CASS土石方計算課件

土石方計算與CASS成圖軟件操作計算原理及適用范圍一、DTM法的計算原理及適用范圍二、斷面法的計算原理及適用范圍三、方格網(wǎng)法的計算原理及適用范圍四、采用ＤＴＭ的兩期土方量計算方法簡介操作步驟一、DTM法操作步驟二、斷面法操作步驟三、方格網(wǎng)法操作步驟主要內(nèi)容土石方計算與CASS成圖軟件操作計算原理及適用范圍主要內(nèi)容1一、DTM法的計算原理及適用范圍

WhatisDTM?DTM(digitalterrainmodel)即數(shù)字地面模型，簡稱數(shù)模，是以數(shù)字的形式按一定的結(jié)構(gòu)組織在一起，表示實際地形特征的空間分布，也是地形形狀大小和起伏的數(shù)字描述。只有在DTM的基礎(chǔ)上才能繪制等高線。數(shù)字表示方式包括離散點的三維坐標(biāo)（測量數(shù)據(jù)）、由離散點組成的規(guī)則或不規(guī)則的格網(wǎng)依據(jù)數(shù)模及一定的內(nèi)插和擬合算法自動生成的等高線（圖）、斷面（圖）、坡度（圖）等等

DTM法的原理是什么？DTM法計算土方量是利用實際測得的地形數(shù)據(jù)建立不規(guī)則三角網(wǎng)（ＴＩＮ），對每一個三角形計算區(qū)域按三棱柱的體積來計算土方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。DTM法計算的原理如下圖所示。一、DTM法的計算原理及適用范圍WhatisDTM?2什么時候用？

不規(guī)則三角網(wǎng)（ＴＩＮ）是數(shù)字地面模型ＤＴＭ表現(xiàn)形式之一，相對于規(guī)則格網(wǎng)，它具有以下優(yōu)點：一是三角網(wǎng)中點和線的分布和結(jié)構(gòu)可以較好地與地表的形態(tài)特征保持一致；二是它可以不需要改變原始數(shù)據(jù)和精度，可以更好地表示地面特征。從理論上來講，該方法適用于任何地形地貌，計算精度最高，不足之處是模型復(fù)雜，需進(jìn)行大量的野外數(shù)據(jù)采集，存儲空間占用大。

ＤＴＭ法計算土方量的原理上式中：Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３為三角形三個頂點的填挖高差，Ｓ３為三棱柱的底面積。DTM法的計算公式：什么時候用？ＤＴＭ法計算土方量的原理上式3二、斷面法的計算原理及適用范圍

橫斷面計算在施工設(shè)計階段，一般多利用路基實測的橫斷面圖進(jìn)行橫斷面面積計算。初步設(shè)計階段(prehminary

design

phase)必要時，可用線路平面圖點繪橫斷面，在橫斷面上計算面積。計算原理？

斷面法土方計算土方量是根據(jù)縱斷面上某一里程處實際測量的地形斷面線與設(shè)計斷面線，相交后的閉合斷面面積。即可獲得各個里程處的橫斷面的填挖面積，并由相鄰兩橫段面的間距計算出土石方量，最終匯總出縱斷面上所有兩相鄰橫斷面間的土石方量，并繪出土石方量計算表，其計算公式如下。二、斷面法的計算原理及適用范圍

橫斷面4

適用范圍？

斷面法土石方計算適合用于線型工程，特別復(fù)雜區(qū)域可選任意斷面法。斷面法外業(yè)需要進(jìn)行大量的斷面測量工作，內(nèi)業(yè)和外業(yè)的工作量較大，同時必須對各斷面參數(shù)的設(shè)置比較清楚。鑒于斷面法在計算土方量時受到諸多條件的限制，其計算精度與可靠性難以評價，在兩斷面間不規(guī)則變化且變化較大，計算難度大。

設(shè)橫斷面面積分別是Ａ１、Ａ２、Ａ３……Ａｉ等，斷面間距為Ｌｉ。則總的填挖方量為：式中：Ａｉ－１和Ａｉ分別為第ｉ段起斷面和終斷面的填挖方面積；Ｌｉ為斷面間距；Ｖｉ為填挖方量。適用范圍？設(shè)橫斷面面積分別是Ａ１、Ａ２、Ａ３……5三、方格網(wǎng)法的計算原理及適用范圍

計算原理？

方格網(wǎng)法是根據(jù)設(shè)計高程和實測地面點坐標(biāo)將待計算的區(qū)域劃分為若干個方格，每個方格按照長方體的體積計算填挖方量，最后累計得到該范圍內(nèi)填方和挖方的總土方量。系統(tǒng)首先將方格的４個角上的高程相加（如果沒有高程，則通過周圍高程內(nèi)插出其高程），取平均值與設(shè)計高程相減。然后根據(jù)方格的邊長得到每個方格的面積，再按長方體的體積計算公式得到填挖方量，總的土方量等于各方格土方量的和：式中：Ｈｉｊ表示第ｉ行ｊ列的方格網(wǎng)的高差；ａ、ｂ為方格網(wǎng)邊長；ｎ為測區(qū)方格的個數(shù)。三、方格網(wǎng)法的計算原理及適用范圍計算原理？6

適用范圍？

方格網(wǎng)法適用于大面積土方量的計算，尤其是地形起伏較小、坡度變化較緩的區(qū)域。由于它簡明直觀、通用性強，可以生成挖填線，委托方一般要求用方格網(wǎng)法計算。但由于方格網(wǎng)法是?。磦€角上的高程來計算方格網(wǎng)的體積，因此對于變化較大的地形來說，計算精度會降低。理論上方格網(wǎng)法采用的方格密度越大，土方量計算就越接近實際值，精度也會越高，但其工作量會顯著增長，從而不利于工作效率的提高。適用范圍？7四、采用ＤＴＭ的兩期土方量計算方法簡介

兩期土方計算指的是對同一區(qū)域進(jìn)行了兩期測量，利用兩次觀測得到的高程數(shù)據(jù)建模后疊加，計算出兩期之中的區(qū)域內(nèi)土方的變化情況。因此，根據(jù)兩期法的原理，可以將同一區(qū)域內(nèi)的原始地形和設(shè)計地形看作是該區(qū)域兩個不同時期的地形。在計算前，分別對實測地形和設(shè)計地形分別建模，即生成ＤＴＭ模型，然后采用ＤＴＭ法土方計算中的計算兩期土方量得到場地的挖方量和填方量。

四、采用ＤＴＭ的兩期土方量計算方法簡介8一、DTM法操作

步驟一：打開cass程序進(jìn)入軟件界面點擊繪圖處理，點擊【改變當(dāng)前圖形比例尺】，根據(jù)需要設(shè)置繪圖比例尺（在這里我們輸入比例尺為1:1000）。操作一、DTM法操作步驟一：打開cass程序進(jìn)入軟9步驟二：點擊【繪圖處理】，點擊【展高程點】，選擇數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行展點。步驟二：點擊【繪圖處理】，點擊【展高程點】，選擇數(shù)據(jù)文件，進(jìn)10步驟三：命令行域輸入pline命令，將計算區(qū)域的外圍點連成封閉的復(fù)合線。（注意：復(fù)合線一定要閉合，否則，將無法進(jìn)行計算）步驟三：命令行域輸入pline命令，將計算區(qū)域的外圍點連成封11步驟四：點擊【工程應(yīng)用】菜單下的【

DTM法土方計算】，選擇【根據(jù)圖上高程點】計算，然后選定范圍線（即步驟三中的復(fù)合線）。步驟四：點擊【工程應(yīng)用】菜單下的【DTM法土方計算】，選擇12步驟五：

輸入設(shè)計的場平標(biāo)高。步驟五：輸入設(shè)計的場平標(biāo)高。13步驟六：根據(jù)輸入框命令，點擊計算結(jié)果顯示區(qū)域的左下角。步驟六：根據(jù)輸入框命令，點擊計算結(jié)果顯示區(qū)域的左下角。14計算結(jié)果：在圖中就可以看到計算所需的數(shù)據(jù)（平場面積、最大高程，最小高程，平場標(biāo)高、挖方量、填方量）計算結(jié)果：15

Dtmtf.log文件可以在高程數(shù)據(jù)點文件中找到，里面有具體對應(yīng)三棱體的數(shù)據(jù)（點位坐標(biāo)，高程，填挖方數(shù)據(jù)）和總的方量數(shù)據(jù)。詳細(xì)結(jié)果Dtmtf.log文件可以在高程數(shù)據(jù)點文件中找到，里16二、斷面法操作步驟一：打開cass程序進(jìn)入軟件界面點擊【繪圖處理】，點擊【改變當(dāng)前圖形比例尺】，設(shè)置繪圖比例尺（在這里我們?nèi)匀惠斎氡壤邽?:1000）。二、斷面法操作步驟一：打開cass程序進(jìn)入軟件界面點擊【繪17步驟二：通過對原始數(shù)據(jù)的展點、畫圖。通過pl線，指定線路起始點、必要轉(zhuǎn)點和終點。步驟二：通過對原始數(shù)據(jù)的展點、畫圖。通過pl線，指定線路起始18步驟三：點擊【工程應(yīng)用】菜單，選擇【公路曲線設(shè)計】，點擊【要素文件錄入】。根據(jù)命令欄提示，選擇坐標(biāo)定位。步驟三：點擊【工程應(yīng)用】菜單，選擇【公路曲線設(shè)計】，點擊【要19步驟四：點擊要素文件名瀏覽，輸入要記錄的文件名字，確定。步驟四：點擊要素文件名瀏覽，輸入要記錄的文件名字，確定。20步驟五：起點信息，點擊拾取，在圖上選取道路起點坐標(biāo)，然后選擇交點信息，依次選擇交點信息并插入，并確定。步驟五：起點信息，點擊拾取，在圖上選取道路起點坐標(biāo)，然后選擇21步驟六：點擊【工程應(yīng)用】菜單，選擇【公路曲線設(shè)計】，點擊【要素文件處理】。根據(jù)提示，選取要素文件名，采點坐標(biāo)文件。確定步驟六：點擊【工程應(yīng)用】菜單，選擇【公路曲線設(shè)計】，點擊【22步驟七：根據(jù)命令欄提示選擇（1）精確取偏角值，在圖上合適位置左擊鼠標(biāo)，及可以看到逐樁坐標(biāo)及平曲線曲線要素。步驟七：根據(jù)命令欄提示選擇（1）精確取偏角值，在圖上合適位置23步驟八：點擊【工程應(yīng)用】，【生成里程文件】，【縱斷面線生成】，【新建】，確定。步驟八：點擊【工程應(yīng)用】，【生成里程文件】，【縱斷面線生24步驟九：選擇縱斷面線，輸入合適的橫斷面寬度，并確定。步驟九：選擇縱斷面線，輸入合適的橫斷面寬度，并確定。25步驟十：然后點擊【工程應(yīng)用】，【生成里程文件】，【由縱斷面生成】，點擊【生成】命令，確定。步驟十：然后點擊【工程應(yīng)用】，【生成里程文件】，【由縱斷26步驟十一：根據(jù)圖上界面，輸入對應(yīng)的高程點數(shù)據(jù)文件，生成的里程文件名，里程文件對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。并確定。步驟十一：根據(jù)圖上界面，輸入對應(yīng)的高程點數(shù)據(jù)文件，生成的里程27步驟十二：點擊【工程應(yīng)用】，【橫斷面法土方計算】，【道路設(shè)計參數(shù)文件】。步驟十二：點擊【工程應(yīng)用】，【橫斷面法土方計算】，【道路28步驟十三：輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊保存。然后關(guān)閉界面。步驟十三：輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，點擊保存。然后關(guān)閉界面。29步驟十四：點擊【工程應(yīng)用】，【斷面法土方計算】，點擊【道路斷面】，并確定。步驟十四：點擊【工程應(yīng)用】，【斷面法土方計算】，點擊【道路30步驟十五：輸入對應(yīng)里程文件，橫斷面設(shè)計文件，路寬，確定。步驟十五：輸入對應(yīng)里程文件，橫斷面設(shè)計文件，路寬，確定。31步驟十六：軟件自動生成縱斷面高程，及橫斷面圖。步驟十六：軟件自動生成縱斷面高程，及橫斷面圖。32步驟十七：點擊【工程應(yīng)用】，【斷面法土方計算】，【圖面土方計算】，選擇所生成的橫斷面。步驟十七：點擊【工程應(yīng)用】，【斷面法土方計算】，【圖面土33計算結(jié)果：土方計算表。計算結(jié)果：土方計算表。34三、方格網(wǎng)法操作步驟一：設(shè)置繪圖比例尺（方法同上）步驟二：點擊【繪圖處理】，點擊【展高程點】，選擇高程點數(shù)據(jù)文件。三、方格網(wǎng)法操作步驟一：設(shè)置繪圖比例尺（方法同上）35步驟三：步驟一輸入PL線把范圍閉合。步驟三：步驟一輸入PL線把范圍閉合。36步驟四：點擊【工程應(yīng)用】，【方格網(wǎng)法計算土方】。選擇范圍線，根據(jù)要求輸入場平標(biāo)高數(shù)據(jù)，并確認(rèn)，可以看到土方數(shù)據(jù)。步驟四：點擊【工程應(yīng)用】，【方格網(wǎng)法計算土方】。選擇范圍線37需要注意的問題１）地形數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)據(jù)采集點的密度要以能真實地反映地形的起伏變化為宜，點太少不能反映真實地貌起伏，影響土方量計算精度；點太多則增加外業(yè)工作量，造成不必要的浪費；２）進(jìn)行土方計算時，區(qū)域范圍一定要用復(fù)合線精確圈準(zhǔn)并閉合，禁止進(jìn)行擬合，因為擬合的曲線在計算時會用折線迭代，影響精度；３）利用ＤＴＭ法進(jìn)行計算時，應(yīng)對生成的三角網(wǎng)進(jìn)行必