进行土石方量的计算，计算方法比较单一、工作量大、过程比较繁琐复杂。随着近几年来计算机技术的发展，土石方量的计算主要以计算机技术为基础，例如基于CASS[5]的DTM法土方计算、断面法土方计算、方格网法土方计算、等高线法土方计算、区域平衡，以及利用Microsoft Excel计算土石方量[6]等。近几年来，土石方的研究趋于边缘化、系统化，例如对土石方调配与优化[7]进行了深入的研究，对土石方优化调配模型、土石方调配模型与仿真、土石方调配可视化、土石方调配管理系统、土石方调配多目标优化等问题做了深入研究。 1.3研究目的和意义 由于我国市场经济体制逐步建立并日趋深化，为了增强企业活力，提升企业自主经营、自负盈亏、自我发展的能力，国有企业在转换机制并引入现代企业管理模式，把企业彻底推向市场，民营企业又不断地涉入建筑市场。因此而言，国内建筑施工企业所面临的市场竞争更加激烈。而建筑企业能否在市场竞争中立于不败之地，关键在于能否为社会提供质量优、工期短、成本低的产品，所以研究土石方的各种计算方法对于项目的精度与成本的控制比较变得十分重要。 其中，矿山开采中土方量的计算尤为重要，因为准确的计算工程量，对于拟定合理施工方案、正确选择工程施工机械[8]、确切估算工程造价和工期、妥善安排工程施工进度等都具有决定性意义。 而如何尽可能地减少土方量计算的误差，提高计算精度，是十分重要的，对生产实际有重大意义。 1.4研究方法与技术路线 本文主要以课本理论知识为基础，通过平时的知识积累及其它操作技术规范[9]资料为参考，以工程实例进行系统的分析和比较不同计算方法对数据处理的差异。本文主要以方格网法、断面法、DTM法进行对比分析。 通过对这几种常见的土石方计算方法的分析比较[10]总结出，哪种计算方法适合于哪种工程，并且能够满足一定的精度[11]和工程需要。技术路线如下图1-1： 图1-1 技术路线图 2 方格网法土石方计算 2.1方格网法土石方计算原理 方格网法是将场地划分为若干个具有一定间距的正方形方格。在格网点测定点位高程，对每一格网面按四角高程的平均值计算土方。挖填方宜分别冠以“-”“+”号以示区别，然后分别计算每一方格的挖填土方。将挖填方所有方格计算