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简述土方量计算原理与方法 　　摘要：述土方量计算的常用方法和原理,介绍利用南方Cass软件进行土方量计算的操作流程。在此基础上,结合工程实例,总结应用经验,提出进行精确土方量计算应注意的相关事项。 关键词：南方CASS9.1 ；土方计算 中图分类号：TV74 文献标识码：A 随着国民经济建设的发展．各种工程项目不断增多。工程施工前的土地平整也相应增多 土地平整中常常需要计算土方量。以便控制施工进度．同时作为预算的依据。常见内业计算有方格法、等高线法、断面法和数字高程模型(Digital Elevation Model。简称DEM)法等。不同的计算将产生不同的结果。如何规范土方计算【1】．需要对计算过程进行研究．特别是现在．测量仪器越来越先进。计算机也已经全面普及．各种土方计算软件更是层出不穷。评价软件的计算结果，具有现实意义 CASS7．0成图软件是基于AutoCAD平台技术的数字化测绘数据采集系统，主要包括地形成图、地籍成图、工程应用三大领域．其中．工程测量模块中提供以上四种土方计算的功能。本文探讨应用CASS7．0软件进行土方测量计算的方法和过程。可为日后工程土方测量计算提供借鉴作用。 一、土方量计算的原理和方法。 1土方量计算的原理 求取地表物质体积差是土方量计算的目标，而其关键在于对原始地形和改造后地形的表述。改造后地形是人为设计的结果，而且往往是规则的，易于清楚准确的表述出来，原始地形的表述则存在一个矛盾，地表是由无数个点组成的表面，而我们所获得的只是离散的有限数据。因此对于原始地形的任何表述只能是模拟和近似。各种模拟和近似的方法，都是基于地表连续和渐变的假定，这也是连续和渐变这一朴素的哲学思想在地理学领域的应用。微积分就是描述连续变化的数学方法，这里通过其借鉴思维方法，将研究区域分成微小的单位，并在地表渐变的假定下将各微元的地形，分别求取各微量元体积差，然后求和，就得到总的土方量。 2土方量计算的方法 比较经常的几种计算土方量的方法有：方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。 1、断面法 当地形复杂起伏变化较大，或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土方量计算。当地形复杂起伏变化较大， 或地狭长、 挖填深度较大且不规则的地段 ， 宜选择横断面法进行土方量计算。这种方法计算时比较直接 ， 一般当横截面比较规则时，在呈多边形 的情况下， 通常采 用该方法 。 1.绘制倾斜面的设计等高线 按设计等高线的等高距与所用地形图等高距相 同， 方向与斜 边垂直的原则， 定出设计等高距 h=1 m， 根据坡度与平距 的关系式设计等高线。 2 绘出填挖边界线 连接同名高程的地形等高线与设计等高线的交点， 即得挖填边界线。并用加绘短线的方法区别， 短线指向填方。 3 绘制断面图 先确定断面的方 向和间距 ： 平整成斜面时， 断面方向应与设 计等高线平行； 平整成水平面时 ， 断面方向应与地形等高线垂直。断面间距应依地形复杂程度和土方估算精度而定。地形复杂或估算精度要求较高 ， 则间距宜小， 反之可大， 一般可选择 2 0 m～5 0 m。 4 计算土方量 2、方格网法计算 1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。具体做法如下： 1.建立地形的坐标方格网，方格网的一边与地形等高线或场地坐标网平行，大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确定，边长一般常采用20m×20m或40m枷m(地形平 坦、机械化施工时也可采用100m×100m)。 2求出方格各个角点的自然标高、设计标高以及施工高程。计算零点位置，在每相邻的填方点和挖方点之间总存在一个零点，零点的确定方法如图1：图1零点的确定方法。 零点确定方法 式中： Xt:一零点据填方角顶的距离； Xw:零点据挖方角顶的距离； Ht:填方高度 Hw:挖方高度： a一方格边长。 3.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。 3、DTM法（不规则三角网法） 不规则三角网(TIN)是数字地面模型DTM表现形式之一，该法利用实测地形碎部点、特征点进行三角构网，对计算区域按三棱柱法计算土方。基于不规则三角形建模是直接利用野外实测的地形特征点(离散点)构造出邻接的三角形，组成不规则三角网结构。相对于规则格 网，不规则三角网具有以下优点： 三角网中的点和线的分布密度和结构完全可以与地表的特征相协调，直接利用原始资料作为网