關于土石方計算的幾種方法比較分析

高紅巖

摘要：本文介紹了三種土石方計算的方法，即DTM（Digital Terrain Model）法土方計算，兩期間土方計算，3Dmine三角網建模計算。對同一數據模塊（見圖1）利用上述三種計算方法計算出的數據進行對比分析，進而分析每種計算方法的適用性。

關鍵詞：DTM法土方計算 兩期間土方計算 3Dmine三角網建模

引言： 隨著采場境界的不斷外擴，采場作業面積大，標段多，臺階多，內業數據處理量大，這就需要對算量軟件進行合理選擇，一方面保證數據的準確性，另一方面可以大大提高工作效率。本文通過對同一作業區域分別采用三種計算方法，計算出各自計算結果，通過比較分析，針對不同作業性質，選擇合適的計算方法。

1、DTM法土方計算

由DTM模型來計算土方量是根據實地測定的地面點坐標（X，Y，Z）和高程，通過生成三角網來計算每一個三棱錐的填挖方量，最后累計得到指定范圍內的挖方和填方的土方量。CASS7.1》工程應用》DTM法土方計算（新地形）》根據圖上高程點》平場標高設定為0，邊界采樣間距設定為5》得出該平場標高下的填方量，同理得出同一平場標高下老地形的填方量，兩表填方量之差即為該區域兩次驗收期間的挖方土方量。即V=359713.8-351577.0=8136.8立方米。見圖2。

2、兩期間土方計算

兩期間土方計算指的是對同一區域進行兩期測量，利用兩次觀測得到的高程數據建模后疊加，計算出兩期之中的區域內土方的變化情況。計算前，首先對該區域新老地形分別進行建模，即生成DTM模型，并將修繪好的模型保存起來然后點取CASS7.1》工程應用》DTM法土方計算》計算兩期間土方量》命令區提示：第一期三角網：（1）圖面選擇（2）三角網文件（2）

第二期三角網：（1）圖面選擇（2）三角網文件（2）

選定區域邊界后，系統會彈出計算結果V=挖方量-填方量=9004.6- 985.7=8018.9立方米

說明：第一期為老地形，第二期為新地形

3、3Dmine三角網建模

利用3Dmine礦業工程軟件進行露天礦采剝工程量的計算，經實踐證明已凸顯其優越性，尤其對于分臺階計算工程量，大大減少了內業數據處理量。首先修繪地形圖，利用新老地形分別進行建模，3Dmine礦業工程軟件》表面》體積計算》三角網法》點選作業區域邊界

生成的體積報告顯示V=凈挖方=挖方體積-填方體積=9150.53- 1107.3=8043.24立方米。見圖3

4、數據比較分析

以上為通過對同一作業區域運用以上三種方法得出的數據，若以3Dmine算法得出的數值為真值，用第一種算法得出的相對誤差為（8136.8- 8043.24）/8043.24*100%=1.16%，用第二種算法得出的相對誤差為│（8018.9- 8043.24）│/8043.24*100%=0.30%，綜上可知，對于采場面積大，作業位置多，臺階多的區域，宜優先選擇3Dmine三角網建模，DTM法土方計算和兩期間土方計算可作為對于3Dmine軟件算出的數據有異議的情況下的檢核，同時，對于小范圍和不分臺階區域可選擇DTM法土方計算和兩期間土方計算，操作相對簡便。

參考文獻

[1]劉建波.DTM法提高土方計算精度的應用技巧. 今日科苑. 2009年18期

[2]劉建英. 南方CASS軟件土方量計算方法的探討以及特殊地貌土方量的計算.城市勘測. 2008年第5期

[3]李殷、朱益虎. 2006 DTM在土方計算中的應用. 地礦測繪