文档介绍：土方量计算方法的合理选择
摘要:不同的土方量计算方法会影响计算结果的精度。介绍工程土方计算中几种常用方法的原理,阐述各种计算方法的适用特点。
关键词:土方计算;方格网法;不规则三角网法(DTM);横断面法
1引言
工程土方量计算在土木工程建设中有着重要的意义和作用,是工程费用概算、工程设计选优的重要因素,同时也是施工管理的一个重要组成部分,关系到施工方案的编排、施工进度的掌握以及工程款的结算。所以在计算时,要实事求是、精益求精、符合实际。只有准确的土方量,才能进行合理的土方调配,降低工程费用,加快工程进度,提高工程质量。因此,合理的选择土方量的计算方法也尤为重要。
2土方量计算的方法和原理
建立坐标方格网,方格网的一边与地形等高线或者场地坐标网平行,大小根据地形变化的复杂程度和设计要求的精度确定,通常采用10m*10m、20m*20m、50m*50m等。利用实测的数据得到每个方格角点的自然标高,结合地面设计标高得出与自然标高之差,求出零线位置,进而求出各方格的工程量,所有方格工程量之和即为计算区域的工程量。方格网法的平均标高h可用如下方法进行计算:
,将格网内所有地形点的高程相加求和,除以地形点的总数,得到平均高程。
,将每个方格的4个角点高程取平均得到该方格的平均高程,各个方格的平均高程相加除以格网总数,得到该方格网的加权平均高程。加权平均法的形式有多种,这里不做具体叙述。
(DTM)
不规则三角网是数字地面模型DTM的表现形式之一:
,对计算区域按三棱柱体积计算法进行计算。
,组成不规则三角网结构。
,先选择一点作为起始三角形的端点,再找距它最近的点连成一个边,以该边为基础,遵循角度最大或者距离最小原则,找到第三点,构成初始三角形;由初始三角形的三边依次扩展,最后将区域内所有的地形点构成三角网,并调整三角网,使其达到最优。
(填)方量,最后累积得到指定范围内挖(填)方分界线。三棱柱体上表面用斜平面拟合,下表面为平面或者参考面,其计算公式为:
以一组等距(或者不等距)的相互平行的截面,将拟计算的区域划分成若干段,按照设计高程与地形线所组成的断面图,得到每个断面线所围成的面积;以相邻两断面面积和的平均值乘以断面间距,得到每相邻两断面之间的体积,累加各相邻断面体积,得出总体积。断面间距越小,计算精度越高。计算横截面积有如下方法:
,将横截面分为若干个等高的矩形,用卡规量出其中心长,按顺序累加得到横截面积,对于不规则的断面,可用求积仪得出断面面积。
,将断面上不规则的图形分为若干个规则的三角形、矩形,用公式计算累加得到横截面积
,是利用设计线与地面线交点的坐标构成闭合的多边形,用坐标法求出多边形的面积,即为横截面面积。
3特点分析
在了解土方量计算方法之后,我们举例来验算这几种方法的特点。假设某场地为边长100m的矩形,地表是高程为+