方格網(wǎng)法土方量計算的計算原理和方法

1、方格網(wǎng)法土方量計算的計算原理和方法文萃類別：匸程論文摘要：下文分析了方格網(wǎng)法進行土石方址訃算的使用原理，提出了一種適用于平整場地后地面不為平 而的匸程土方量的讓算方法。關(guān)鍵詞：土方量計算.方格網(wǎng)法.計算方法，原理1引言上方雖計算方法有許女種，目前我們比較常用的有斷面法.DTIV1法、等島線法和方格網(wǎng)法等4種上方 雖汁算方法。斷血法.DTM法、和等商線方法只適于基準面為平面的土方量的訃算.對于基準面為斜面或 不規(guī)則形狀.則不能直接應(yīng)用上述方法。對這種情況，可假設(shè)一個共同的基準面，訃算場地平整前后相對 于該基準面的填挖方量.兩次填挖方址的差就是所要求的填挖方雖。下面就方格網(wǎng)法丄方雖il算的汁算原

2、埋和方法進行闡述。2方格網(wǎng)法X建筑場地規(guī)整、地形較為平坦.場地設(shè)il標商尚未確定或已經(jīng)確定時，均可以采用方格網(wǎng)法進行上 方計算該方法首先將場地劃分為若T方格（一般為邊長520m的正方形）.從地形圖或?qū)崪y得到每個方格 角點的自然標臥 由給出的地面設(shè)汁標弟 根據(jù)幹點的設(shè)計標島與自然標商之差，求出零線位置.進而求 出各方格的工程雖.所有方格的工程:之和即為整個場地的工程雖。21方格網(wǎng)四角原始商程數(shù)據(jù)的訃算從原始地形圖中直接剖取.可按地形圖上的等商線用內(nèi)插法求得或采用就近原則進行剖取計算。把測 區(qū)的地形表而按一定的格網(wǎng)間距dx、dy（般dx=dy）進行格網(wǎng)化，然后求出每個方格中心點的高程作為該 方格面

3、元的平均拓程，垠后按一定排列（如按行或列）進行存儲，從而得到基于規(guī)則格網(wǎng)的面元DTXL2. 2方格網(wǎng)四角設(shè)計高程的計算量算方格點的地而商程.注在相應(yīng)方格點的右上方。為使挖方與填方大致平衡，可取以方體枳點商程 的平均值作為設(shè)計商程H0,則各方格點的施匸標高hi為:hi=H0-Hi將施匸標高注在地面商程的下面，負 號表示挖土，正號表示填上。在圖上按設(shè)汁商程確定填挖邊界線，根據(jù)方格四個角點的施匸標商符號不同C 可選擇以下四種情況之一，汁算各方格的填挖方址。（1）四個角點均為填方或均為挖方 11冬遠兮.普將卜下而求索-百度文庫(2) 相鄰兩個角點為填方，別外相鄰兩個角點為挖方(如圖a)(3三個角點為挖

4、方，一個角點為填方(如圖b如果三個角點為填方，一個角點為挖方，則上、下兩計算公式等號右邊的算式以調(diào)。(4) 相對兩個角點為連通的填方.另外相對兩個角點為獨立的挖方(如圖O如果相對兩個角點為連通的挖方.另外相對兩個角點為獨立的填方，則上.下兩訃算公式的右式對調(diào)c2. 3公式應(yīng)用注總要點(1) 一個方格的四個角點，應(yīng)用時一定要注意其對應(yīng)關(guān)系。(2) 公式中的ha, hb. he. hd分別為方格各角點的施工高度(m),都以其絕對值代入,公式中的為方格 填方部分的丄方雖(m3),也必須是絕對值。(3) 公式中的d均為相應(yīng)方格的邊長(m)r控 v填分別為相應(yīng)方格挖方、填方部分的上方址(m3)?？?之，

5、利用方格網(wǎng)法來計算平整場地的土方雖時.要應(yīng)用相應(yīng)的計算公式來正確il算每一個方格挖方或填方 部分的上方雖。3特定條件下的土石方址訃算方法31方格網(wǎng)法的選定對于平整后地面為斜而或不規(guī)則形狀.這種情況可考慮引入一個共同的基準而.計算場地平整前后相 對于該基準面的填挖方雖，兩次填挖方雖的差就是所要求的填挖方雖。為了能較準確地計算出實際的填挖方雖，可以采用分區(qū)方式汁算出每個區(qū)域的填挖方雖.累積后得到 整個場地的填挖方總址。DTM法、斷而法和等島線在場地平整前后由于特征點的不同，所形成的分區(qū)也不 相同.故這三種計算方式不適用這種情況的填挖方雖的訃算。而方格網(wǎng)法其格網(wǎng)的劃分與地面的起伏狀況 22:而求索-

6、百度文庫無關(guān)，它可以確保場地平整前后所形成的分區(qū)是相同的.故對平整場地后地面為斜而或不規(guī)則形狀，填挖 方量的計算可采用方格網(wǎng)法。32丄方計算相對誤差公式之推導(dǎo)方格網(wǎng)法訃算土方雖的精度與格網(wǎng)邊長成反比格網(wǎng)邊長越小，訃算的精度就越航 對不同的場平而 積、不同的地形圖比例尺、不同的地形坡度、不同的施匸商度.方格網(wǎng)邊長究競怎樣取才能滿足土方訃算 精度要求.il算才經(jīng)濟合理.且訃算量又不大。這是采用方格網(wǎng)法計算丄方址一個關(guān)鍵的問題下面就這 一問題進行討論。(1) 公式中符號之說明N小方格總數(shù)：S小方格之邊長(m);h均場地平均施工商度 h均邁ph吃p(m);hl小方格頂點之施工商度(m)：pl小方格頂點

7、施匸商度的權(quán)，ZP=4N;mf方格網(wǎng)邊長之雖測中誤差(m);md內(nèi)插方格網(wǎng)頂點高程時圖上長度址測中誤差(m):mh施匸高度中誤差(m);A場平總ftl枳(m):mO等商線商程中誤差(m):hO地形圖等商距(m);L方格網(wǎng)邊長(m);V(填)土石方總雖(m3);mv土石方總址的中誤差(m3)：33;而求索-百度文庫Hb.Hc位于等舟線上點的商程(m);dl.d2內(nèi)插方格網(wǎng)頂點的高程時，內(nèi)插點分別至相鄰兩條等島線的垂直距離(mm);d內(nèi)插點的商程時，過內(nèi)插點與相鄰兩條等扁線正交的圖上線段長度(mm);(2) 土方計算精度公式上方il算的基木公式：V=Ah Jij=N2h 均=山11送p對(1)式微

8、分得AV=h 均 AA-AZph送p(2)對(2)式應(yīng)用誤差傳播定律得m2v=h2 均 ni2A+A2Zp2/(Zp)2m2h(3)從簡化問題的角度出發(fā)設(shè)整個方格網(wǎng)為正方形因此.A=L2.應(yīng)用誤差傳播定律可得mA=2LmJ、勺整個方格網(wǎng)中無拐點時 從而將此結(jié)果代入式.并時一步整理得(4)則上方計算的相對中誤差為：4實例計算4. 1匸程概況44而求索-百度文庫某廠建設(shè)過程中.進行了場地平整匸作。地形屈于小丘咬地區(qū)：平整場地的區(qū)域不集中：形狀不規(guī)則. 平整后的場地大女都是斜而或是商低起伏：動土前用于了規(guī)劃1:500的地形圖。4. 2 土方量計算步驟(1) 對動土前的數(shù)字地形圖進行商程點加密。按地形

9、情況內(nèi)插入舟程點.特別是在斜坡和陡坎的坎下添 加拓程點如果島程點的密度太小.在通過CASS7.0的方格網(wǎng)法汁算土方量時.其內(nèi)插的方格網(wǎng)角點拓程誤 差就大，方格網(wǎng)角點高程的準確程度直接決定著最終計算結(jié)果的準確程度。測繪動土后的1:500數(shù)字地形圖。由干計算的而枳較大，即使較小的商差也會造成巨大的誤差在數(shù) 據(jù)采集方法上采用全站儀全數(shù)字式野外測雖方式，測繪地形圖時對島程點的密度較均勻.在相對平坦的地 方采點密度為56m,在坎頂坎腳等特征點都采集了大雖點，準確地反映J地形情況。(3) 確定動土的邊界線通過野外實地涮査及動上前后所測地形圖進行比較，在地形圖上圈出動上范叭用方格網(wǎng)法汁算每個方格相對于某一基

10、準面的上方址對動上前和動上后的地形圖中動上的部分建 立同樣的方格網(wǎng)，然后通過CASS7.0中的方格網(wǎng)法，汁算動土前后每個小方格相對于某一基準而的上方雖. 通過以上方格網(wǎng)邊長的精度分析可知.每個小方格網(wǎng)的邊長Mx ionu為ran方便，鍛好取基準血剛好低 于動土區(qū)的最小高程值。(5) 統(tǒng)汁填挖方量將每個方格在動土后和動丄前的土方雖相減。5結(jié)論在場地平整過程中.場地總面積A為13728.5112 方格網(wǎng)邊長中誤差mL取0.05m,小方格總數(shù)N為 137,地形屬丘陵地區(qū)，h均取0.8m,施工高度中誤差mh取0.1 7hk得土方址的相對精度由此可見.汁算的相對精度與前面方格網(wǎng)所分析的精度非常接近。因此上述方法針對平整場地后地而 不為平面的上方址汁算來說不失為一種較為簡做且精度校島的方法。6結(jié)束語通過上述方格網(wǎng)精度的分析和實例的闡述.采用方格網(wǎng)法進行了在特定條件下的上石方雖的il算。它 發(fā)揮J其它幾種方法所沒有的功能和優(yōu)勢在精度方面也能達到理論上所分析結(jié)果。由于方格是由CASS7.0 軟件自動生成并自動計算其相對于某一基準面的上方址.大大減小了人匸訃算的強度。該方法簡單易