土方量计算方法探讨.doc

《土方量计算方法探讨.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土方量计算方法探讨.doc（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、存档号： * 学号： *毕 业 设 计土方量计算方法探讨系 部: 测绘工程系 专业名称: 工程测量技术 指导教师: * * * 指导教师: * * * 姓 名: * * 二一年十二月毕 业 设 计 （论文）评 定 表姓名* *学号*存档号*系别测绘工程系专业工程测量班 级*毕业论文（设计）题目土方量计算方法探讨指导教师评语：签名： 201*年 月 日 答辩委员会意见：签名： 201*年 月 日 备注：石家庄铁路职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学 生姓 名*学 号*班级*指导教师姓 名*职 称*系部测绘工程系*毕业设计（论文）题目土方量计算方法探讨毕业设计（论文）要求：1.毕业设计题目来源明

2、确，设计内容切合实际2.毕业设计要求条理清楚，观念明确；3.毕业设计严禁抄袭，引用文献必须注明来源；4.毕业设计排版必须标准格式；5.毕业设计必须按计划时间完成，打印。完成期限和主要措施：2010.10.202011.1.102010.10.202010.10.31 论文选题，拟定设计（论文）计划 （10天）2010.11.12010.11.30 整理资料，收集文献，编写提纲 （30天）2010.12.12010.12.20 准备初稿，排版 （10天）2010.12.212010.12.30 撰写论文，定稿 （10天）2010.12.312011.1.10 打印、投交论文为答辩作准备 （10天

3、）主要参考文献：（1）刘福臻主编.数字化测图教程.成都：西南交通大学出版社,2004（2）应惠清主编.建筑施工.上海：同济大学出版社,2008指导教师签名： 年 月 日 31 摘 要：土石方工程量计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它将直接关系到工程的费用概算及方案选优。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土石方量就成了人们日益关心的问题。本文介绍了土方测量的外业测量方法，其中有水准仪法、经纬仪法、全站仪法，土方内业方格网法、断面法、DTM法、平均高程法计算的各种原理以及南方Cass6.1在土方量计算中DTM法、方格网

4、法、等高线法、断面法的操作步骤。关键词：土方工程；土方量计算；南方CASS6.1目 录第一章 土方外业测量方法及精度比较.11、水准仪法12、经纬仪法13、全站仪法2第二章 土方工程量计算方法及原理.31、方格网法计算32、断面法93、DTM法（不规则三角网法）104、平均高程法12第三章 南方cass6.1在土方量计算中的应用.131、DTM法土方计算132、方格网法土方计算163、等高线法土方计算184、断面法土方计算21第四章 全文总结.29致 谢.30参 考 文 献31第一章 土方外业测量方法及精度比较在土地平整中通常需要确定地面高程、施工范围和计算土方量等，以便控制施工进度。土地平整

5、测量外业常采用水准仪、经纬仪和全站仪的测量仪器，内业计算有方格网法、断面法、等高线法、DTM法等方法。采用不同的测量计算方法会有不同的结果，可见选择合适的测量计算方法有利于提高平整结果，提高精度和速度，甚至可以减少纠纷。土方量的误差主要是在外业中产生，即主要是由高程测量中误差和面积测量中误差造成。在相同观测条件下，4个方格顶点高程测量精度是相同的，则平均高程测量中误差按如下计算： 1-1此外方格面积测量的中误差（）主要是由距离误差（）造成，因此按如下公式计算： 1-2根据误差传播定律，土方量的中误差（）按如下公式计算： 1-3 1、水准仪法用5m塔尺将现场划分成若干个边长是五米的正方形方格，用

6、水准仪测量每个方格定点的高程，按照40m的设计高程用方格法计算土方量。S3级微顷水准仪毎站水准测量高差（或高程）的精度为2.4mm。另外，水准仪测量的距离通常用皮尺丈量，其精度为100mm，因此计算出土方量中误差为10.0m，相对中误差为1/25。2、经纬仪法用经纬仪按照地形测量（比例尺为1:500）的要求，将现场测绘成地形图，在地形图上用方格法（边长为5m）手工计算土方量。J6经纬仪测量的视距精度约为1/500，距离中误差为200mm，测量单点高程的精度为60mm。经纬仪采集点位数据展绘在图纸上画上方格网，根据碎步点高程通过目估内插法确定方格顶点的高程。方格顶点的高程精度取决于碎步点的高程，

7、也与测量员的站尺位置、数量、环境条件有关，其主要误差包括地形点高程测量误差、地面概括误差和平面位移误差。经纬仪测绘1：500 比例尺地形图后，对于坡度为15的坡地，地面概括误差为0.23m,平面位移误差为0.17m。由误差传播定律得出地形图上方格顶点高程中误差为0.29m。因此用土方量的中误差计算公式，可得出经纬仪测量计算土方量的中误差为20.0m，相对中误差约为1/12。3、全站仪法用全站仪代替经纬仪测量地形，生成数字化地形图上用方格法（边长为5m）由计算机利用Cass软件计算土方量。全站仪计算土方的精度也是由距离误差和高差误差决定的。研究结果表明，全站仪采样位置的平面点位中误差为0.02m

8、。方格顶点的高程中误差是DTM插求点的高程中误差。一般认为影响DEM精度的主要因素有地形类别、内插方法、采样方式和粗差剔除程度等。通过实验，方格顶点的高程中误差为0.35m左右。因此按照土方量的中误差计算公式求得全站仪计算土方量的中误差为4.8m，相对中误差约为1/52。说明全站仪法在3种仪器测量方法中计算精度最高。以、的土方面积为例，水准仪法、经纬仪法和全站仪法测量土方量的计算精度土方量测量精度比较； 水准仪和经纬仪采集的数据，应用方格法通过手工计算土方量；将全站仪采集的数据传到计算机上，然后用Cass6.1软件生成数字化地形图，用方格法计算土方量。3种仪器测量土方量的结果见表1。表1 不同

9、测量方法测量土方量的结果测量仪器挖方量（m）误差（m）填方量（m）水准仪10499.2+56.3260.5经纬仪10393.1-49.8321.6全站仪10436.4-6.591.7 注：挖方量的真值为10442.9m从表1可知，以挖方量为例，在面积和设计高程相同的情况下，以3种测量结果的平均值作为最或是值（真值），为1042.9m，挖方量的拟真误差表现为：全站仪经纬仪水准仪。说明全站仪测量土方的精度最高。第二章 土方工程量计算方法及原理比较常见的几种计算土石方量的方法有：方格网法（最常用）、等高线法、断面法、块面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法，最后还有一个总的土方调配等。1、方格

10、网法计算 对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。这种方法是将场地划分成若干个正方形格网，然后计算每个四棱柱的体积，从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。1方格网计算步骤及方法 划方格网 根据地形图划分方格网，尽量使其与测量或施工坐标网重合，方格一般采用20m20m40m40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角，求出各点的施工高度(挖或填)，填在方格网左上角，挖方为(+)，填方为(-)。 计算零点位置 计算确定方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上零点位置，标于方格网上，联接零点，即得填方与挖方区的分界线。零点的位置按下式

11、计算 图2-1零点位置图； 2-1式中、角点至零点的距离 m； 、相邻两角点的高程 m，均用绝对值； a 方格网的边长 m。 计算土方工程量 按方格网底面图形和下表体积计算公式，计算每个方格内的挖方或填方量。 由于零线通过方格的部位不同，可将方格划分为一点填方（挖方）、二点填方（挖方）、三点填方（挖方）、四点填方（挖方）四种类型。一点填方或挖方(三角形) 图2-2一点填方或（挖方）当时， 2-2二点填方或挖方 (梯形)图2-3二点填方或（挖方） 2-3 2-4 三点填方或挖方 (五角形)图2-4三点填方或（挖方） 2-5四点填方或挖方 (正方形)图2-5四点填方或（挖方） 2-6 汇总 分别将

12、挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总，即得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量。实例 某建筑场地地形图和方格网(边长a=20.0 m)布置如图所示。土壤为二类土，场地地面泄水坡度 ， 。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性影响，余土加宽边坡)，计算各方格挖、填土方工程量。 图2-6 场地地形图和方格网布置、计算土方工程量图解：(1) 计算场地设计标高 (2) 根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高 以场地中心点(几何中心o)为，由式得各角点设计标高为： 其余各角点设计标高均可求出，详见上图(3) 计算各角点的施工高度得各角点的施工高度(以“+”为填方，“-”为挖方)： 各角点施工高度见上图 (4)

13、 确定“零线”，即挖、填方的分界线 确定零点的位置，将相邻边线上的零点相连，即为“零线” 。如1-5线上： ，即零点距角点1的距离为0.67m。 (5) 计算各方格土方工程量(以“+”为填方，“-”为挖方) 全填或全挖方格： （+） （+） （+） （-） 三填一挖或三挖一填方格： 将计算出的各方格土方工程量按挖、填方分别相加，得场地土方工程量总计挖方：503.92 m 填方：504.26 m 挖方、填方基本平衡。 在传统的方格网计算中，土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法，即杨赤中滤波推估法。1.2杨赤中推估 杨赤中滤波与推估法就是在复合变量理论的基础上，对已知离散点数据

14、进行二项式加权游动平均，然后在滤波的基础上，建立随即特征函数和估值协方差函数，对待估点的属性值（如高程等）进行推估。1.3待估点高程值的计算 首先绘方格网, 然后根据一定范围内的各高程观测值推估方格中心O的高程值。绘制方格时要根据场地范围绘制。由离散高程点计算待估点高程为 2-7其中，为参加估值计算的各离散点高程观测值，为各点估值系数。而后进一步求得最优估值系数，进而得到最优的高程估值。1.4挖（填）土方量区域面积的计算 如果，土方量计算的面积为不规则边界的多边形。那么在面积进行计算时，先对判断方格网中心点是否在多边形内，如果在，那么就要计算该格网的面积，否则可以将该格网面积略去。 图2-7土

15、方量区域面积计算 如图2-7所示，首先对格网中心点P进行判断，可以采用垂线法，即过P（）点作平行于y轴向下的射线 设多边形任意一边的端点为，令(1)当，则射线与该边有交点,否则无交点,若y=，则知P在多边形上。(2)当=0时，若x=，则当y 时，二者有交点，当y0时，不予考虑。 对多边形各边进行上述判断，并统计其交点个数m，当m为奇数时，则P在多边形内部，否则P不在多边形内部。 通过对图中、点的判断可以知道，位于多边形内，位于多边形外。那么，所在的格网的面积要进行计算，而所在的格网的面积则可以略去。然后利用杨赤中滤波推估法求得的每个方格网的中心点的高程值与格网面积进行计算。 2-8 ij表示第

16、i行j列的小方格网，a，b为格网的边长，最后汇总土方量。2、断面法 当地形复杂起伏变化较大，或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土方量计算。首先在计算范围内布置断面线，断面一般垂直于等高线，或垂直于大多数主要构筑物的长轴线。断面的多少应根据设计地面和自然地面复杂程序及设计精度要求确定。在地形变化不大的地段，可少取断面。相反，在地形变化复杂，设计计算精度要求较高的地段要多取断面。两断面的间距一般小于100m，通常采用2050m。绘制每个断面的自然地面线和设计地面线，如图 图2-8绘制断面的自然地面线、设计地面线然后分别计算每个断面的填、挖方面积。计算两相邻断面之间的填、挖方量

17、，并将计算结果进行统计。断面法计算公式平均断面法公式： 2-9圆锥台体积法公式： 2-10平均断面法加圆锥台体积法公式（设S1S2）： 2-11 2-12说明：Qt：相邻两断面之间的填方量（或挖方量）；S1、S2：相邻第一断面、第二断面的填方（或挖方）面积；L：相邻两断面的距离。3、DTM法（不规则三角网法） 不规则三角网(TIN)是数字地面模型DTM表现形式之一，该法利用实测地形碎部点、特征点进行三角构网，对计算区域按三棱柱法计算土方。基于不规则三角形建模是直接利用野外实测的地形特征点(离散点)构造出邻接的三角形，组成不规则三角网结构。相对于规则格网，不规则三角网具有以下优点： 三角网中的点

18、和线的分布密度和结构完全可以与地表的特征相协调，直接利用原始资料作为网格结点;不改变原始数据和精度;能够插入地性线以保存原有关键的地形特征,以及能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表的特征表现得淋漓尽致等。因此在利用 T1N 算出的土方量时就大大提高了计算的精度。 三角网的构建对于不规则三角网的构建在这里采用两级建网方式。第一步，进行包括地形特征点在内的散点的初级构网。一般来说，传统的TIN生成算法主要有边扩展法,点插入法,递归分割法等,以及它们的改进算法。在此仅简单介绍一下边扩展法。所谓边扩展法，就是指先从点集中选择一点作为起始三角形的一个端点，然后找离它距离最近的点连成一个边,以该边为基

19、础,遵循角度最大原则或距离最小原则找到第三个点,形成初始三角形。由起始三角形的三边依次往外扩展, 并进行是否重复的检测，最后将点集内所有的离散点构成三角网，直到所有建立的三角形的边都扩展过为止。在生成三角网后调用局部优化算法,使之最优。 三角网的调整 第二步，根据地形特征信息对初级三角网进行网形调整。这样可使得建模流程思路清晰，易于实现。 地性线的特点及处理方法所谓地性线就是指能充分表达地形形状的特征线地性线不应该通过TIN中的任何一个三角形的内部,否则三角形就会“进入”或“悬空”于地面,与实际地形不符,产生的数字地面模型(DTM)有错。 当地性线与一般地形点一道参加完初级构网后，再用地形特征

20、信息检查地性线是否成为了初级三角网的边，若是，则不再作调整；否则，按图6作出调整。总之要务必保证TIN所表达的数字地面模型与实际地形相符。图2-9处理地线性 如图2-9(a)所示，为地性线，它直接插入了三角形内部，使得建立的TIN偏离了实际地形，因此需要对地性线进行处理，重新调整三角网。 图2-9(b)是处理后的图形，即以地性线为三角边，向两侧进行扩展，使其符合实际地形。 地物对构网的影响及处理方法 等高线在遭遇房屋、道路等地物时需要断开，这样在地形图生成TIN时，除了要考虑地性线的影响之外，更应该顾及到地物的影响。一般方法是：先按处理地形结构线的类似方法调整网形；然后，用“垂线法”判别闭合特

21、征线影响区域内的三角形重心是否落在多边形内，若是，则消去该三角形(在程序中标记该三角形记录)；否则保留该三角形。经测试后，去掉了所有位于地物内部之三角形，从而在特征线内形成“空白地”。 陡坎的地形特点及处理方法 遭遇陡坎时，地形会发生剧烈的突变。陡坎处的地形特征表现为：在水平面上同一位置的点有两个高程且高差比较大；坎上坎下两个相邻三角形共享由两相邻陡坎点连接而成的边。当构造TIN时，只有顾及陡坎地形的影响，才能较准确的反映出实际地形。 对陡坎的处理如图所示：图2-10处理陡坎如图2-10(a)所示，点14为实际测量的陡坎上的点，每个点其实有两个高程值，不符合实际的地形特征。在调整时将各点沿坎下

22、方向平移了1mm，得到了58各点，其高程值根据地形图量取的坎下比高计算得到。将所有的坎上、坎下点合并连接成一闭合折线，并分别扩充连接三角形，即得到调整后的图2-10(b)。 三角网法计算土方量 三角网构建好之后，用生成的三角网来计算每个三棱柱的填挖方量,最后累积得到指定范围内填方和挖方分界线。三棱柱体上表面用斜平面拟合，下表面均为水平面或参考面，计算公式为： 2-13 如图2-11所示，为三角形角点填挖高差；为三棱柱底面积。图2-11三角网计算土方量4、平均高程法平均高程法测量时隔20 m测1个碎步点,把所有的碎步点高程相加取平均,作为该测区平均高程。该方法通常被施工单位采用,但该方法误差较大

23、。第三章 南方cass6.1在土方量计算中的应用Cass系列地形地籍成图软件，是广州南方测绘仪器公司基于AutoCAD平台推出的数字化测绘成图系统。该系统操作简便、功能强大、成果格式兼容性强，已经被广泛应用于地形地籍成图、工程测量应用、空间数据建库等领域。利用Cass软件可以更好地减轻测量人员的内业劳动强度,更好地提高测量作业效率和作业精度,用这种方法进行土石方工程量计算,方法简便快捷,易于掌握。更重要的是,应用此方法即可以简化步骤,大大减少工作量。从而大幅度降低人员的劳动强度,提高了工作速度,在很大程度上提高了工作效率。也在一定意义上提高了质量,提高了经济效益。1、DTM法土方计算由DTM模

24、型来计算土方量是跟据实地测定的地面点坐标（X, Y, Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖分界线。DTM法土方计算共有三种方法，第一种是由坐标数据文件计算，第二种是依照图上高程点进行计算，第三种是依照图上三角网进行计算。 根据坐标计算 在cass6.1点击“绘图处理”、“展高程点”后弹出如图3-1对话框选取需要的dat文件图3-1在Cass6.1中展点选中要展高程点的文件后，图中展点完毕，展入点以后，用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但尽量不要拟合如图3-2所示。图3-2绘复合闭合线用鼠标点取“工程应用”、“

25、DTM土方计算”、“根据坐标文件”，用鼠标点取所画的闭合复合线，弹出图3-3所示土方计算参数设置对话框，要求设置“平均标高”、“别界采样间距”图3-3设置计算参数设置好“平均标高”、“边界采样间距”等计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框，显示“挖方量”、“填方量”，同时图上绘出所分析的三角网。如图3-4图3-4填挖方提示框计算关闭对话框后，用鼠标在图上适当位置点击，Cass会在该处绘出一个表格，包含平场面积、最大高程、最小高程、平场标高、填方量、挖方量和图形，如图3-5 图3-5填挖方量计算结果 根据图上高程点计算首先要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，要求同DTM法。用鼠标点取“

26、工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“根据图上高程点计算”提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。提示：选择高程点或控制点 此时可逐个选取要参与计算的高程点或控制点，也可拖框选择。如果键入“ALL”回车，将选取图上所有已经绘出的高程点或控制点。弹出土方计算参数设置对话框，以下操作则与坐标计算法一样。 根据图上的三角网计算对已经生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果更接近实际地形。用鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“依图上三角网计算”提示：平场标高(米): 输入平整的目标高程请在图上选取三角网: 用鼠标在图上选取三角形，可以逐个选取也可拉框批量选取。回车后

27、屏幕上显示填挖方的提示框，同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线。 注意：用此方法计算土方量时不要求给定区域边界，因为系统会分析所有被选取的三角形，因此在选择三角形时一定要注意不要漏选或多选，否则计算结果有误，且很难检查出问题所在。2、方格网法土方计算由方格网法来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X, Y, Z)和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内插得出其高程），取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长

28、方体的体积计算公式得到填挖方量。方格网法简便直观，易于操作，因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。 设计面是平面时用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，尽量不要拟合。如图3-6图3-6绘制复合闭合线选择“工程应用”、“方格网法土方计算”命令，选择土方计算区域边界线，在对话框中选择所需的坐标文件；在“设计面”栏选择“平面”；在“方格宽度栏”，输入方格网的宽度，这是每个方格的边长，默认值为20米。如图3-7所示图3-7方格网土方计算对话框选择确定后给出如图3-8计算成果图中会显示出“总面积”、“总填方”、“总挖方”、图3-8方格网法土方计算成果图 设计面是斜面时设计面是斜面的时候，操作步骤与

29、平面基本相同，区别在于方格网土方计算对话框中的“设计面”栏中，选择“斜面（基准点）”或“斜面（基准线）”如果设计的面是斜面（基准点），需要确定坡度、基准点和向下方向上一点的坐标，以及基准点的设计高程。如果设计面是斜面（基准线），需要输入坡度并点取基准线上的两个点以及基准线向下方向上的一点，最后输入基准线上两个点的设计高程即可进行计算。3、等高线法土方计算用等高线法计算土方量，可以计算任意两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。绘制等高线步骤如下展高程点后，选择“等高线”“建立DTM”如图3-9弹出如下对话框，在“选择建立DTM的方式”中选中“由数据文件生成”或“由图面高程点生成”在“坐标

30、数据文件名”中找到需绘制等高线的文件，在“结果显示”中选择“显示建三角网结果”图3-9选择DTM建模方式点击“确定”后，形成如图3-10三角网图3-10建立三角网选择“等高线”下“绘制等高线”弹出如图3-11对话框，对话框中会显示“最小高程”、“最大高程”，输入“等高距”，选择“拟合方式”图3-11绘制等高线对话框点取“确定”绘制出如图3-12等高线图3-12完成绘制等高线选择“编辑”、“删除”、“实体所在图层”然后在图上选取任意一个高程点，单击即可删除图上所有高程点，再在“等高线”菜单中选择“删三角网”完成以上步骤，等高线就生成了，如图3-13所示。图3-13完成绘制等高线选取工程应用”下的

31、“等高线土方计算”，选择参与计算的等高线。回车后，弹出总方量消息框如图3-14所示图3-14土方计算总方量消息框继续 “回车”在图上空白区域点击鼠标左键，系统将在该点处绘出计算成果表格。如图3-15 图3-15等高线土石方计算4、断面法土方计算断面法土方计算主要用在公路土方计算和区域土方计算，对于特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。断面法土方计算主要有道路段面、场地断面和任意断面三种计算土方量的方法。 道路断面法土方计算生成里程文件，点取“工程应用”、“生成里程文件”、“由坐标文件生成如图3-16对话框，找出“简码数据文件名”、“断面里程文件名”，选择“按相对中桩从左到右顺序” 输入“起始里

32、程”一般为零图3-16生成里程文件对话框生成里程文件还有别的方法1由纵断面生成。在CASS中综合了以前由图面生成和由纵断面生成两者的优点。在生成的过程中充分体现灵活、直观、简捷的设计理念，将图纸设计的直观设计算机处理的快捷紧密结合在一起在使用生成里程文件之前，要事先用复合线绘制出纵断面线用鼠标点取“工程应用生成里程文件由纵断面生成新建”。2由复合线生成这种方法用于生成纵断面的里程文件。它从断面线的起点开始，按间距次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和所在等高线的高程。3由等高线生成这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。它从断面线的起点开始，处理断面线与等高线的所有交点，依次记下每一交点在纵断

33、面线上离起点的距离和所在等高线的高程。4由三角网生成 这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。它从断面线的起点开始，处理断面线与三角网的所有交点，依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和所在三角形的高程。选择土方计算类型点取“工程应用”、“断面法土方计算”、“道路断面”点击后弹出如图3-17对话框在对话框中给定计算参数，找出“选择里程文件”、“横断面设计文件”或者输入“左坡度”、“右坡度”；“中桩设计高程”、“路宽”、“横坡率”；在绘图参数中输入“断面图比例”、“每列断面个数”、“行间距”、“列间距”图3-17断面设计参数输入对话框给定计算参数后点确定弹出如图3-18对话框，在对话框中输入“断

34、面图比例”、“断面图位置”输入平面图宽度，在“距离标注”中选择“里程标注”图3-18绘制纵断面图设置继续确定图上已绘出道路的纵断面及每一个横断面图如图3-19图3-19纵横断面图成果示意图计算工程量点取“工程应用”、“断面法土方计算”、“图面土方计算”系统自动在图上绘出土石方计算表。如图3-20所示，在图中显示里程；中心高、横断面积、平均面积的填挖方量；距离；填挖方总数量。图3-20土石方量计算表 场地断面土方计算生成里程文件在场地的土方计算中常用的里程文件生成方法同前面纵断面线方法一样，不同之处在于生成里程文件之前利用“设计”功能加入了断面线的设计高程。选择土方计算类型用鼠标点取“工程应用”

35、、“断面法土方计算”、“场地断面”点击后弹出如图3-21对话框，找出“选择里程文件”、“横断面设计文件”，输入“左、右坡度”在绘图参数中输入“横断面比例”、“每列断面个数”、“行间距”、“列间距”图3-21断面设计参数输入对话框给定计算参数后确定弹出如图3-22对话框输入“断面图比例”、“断面图位置”；“宽度”，选中“里程标注”、“2位”图3-22断面图要素设置点取确定后，图上绘出道路的纵横断面图如图3-23图3-23纵横断面图计算工程量其方法跟“道路断面”方法计算方法一样如图3-24图3-24土石方数量计算表 任意断面土方计算生成里程文件生成里程文件的方法跟前面的一样选择土方计算类型点取“工

36、程应用”、“断面法土方计算”、“任意断面”点击后弹出如图3-25对话框，输入“选择里程文件”、“中桩设计高程” 输入“横断面比例”、“每列断面个数”、“行间距”、“列间距”图3-25任意断面设计参数对话框在“选择里程文件”中选择第一步中生成的里程文件。在左右两边的显示框中是对设计道路的横断面的描述，两边的描述都是从中桩开始向两边描述的，如图3-26所示图3-26任意断面设计参数点击确定后，弹出如图3-27对话框，输入“断面图比例”、“断面图位置”；“宽度”图3-27绘制纵断面图的参数设置继续点确定，绘出如下图3-28断面图图3-28纵横断面图成果图计算工程量，其方法跟前面的一样第四章 全文总结

37、由于地形的复杂性，在外业测量数据相同的情况下，计算结果的精度取决于内业建模方法。DTM法和等高线法采用三角网进行建模，提取的地面高程精度高。等高线法虽然也是三角网建模，但是必须是坡度均与的地方，其等高线必须闭合，否则难以计算。DTM法则可在任意场地上计算，精度容易保证。DTM法能够计算出设计面是水平面、倾斜面和不规则面等的土方量，因此，该方法在确定任意俩个不规则地面之间的土方量及控制施工进度方面的作用非常大。断面法和方格法都是类似人工模拟地面的方法，两个高程碎步点之间的坡度被看作均匀坡度，其高程的提取不准确，特别是方格边长较长时，精度较低。相对来说，断面法由于提取断面坡度线比方格法确定高程的精

38、度高，所以其计算土方量的精度也比方格法高。从理论上分析可知，在小面积土方测量（距离小于100m）中，水准仪测量地面高程和土方量的精度都比光学经纬仪高，但由于定线、量距地误差较大，计算土方量的精度就不如全站仪，因而适合于平坦的地形测量。用经纬仪代替水准仪测量，可以提高测量的速度，适合于精度要求不高的丘陵地区的土方测量。全站仪在外业测量地面高程的精度虽不如水准仪，但优于经纬仪。全站仪测量的土方量精度比水准仪和经纬仪都高，分别是水准仪的2倍和经纬仪都高，分别是水准仪的2倍和经纬仪的4倍。随着高精度全站仪的普及，土方测量精度也相应提高。结果表明，用全站仪采集数据、DTM法计算土方量，既能提高精度又可以

39、提高速度，适合于任何场地使用，是目前土方量测量精度最高、测量速度最快的一种方法。方格法、等高线法、断面法和DTM法计算土方量的方法各有特色，应跟据具体情况选择运用。通过对以上几种土方量计算方法的介绍比较，我们可以看到一下几点： 在较为平坦的平原区和地形起伏不大的场地，宜采用方格网法。这种方法计算的数据量小，计算速度快，省却了DTM法庞大的数据存储量。 在狭长地带，比如公路、水渠等则适宜使用断面法进行计算土方量。 在地形起伏较大、精度要求高的一些山区则需要用到TIN的计算方法。但是也要考虑到，如果地图本身数据量大，数据储存量的问题。总之，在对土方量进行计算时，要考虑到地形特征、精度要求以及施工成本等方面的情况，选择合适的计算方法，达到最优的目的致 谢首先要感谢在论文编写过程中我的指导老师*老师，是在他细心指导和严格要求下完成论文的编写。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。*老师多次询问论文编写进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。感谢*老师、*老师、*老师、*老师等对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一