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复杂地区土方量计算的一种新方法陈玉莹吴小燕庞逸群(河海大学土木工程学院南京市210098)提要该文在三角格网法和方格网法的基础上提出了一种新的土方量计算方法———三角格网+方格网法。为了提高精度,针对复杂地形采用了反距离加权插值法和三角形插值法确定边界,并通过工程实例分析了三种土方量计算方法的精度和优缺点,对实际工程中土方量计算有一定的借鉴作用。关键词土方量三角格网方格网三角格网+方格网反距离加权插值法ANewMethodofEarthworkCalculationinComplexAreasChenYuyingWuXiaoyanPangYiqun(InstituteofCivilEngineering,HohaiUniversity)AbstractBasedonthemethodoftriangulargridandgrid,anewmethodofcalculatingearthworkisproposed.Inordertoimprovetheaccuracyofcalculatingearthwork,usingthemethodofantiΟdistanceΟweightedinterpola2tionandtriangleinterpolationtodeterminebordersofcomplexterrain,andthroughtheactualexamplesofproject,theaccuracy,advantagesanddisadvantagesofthreemethodsofearthworkcalculationareanalyzed,anditwillbeareferencefortheactualearthworkcalculationtoacertainextent.Keywordsearthwork;triangulargrid;gridmesh;triangulargridandgrid;antiΟdistanceΟweightedinterpolation的土方计算过程中常常存在计算误差较大,与实际土方施工工程量偏差达到10%,有时甚至达到30%。因此,有必要针对园林复杂地区进一步研究计算方法以提高土方量计算精度。本文采用三角格网法、方格网法、三角格网+方格网法进行土方量计算及精度分析。1引言工程建设中,不管是工业与民用建筑、道路建设还是其它工程建设,尤其是园林景观工程项目常需要将自然地貌改造为水平的或者一个或几个坡度的场地,以便适于布置各类建筑物和构筑物,这些都涉及到土石方的开挖与回填量的计算问题。土石方工程量的计算,实际上就是计算设计标高与自然地面标高之间的土石方体积。土石方量的计算是工程费用概算及方案选优的重要因素,其计算模型的选择直接影响到工程的成本。实际工程中土方量计算区域的地形往往比较复杂,以致稀疏的样本点不能准确地反映其地形特征,拟合出的模型失真,土方量计算结果也因此受到了影响。为了使土方计算结果更为精确,必须对观测点进行加密。目前,进行土方计算主要有方格网计算法(DTM法)、等高线计算法、断面计算法2、三角棱柱计算法。在各种计算方法中常用到一些插值方法计算坐标点的高程,如加权平均法插值、样条插值等。在土方计算和高程插值方面的研究已经比较成熟,但应用到园林景观工程2计算原理211三角格网法由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X、Y、Z)和设计高程,通过生成三角网来计算每一个三棱柱的填挖土方量,最后累计得到指定范围填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有3种方法:根据坐标文件计算、根据图上高程点计算、根据图上三角网计算。由DTM生成的模型能够与地面有较好的拟合,本文就是基于根据坐标文件计算这个方法,由Delaunay三角网中三棱柱体积的累加来计算土方量的。具体方法是利用地面离散的高程点通过一定的算法连接成空间三角网结构的地面模型,此过程为建立三角网DTM过程。建立三角网DTM的原始数据为数字化地形图中已知测设点和根据地形特征加作者简介:陈玉莹(1983-),女,硕士研究生,土木工程专业。收稿日期:2009-06-26勘察科学技术2009年第6期54密的特征点的三维坐标2。Delaunay三角网中三棱柱体积的累加来计算土方量的方法如下,由高程点构成的三角格网中的每个三角形与参考面构成三角棱柱,如图1(a)所示,通过计算每个三角棱柱体积累加可得到所有土方量。标高,计算方格网的平均标高及面积S。平均标高可按下述几种方法计算:1)算术平均法。将格网的四个角点高程相加求和,除以点的总数即为平均标高。2)加权平均法。将每个方格的4个角点高程取平均即得该方格的平均高程。各方格的平均高程加在一起,除以方格数,即为该方格网的加权平均高程。各网点在计算