点击上方【大水牛测绘】关注我们

在各种工程建设如铁路、公路、工业、民用建设等中，土石方量计算是一项经常性的、不可缺少的工作，且在整个工程量中，土方工程常占有较大比例。因此准确快速地计算土方量具有重要意义。根据不同情况，土石方计算可选用不同的方法。土方量计算方法有许多种，常用的有三角网法，方格网法、断面法等。这三种方法该选哪一个呢？

一、常用土石方计算方法

三角网法、方格网法及断面法

三角网法是通过生成不规则三角网，使整个计算土石方的地形形成了由三角锥组成的集合（图1）。并根据给定设计高程确定零平面。

方格网法是通过生成多边形方格网，将每个方格划分成多个三角锥，所有三角锥土方量之和即为该方格的土方量。把这些三角形分为两种情况∶一种是全挖方或全填方（图2），另一种是既有挖方又有填方（图3）。然后根据数学公式将每个不规则三角形的体积计算出来，以“+”表示填方，以“”表示挖方。最后，分别统计体积为“+”和体积为"-"的形体的体积总和，这样""的体积总和就是该地形内的挖方数，"+"的体积总和就是该地形内的填方数。

断面法土方量的计算， 通常仍采用由两端横断面的平均面积乘以两横断面之间的间距算得，称为断面法土方计算平均公式。即

方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算较为精确。

连接每个方格上的相邻两个零点，根据零线将方格划分的情况，采用相应公式来计算。

汇总，分别将填方区、挖方区所有土方汇总，得到填、挖土方总量。

二、几种算法的比较

通过对几种算法原理进行比较，可以得出以下结论：

1) 高差变化比较大地形起伏变化较大，自然地面复杂的地区；挖直深度较大，截面又不规则的地区；道路等带状地形用断面法最适合。精度高并且数据处理简单。

2) 方格网法在平坦地区有很高的精度，而且它很直观，能很清楚的反映各个格网区域内的土石方填挖量，十分方便与工程上土方调配，所以它的使用很广泛。在地形起伏不大，且地面坡度有规律范围比较大的施工场地，适合用这种方法。

3) 三角网法精度高，但在确定填挖方分界线时采用线性内插法，其计算过程中数据量大。适合在地形起伏变化特别大的区域。

另外，在实际工程上，方格网法就更有其明显的优势。传统的方格网法土石方量的测量和计算是利用水准仪、皮尺或全站仪到实地打坐标格网，测量每个坐标格网点的实地高，回到内业后，通过绘制格网，内插计算标高，逐格计算挖、填方量，经过汇总，统计出整个场地范围的挖、填方量和总方量。这种工序外业劳动强度大，内业计算烦琐，且容易出错。但随着计算机技术的发展，计算机技术与测绘技术的日益结合，和对土石方计算精度要求的越来越高，传统的计算方法正逐步被计算机所取代。它的劣势正被计算所弥补，况且它是最被人们熟知、使用最多的土石方计算方法。用方格网法计算土方量，设计面可以是水平的，也可以是倾斜的。由于它数据量小，精度高，适合各种地形场地，在实际工程中运用很广泛。

随着计算机技术的普及和使用，它的传统区位优势正凸显出来，目前市场上大多数的土石方计算软件都是运用的方格网法设计的。并且，方格网法计算的成果简单明了，能直观的反应出各个格网，各个区域的土方填挖情况，这在工程上是一个很大的方便之处。

在工程中，土方的平整紧接的一个问题就是土方的调配。合理的土方调配对减少工程投入，加快工程进度，提高工程质量有直接的关系。方格网法土方计算的成果正好填补了这个空缺，它是最能清楚的反映各个格网区域内的土石方填挖量的方法。

综上所述，方格网法是在土石方工程当中精度最高，使用最方便的计算方法。相信随着计算机技术的发展和工程实际的需求，方格网法土石方计算方法运用会越来越广泛，其计算精度也会越来越高。