方格網(wǎng)法土方量計(jì)算的計(jì)算原理和方法

1、方格網(wǎng)法土方量計(jì)算的計(jì)算原理和方法文萃類別：匸程論文摘要：下文分析了方格網(wǎng)法進(jìn)行土石方址訃算的使用原理，提出了一種適用于平整場(chǎng)地后地面不為平 而的匸程土方量的讓算方法。關(guān)鍵詞：土方量計(jì)算.方格網(wǎng)法.計(jì)算方法，原理1引言上方雖計(jì)算方法有許女種，目前我們比較常用的有斷面法.DTIV1法、等島線法和方格網(wǎng)法等4種上方 雖汁算方法。斷血法.DTM法、和等商線方法只適于基準(zhǔn)面為平面的土方量的訃算.對(duì)于基準(zhǔn)面為斜面或 不規(guī)則形狀.則不能直接應(yīng)用上述方法。對(duì)這種情況，可假設(shè)一個(gè)共同的基準(zhǔn)面，訃算場(chǎng)地平整前后相對(duì) 于該基準(zhǔn)面的填挖方量.兩次填挖方址的差就是所要求的填挖方雖。下面就方格網(wǎng)法丄方雖il算的汁算原

2、埋和方法進(jìn)行闡述。2方格網(wǎng)法X建筑場(chǎng)地規(guī)整、地形較為平坦.場(chǎng)地設(shè)il標(biāo)商尚未確定或已經(jīng)確定時(shí)，均可以采用方格網(wǎng)法進(jìn)行上 方計(jì)算該方法首先將場(chǎng)地劃分為若T方格（一般為邊長(zhǎng)520m的正方形）.從地形圖或?qū)崪y(cè)得到每個(gè)方格 角點(diǎn)的自然標(biāo)臥 由給出的地面設(shè)汁標(biāo)弟 根據(jù)幹點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)島與自然標(biāo)商之差，求出零線位置.進(jìn)而求 出各方格的工程雖.所有方格的工程:之和即為整個(gè)場(chǎng)地的工程雖。21方格網(wǎng)四角原始商程數(shù)據(jù)的訃算從原始地形圖中直接剖取.可按地形圖上的等商線用內(nèi)插法求得或采用就近原則進(jìn)行剖取計(jì)算。把測(cè) 區(qū)的地形表而按一定的格網(wǎng)間距dx、dy（般dx=dy）進(jìn)行格網(wǎng)化，然后求出每個(gè)方格中心點(diǎn)的高程作為該 方格面

3、元的平均拓程，垠后按一定排列（如按行或列）進(jìn)行存儲(chǔ)，從而得到基于規(guī)則格網(wǎng)的面元DTXL2. 2方格網(wǎng)四角設(shè)計(jì)高程的計(jì)算量算方格點(diǎn)的地而商程.注在相應(yīng)方格點(diǎn)的右上方。為使挖方與填方大致平衡，可取以方體枳點(diǎn)商程 的平均值作為設(shè)計(jì)商程H0,則各方格點(diǎn)的施匸標(biāo)高h(yuǎn)i為:hi=H0-Hi將施匸標(biāo)高注在地面商程的下面，負(fù) 號(hào)表示挖土，正號(hào)表示填上。在圖上按設(shè)汁商程確定填挖邊界線，根據(jù)方格四個(gè)角點(diǎn)的施匸標(biāo)商符號(hào)不同C 可選擇以下四種情況之一，汁算各方格的填挖方址。（1）四個(gè)角點(diǎn)均為填方或均為挖方 11冬遠(yuǎn)兮.普將卜下而求索-百度文庫(kù)(2) 相鄰兩個(gè)角點(diǎn)為填方，別外相鄰兩個(gè)角點(diǎn)為挖方(如圖a)(3三個(gè)角點(diǎn)為挖

4、方，一個(gè)角點(diǎn)為填方(如圖b如果三個(gè)角點(diǎn)為填方，一個(gè)角點(diǎn)為挖方，則上、下兩計(jì)算公式等號(hào)右邊的算式以調(diào)。(4) 相對(duì)兩個(gè)角點(diǎn)為連通的填方.另外相對(duì)兩個(gè)角點(diǎn)為獨(dú)立的挖方(如圖O如果相對(duì)兩個(gè)角點(diǎn)為連通的挖方.另外相對(duì)兩個(gè)角點(diǎn)為獨(dú)立的填方，則上.下兩訃算公式的右式對(duì)調(diào)c2. 3公式應(yīng)用注總要點(diǎn)(1) 一個(gè)方格的四個(gè)角點(diǎn)，應(yīng)用時(shí)一定要注意其對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2) 公式中的ha, hb. he. hd分別為方格各角點(diǎn)的施工高度(m),都以其絕對(duì)值代入,公式中的為方格 填方部分的丄方雖(m3),也必須是絕對(duì)值。(3) 公式中的d均為相應(yīng)方格的邊長(zhǎng)(m)r控 v填分別為相應(yīng)方格挖方、填方部分的上方址(m3)?？?之，

5、利用方格網(wǎng)法來計(jì)算平整場(chǎng)地的土方雖時(shí).要應(yīng)用相應(yīng)的計(jì)算公式來正確il算每一個(gè)方格挖方或填方 部分的上方雖。3特定條件下的土石方址訃算方法31方格網(wǎng)法的選定對(duì)于平整后地面為斜而或不規(guī)則形狀.這種情況可考慮引入一個(gè)共同的基準(zhǔn)而.計(jì)算場(chǎng)地平整前后相 對(duì)于該基準(zhǔn)面的填挖方雖，兩次填挖方雖的差就是所要求的填挖方雖。為了能較準(zhǔn)確地計(jì)算出實(shí)際的填挖方雖，可以采用分區(qū)方式汁算出每個(gè)區(qū)域的填挖方雖.累積后得到 整個(gè)場(chǎng)地的填挖方總址。DTM法、斷而法和等島線在場(chǎng)地平整前后由于特征點(diǎn)的不同，所形成的分區(qū)也不 相同.故這三種計(jì)算方式不適用這種情況的填挖方雖的訃算。而方格網(wǎng)法其格網(wǎng)的劃分與地面的起伏狀況 22:而求索-

6、百度文庫(kù)無(wú)關(guān)，它可以確保場(chǎng)地平整前后所形成的分區(qū)是相同的.故對(duì)平整場(chǎng)地后地面為斜而或不規(guī)則形狀，填挖 方量的計(jì)算可采用方格網(wǎng)法。32丄方計(jì)算相對(duì)誤差公式之推導(dǎo)方格網(wǎng)法訃算土方雖的精度與格網(wǎng)邊長(zhǎng)成反比格網(wǎng)邊長(zhǎng)越小，訃算的精度就越航 對(duì)不同的場(chǎng)平而 積、不同的地形圖比例尺、不同的地形坡度、不同的施匸商度.方格網(wǎng)邊長(zhǎng)究競(jìng)怎樣取才能滿足土方訃算 精度要求.il算才經(jīng)濟(jì)合理.且訃算量又不大。這是采用方格網(wǎng)法計(jì)算丄方址一個(gè)關(guān)鍵的問題下面就這 一問題進(jìn)行討論。(1) 公式中符號(hào)之說明N小方格總數(shù)：S小方格之邊長(zhǎng)(m);h均場(chǎng)地平均施工商度 h均邁ph吃p(m);hl小方格頂點(diǎn)之施工商度(m)：pl小方格頂點(diǎn)

7、施匸商度的權(quán)，ZP=4N;mf方格網(wǎng)邊長(zhǎng)之雖測(cè)中誤差(m);md內(nèi)插方格網(wǎng)頂點(diǎn)高程時(shí)圖上長(zhǎng)度址測(cè)中誤差(m):mh施匸高度中誤差(m);A場(chǎng)平總ftl枳(m):mO等商線商程中誤差(m):hO地形圖等商距(m);L方格網(wǎng)邊長(zhǎng)(m);V(填)土石方總雖(m3);mv土石方總址的中誤差(m3)：33;而求索-百度文庫(kù)Hb.Hc位于等舟線上點(diǎn)的商程(m);dl.d2內(nèi)插方格網(wǎng)頂點(diǎn)的高程時(shí)，內(nèi)插點(diǎn)分別至相鄰兩條等島線的垂直距離(mm);d內(nèi)插點(diǎn)的商程時(shí)，過內(nèi)插點(diǎn)與相鄰兩條等扁線正交的圖上線段長(zhǎng)度(mm);(2) 土方計(jì)算精度公式上方il算的基木公式：V=Ah Jij=N2h 均=山11送p對(duì)(1)式微

8、分得AV=h 均 AA-AZph送p(2)對(duì)(2)式應(yīng)用誤差傳播定律得m2v=h2 均 ni2A+A2Zp2/(Zp)2m2h(3)從簡(jiǎn)化問題的角度出發(fā)設(shè)整個(gè)方格網(wǎng)為正方形因此.A=L2.應(yīng)用誤差傳播定律可得mA=2LmJ、勺整個(gè)方格網(wǎng)中無(wú)拐點(diǎn)時(shí) 從而將此結(jié)果代入式.并時(shí)一步整理得(4)則上方計(jì)算的相對(duì)中誤差為：4實(shí)例計(jì)算4. 1匸程概況44而求索-百度文庫(kù)某廠建設(shè)過程中.進(jìn)行了場(chǎng)地平整匸作。地形屈于小丘咬地區(qū)：平整場(chǎng)地的區(qū)域不集中：形狀不規(guī)則. 平整后的場(chǎng)地大女都是斜而或是商低起伏：動(dòng)土前用于了規(guī)劃1:500的地形圖。4. 2 土方量計(jì)算步驟(1) 對(duì)動(dòng)土前的數(shù)字地形圖進(jìn)行商程點(diǎn)加密。按地形

9、情況內(nèi)插入舟程點(diǎn).特別是在斜坡和陡坎的坎下添 加拓程點(diǎn)如果島程點(diǎn)的密度太小.在通過CASS7.0的方格網(wǎng)法汁算土方量時(shí).其內(nèi)插的方格網(wǎng)角點(diǎn)拓程誤 差就大，方格網(wǎng)角點(diǎn)高程的準(zhǔn)確程度直接決定著最終計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確程度。測(cè)繪動(dòng)土后的1:500數(shù)字地形圖。由干計(jì)算的而枳較大，即使較小的商差也會(huì)造成巨大的誤差在數(shù) 據(jù)采集方法上采用全站儀全數(shù)字式野外測(cè)雖方式，測(cè)繪地形圖時(shí)對(duì)島程點(diǎn)的密度較均勻.在相對(duì)平坦的地 方采點(diǎn)密度為56m,在坎頂坎腳等特征點(diǎn)都采集了大雖點(diǎn)，準(zhǔn)確地反映J地形情況。(3) 確定動(dòng)土的邊界線通過野外實(shí)地涮?hào)思皠?dòng)上前后所測(cè)地形圖進(jìn)行比較，在地形圖上圈出動(dòng)上范叭用方格網(wǎng)法汁算每個(gè)方格相對(duì)于某一基

10、準(zhǔn)面的上方址對(duì)動(dòng)上前和動(dòng)上后的地形圖中動(dòng)上的部分建 立同樣的方格網(wǎng)，然后通過CASS7.0中的方格網(wǎng)法，汁算動(dòng)土前后每個(gè)小方格相對(duì)于某一基準(zhǔn)而的上方雖. 通過以上方格網(wǎng)邊長(zhǎng)的精度分析可知.每個(gè)小方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)Mx ionu為ran方便，鍛好取基準(zhǔn)血?jiǎng)偤玫?于動(dòng)土區(qū)的最小高程值。(5) 統(tǒng)汁填挖方量將每個(gè)方格在動(dòng)土后和動(dòng)丄前的土方雖相減。5結(jié)論在場(chǎng)地平整過程中.場(chǎng)地總面積A為13728.5112 方格網(wǎng)邊長(zhǎng)中誤差mL取0.05m,小方格總數(shù)N為 137,地形屬丘陵地區(qū)，h均取0.8m,施工高度中誤差mh取0.1 7hk得土方址的相對(duì)精度由此可見.汁算的相對(duì)精度與前面方格網(wǎng)所分析的精度非常接近。因此上述方法針對(duì)平整場(chǎng)地后地而 不為平面的上方址汁算來說不失為一種較為簡(jiǎn)做且精度校島的方法。6結(jié)束語(yǔ)通過上述方格網(wǎng)精度的分析和實(shí)例的闡述.采用方格網(wǎng)法進(jìn)行了在特定條件下的上石方雖的il算。它 發(fā)揮J其它幾種方法所沒有的功能和優(yōu)勢(shì)在精度方面也能達(dá)到理論上所分析結(jié)果。由于方格是由CASS7.0 軟件自動(dòng)生成并自動(dòng)計(jì)算其相對(duì)于某一基準(zhǔn)面的上方址.大大減小了人匸訃算的強(qiáng)度。該方法簡(jiǎn)單易