斷面法在河堤土方測量計算中的應用

王國現 魯玉芬

1 概述

河堤工程的土方量測量計算在南方區域是比較常見的。在每項工程施工前必須對土方量進行預算,它直接關系到工程的費用和方案選優,所以土方量的計算一定要精確和符合實際。土方量計算的基本方法有斷面法、格網法、DEM數字高程模型法、區域土方量平衡法和平均高程法等,在實際應用中,不同計算方法計算的精度不同,適用的范圍也不一樣。本文講述了我市扁擔河(起于東梁王村排灌站,終至紅光汪家村,全長1 000 m)河堤工程土方測量計算采用斷面法。

2 斷面法原理

斷面法土方測量計算是應用平均斷面法計算公式:V=(S1+S2)×L/2,其中,V為填方或挖方土方量;S1,S2分別為相鄰第一斷面、第二斷面的填方(或挖方)面積;L為相鄰兩斷面的距離。

3 測量計算過程

在通常的斷面法測量土方量中,我們應用水準儀和皮尺等工具,但隨著測量技術的不斷進步,我們可以直接利用先進的GPS和全站儀進行觀測。這樣不僅能提高效率,也能減少誤差。

表1 扁擔河(坡度1∶3和5 m二臺子)橫斷面數據表

1)外業數據采集。根據甲方的要求及某設計院設計的河堤的斷面,在出外業前,我們根據圖紙上的樁號和對應的坐標,將其設計中心線的中樁坐標數據導入至RTK中,然后在外業直接利用徠卡RTK和我院GPS基站現場放樣中樁,再利用全站儀測量地形和高程點。在測量的過程中,我們的作業應符合《城市測量規范》的要求。在外業數據測量完后,我們應現場測出設計斷面區域內的水塘深度和淤泥厚度,以便在作斷面時應用。最后將全站儀中的原始觀測數據利用快捷通軟件傳輸到電腦上去,再用南方Cass7.0繪圖軟件繪成1∶1 000數字化地形圖。在高程注記時,一定要注意高程點所在的點位,以免帶來不必要的錯誤和誤差,且在變坡處要加適當的高程點,如圖1所示。2)計算時布置橫斷面,斷面一般要垂直于等高線,或者垂直于主要在多數車間的長軸線。斷面的多少應根據設計地面和自然地形復雜程度及設計精度要求確定。在地形變化不大的地段,可少取斷面。相反,在地形變化復雜,設計精度要求較高的地段要多取斷面。本項目:扁擔河河堤工程,其斷面可采用每段20 m,部分區域應適當加密,斷面的寬度應依設計的斷面,且原地貌的橫斷面數據與設計斷面的數據要一一對應,然后將此兩數據輸入我院自編的軟件程序中,輸完數據后要仔細檢查,以免出錯,如圖2所示。3)根據軟件程序直接繪制出每個斷面的斷面圖(虛線為設計斷面,實線為原地貌的斷面),斷面的縱橫向比例尺可根據圖紙和實際的需要進行設置,如表1所示。4)計算出每段土方量值和總填挖量,如表 2所示。5)土方量計算成果的打印,包括所測量區域的1∶1 000數字化地形圖、原始斷面數據和設計斷面數據、原地貌和設計斷面圖及每段土方量值和總填挖量值。

表2 扁擔河(坡度1∶3和5 m二臺子)橫斷面土方數量表

4 結語

斷面法不僅在河堤工程土方測量計算中發揮很大的作用,而且在其他的地形復雜、狹長帶狀道路工程土方測量計算中也能很好的應用。

[1]CJJ 8-99,城市測量規范[S].

[2]井生瑞.總圖設計[M].北京:冶金工業出版社,1988.