方格网法土方量计算的计算原理和方法

1、方格网法土方量计算的计算原理和方法文萃类别：匸程论文摘要：下文分析了方格网法进行土石方址讣算的使用原理，提出了一种适用于平整场地后地面不为平 而的匸程土方量的让算方法。关键词：土方量计算.方格网法.计算方法，原理1引言上方虽计算方法有许女种，目前我们比较常用的有断面法.DTIV1法、等岛线法和方格网法等4种上方 虽汁算方法。断血法.DTM法、和等商线方法只适于基准面为平面的土方量的讣算.对于基准面为斜面或 不规则形状.则不能直接应用上述方法。对这种情况，可假设一个共同的基准面，讣算场地平整前后相对 于该基准面的填挖方量.两次填挖方址的差就是所要求的填挖方虽。下面就方格网法丄方虽il算的汁算原

2、埋和方法进行阐述。2方格网法X建筑场地规整、地形较为平坦.场地设il标商尚未确定或已经确定时，均可以采用方格网法进行上 方计算该方法首先将场地划分为若T方格（一般为边长520m的正方形）.从地形图或实测得到每个方格 角点的自然标臥 由给出的地面设汁标弟 根据幹点的设计标岛与自然标商之差，求出零线位置.进而求 出各方格的工程虽.所有方格的工程:之和即为整个场地的工程虽。21方格网四角原始商程数据的讣算从原始地形图中直接剖取.可按地形图上的等商线用内插法求得或采用就近原则进行剖取计算。把测 区的地形表而按一定的格网间距dx、dy（般dx=dy）进行格网化，然后求出每个方格中心点的高程作为该 方格面

3、元的平均拓程，垠后按一定排列（如按行或列）进行存储，从而得到基于规则格网的面元DTXL2. 2方格网四角设计高程的计算量算方格点的地而商程.注在相应方格点的右上方。为使挖方与填方大致平衡，可取以方体枳点商程 的平均值作为设计商程H0,则各方格点的施匸标高hi为:hi=H0-Hi将施匸标高注在地面商程的下面，负 号表示挖土，正号表示填上。在图上按设汁商程确定填挖边界线，根据方格四个角点的施匸标商符号不同C 可选择以下四种情况之一，汁算各方格的填挖方址。（1）四个角点均为填方或均为挖方 11冬远兮.普将卜下而求索-百度文库(2) 相邻两个角点为填方，别外相邻两个角点为挖方(如图a)(3三个角点为挖

4、方，一个角点为填方(如图b如果三个角点为填方，一个角点为挖方，则上、下两计算公式等号右边的算式以调。(4) 相对两个角点为连通的填方.另外相对两个角点为独立的挖方(如图O如果相对两个角点为连通的挖方.另外相对两个角点为独立的填方，则上.下两讣算公式的右式对调c2. 3公式应用注总要点(1) 一个方格的四个角点，应用时一定要注意其对应关系。(2) 公式中的ha, hb. he. hd分别为方格各角点的施工高度(m),都以其绝对值代入,公式中的为方格 填方部分的丄方虽(m3),也必须是绝对值。(3) 公式中的d均为相应方格的边长(m)r控 v填分别为相应方格挖方、填方部分的上方址(m3)。总 之，

5、利用方格网法來计算平整场地的土方虽时.要应用相应的计算公式來正确il算每一个方格挖方或填方 部分的上方虽。3特定条件下的土石方址讣算方法31方格网法的选定对于平整后地面为斜而或不规则形状.这种情况可考虑引入一个共同的基准而.计算场地平整前后相 对于该基准面的填挖方虽，两次填挖方虽的差就是所要求的填挖方虽。为了能较准确地计算出实际的填挖方虽，可以采用分区方式汁算出每个区域的填挖方虽.累积后得到 整个场地的填挖方总址。DTM法、断而法和等岛线在场地平整前后由于特征点的不同，所形成的分区也不 相同.故这三种计算方式不适用这种情况的填挖方虽的讣算。而方格网法其格网的划分与地面的起伏状况 22:而求索-

6、百度文库无关，它可以确保场地平整前后所形成的分区是相同的.故对平整场地后地面为斜而或不规则形状，填挖 方量的计算可采用方格网法。32丄方计算相对误差公式之推导方格网法讣算土方虽的精度与格网边长成反比格网边长越小，讣算的精度就越航 对不同的场平而 积、不同的地形图比例尺、不同的地形坡度、不同的施匸商度.方格网边长究竞怎样取才能满足土方讣算 精度要求.il算才经济合理.且讣算量又不大。这是采用方格网法计算丄方址一个关键的问题下面就这 一问题进行讨论。(1) 公式中符号之说明N小方格总数：S小方格之边长(m);h均场地平均施工商度 h均迈ph吃p(m);hl小方格顶点之施工商度(m)：pl小方格顶点

7、施匸商度的权，ZP=4N;mf方格网边长之虽测中误差(m);md内插方格网顶点高程时图上长度址测中误差(m):mh施匸高度中误差(m);A场平总ftl枳(m):mO等商线商程中误差(m):hO地形图等商距(m);L方格网边长(m);V(填)土石方总虽(m3);mv土石方总址的中误差(m3)：33;而求索-百度文库Hb.Hc位于等舟线上点的商程(m);dl.d2内插方格网顶点的高程时，内插点分别至相邻两条等岛线的垂直距离(mm);d内插点的商程时，过内插点与相邻两条等扁线正交的图上线段长度(mm);(2) 土方计算精度公式上方il算的基木公式：V=Ah Jij=N2h 均=山11送p对(1)式微

8、分得AV=h 均 AA-AZph送p(2)对(2)式应用误差传播定律得m2v=h2 均 ni2A+A2Zp2/(Zp)2m2h(3)从简化问题的角度出发设整个方格网为正方形因此.A=L2.应用误差传播定律可得mA=2LmJ、勺整个方格网中无拐点时 从而将此结果代入式.并时一步整理得(4)则上方计算的相对中误差为：4实例计算4. 1匸程概况44而求索-百度文库某厂建设过程中.进行了场地平整匸作。地形屈于小丘咬地区：平整场地的区域不集中：形状不规则. 平整后的场地大女都是斜而或是商低起伏：动土前用于了规划1:500的地形图。4. 2 土方量计算步骤(1) 对动土前的数字地形图进行商程点加密。按地形

9、情况内插入舟程点.特别是在斜坡和陡坎的坎下添 加拓程点如果岛程点的密度太小.在通过CASS7.0的方格网法汁算土方量时.其内插的方格网角点拓程误 差就大，方格网角点高程的准确程度直接决定着最终计算结果的准确程度。测绘动土后的1:500数字地形图。由干计算的而枳较大，即使较小的商差也会造成巨大的误差在数 据采集方法上采用全站仪全数字式野外测虽方式，测绘地形图时对岛程点的密度较均匀.在相对平坦的地 方采点密度为56m,在坎顶坎脚等特征点都采集了大虽点，准确地反映J地形情况。(3) 确定动土的边界线通过野外实地涮査及动上前后所测地形图进行比较，在地形图上圈出动上范叭用方格网法汁算每个方格相对于某一基

10、准面的上方址对动上前和动上后的地形图中动上的部分建 立同样的方格网，然后通过CASS7.0中的方格网法，汁算动土前后每个小方格相对于某一基准而的上方虽. 通过以上方格网边长的精度分析可知.每个小方格网的边长Mx ionu为ran方便，锻好取基准血刚好低 于动土区的最小高程值。(5) 统汁填挖方量将每个方格在动土后和动丄前的土方虽相减。5结论在场地平整过程中.场地总面积A为13728.5112 方格网边长中误差mL取0.05m,小方格总数N为 137,地形属丘陵地区，h均取0.8m,施工高度中误差mh取0.1 7hk得土方址的相对精度由此可见.汁算的相对精度与前面方格网所分析的精度非常接近。因此上述方法针对平整场地后地而 不为平面的上方址汁算來说不失为一种较为简做且精度校岛的方法。6结束语通过上述方格网精度的分析和实例的阐述.采用方格网法进行了在特定条件下的上石方虽的il算。它 发挥J其它几种方法所没有的功能和优势在精度方面也能达到理论上所分析结果。由于方格是由CASS7.0 软件自动生成并自动计算其相对于某一基准面的上方址.大大减小了人匸讣算的强度。该方法简单易