淺談土石方工程量計算方法

1、淺談土石方工程量計算方法 摘要：結(jié)合目前在建施工的某煉化一體化項(xiàng)目前期工程場地平整工程，對土方工程的工程量計算方法進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究，并有了一定的認(rèn)識和掌握，認(rèn)為掌握土方工程量計算方法對準(zhǔn)確把握土石方工程量計量有重要意義，鑒于此將總結(jié)的計算方法介紹如下，供同行在類似工程中參考使用。 主題詞：土方量斷面法方格網(wǎng)法 數(shù)字地形模型(dtm ) 中圖分類號：k826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號： 前言 土石方工程是土木工程建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，土石方工程計量是土木工程造價的一項(xiàng)重要組成部分。在各種工程建設(shè)中,土方量計算是一項(xiàng)經(jīng)常性的、不可缺少的工作,且在整個工程量中,土石方工程常占有較大比例。土方量

2、計算精度的高低直接影響到建設(shè)工期、經(jīng)濟(jì)效益。需要合理地進(jìn)行土方調(diào)配，節(jié)省施工費(fèi)用，加快工程進(jìn)度。因此,研究土方量的計算方法、精度及計算方法的實(shí)用范圍、條件和存在問題是非常必要的。但由于土石方計量直接涉及到工程建設(shè)方和施工方的經(jīng)濟(jì)利益，加上實(shí)際工程中土石方計量的復(fù)雜性，因此計量成果經(jīng)常會被工程雙方質(zhì)疑，在我部施工的某煉化一體化項(xiàng)目前期工程場地平整工程中就遇到了類似的問題，如何讓工程雙方都能認(rèn)可，如何規(guī)范化土石方工程計量被視為當(dāng)今土木工程界的一道難題。 因?yàn)榈乇硎┕龅氐膹?fù)雜性和地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，大型土石方工程施工時，很多情況下需要按照總體場平設(shè)計，結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際而做出局部方案調(diào)整，從而達(dá)到

3、因地制宜、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、方便施工的效果。所以大型土石方工程計量普遍采用的方法是：計算設(shè)計標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之間的土石方體積，設(shè)計面有平面、斜面、曲面，而自然地面更是變化多端，要求計算出來的工程量絕對準(zhǔn)確，一般來說既不可能，也不必要。只要基本上按照自然地形的變化規(guī)律，選取合適的特殊點(diǎn)，將自然地形在某一方向上的變化簡化為相似的折線變化，再求出折線與設(shè)計線之間的面積，然后乘以高度（或距離），即可求得體積。 1、工程簡介 某煉化一體化項(xiàng)目由廠內(nèi)工程和廠外工程兩部分組成，廠內(nèi)工程包括煉油、乙烯以及儲運(yùn)、公用工程和相應(yīng)配套設(shè)施，廠外工程包括原油、成品油、化工產(chǎn)品及散貨碼頭，成品油及油庫成品管道等。 本項(xiàng)目為項(xiàng)

4、目前期工程場地平整施工，是迄今為止中石化煉化項(xiàng)目場平工程中工程量最大的一個，場平施工共計劃分為五個標(biāo)段，其總體設(shè)計施工土方數(shù)量達(dá)到2500萬立方米，設(shè)計工程量采用20米方格網(wǎng)圖計算所得。 2、土石方計算常用方法簡介 目前常用與土方計算的基本方法有斷面法、方格網(wǎng)法、dtm模型法。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，不同方法計算的同一場地土方量數(shù)量相差較大，所以不同方法土方計算精度不同，適用范圍也不一樣。橫斷面法適用于地形起伏變化比較大或形狀狹長的地帶。如水利工程中的大型管溝、灌溉渠道等均可用此法，但該法外業(yè)操作相對復(fù)雜,工作量大,精度取決于外業(yè)橫斷面密度、橫斷面平行度,內(nèi)業(yè)計算相對簡便,但首尾斷面權(quán)和彎曲場地情形

5、下的斷面距離難以準(zhǔn)確確定。方格網(wǎng)法適用于地形比較平坦或面積比較大的工程。如大型工業(yè)廠房及住宅區(qū)、車站、機(jī)場、廣場等的場地平整，但該法外業(yè)工作量大,測點(diǎn)可能受地形限制。三種方法中dtm模型法適用于所有的地形條件, 計算精確度相對較高,且模型建立越逼真,精度越高，在生產(chǎn)中有廣泛的使用價值。 由于本項(xiàng)目設(shè)計施工圖紙是以方格網(wǎng)法進(jìn)行計算得出的工程量，因此在項(xiàng)目的實(shí)施過程中也是以方格網(wǎng)法來進(jìn)行實(shí)際施工工程量的計算和比較，下面就以方格網(wǎng)法為重點(diǎn)進(jìn)行探討。 2.1方格網(wǎng)法計算土石方 方格網(wǎng)法計算土石方的原理是指根據(jù)工程建設(shè)的需要人為地將土石方施工場地按照一定的橫向和縱向間距建立方格線，以此劃分出若干個平面尺

6、寸相同的方格；再依據(jù)各方格四個節(jié)點(diǎn)的標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高，計算出各方格節(jié)點(diǎn)的高程；運(yùn)用體積計算公式得出各個方格的士石方體積 ，最后進(jìn)行匯總得出總的土石方工程量。方格網(wǎng)法對于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場地適宜用。 方格網(wǎng)的布設(shè)根據(jù)地形復(fù)雜程度、地形圖的比列尺以及估算的精度不同而異。使用1：500地形圖時，根據(jù)地形復(fù)雜情況，一般以10米或20米為宜。當(dāng)采用機(jī)械施工時，可取40米或100米。 方格網(wǎng)法的特點(diǎn)是通過化整為零，先細(xì)分再匯總的辦法來解決土石方工程量計算問題。在實(shí)施方格網(wǎng)法時需要注意的問題：方格網(wǎng)布設(shè)的起始邊線要合理；方格網(wǎng)的縱橫間距布設(shè)要適當(dāng)；在具體實(shí)施時要加強(qiáng)方格網(wǎng)

7、節(jié)點(diǎn)的管理是將場地劃分成若干個正方形格網(wǎng)，然后計算每個四棱柱的體積，再將所有四棱柱的體積匯總得到總的土石方量。所以方格網(wǎng)法計算土石方量的精度取決于采集數(shù)據(jù)密度的大小，同時和方格網(wǎng)的大小有關(guān)，方格網(wǎng)越小，精度越高。 2.2計算設(shè)計高程 在滿足填挖方量基本平衡的前提下，設(shè)計高程可以認(rèn)為是場地的平均高程。但計算時不能簡單的取各方格點(diǎn)的算術(shù)平均值。因?yàn)榕c各格網(wǎng)點(diǎn)高程相關(guān)的方格數(shù)不同，也可理解為各方格網(wǎng)點(diǎn)高程的權(quán)不一樣，應(yīng)該通過計算各方格網(wǎng)點(diǎn)的加權(quán)平均值的方法計算設(shè)計高程。 2.3確定填、挖邊界線 當(dāng)某一方格挖填方同時存在時，需要求出零點(diǎn)(不挖不填點(diǎn))。所謂零點(diǎn)，就是地面高程與設(shè)計高程相等。不挖不填的那

8、些點(diǎn)。將所有零點(diǎn)依次用線聯(lián)起來，就是零線。零線也是劃分挖方和填方區(qū)域的界線。零點(diǎn)的位置要從方格角點(diǎn)和方格邊上去找。判斷方法是：如果角點(diǎn)的施工高度為0。則該點(diǎn)即為一個零點(diǎn)；如果方格邊兩端的施工高度符號不同(如一為正值，另為負(fù)值)，則方格邊上必定有零點(diǎn)存在。 2.4計算填、挖高度 根據(jù)方格網(wǎng)角點(diǎn)上標(biāo)注的設(shè)計高程和地面的實(shí)測高程，計算施工高度，其計算公式（2-3）為: 施工高度=地面標(biāo)高一設(shè)計標(biāo)高（2-3） 地面標(biāo)高大于設(shè)計標(biāo)高為挖方，小于設(shè)計標(biāo)高為填方，并將計算結(jié)果標(biāo)在角點(diǎn)的左上角。 2.5計算填、挖方量 填、挖土石方工程量要分別計算，不得正負(fù)抵消。計算方法（2-4）是： 角點(diǎn)挖（填）高度*（1/4）方格面積 邊點(diǎn)挖（填）高度*（1/4）方格面積 拐點(diǎn)挖（填）高度*（1/4）方格面積 中點(diǎn)挖（填）高度*（1/4）方格面積（2-4） 分別計算出挖、填土石方工程量。將全部方格的填、挖土石方工程量都計算出來以后，按填、挖土石方工程量分別求和，即得總和的填、挖土石方量。 3、用cass進(jìn)行土石方計算 用cass進(jìn)行土石方計算就是計算土石方的內(nèi)業(yè)處理。內(nèi)業(yè)處理的基本思想就是把野外采集的高程點(diǎn)轉(zhuǎn)入cass軟件中,然后采用相關(guān)模型進(jìn)行計算。cass在工程應(yīng)用中,計算土方量的方法有多種,最常用的有: