土方計(jì)算應(yīng)用與分析廉波(中油遼河工程有限公司，遼寧盤錦124010)商要: 工程建設(shè)中經(jīng)常需要進(jìn)行場(chǎng)地平整和設(shè)計(jì)放坡，由此產(chǎn)生的土方量與工程投資直接相關(guān)，如何準(zhǔn)確地計(jì)算土方量對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)和資金分配都具有十分重要的意義。本文對(duì)幾種常用土方計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)合工程實(shí)踐介紹了DEM法、斷面法和方格網(wǎng)法土方計(jì)算在工程中的應(yīng)用，總結(jié)了工作經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:土方計(jì)算DEM法 斷面法方格網(wǎng)法中圖分類號(hào): G613.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào):一、工程概況某石油儲(chǔ)備庫工程設(shè)計(jì)原油儲(chǔ)罐42座，設(shè)計(jì)總庫容420萬方，總用地面積近80萬平方米，庫區(qū)主.要以丘陵、山地為主，受場(chǎng)地高差大、進(jìn)場(chǎng)道路高程低等因數(shù)影響，設(shè)計(jì)中以豎向盡可能土石方平衡為原則，預(yù)算土石方總填挖方量1100萬立方米。如此巨大的土石方工作量，如何準(zhǔn)確、快速的量算，對(duì)工程的建設(shè)周期和經(jīng)濟(jì)效益有著至關(guān)重要的影響。因此，工作中我們結(jié)合工程實(shí)際對(duì)多種土方計(jì)算方法進(jìn)行了大量的對(duì)比分析，最終確定以DEM法土方計(jì)算為主，根據(jù)工程實(shí)際靈活運(yùn)用斷面法和方格網(wǎng)法進(jìn)行土方計(jì)算，有效地節(jié)約了成本，為工程的順利實(shí)施提供了有力地保證。二、常用土方計(jì)算方法對(duì)比1. DEM法DEM (數(shù)字高程模型)是數(shù)字地面模型的一種，是以實(shí)地坐標(biāo)(X， Y) 和高程屬性(H)為主要元素的數(shù)據(jù)集合，從微分角度三維地描述測(cè)區(qū)地形地貌的空間分布，利用實(shí)測(cè)地面碎部點(diǎn)、特征點(diǎn)構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)，對(duì)計(jì)算區(qū)域按三棱柱法計(jì)算土方(如圖1)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是:計(jì)算精確度相對(duì)較高，模型建立逼真，適用于精度要求較高的工程。但要求外業(yè)測(cè)定的碎部點(diǎn)能夠準(zhǔn)確反映地形細(xì)部特征、地形變換特征等。4611- ,2+中國(guó)煤化工。MHCNMHGY2a22圖1 DEM法土方計(jì)算模型2.斷面法斷面法是根據(jù)土方計(jì)算范圍將場(chǎng)地劃分為若干平行的橫截面,由兩斷面的平均截面積和斷面間距計(jì)算斷面間土方量，各斷面間土方量之和為總土方量(如圖2)。該方法主要應(yīng)用于道路、河流等狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域的方量計(jì)算，在大面積復(fù)雜區(qū)域和計(jì)算區(qū)域隨時(shí)變化的情況下，外業(yè)操作復(fù)雜，計(jì)算效率低,粗差較大。Sn+ ;v1v3|。 ..D1DDn圖2斷面法 土方計(jì)算模型3.方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是按照計(jì)算范圍將場(chǎng)地劃分為一定間距的方格，從地形圖或?qū)崪y(cè)得到每個(gè)方格角點(diǎn)的高程，對(duì)每個(gè)格網(wǎng)面按四角高程取平均值計(jì)算土方，各方格土方量之和為總土方量。該方法直觀、易懂、計(jì)算簡(jiǎn)單，適用于大面積相對(duì)平緩的區(qū)域，但方格網(wǎng)四角高程多為內(nèi)插求得，計(jì)算中也未考慮地性線,所以在計(jì)算前必須手工加密高程點(diǎn)，對(duì)于復(fù)雜地形加密點(diǎn)工作量大、計(jì)算精度與格網(wǎng)間距有關(guān)。三、工程應(yīng)用該石油儲(chǔ)備庫工程涉及土石方工程量巨大，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，地貌相對(duì)破碎，要求土方量算工作準(zhǔn)確快速，并且給出簡(jiǎn)單、直觀容易判讀的土石方開挖前后場(chǎng)地高程數(shù)據(jù),以便準(zhǔn)確的按照設(shè)計(jì)要求施工.經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比分析我們發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)區(qū)內(nèi)土石方工作區(qū)域按地形變化特點(diǎn)可大致分為三個(gè)類型，工作中結(jié)合不同的地形特點(diǎn)采用合適的量算方法，節(jié)省了大量的人力物力，也為工程建設(shè)贏得了寶貴的時(shí)間。(1)北側(cè)邊坡爆破區(qū)、罐區(qū)山體表層植被土清理區(qū)、儲(chǔ)罐基礎(chǔ)巖石爆破區(qū)以及場(chǎng)區(qū)內(nèi)土石方二次倒運(yùn)土方集中了整個(gè)工程的大部分土石方量,這些區(qū)域共同表現(xiàn)為地形復(fù)雜、高程變化大，填挖方范圍不規(guī)則且涉及土石方量大，計(jì)算精度要求較高，比較符合DEM法的計(jì)算特點(diǎn)，因此我們對(duì)這部分土石方采用了DEM法進(jìn)行計(jì)算，為了直觀起見我們配以方格網(wǎng)數(shù)據(jù)作為爆破和開挖的參考依據(jù)。(2)網(wǎng)箱基礎(chǔ)碾壓區(qū)、儲(chǔ)罐環(huán)梁開挖爆破、進(jìn)場(chǎng)道路以及排洪渠開挖部分均呈規(guī)則的條帶狀分布，采用斷面法土方計(jì)算更為方便快捷，為了使計(jì)算土方量準(zhǔn)確可靠，我們對(duì)部分土方以斷面法和DEM法分別進(jìn)行了量算對(duì)比，結(jié)果顯示兩種方法計(jì)算結(jié)果誤差率均小于3%，符合土方計(jì)算相關(guān)要求。(3)罐組區(qū)域場(chǎng)地平整、消防水池開挖都是在平緩區(qū)域進(jìn)行中國(guó)煤化工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以便指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)此我們采用方格網(wǎng)法進(jìn)了土方計(jì)算，計(jì)算精度MYHCNMH G四、結(jié)論(1) DEM法土石方計(jì)算中每-一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量點(diǎn)都直接參與了計(jì)算，土石方測(cè)量精度與外業(yè)采集點(diǎn)的密度和準(zhǔn)確性密切相關(guān)。(2) 內(nèi)業(yè)計(jì)算前連接地性線，生成等高線，適當(dāng)加密地性線上高程點(diǎn)，能有效提高計(jì)算精度。(3) 斷面法土方計(jì)算在規(guī)則條帶狀場(chǎng)地中計(jì)算精度較高，且量算簡(jiǎn)單、快捷。(4)方格網(wǎng)法土方計(jì)算精度隨著格網(wǎng)間距的減小顯著提高，但計(jì)算量也隨之增大;方格網(wǎng)法計(jì)算能提供簡(jiǎn)單直觀的格網(wǎng)數(shù)據(jù)，施工應(yīng)用非常方便。參考文獻(xiàn)1. CASS8. 0軟件操作手冊(cè).2.羅德仁等.工程土方量計(jì)算比較分析.東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2005.中國(guó)煤化工YHCNMH G