文档介绍：土方量的计算方法及算例
姓名：冯鹏波
班级：装备0802
学号：200806080923
摘要:
土方量的计算在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±。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±³，相对中误差为1/25。
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±60mm³。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，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15º的坡地，地面概括误差为±,平面位移误差为±。由误差传播定律得出地形图上方格顶点高程中误差为±。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±³，相对中误差约为1/12。
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±。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，。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±³，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S=100m、D=5m、h=10m、S=25m2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，，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 不同测量方法测量土方量的结果
测量仪器
挖方量（m³）
误差（m³）
填方量（m³）
水准仪
+
经纬仪
-
全站仪
-
注：³
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），³，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。
土方量的计算方法
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。 
图2-1 断面法计算土方量量
上图为一渠道的测量图形，利用横断面法进行计算土方量时，可根据渠LL，按一定的长度L设横断面A1、A2、A3……Ai等。
断面法的表达式为 
(2-1)
在（2-1）式中，Ai-1，Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积；L i为渠段长；Vi为填(或挖)方体积。
土石方量精度与间距L的长度有关，L越小，精度就越高。但是这种方法计算量大, 尤其是在范围较大、精度要求高的情况下更为明显;若是为了减少计算量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度; 所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。
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。
⑴ 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20m×20m~40m×40m，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(-)。
⑵ 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