場地平整中土方量計算方法的探討

劉金成

摘要：在工程建設施工過程中，會經常遇到土方量計算問題，而是否可以將場地平整中土方量計算的精準度保持在最佳，直接影響到后期的土方調配，建筑工程施工成本以及施工工期長短等方面。因此，為有效保障工程建設過程中場地平整時的土方量計算精準度，需要將多種土方量計算方法進行整理分析，從而找出恰當的計算方法。

關鍵詞：場地平整;土方;計算方法;探討;分析

前言

在工程建設施工過程中，土方量的測量、計算工作一直是保障工程建筑施工前編制工程量預算的重要依據之一，同時也是做好施工組織設計的依據之一。一般情況下，現在經常使用的方法有斷面法、等高線法、方格網法以及數字地面模型法等。這幾種土方量計算方法都有其各種的優缺點，在精準度、適合使用的范圍以及計算速度上都各有不同。因此，在選擇應用哪種土方量計算方法時，要結合當地情況，有針對性地選擇，從而做好省時、省力、省投入。

一、斷面法

斷面法的具體施工流程為：沿著某一垂直方面前進，每間隔一定距離后測量一個斷面高度，接著在更具測量并計算后每一個斷面的面積，計算相鄰斷面的綜合平均面積后，最后在乘以相鄰斷面間的距離，這樣得出的計算結果就是兩個相鄰斷面的土方量。按照此種方法計算測量計算后，將所有計算得到的土方量相加，就是想要知道的所有土方量了。利用此種方法進行場地平整中土方量的計算，其測量工作量大，且計算繁瑣，并且因取得的是平均值，數值容易受到測量橫斷面的質量及平整度影響，最終影響整個土方量的計算精準度。一般情況下，在場地平整開始及結尾處經常會受到土方方程結構、地形等不規則性影響，而難以測量出精準的測量數據。斷面法的優點是不需要高科技技術支持，施工原理簡單，計算也容易，簡單直觀，認可度高。但其缺點也較多，如計算得到的土方量精度較低，應用不廣，而且施工作業量大，且在計算時間速度上也較慢。更多適用于線型工程[1]。

二、方格網法

方格網法在使用時，通常需要將需要測量土方量的區域劃分成一個個規則的矩形地塊。每一個矩形地塊就是一個獨立的網格，而每一個網格中的地塊高程要相等，然后在地表網格中在繼續細致劃分，一般統稱為體積微元，而這樣的體積微元表示的地形又被簡化成一個一個的四棱柱體，其高程一般會用空間插值進行確定。在應用方格網法進行場地平整中土方量計算時，會經常采用邊長為5米到20米間長度的方格網法。另外，在地形較為復雜，或者不平坦區域較多的地方采用方格網法時，要將邊長取值縮小，從而保證土方量計算精度符合工程施工要求。方格網法的優點是可以隨著邊長取值縮小而不斷提高土方量計算結果的精度，采用機器計算土方量時速度很快，操作簡單、直觀易懂，大家對這種方法的認可度高;其缺點在與若想提高土方量計算的精度，就必須將方格網法選用的邊長縮小到最小，而這種操作方法會直接加大施工作業量，而若直接有人力計算土方量，也會因計算過程繁瑣而出現偏差。通常情況下，更適合應用與小范圍區域，且地形起伏較小的場地計算。

三、等高線法

等高線法一般是在地形圖上對高度相等的相鄰各點經過連接后組成一個閉合曲線，將地面上海拔高度也相同的各點經過連接后組成一個閉合曲線，并將其垂直投影到一個水平面上，接著在按照一定比例縮小，并繪制在圖紙上，這樣操作后就會得到等高線[2]。從另一個角度來看，不同海拔高度的水平面和實際地面的交線也可以被稱為等高線，因此，等高線是一個閉合的曲線。在知道等高線的具體數值后，只要計算出等高線圍住區域面積以及兩個等高線之間的高差后，就能將兩條等高線間所圍成的封閉區域土方量計算出，最后將所有等高線間土方量數值相加，得到的結果就是總的需要進行場地平整的土方量。等高線法的優點是采用的原理簡單易懂，計算起來非常很方便;其缺點是計算出的土方量精度最低，誤差最大，若采用機算，局限性較大，另外其對圖形的要求也較高，若將測圖過程也一起考慮，涉及到的外業施工作業量很大，而且還需要一定的機器配合使用才能得到土方量值。一般情況下適用于模擬地型測圖時代的白紙地形圖，而在相對較為復雜區域只能用于工程量的估算工作。

四、數字地面模型法

數字地面模型法主要是對需要計算土方量區域進行三角構網，在接著對需要計算的區域使用三棱柱法，從而得到計算累計后的總土方量。一般情況下，數字地面模型法的應用會有三種不同的使用方法，第一個是根據坐標文件計算土方量，第二個是根據地形圖上的高程點進行計算，第三個使利用圖上的三角網進行計算。其中，若想得到有效數值，三種方法都需要知道一個平場標高。因需要進行場地平整區域的土方量計算的區域大多起伏不平，需要進行其他輔助方法配合[3]。數字地面模型法也稱為DTM法，其優點是計算土方量精度是最高的，通過機算得到土方量結果時間短，速度快，復雜地形都可以使用，通用性很強;其缺點也相對較多，如因需要機算，所以對存儲空間的要求較高，而且計算原理較為抽象。有時，一部分甲方監理并不認可此種方法計算的土方量。此外，若采用手工計算土方量，涉及到的外業施工量，計算方法以及計算過程都較為復雜。但雖然其缺點較多，若甲方監理認可其計算土方量，并且可以進行機算，那么其方法可以適用于所有復雜的地形。

總結

總而言之，選擇哪一種土方量計算方法都要遵循同一原則：省時、適用、省投入。雖然土方量計算在工程建設項目中屬于最基本的施工作業，但其卻也是最為關鍵的工作之一，是后期土方調配、計算工程預算投入必不可少的數據資料。因此，選擇科學的、合理的土方量計算方法，可以有效地將計算數值精準化，有效提升建筑工程施工效率。

參考文獻

[1]袁偉，寧德存.場地平整中土方量計算方法的探討[J].四川建筑，2020，40（04）：238-239+242.

[2]何晗芝. 工程土方量計算方法優化分析及其程序實現的研究[D].湖南大學，2009.

[3] 郭新慧. 面狀測量法在土石方量計算中的應用[J]. 經緯天地， 2019（3）：4.