南方CASS軟件在土方量計算中的應用

魯昕宜

LU Xin-yi

南方CASS軟件在土方量計算中的應用

魯昕宜

LU Xin-yi

土方量計算作為建筑工程施工的核心，其預算直接影響到工程費用預算和方案的選擇，對工程項目建設起到促進作用。因此，論文主要從土方量計算方法出發，分析了南方CASS在土方量計算中的應用和實例，以供業界參考。

南方CASS；土方量；計算

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.004

1 引言

土方量計算在建設工程項目土方工程中占據重要地位，是計算工程費用與選擇合適的工程施工方案中不可缺少的條件，直接影響到工程建設造價。設計單位與建設方通常會把土方量計算當成時間、效益和費用的平衡點，但是，由于土方量計算方法出現偏差與開挖后不可復原的特點，極易引起糾紛，為了降低誤差與糾紛出現概率，科學選擇土方量計算方法，對土方量進行精確計算，是專業人員需要認真對待的問題。

2 土方量計算方法

2.1 傳統土方計算方法

2.1.1 斷面法

斷面法主要包括道路斷面、任意斷面和場地斷面等計算方法，計算操作較為復雜。例如，在地形比較復雜的起伏變化大，或者地勢狹長，需要挖填深度大，屬于不規則地段，可使用該方法進行測量，以提升測量準確度，如表1所示。

2.1.2 等高線法

等高線法主要應用在缺乏采集數據或者經過掃描矢量后所獲得的數據計算，其精確度要求較低，對工程量進行概算時使用。例如，在計算任意2條等高線之間的土方量時，可使用等高線法進行計算，但是選擇的等高線需要閉合，才能對2條等高線所在區域面積進行計算，以此測量高差[1]。

表1 斷面法土方量計算

2.1.3 區域土方量平衡

區域土方量平衡功能一般適用于場地平整區域，當場地的土方處在平衡狀態時，開挖土石方后，就和填方量數據吻合。例如，以填挖方邊界線為界，開挖高處的土石方后，將其填埋在比較低的位置，就可以實現區域的平整。這一方法的使用能夠減少運距，節約工程費用。

2.2 現代土方量計算方法

DTM地面數字模型的建立是土方量計算中較為常見的方法，主要是利用實測高程特征點，建立關聯和不規則的數字三角模型，然后特征點與線會根據地形變化不斷改變。其測量數據具有真實性、可靠性、精度高等特點，能夠適用于各種地形。當前，較為成熟的土方量計算方法主要有南方和鴻業兩款軟件，二者各有特色，但是，基本計算方式工作原理相同，而南方CASS是我國應用較為普遍的軟件，在土方量計算中具有獨特之處[2]。

3 南方CASS在土方量計算中的應用

3.1 DTM法

DTM法是在野外實測特征碎部點，通過外業收集的計算數據，建立DTM數據模型后，生成三角網便可對每個三棱錐外填方量進行計算，最后獲得的數據即是規定的填方與挖方中的土方量。其圖形模型的建立比較真實，具有較高精確度，但是，由于數據采集量較大，在野外測點的要求比較嚴格，加大了建模的難度。

當前，南方CASS的DTM法計算主要包括以下幾種。（1）按照坐標數據計算。在計算土方區域中用閉合復合線標注出來，按照電腦提示在圖上選擇“邊界線”，輸入相應的坐標數據，確認后即可獲得計算結果。（2）按照圖上高程點計算。先按照野外實測地形特征點數據，根據比例尺展繪制高程點，然后在計算土方區域中用閉合的復合線標注出來，最后按照計算機提示進行操作。（3）按照圖上的三角網計算。確定封閉計算區域，按照計算區域中的高程點建立DTM模型，生成三角網后，按照地形的具體情況，刪除或者添加已有的三角形，讓測量結果接近實際地形。（4）兩期間土方計算。兩期間土方計算是指在同一個位置測量2次以上，通常測量的是施工開挖前、后，通過2次測量獲得的高程數據建模后累計，以此計算這一區域中土方變化的情況。例如，在計算過程中，首先在計算區域前、后2次測量點高程數據文件中建立模型與設計單獨的高程數據文件，然后在CASS軟件中按“工程應用—DTM法土方計算—計算兩期間土方”步驟操作，按下回車鍵即可獲得計算數據。

3.2 方格網法

程序中方格網計算主要是按照野外實地測定地面點高程數據與設計高程，利用CASS軟件設計好方格寬度的方格網后，對每個方格內部的填挖方量進行計算，最后獲得的數據累計起來即是規定范圍內需要填方與挖方的土方量，以此繪制出填挖方的分界交匯處。例如，在計算土方量時可將方格網方的設計面設計成平面、三角網、基準點斜面和基準線斜面，然后再選擇計算區域中“高程點坐標數據文件”選擇設計面，如果設計面為平面，在“方格網寬度”這一欄中設計需要的方格網規格，按照數據采集精度選擇合適的土方量計算精度，輸入設計高程；如果設計面為斜面，可選擇“基準點”與“基準線”在圖上采集數據，也可按照設計數據輸入計算條件。如果土方工程中設計面不是平面和斜面時，場地開挖或者回填后會變得參差不齊，這時可在設計面選項中選擇“三角網文件”，輸入三角形文件后，按照確定的“方格寬度”來計算土方量。通過建立正確的方格網，選擇合適的計算公式后，單擊“確定”就會獲得相應的土方計算圖。

3.3 FGWTF-GETPT命令

在工程建設過程中工作人員會按照建設項目軸線方格網進行合理布局，建立一個施工坐標系，通過施工坐標系之間的關系來設計土方填挖的方格網，達到實地放樣和打樁采集高程目標。例如，在南方CASS“工程應用”中計算方格網土方量時，方格網或按照CAD界面橫軸和縱軸作為填方橫軸的方向，這樣計算結果就無法與設計的方格網重合，設計方為了獲得直觀數據，通常會將結果方格網和設計方格網聯合起來，然后在計算土方量的南方CASS界面中，選用計算封閉區域，將“FGWTF-GETPT”命令錄入命令行中，根據提示內容確認方格網的方向，以此實現計算機計算結果方格網和設計方格網重合的目的。

4 應用實例

某單位進行地質災害治理工作，主要是按照單位安排的內容，對清表、削坡、擋土墻、植被和培土工程項目中的清表與削坡的土石方量進行計算，其中，土石方松散指數按照1.15計算。由于該治理工程項目的面積較小，地形破碎、坡坎和坑塘為40%，沒有通過初設地形圖，而是在土石方工程上利用水準儀按照20m方格網進行實際野外地形的采集工作，為土石方計算奠定扎實基礎。通過單位的前期計算準備工作，施工后與施工前的計算對比，最后計算數據的總填方為54.7萬m3，總挖方為5.0萬m3，和施工方記錄的相關數據對比偏差在8%左右，實現了預期目標。

5 結語

隨著我國經濟的發展，工程建設項目的增加，土方量計算已經成為測繪計算工作人員工作中必不可少的一部分，因此，在測量過程中，應詳細分析地形情況，從多方面出發，通過分析比較，選擇合適的土方計算方法，減小誤差，從而提升測量準確度。

【1】李子坡.南方CASS軟件土方量計算的應用[J].科技與企業，2015 (8)：105-106.

【2】張士健.南方CASS方格網法土方量計算的應用[J].房地產導刊，2013(18)：121-121.

Application of South CASS Software in Earthwork Calculation

（撫順職業技術學院，沈陽 113006）
(Fushun Vocational Technology Institute，Shenyang 113006，China)

As the core in building construction,the budget of earthwork calculation directly affects project cost budget and the scheme choice,and can promote the engineering projects.This article mainly starts from the calculation method of earthwork,and analyzes the application and examples of South CASS in earthwork calculation,to offer reference for the industry.

South CASS;earthwork;calculation

TU198

A

1007-9467（2016）09-0007-02

2016-09-06

魯昕宜（1983～），女，遼寧撫順人，講師，從事建筑工程測量管理與研究。