发表时间：2018-06-27T11:43:37.083Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第3期作者：孔为宪[导读] 在工程建设过程中，土方计算非常重要，工程预算、工程计价、土方调配等工作都与之有密切关系。
中铁十四局集团建筑工程有限公司
1987年诺贝尔化学奖摘要：以比斯卡拉温泉疗养中心第一期工程土方开挖量的计算为例，介绍了南方CASS7.0地形地籍成图软件计算土方量的几种方法和操作流程。
1、引言
在工程建设过程中，土方计算非常重要，工程预算、工程计价、土方调配等工作都与之有密切关系。
传统的土方计算多采用方格网法、断面法等，前提是对测量区域首先进行整体划分或断面划分，然后进行高程测量，采用分格计算或整体加权平均计算的方法计算出土方量。这种方法计算繁琐、准确度低，在大面积的土方计算中逐渐被淘汰。 临床试验注册
2、南方cass的计算方法
南方CASS是在最优秀图形与设计平台AutoCAD的基础上进行开发的，数据输入、计算、成图非常方便。土方计算是其辅助功能之一。主要方法有方格网法、断面法、DTM法。下面分别用着三种方法对比斯克拉温泉疗养中心第一期工程土方开挖量进行计算。
2.1、工程概况
比斯克拉温泉疗养中心交钥匙工程（以下简称温泉疗养中心）占地75022m2，建筑面积20319m2，VRD面积61999m2，在Batna至Ouargla，经Biskra的连接线上，工程共分三期。到目前为止开工的仅为第一期。本文以第一期工程室外正负零117.55m以上的土方开挖量计算为例来介绍。
2.2、导入数据前准备电子杂志
美国农业部
南方CASS导入的数据文件是后缀为dat的文件，获取方法有三种：使用CASS联机数据传输功能、使用CASS脱机数据处理功能、使用Excel 进行数据编辑。前两种方法是通过直接连接全站仪、全站仪导出的方法获得，但由于CASS联机/脱机数据传输处理支持的仪器和设备类型有限，对于不支持的仪器我们可以采用Excel进行数据编辑。
⑴、A列为点号，B列为空值/属性代码，C列为东坐标Y，D列为北坐标X，E列为高程。 “设置单元格格式”对话框，在“数字”选项卡内，选择列表中的“数值”，“小数位数”为3。如图1所示。
图1 Excel数据编辑图
⑵、另存为后缀为CSV的文件。
⑶、将已知文件的扩展名设置为显示。
⑷、将保存的*.CSV文件的扩展名修改为*.dat。
⑸、使用记事本程序打开“*.dat”文件，将dat文件中的所有空格替换掉，保存dat文件。
通过以上操作保存的*.dat文件即为CASS格式的坐标数据文件，就可以导入到CASS中了。
高靖海2.3、方格网法
⑴、用复合线画出所要计算土方量的区域，一定要闭合
⑵、选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。
⑶、命令行提示：“选择计算区域边界线”时；选择土方计算区域边界（闭合复合线）。
⑷、屏幕上将弹出如图2所示的方格网土方计算对话框，在对话框中选择所需的坐标文件；在“设计面”
栏选择“平面”，并输入目标高程；在“方格宽度”栏输入方格网宽度，这是每个方格的边长，默认值为20m，本次计算选取的10m。由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高。但如果给的值太小，超过了野外采集点的密度也是没有实际意义的。图2中所示有斜面和三角网文件选项，是针对开挖后为斜面或复杂地形时的情况，操作与此相似，不再重复
图4 由纵断面生成横断面⑤点击“确定”，命令行提示：最小高程=116.811，最大高程=121.135 总填方=482.3立方米, 总挖方=8303.1立方米同时图上绘出所分析的方格网、填挖方的分界线，并给出每个方格的填挖方量，每行的挖方和每列的填方，结果如图 3 所示。
2.4、断面法
⑴、生成里程文件
生成里程文件的方法有5种，分别为纵断面生成、复合线生成、等高线生成、三角网生成、坐标文件
生成。本文以纵断面生成为例介绍。①用复合线绘制纵断面线，②调用CASS“工程应用”栏选中选择“由纵断面生成”“新建”，依提示，选择纵断面线，在弹出对话框中，选择中桩点获取方式选择为：等分、横断面间距为：10米、横断面左边长度为：0米、横断面右边长度为：100米、点击确定；③用修剪命令，将超出计算区域外的横断面线剪除；④在CASS中调用“工程应用”栏选中选择“由纵断面生成”“生成”在弹出的对话框中，加载高程点数据文件名、生成的里程文件名、里程文件名对应的数据文件名、断面线插值间距为：5米、起始里程为：0米，点击确定，比例为1:1000。系统会自动生成如图4所示。
⑵、选择土方计算类型
选择土方计算类型是场地断面，并且设置一些场地断面设计参数，如图5：
图7 纵横断面成果图（仅截取部分）
横断面设计文件是指可以把这条路的每个断面的参数先输入这个文件里，然后再计算土方时就能自动调用这里面的设计参数，不用依次改断面。
参数设置好后点击“确定”，弹出对话框如图6纵断面参数设置，本文横向比例尺采用1:1000，纵向比例尺1:100，断面图位置可以在图上选取位置。设置完成后点击确定弹出图7。直接应用EXCLE计算需要计算横断面的土方量见图8。除了本文介绍的场地断面外，还有道路断面、任意断面、二断面线间土方计算，与此类似不另作说明。
2.3、DTM法土方计算
DTM法土方计算共有四种计算方法：第一种是由坐标数据文件计算，第二种是依照图上高程点进行计算，第三种是依照图上三角网进行计算，第四种根据两期土方计算。本文以第一种为例介绍。
①用复合线圈出所要计算土方的区域
②用鼠标点取“工程应用→DTM法土方计算→根据坐标文件”。
③选择边界线，用鼠标点取所画的闭合复合线，即可弹出土方计算参数设置对话框，如图9所示，输入参数点击确定进行计算。
图9 DTM土方计算土方量参数值图10 填挖方提示框
边界采样距离就是土方计算的闭合边界线上进行插值时，间隔距离的设定，一般情况下系统自动根据临近的已知的高程点推算出插值点位置处的估算高程值。即相当于在边界范围线上按照设置距离值来依次内插高程点，比如软件默认的20，那么计算的边界线上就会每隔20米内插一个点来参与构建三角网（内插的高程点只是没有在图上显示出来）。
区域面积值为复合线围成的多边形的水平投影面积。平场标高指设计高程要达到的目标高程。边界采样间隔为边界插值间隔的设定，默认值20米。计算结果如图10。
三种方计算结果对比
三、结语
每种计算方法有各自的优点和局限，“方格网法”适用于较为平坦的平原区和起伏不大的工作区域，计算面积大但精度相对较低。“DTM 法”适用于各种区域，数据量较大，场地范围大时数据存储、计算对计算机要求较高。
在计算前，应该对现场采集的数据进行准确性和完整性审核，将个别有误的数据删除。只有前期数据收集正确、后期选用合适的计算方法，才能最准确的计算土方量。
三种方法结果相差不大，不论是哪种方法，只要外业与内业合理处理，同样也会得到一个高精度、与实际量相差较小的土方成果。参考文献四平师范学院
[1]广东南方数码科技有限公司数字化地形地籍成图系统7.0用户手册
[2]邓念武，张晓春，金银龙测量学.中国电力出版社，2015.08.01
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