大型工程項目土石方工程量測量計算方法研究

大型工程項目土石方工程量測量計算方法研究林世妹【摘要】土石方工程是工程建設(shè)的一項基礎(chǔ)性工作,土石方工程測量是工程造價的重要組成部分之一。由于涉及到工程建設(shè)方和施工方的直接經(jīng)濟利益,并且實際工程中土石方的測量方法較為復(fù)雜,經(jīng)常會被工程雙方質(zhì)疑,如何規(guī)范化土石方工程計算被視為當(dāng)今工程界的一大難題?；诖?本文對大型工程項目土石方工程測量常用的方法進(jìn)行了分析,并結(jié)合工程實際,對該項目的土石方工程采用了三種測量計算方法,對其進(jìn)行了對比,從而選擇最優(yōu)的測量計算方法,確保測量計算的準(zhǔn)確性?！酒诳Q】《資源信息與工程》【年(卷),期】2018(033)006【總頁數(shù)】2頁(P104-105)【關(guān)鍵詞】大型工程項目;土石方工程量;測量;計算方法【作者】林世妹【作者單位】[1]福州市勘測院,福建福州300108;【正文語種】中文【中圖分類】TU751在工程建設(shè)過程中，土石方工程量計算在土石方工程有著重要的意義和作用，是影響施工費用和方案優(yōu)選的重要因素，直接關(guān)系到工程造價和工程進(jìn)度。但是由于土石方量測量計算方法存在誤差和開挖后不可復(fù)原的特殊性，在造價控制上有一定的難度，也容易引起糾紛。因此如何客觀準(zhǔn)確地計算土石方量，減少或避免因土石方量引起的工程糾紛，值得每個工程測量人員深入探討。由于施工場地的復(fù)雜性，大型土石方工程施工時，通常需要按照總體設(shè)計思路結(jié)合施工現(xiàn)場實際而作出局部方案調(diào)整，從而達(dá)到因地制宜、節(jié)約經(jīng)費、方便施工的效果。所以大型土石方工程計地面土石方工程完成后，再對變化區(qū)域進(jìn)行施工后地形測量。根據(jù)不同時期的地形測量資料和工程地質(zhì)勘查資料利用計算機輔助軟件生成DEM數(shù)字高程模型，或采用人工分析高程模型來分塊解算土石方的變化體積量，最后匯總成果。大型工程項目土石方工程測量常用的計算方法DTM法DTM(數(shù)字地面的模型)法是采用(X,Y,Z)三維坐標(biāo)鄰近的數(shù)據(jù)點形成三角形而計算的方法，無需進(jìn)行內(nèi)插值的計算，可以確保各點數(shù)據(jù)的精確性。當(dāng)三角形彼此相連構(gòu)成三角網(wǎng)時，局部分析構(gòu)成的條件，偶爾產(chǎn)生的局部三角網(wǎng)和實際地形大不相同，產(chǎn)生其中一條邊懸空或穿進(jìn)地下的現(xiàn)象。在形成三角網(wǎng)期間應(yīng)當(dāng)引入地性線，先將地性線的邊連接起來，再構(gòu)建三角網(wǎng)。通過DTM的模型計算土石方的工程量是按照實地測量的地面三維坐標(biāo)，經(jīng)數(shù)據(jù)信息構(gòu)成三角網(wǎng)擬定規(guī)劃高程下各個三棱錐的方量，三者疊加即可得到相應(yīng)區(qū)域的挖方與填方的總體工程量，并且自動繪制設(shè)計高程下的挖填方分界線。DTM法進(jìn)行土石方工程量的計算分為三種形式：圖上高程點、坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件、圖上三角網(wǎng)，只要三種方法的計算數(shù)據(jù)由一個文件生成，其計算的結(jié)果就不會產(chǎn)生較大的偏差。方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法計算土石方量主要適用于地勢平坦、地勢簡單的地區(qū)。依據(jù)的原理為把需計算的土石方量區(qū)域，按照具體的地形情況、比例尺與計算精度標(biāo)準(zhǔn)分為邊長5～50m的方格，每次算出的邊長只允許有一個特定數(shù)值，共分二期測得構(gòu)成全部方格網(wǎng)的頂點高程信息，再按照測量的兩期高程的數(shù)據(jù)算出各方格網(wǎng)具體需要填挖的土石方量，最后算得場地的總體土石方量。這里的比例尺、地形特點、開挖深度、方格網(wǎng)的邊長、場地面積等和土石方量的計算偏差具有較大的關(guān)聯(lián)性。方格網(wǎng)的邊長越小，地形的坡度越平緩、場地平整性越好時，計算出的土石方量的數(shù)據(jù)會越精確。斷面法地面線將斷面劃分成多個區(qū)域，將體積計算三維問題簡單處理成沿溝渠深度變化的二維問題。在處理斷面挖填方時，地面線以上區(qū)域為填方區(qū)，地面線以下區(qū)域為挖方區(qū)，經(jīng)過修整后的地面線與斷面構(gòu)成一個或多個多邊形，可能分布不集中，位置不相同。因此這個多邊形面積可以轉(zhuǎn)換成多個梯形或三角形面積總和。常用的計算斷面挖填方面積方法是：求積儀法、積據(jù)法以及計算機法。求積儀法是使用小方格紙繪出斷面圖，采用斷面法在計算機相鄰斷面分為全填斷面和全挖斷面時，用求積儀測量出挖填方區(qū)域面積，其誤差比較大。計算機法主要是利用計算機設(shè)計軟件繪制斷面圖，利用軟件自身計算功能對挖填區(qū)域面積進(jìn)行計算。斷面法提出不同改進(jìn)方法，但是在挖填方體積處理方式上，從未解決斷面法固有的缺陷問題。等高線法在一些情況下，工程人員只掌握有利用工程圖紙經(jīng)過掃描矢量化后得到的圖紙資料信息，在這樣工程圖紙信息中，基本不包含精確的、細(xì)致的地表高程信息，因此無法使用方格網(wǎng)法或者DTM法這一類需要利用高程信息的土石方量計算方法。但是在這些圖紙數(shù)據(jù)中，一般都會包括等高線信息，因此可以使用等高線法來計算土石方量。等高線法是指通過計算任意兩條等高線所圍的面積，并利用此兩條等高線標(biāo)注海拔高度來確定等高線之間的總體的高程差，進(jìn)而求出這兩條等高線之間的土石方量。在使用等高線方法來計算土石方量時，要求所選的等高線必須是閉合的。實例分析概況鼓山下院廣場項目地塊總面積為37711.3m2(合56.56畝)，作業(yè)過程嚴(yán)格按照《城市測量規(guī)范》(CJJ/T8—2011)和福州市勘測院《土方測量作業(yè)指導(dǎo)書》要求進(jìn)行，坐標(biāo)系為福州城市地方平面直角坐標(biāo)系，高程為羅零高程系。經(jīng)檢驗，測量成果精度準(zhǔn)確、可靠。方案比選DTM法計算。DTM法以三角網(wǎng)插點的方式算出地面的高程，擬合的Cass7.1DTM33m20m。經(jīng)計算，得到開挖一期的計算結(jié)果。然而在復(fù)雜地形的影響下，計算的精度也會受到影響。利用方格網(wǎng)計算方法得到的按照兩次計算得到每個方格的挖填方量，最終算得礦區(qū)的總填方、總面積、總挖方等數(shù)據(jù)。在計算時，方格的寬度可按實際情況輸入，相關(guān)數(shù)值代表方格的邊長，軟20m。對相關(guān)原理進(jìn)行分析可知：計算的方格邊長越小，其計算精度就越高。綜上所述，最后選用方格網(wǎng)法進(jìn)行鼓山下院廣場項目的測量工作?？刂拼胧￢RSRTKRTKA、B、C2S012S02A、B、CTopconGTS-33210m×10m(5m×5m)格網(wǎng)計算現(xiàn)狀地面標(biāo)高，計算過程由土方計算軟件自動完成。網(wǎng)分幅圖等。結(jié)語在大型工程項目的土石方量測量過程中，以GPS-RTK形式來確定三維的坐標(biāo)，對精確性較好的方法。方格網(wǎng)法計算主要和方格邊長相關(guān)，掌握較為合適的邊長能夠確保計算的精確性。斷面法一般適合地形較狹長的場地，計算的精度取決于生成橫斷面的信息完整性。實際上，邊界不太規(guī)則的大型工程項目，其橫斷面的