淺談CASS軟件下土方量的計算方法

王炳旸黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應用研究所

淺談CASS軟件下土方量的計算方法

王炳旸
黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應用研究所

摘要：CASS軟件中提出了很多計算土方量的方法，能夠在保證精度準確的情況下，使每種方法都能夠在相應的環(huán)境下具有一定的優(yōu)勢。本章在工程實踐過程中，探討了在以計算方法為前提下，將每種方法的用法及目前的狀態(tài)進行分析，并結(jié)合國內(nèi)及國外的相關產(chǎn)業(yè)總結(jié)了計算過程中應該注意的問題。由實踐得出CASS軟件具有一定的局限性，雖然能夠具有多種計算方式，但是卻無法直接計算魚塘、蝦池等具有一定特殊性的回填土方量，因此，文章針對這一類問題進行了進一步的探討，針對類似于該類型的回填土方基礎上建立修筑人工河、湖等工程，并提出相應的解決措施。

關鍵詞：CASS軟件；土方量；計算方法；措施

前言：

回填土方的修剪工程中對于土方工程有著重要的影響，不僅能夠計算出工程所需成本，還能夠優(yōu)化選擇方案，其目的不僅僅是為了項目工程在建設的過程中能有相關的數(shù)據(jù)進行對照，同時對于工程建設需要花費的資金也有著重要的影響。建設與設計單位主要是將土方量中所計算出的結(jié)果作為工程施工需要費用、耗時以及效益的一個參考值。土方在實際的計算過程中計算數(shù)值必然會于實際標準數(shù)值有著一定的偏差，而且工程開挖工作開展后后期復原情況是非常困難的，這樣情況很容易導致建設單位與施工方產(chǎn)生一定的矛盾問題，為工作的有效開展造成十分不利的影響。所以在實際工程中一定要嚴格控制該矛盾問題的產(chǎn)生，當然降低問題發(fā)生最有效的途徑就是選擇科學、適應當前工程的計算方法，按照相應的技術規(guī)范精確地計算出出土方量。

1.土方計算常用基本方法

1.1傳統(tǒng)土方計算方法

在傳統(tǒng)的計算方法中，主要以地形為基礎，建設的項目主要針對地形進行修建，并建起建筑物。在施工過程中，無論哪種建筑物，在施初期都會進行土方填挖工程，在傳統(tǒng)的土方計算方法中，經(jīng)常使用到的方法是方格網(wǎng)法、等高線法以及斷面方法。一下是介紹對于幾種傳統(tǒng)的計算方法的具體介紹：

1.1.1方格網(wǎng)法

方格網(wǎng)法根據(jù)格網(wǎng)的形狀不同分為四棱柱體積法和三棱柱體積法。方格網(wǎng)法適用于建筑區(qū)域面積廣泛，建筑區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化小的建筑場地。方格網(wǎng)法的特點是簡便直觀、易于掌握、通用性強、適用面廣，但美中不足的是復雜地形的土方量計算精度相對不高。方格網(wǎng)法是很多業(yè)主單位青睞的方法，因為可用筆或計算器直接進行復核。建筑區(qū)域面積廣泛，建筑區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化小的建筑場地。

1.1.2等高線法

等高線法主要適用于場地地形處于高低起伏較大的情況，這時利用方格網(wǎng)法的計算方式時會產(chǎn)生較大的誤差，因此，利用等高線法利用圍成的面積與等高距之間的關系進行計算，能夠準確的計算出土方量。

1.1.3斷面法

斷面法比較適用于地形為狹長的場地計算，主要是以某一個固定的方向為目標，利用一定的間距向垂直的方向獲取斷面的數(shù)據(jù)，并利用斷面的面積與斷面的間距來計算出這兩端斷面之間的土方量。

1.2現(xiàn)代土方計算方法

現(xiàn)代土方的計算方法中有很多種，都是利用現(xiàn)代化的先進技術手段進行計算的，能夠利用有效的數(shù)據(jù)進行準確的計算?，F(xiàn)代土方計算方法中，建立DTM地面數(shù)字模型是其中一種方法，能夠利用測量的實際高程的特點，來虛擬構(gòu)造出與其具有一定關聯(lián)的、不規(guī)則的三角形的數(shù)字模型，其特點、形狀與線的狀態(tài)主要依據(jù)地形的變化，而數(shù)據(jù)是根基實際的測量所得。具有一定的真實性與可靠性，并且計算的精度高，適用于多種具有不規(guī)則變化的地形。在該方法的計算過程中，能夠應用計算機技術進行處理，并提出大量的數(shù)據(jù)。現(xiàn)代化計算方法的軟件發(fā)展較快的主要有鴻業(yè)、CASS等。其各有各自的特點，但是計算方式大致相同。CASS軟件在國內(nèi)屬于較成熟的軟件，不僅在國內(nèi)廣泛應用，還在計算方法中為土方的計量取得了一定的成就。

2.CASS土方計算方法

2.1方格網(wǎng)法

(1)選擇計算區(qū)域

應該封閉的區(qū)域，導入“高程點坐標數(shù)據(jù)文件”，選擇設計面:當設計面為平面時，在“方格寬度”一項中輸入設置的方格網(wǎng)規(guī)格，依據(jù)數(shù)據(jù)采集精度和土方量計算精度選擇，輸入“目標高程”即設計高程。當設計面為斜面時，有“基準點”和“基準線”兩種方法，其原理相同，計算條件不同，可以在圖上拾取，也可以依據(jù)設計數(shù)據(jù)輸入，土方工程中比較常見的設計面非平面也非斜面時，或場地經(jīng)開挖或回填后變得雜亂無章，可以在設計面選項中選擇“三角網(wǎng)文件”，導入三角形文件，依照確定的“方格寬度”即可計算出土方量。

(2)計算結(jié)果

經(jīng)過正確的建網(wǎng)和選擇合適的計算文件后，點擊確定即可自動生成土方計算圖。

2.2DTM法

當?shù)匦螚l件變化較大，場地起伏破碎，這時采用DTM法土方計算比較符合實際。DTM是在野外實測特征碎部點，以外業(yè)所采集的測量數(shù)據(jù)為基礎，建立DTM模型，然后通過生成三角網(wǎng)來計算每一個三棱錐的挖填方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。

3.注意事項

(1)計算范圍選擇

各種計算方法中都需要根據(jù)圖面選擇出范圍線，主要作為圈定計算區(qū)域的復合線，同時需要注意閉合，不能夠進行擬合處理，主要是因為擬合處理的曲線在計算過程中容易出現(xiàn)折線的現(xiàn)象，不僅影響計算結(jié)果，還不具備一定的精確度。同時，復合線一定在實際的地形中反映出地形的狀況。

(2)關于誤差

當前，土方的計算誤差方面在各個計算方法中均存在一定的區(qū)別，使用老式的地形圖誤差達到20％之上，這種計算精度不能夠滿足目前施工單位的計算標準及其對土石方的要求。因此，建議計量單位在根據(jù)實際的地形選擇相應的計算方法。在地形平坦情況下應該采用水準的方法計算高程的數(shù)據(jù)，而在山區(qū)，地形較為嚴峻的情況下應該選擇全站儀采集，利用老式的測量方法也能夠進行補測，但是測量期間尤其要注重坡、崖、坎的測量。

(3)土石方界面

土石方的比例問題是目前測量單位及測量人員尤為糾結(jié)的狀況，針對這種情況，測量人員應該提前搜集利用鉆探、坑探等方式進行地質(zhì)刨面獲取資料，了解測量人員的意見，并在開挖過程中應該到實際地形中進行丈量，確定出合理的土石方界線，并進行分開計算。

4.結(jié)束語：

經(jīng)濟的不斷發(fā)展與科技的進步，工程項目逐漸增加，土方量計算是各個項目的基礎，并為計算測量人員提高大量的工作量，給計算人員的技術要求及方法的選擇上提出了一定的要求，只有合理的選擇計算方法，才能夠得出準確的數(shù)據(jù)。測量人員應該提高自身的技術，保證土方量計算的準確、高效。并能夠保證土方量各個單位的利益，減少糾紛的產(chǎn)生。

參考文獻：

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[2]金永剛.使用CASS繪圖軟件的幾點體會[J].中國新技術新產(chǎn)品.2012(03)