复杂地形土方测量的质量控制方法

1、复杂地形土方测量的质量控制方法【摘要】在土木工程中土方测量的准确性，直接影响工程的成本和进度，甚至是工程 施工中扯皮的关键环节，因此土方测量的质量在工程建设中起着至关重要的作用。本文从测量工作准备、野外数据采集、内业计算三个方面阐述如何控制土方测量质量。【关键词】土方；三角网；方格网；质量1、概述在国家大力度城镇化建设和经济高速发展的背景下，工程建设的规模越来越大，而 土方测量作为工程建设不可缺的部分，为前期规划和设计提供科学的依据；在实施过程中， 土方测量的准确性为甲乙双方提供的公平的合作平台，减少了因为方量出入产生扯皮现象， 从而耽误工期或影响工程质量。特别是有山、河、塘、树的复杂地形，土

2、方测量的精度最容 易出问题。只有控制好土方测量的质量，才能为工程建设的规划设计、施工提供有力的保障。2、准备工作2.1 测量仪器的选择现在，土方测量最常用的仪器有全站仪和RTK两种，往往地形比较复杂的测区，有山、河、树木等，通视情况比较差，单独用全站仪测量，如果工期不紧张，是能胜任测量 工程的，但效率很差，测量成本很高；如果单独用RTK,测量效率很高，但如果有树，并且树比较高的话，影响 GPS信号，RTK没信号或出现浮点解、单点解，将无法测量或者测 量精度不够，有些可能会将有树的区域不测，内业处理时进行内插点， 出现地形失真，计算方量误差大。因此复杂地形的土方测量，全站仪和RTK配合使用，能达

3、到最好的效果，在卫星信号好的地方用 RTK采集数据，提高工作效率，在卫星信号弱的地方，用全站仪采集 数据，弥补RTK的弱点，这样就能全面真实的采集所有地形点的数据。2.2 控制点正确性验证一般城镇测量控制点都是甲方从当地所属测绘部门购买或者实测引点的，控制点三个为最安全可靠。土方测量前必须对甲方提供的控制点进行检校，检校控制点的平面误差和高程误差，避免由于控制起点的错误而导致整个测量工作报废。2.3 确定计算方法土方测量的计算方法有断面法、方格网法、三角网，根据不同的地形选择合适的计 算方法是非常关键的，一般带状地形采用断面法计算，较为平坦的地形用方格网、三角网， 复杂地形采用三角网计算。2.

4、3.1 方格网法。方格网法的数学模型是将实际地形抽象为一些正方体的集合(见 图1)。其中正方体的高度为：(HA+HB+HC+HD ) /4 ,其中HA , HB , HC , H D为A,B, C, D四点高程与设计高程的高差。这里用( HA+HB+H C+HD ) /4代替了凹凸不平 的地面，这种代替在地形复杂的时候将会带来较大的误差。【精品文档】2.3.2三角网法。三角网法是将相邻的最近高程点组成三角网，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。三角法直接采用野外测得的离散高程点（包括地形特征点） 构建三角网来计算土方量，在野外测量地形特征点，具有描 述地面

5、模型逼真，保持原始数据的原有精度的优点。而且根据地形采样高程点自由度比较大更加方便，另外三角网也可以考虑地形线，提高了土方的精度，工作效率也高。由以上原理可知，复杂地形的土方测量，三角网计算方法最为适合。如果工程性质 为高尔夫球场等工程实体亦为不规则的地貌，可以采用三角网法中的两期土方计算。3、外业数据采集土方测量外业数据采集工作与地形图测量基本一致，都是根据地形或者根据甲方的要求用方格网采集地形离散点和方格网点的三维坐标数据，复杂地形土方测量的外业工作注意以下几点：3.1 注意杆高和仪器内高的统一RTK测量中移动站的杆高可以固定，如果出错可以在后期数据处理中修正，但全站仪测量过程中，由于通视

6、的原因，棱镜杆是不断变化的， 这必须要求观测员和跑尺员有良好 的沟通，仪器内高的输入必须和棱镜高必须一致，否则会使测量点位高程值失准，造成土方量计算错误。3.2 采集的数据点要清晰合理复杂地形如上文提过宜采用三角网法，所以采集数据点要把握地形的特征点，比如 陡坎的坎上和坎下高程点的密度不匹配，或者坎上或坎下漏测，会发生三角网构网不合理， 网形失真，产生计算错误。跑尺人员采点要条理清晰，方便内业清楚成图。很多测量从业人员认为土方测量最 终只是提供一个准确的填、挖方量，外业仅记录所有特征点即可。如此会容易发生漏点的情 况，而且不利于内业计算时检查、判断点位高程值合理性。4、内业数据处理内业数据处理

7、是土方测量的重要环节，在计算时要注意以下几点：4.1 图面检查查看整个测区采集的高程点，检查高程点的重复和遗漏情况，删除、改正错误的高 程点。如果测区比较大，一般是几组人在共同测量，难免会出现测量结合区域重复或者遗漏的情况，由于棱镜高和仪器内高不统一，产生错误高程值，由于信号或仪器问题，或者由于外界环境干扰，产生个别 飞点”的情况，这些现象都会导致测量高程失准，所以在内业计算时必须认真检查。最直观的检查方法就是生成等高线，当测量点出现高程异常时，会明显的表现出来。如图2, 一圈圈密集的等高线就说明该点发生了地形突变，根据测区的地形就可 以判断该高程值有问题。4.2 采用多种计算软件计算核对土方计算对工程设计意义重大，不仅设计到规划设计，还牵扯到工程量的结算，关 系到双方的经济利益， 其计算结果必须精益求精， 因此在计算时要采用对最终计算结果可采 用多种软件对算的方法检核。根据笔者多年的经验，用南方CASS软件的三角网计算方法，其计算土方量的误差在甲乙双方承受的范围之内。【精品文档】5、结论土方测量从测量准备，到数据采集，最后内业数据处理计算，每一步的过程控制