土地平整中的土方量计算

1、土地平整中的土方量计算工程建设中 , 不管是工业与民用建筑、道路建设还是其它工 程建设 , 都需要将自然地貌改造为水平的或者一个或几个坡度的 场地,以便适于布置各类建筑物和构筑物 , 这些都涉及到土石方 的开挖与回填量的计算问题。 土方量计算是这些工程设计的一个 重要组成部分 , 直接关系到工程造价 , 因此准确、快速地计算土方 量对开展规划设计、 控制总投资及分配资金具有重要意义。 同时 土方量计算具有主观性 , 只有计算准确 , 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, 选择适当 的计算方法 , 在土地整理中具有重要的意义。常用的土方量的计 算方法有

2、方格网法、等高线法、DEMft、断面法等。1 土方量计算方法土方量计算是工程设计中经常遇到的问题。 如渠道设计、 防 洪堤设计、水库坝堤设计等 , 都需要精确计算其土方量。土方量 直接关系到工程造价 , 所以计算起来一定要准确、符合实际。一 般工程土方量主要包括挖方、 填方等。 下面分别介绍以下几种方 法。1.1 方格网法方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况 , 用 于计算场地平整的土方量计算较为精确。具体方法如下 :1）在地形图拟建场地内绘制方格网。 大小根据地形变化的复 杂程序和设计要求的精度确定，边长一般常采用20mK 20m或 40mX 40m.2）确定场地平整的设计高程。

3、 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:式中,n为方格数。3）计算填、挖高度。各方格点的填、挖高度为该点的地面高 程及设计高程之差 , 即填、挖高度 =地面高程 - 设计高程4）计算填、挖土石方量。 挖、填土石方量的计算可根据角点、 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hx 1/4方格面积边点:挖（填）方高度hx 2/4方格面积拐点: 挖（填）方高度 hx3/4

4、方格面积中心点:挖（填）方高度hxi方格面积将全部方格的填、挖土石方量都计算出来以后 , 按填、挖土 石方量分别求和 , 即得总和的填、挖土石方量。1.2 等高线法等高线法计算土方量是计算任意两条等高线之间的土方量 , 但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面积可求 , 两等高 线之间的高差已知 , 可求出这两条等高线之间的土方量。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下 : 在地形图上 用求积仪或其他面积量测方法按等高线分别求出它们所包围的 面积,相邻等高线所围起的体积可近似看成为台体 , 其体积为相 邻等高线各自围

5、起面积之和的平均值乘上 2 条等高线间的高差 , 得到各等高线间的土石方量 ; 然后再求全部相邻等高线所围起体 积的总和，即场地内最低等高线 H0以上的总土方量 V总。若要把 场地整平成一水平面，则其设计高成H设为:H 设=HO+(V 总/A)当设计高程求出之后 , 后续的计算工作可按方格法或断面法 进行。1.3DEM 法DEM是用数字形式X,Y,Z坐标来表达区域内的地貌形态，以 缩微的形式再现了地表形态起伏变化特征 , 具有形象、直观、精 确等特点,可以被用于土方工程量的计算。由DEM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 成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量 , 最后累计得到指定范 围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。DEM法土方量 计算实际上是计算原始地表与设计地表之间的体积值。因此 , 只 需在计算区建立两个DEM一个为原始地表DEM另一个为设计地 表DEM根据2个DEM的差即可求出计算区的土方量。周越轩提出DEM法土方量计算如下设原始地表 DEM为DEMt，设计地表 DEM为DEMd在相同的坐 标原点和格网分辨率的条件下，将同一区域的DEMt和 DEMd进行 叠加，可得一新的 DEM设为 DEM贝V有 DEM=DEMt-DEM其分 量表示式为 Z(i,j)=Z(i,j)t-Z(i,j)d式中:z