土方计算方法.doc

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DTM法由DTM模型(数字地面模型)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:
V3=(Z1+Z2+Z3 )/3·S3
式中,Z1、Z2、Z3为三角形角点填挖高差;S3为三棱柱底面积。
S=Σn+1i=1 (Zi+Zi+1)/2*·Di,j+1
式中,n为工程设计的线路与DTM各网格边交点Pi(Xi,Yi,Zi);Di,i+1为Pi与Pi+1之间距离。
方格网法大面积的土石方估算常用该法,适用于地形起伏较小、坡度变化平缓的场地。
绘方格网,并求格网点高程。根据场地范围绘制方格网。方格网的大小根据地形复杂程度、地形图的比例尺、施工精度要求而定。一般人工施工多采用10m×10m、20m×20m的方格;机械施工时多采用50m×50m的方格,并进行编号。由等高线内插出每一方格顶点的地面高程,标注在相应顶点的右上方。
确定场地平整的设计高程。该步骤也可根据甲方要求来定。水平面的设计高程等于场地地面高程的平均值,即根据方格顶点的地面高程及其在计算每格平均高程时用到的总次数求权平均值,所以设计高程H0的计算公式为:
H0=(1/4ΣH角+2/4ΣH边+3/4ΣH拐+4/4ΣH中)/n 式中,n为方格数。
计算挖、填方高度。计算各方格顶点处的挖、填高度。用方格顶点高程减去设计高程,得每一方格点的挖、填方高度,即挖填高度h=H地面高程-H设计高程“+”表示挖方高度,“-”表示填方高度。挖、填方高度应标注在相应方格点右下方。
计算挖、填土石方量。实际计算时,可按方格依次计算。土石方量等于挖方面积(或填方面积)乘以平均挖、填方高度。若格内既有填方又有挖方则分别求之,然后再计算挖方量总和和填方量总和。挖、填土石方量的计算也可根据角点、边点、拐点和中心点的挖、填方高度,分别代表1/4、2/4、3/4、1方格面积的平均挖、填方高度,按下式分别计算:
角点:挖(填)方高度h×1/4方格面积
边点:挖(填)方高度h×2/4方格面积
拐点:挖(填)方高度h×3/4方格面积
中心点:挖(填)方高度h×1方格面积
计算出各点的工程量后,再分别计算挖方量和填方量总和,填、挖方工程量应大致相等。
等高线法当地面起伏较大、坡度变化较多时,可采用等高线法估算土石方量,在地形图精度较高时更为合适。等高线法的工作内容与步骤和方格法大致相同,不同之处在于计算场地平均高程的方法。其场地平均高程的计算方法如