路林

摘 要：大型土石方測(cè)量及計(jì)算是運(yùn)用測(cè)量學(xué)以及遙感技術(shù)等方法對(duì)各類土石方的地形分布數(shù)量等特征進(jìn)行測(cè)量并繪圖的工作，是大型土石方施工的重要工作，包括地籍測(cè)量、地形測(cè)量、土地利用現(xiàn)狀測(cè)量、土地平整度測(cè)量、圖形算量等內(nèi)容土地測(cè)量工作，有碎部點(diǎn)數(shù)量多、精度要求高等作業(yè)特點(diǎn)，是大型土石方施工的重中之重。

關(guān)鍵詞：GPS；CAD；CASS

中圖分類號(hào)：P258 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）11-0168-01

位于延安富縣的陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）延安煤油氣資源綜合利用項(xiàng)目場(chǎng)平地基處理工程西區(qū)為典型的“削峰填谷”工程，既存在高填方，也存在高挖方，最大填方深度為70 m，最大挖除高度為120 m，山勢(shì)陡峭、坡地崎嶇，土石方測(cè)量及計(jì)算工作難度大、任務(wù)重，做好土石方測(cè)量及計(jì)算的工作，是一個(gè)需要思考的問題。

以下是筆者這三年來(lái)對(duì)大型土石方測(cè)量及計(jì)算的一些淺薄總結(jié)。

1 GPS儀器的使用

大型土石方測(cè)量最常用的儀器是GPS（全球定位系統(tǒng)），因?yàn)镚PS測(cè)量精度高、分辨率大、應(yīng)用極為廣泛，完全可以取代傳統(tǒng)測(cè)量，尤其是三維定位、地籍測(cè)量的應(yīng)用是其他測(cè)量技術(shù)不可比擬的。GPS測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)能夠克服地形、氣候、季節(jié)、通視困難等諸多不利因素的影響。而且操作簡(jiǎn)單，使用方便，一旦校正好點(diǎn)位后，不需要通視，測(cè)量速度快，效率高，每天最多可以錄入5 000個(gè)點(diǎn)位以上。同時(shí)GPS數(shù)據(jù)的錄入、儲(chǔ)存以及處理速度更加高速化，數(shù)據(jù)導(dǎo)出也方便，需要的操作人員很少，綜合效益尤為突出。對(duì)于測(cè)量精度的掌握情況來(lái)看，一般大型土石方的測(cè)量精度不低于1？誜500的比例，在測(cè)量時(shí)要注意的是亂掘地（高差在50 cm以下）一般最少15 m取一個(gè)高程注記點(diǎn)，對(duì)于坡坎，需要在坡坎頂和坡坎底分別注記高程，道路中線上每隔3米左右要注記一個(gè)高程，居民區(qū)的空地和胡同內(nèi)部要注記地形點(diǎn)，山頂、坑底、山脊、山谷等特征地方也要注記高程，便于把數(shù)據(jù)輸入電腦后，讀圖人員能夠掌握地貌情況。

2 CAD的使用

野外采集數(shù)據(jù)之后，就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，每名工程施工人員或多或少都接觸過CAD，CAD是每位工程人員都不可或缺的必備工具，因?yàn)镃AD是一個(gè)快速繪制的可視化繪圖軟件，通過各種命令、菜單欄工具、選項(xiàng)按鈕繪制出標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙或者3D構(gòu)筑物，尤其是在三維動(dòng)態(tài)顯示中包含俯視、仰視、左視、右視、主視、后視，讓所有人都能通過CAD直觀的看懂；CAD另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于距離、面積的測(cè)量，無(wú)論是2D模式或者3D模式，都可以在圖上直接測(cè)量，快速、準(zhǔn)確的計(jì)算面積、距離；對(duì)于工程造價(jià)人員來(lái)說(shuō)，CAD無(wú)疑又是一個(gè)極大的福利，通過廣聯(lián)達(dá)圖形算量（基于CAD制圖）可以很快的做出預(yù)結(jié)算，不缺項(xiàng)、不漏項(xiàng)，大小構(gòu)件都能羅列其中，就像很多造價(jià)工程人員說(shuō)的那樣：工程造價(jià)的快慢取決于在CAD中制圖的快慢。最后在計(jì)算大型土石方以前，需要對(duì)CAD有一定深度的認(rèn)識(shí)，對(duì)一些簡(jiǎn)單的快捷命令有所掌握。

3 CASS計(jì)算軟件的使用

CASS計(jì)算軟件是在CAD的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)空間點(diǎn)處理的一款常用軟件，是土方量計(jì)算時(shí)運(yùn)用的最為廣泛的一款軟件，特別是大面積且不規(guī)則的土石方開挖填方、山體方量測(cè)算中，很是方便，特別是對(duì)大地測(cè)量、地籍分界、土地規(guī)劃等復(fù)雜計(jì)算變得簡(jiǎn)單明了、化繁為簡(jiǎn)。只需要把野外測(cè)量點(diǎn)導(dǎo)入到電腦中，打開CASS軟件展開所有測(cè)量點(diǎn)，接下來(lái)你所需要的一切都交給CASS來(lái)完成，無(wú)論是地星圖還是土石方計(jì)算，都可以在CASS中信手拈來(lái)，毫不費(fèi)力。對(duì)于大型土石方的計(jì)算，不同的工程計(jì)算有不同的算法，可以根據(jù)工程特點(diǎn)選擇具有相應(yīng)算法的土方方法。

3.1 常見的算法

常見算法有：斷面法、DTM法（包括方格網(wǎng)、三角網(wǎng)等）。對(duì)于道路、鐵路、河道、渠道、大壩等帶狀、狹長(zhǎng)的土方類工程，宜采用“斷面法”進(jìn)行土方量計(jì)算，操作簡(jiǎn)單、精度高。DTM法（Digital Terrain Model，包括方格網(wǎng)、三角網(wǎng)等）適用于于大面積的土石方工程，如：機(jī)場(chǎng)、礦山、大片農(nóng)田平整等可以用DTM法來(lái)計(jì)算。DTM是數(shù)字地圖模形算法的統(tǒng)稱，最常見的是方格網(wǎng)、三角網(wǎng)和等高線，工程計(jì)算中應(yīng)用最多的是方格網(wǎng)，其次是三角網(wǎng)，等高線法主要應(yīng)用于地形陡峻的山區(qū)地形測(cè)繪。地形起伏較小、坡度變化平緩的場(chǎng)地適宜用方格網(wǎng)法，對(duì)于起伏較大坡度變化大的場(chǎng)地采用方格網(wǎng)計(jì)算精度會(huì)降低，三角網(wǎng)是最理想的算法。

3.2 CASS計(jì)算的工程中需要注意的地方

CASS計(jì)算的工程中，需要注意的有以下幾點(diǎn)：

①把GPS的數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD時(shí)，一般默認(rèn)的是DAT格式的，導(dǎo)入不成功是由于點(diǎn)號(hào)或者數(shù)據(jù)之間的間隔有問題，用TXT文件打開檢查更改，再次進(jìn)行導(dǎo)入。

②導(dǎo)入數(shù)據(jù)之后，要展開高程點(diǎn)，不能展開點(diǎn)號(hào)，否則會(huì)導(dǎo)致期斷面法、DTM法計(jì)算無(wú)結(jié)果。

③無(wú)論是方格網(wǎng)或者三角網(wǎng)計(jì)算時(shí)都要建立DTM，建立DTM時(shí)，用多線段把每個(gè)點(diǎn)依次連接起來(lái)，最后一個(gè)點(diǎn)要和第一個(gè)點(diǎn)閉合，形成完整閉合的圖形，在進(jìn)行這一步是可按鼠標(biāo)右鍵，選擇閉合即可。

④很多人用斷面法計(jì)算土方工程時(shí)，經(jīng)常遇到的問題是分不清里程文件和橫斷面文件，計(jì)算時(shí)只要記著保存的位置，里程文件的后綴是HDM，橫斷面文件的后綴是TXT格式。

⑤三角網(wǎng)計(jì)算土方工程量時(shí)，兩期三角網(wǎng)都要先選擇要計(jì)算的所有三角網(wǎng)，然后選擇三角網(wǎng)存取中的寫入文件，而不是選擇讀出文件，和實(shí)際字面理解相反，不能混淆。

⑥在輸入個(gè)別點(diǎn)號(hào)時(shí)，注意輸入坐標(biāo)時(shí)要先輸入Y點(diǎn)，再輸入X點(diǎn)，高程點(diǎn)不變，因?yàn)镃AD或CASS中顯示的X、Y順序和實(shí)際測(cè)量點(diǎn)的順序是相反的，很多人在這方面往往會(huì)進(jìn)入誤區(qū)，最后導(dǎo)致數(shù)據(jù)計(jì)算錯(cuò)誤。

⑦在計(jì)算各點(diǎn)之間的不規(guī)則面積時(shí)要注意，如果用的是單純的CAD軟件，只能計(jì)算投影面積，由于個(gè)點(diǎn)之間的高程點(diǎn)不一樣，在計(jì)算投影面積時(shí)就要對(duì)各點(diǎn)的高程統(tǒng)一編輯，都設(shè)置成一個(gè)高程點(diǎn)，才能在CAD中快速的計(jì)算出面積。如果采用CASS軟件處理面積，就可以測(cè)量出地形的實(shí)際面積，不需要更改任何數(shù)據(jù)，只需要注意是否閉合。

⑧在CASS軟件的應(yīng)用中，很多CAD的軟件圖標(biāo)都會(huì)被隱藏，而記住快捷命令就能更快的處理數(shù)據(jù)以及圖形，例如快捷命令L、ML、A、C、E、H、T、B、CO、RO、TR、explode、ddptype等，這些快捷命令能幫助制圖人員簡(jiǎn)潔、快速的繪制出所需要的圖形。

4 結(jié) 語(yǔ)

以上是筆者在日常施工中總結(jié)的一些實(shí)用技術(shù)方法，只有將理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)才能更加有效地做好工作。技術(shù)工作者在總結(jié)技術(shù)方法時(shí)，要以節(jié)省經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，以提高效率為根本，更好地服務(wù)于工程技術(shù)應(yīng)用，做一名合格的技術(shù)人員，為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己微薄之力。

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