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- 1、土方工程量计算（土方量概念及如何计算详解）
- 2、土石方计算方法及校验方法
1、土方工程量计算（土方量概念及如何计算详解）
土方工程量计算（土方量概念及如何计算详解）
土方量基本概念：
土方量是土方工程施工组织设计的主要数据之一，是采用人工挖掘时组织劳动力或采用机械施工时计算机械台班和工期的依据。土方量的计算要尽量准确。
土方量计算包括填、挖土方量的总和。土方量计算方法是：以相邻两个横断面之间距为计算单位，即分别求出相邻两个横断面上路基的面积和两横断面之间的距离。
土方量的计算是工程施工的一个重要步骤。工程设计阶段必须对土石方量进行预算，它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中，一些工程项目由土方量计算的精确性而产生的纠纷也是比较常见的。
如何利用测量单位现场实测出的地形数据或原有的数字地形数据，快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题，比较常用的土方量计算方法有:方格网法、断面法、DTM法、和平均高程法（散点法）、等高线法等。
当前，无人机三维测绘技术已经非常成熟，使用无人机采集倾斜摄影三维模型已经可以达到非常精细的程度（1：500精度要求）。
该三维模型具有精确的x、y、z三维坐标，和设计断面线结合起来，可以精准的计算出填方和挖方的工程量，详细到每个挖方边坡的山体方量都可以单独计算，并且三维立体展示计算结果。
优势如下：
1. 效率高
采用无人机航测对现状地形进行测量，比原来现场打点测量节约超过60%的工时，我们“中科图新”和“中铁”在云南的一个项目部合作测试的结果：同一段路基采用传统的工程测量方法需要3个人干15天，采用无人机航测的方法只需要1个人干两周即可完成，效率提高3倍。
2. 准确度高
由于实景三维模型上每个点位都有真实坐标及高程，每个小的沟沟坎坎都能体现的很清晰准确，可以真实反应地形连续的起伏变化，比采用断面抽样的方法要好很多，更接近真实地形。 且计算土方的过程中，每个顶点坐标都会参与进来，计算的结果自然会更准确。
3. 可信度高、表现力强
实景三维模型是1比1真实还原地形现状，哪里有大的挖方边坡，一眼看过去就能有一个直观的认知，这是无法作假的，任意查看两个桩号之间的填挖方量，填挖方工程量沿中心线的分布情况，削掉山头以后的效果，填方边坡的坡脚延申到哪里都可以看的清清楚楚， 所谓“有图有真相”。
所有的工程量都是在实景三维模型上直观呈现，从此不再有关于土方量的争议。对于施工单位，不管在施工的什么阶段，遇到“业主不认工程量的麻烦”，不用看监理的眼色，直接拿出实景三维模型和土方量三维图，业主立刻无话可说，乖乖认账！
图新地球
图新地球支持基于无人机实景三维模型进行堆体土方测量、公路等线性工程的施工前设计图纸土方量复核等工作，相比传统方法时间节省60%，且计算结果直观呈现、准确度高，帮助解决工程设计和施工单位有关于土方量的争议。
2、土石方计算方法及校验方法
当前随着经济社会的快速发展，我国基础设施建设的步伐不断加快。在大型工程建设中土石方计算是其中最为重要的一个环节，土石方计算直接影响着工程造价成本。随着大型工程的不断推进，土石方计算在其中的作用也变的越来越重要。加强对土石方计算的研究也成为当今工程建设的必然要求。
土石方工程量的计算主要指的是设计标高与自然地面标高之间的土石方体积。在设计面中可以设计出斜面、曲面等形式，可是在实际的自然地面中地形变化是异常复杂的，光凭设计面的数据是不可能做出精确的土石方工程量计算的。在实际计算过程中经常会遇到许多特殊点和边坡点，而这些点最易被遗漏。在今后施工过程中必须要加强对这项技术的研究，要不断提升精确度。
1当前土石方计算的主要方法
当前在大型工程中土石方的计算主要采用的方法是方格网法和DTM法。这两种方法应用较为普遍。在今后施工过程中我们必须要加强对这两种方法的研究。当前在实际计算过程中经常会遇到一系列问题，之所以会出现问题，计算结果有问题一个很重要的原因就是没有认真分析这两种方法的特征和适用范围。在今后计算过程中工程人员必须要掌握这两种方法的特点。结合工程实际情况来进行计算。
1.1方网格法
所谓方网格法主要是通过把场地划分成几个正方形格网，然后计算出每个四棱柱的填挖方量，最后将所有四棱柱的填挖放量进行汇总最终得到土石方的填挖量。在计算过程中为了方便计算经常通过挖分界线的方式离开进行计算。
在利用方格网法来进行计算的时候有一个指标需要引起我们的高度重视，采集数据密度对于计算精度有重要影响。一般情况下采集网数据密度越大，方格网越小所计算出来的精度也就越高。
一般情况下采用方格网方法计算土石方时差异较大这主要是由于以下几个原因造成的：
（1）自然地貌本身环境复杂，起伏较大。
（2）所选取的采集密度超过了野外采集数据密度。此时进行计算意义不大。
（3）有许多不规则平面。不规则平面的计算往往是个难点。
1.2DTM法
DTM法理论主要是通过把地形表面转化成离散点三维坐标来进行计算。DTM法应用的关键在于建立合理的三角网。在计算过程中只有采集到地形的特征点才能够实现计算。这种方法在计算过程中如果地点选择不合理，计算出来的结果也会产生偏差。
2土方计算数据的检验
在实际土石方计算过程中为了保证计算结果的准确性往往需要通过专业的方法来进行验证，只有经过验证才能不断提升计算结果的准确性。在工程建设过程中道路高程点的采集意义重大。高程点是土石方计算的根本，高程点标注影响着计算结果。在实际应用过程中必须要准确标注高程点，这样可以有效提升准确性。
当前在实际应用过程中可以通过两种方式来正确标注高程点，从而实现精确计算。第一种方法是绘制三维模型法；第二种方法是绘制等高线。这两种方法都是检验计算数据的有效方法。
（1）绘制三维模型法
绘制三维模型法主要是应用平面斜面位置，通过绘制斜面平面的三维图并与设计平面图进行详细对比就可以有效的检验高程点计算是否存在误差。
通过这样一种方式可以有效地检验出各种数据。对于那些高低起伏较大的位置绘制三维模型是无法有效检验出计算结果的。因而在今后实际操作过程中工程人员必须要结合场地实际特点来选择检验方法。
在实际计算过程中人们往往通过CAD软件来实现三维模型的绘制。为了保证绘制效果工作人员就必须要高超的CAD软件操作技术，三维模型主要是通过平面图形的三维旋转、拉伸、剪切等方法来进行绘制的，在绘制
三维模型过程中工作人员必须要掌握坐标建立方法。
三维模型的绘制标注尺寸是关键，针对高程点的标注，在标注之前需要调整坐标系与原来所需标注线段的平面重合之后进行标注，只有这样才能保证三维模型的作用。
（2）绘制等高线法
绘制等高线法是一种有效的检验涉及面标高的方法。绘制等高线法主要应用在那些高低起伏明显的场地土石方计算中。等高线法能够有效标出设计面标高。在今后计算过程中绘制等高线法的应用也需要根据实际情况来进行有效应用。只有这样才能不断适应实际要求。
在绘制等高线过程中人们往往通过CASS软件来进行绘制，在绘制过程中高程标注是其中一个重要问题。一般意义上高程标注位数与地形图的比例尺有很大关系。
在标注过程中工作人员必须要根据地形图的比例来标注高程点。例如对于1比2000的地形图，在标注过程中就需要标注一位，对于1比1500的地形图一般标注两位。不同比例的标识方式是不一样的，这是工程人员必须要注意的问题。
当前随着我国基础设施的不断推进，土石方计算变的越来越重要。特别是随着人们工程管理水平的不断提升，人们对土石方计算的准确性要求越来越高。在这样的背景下加强数据检验方法的研究有重要意义。
本文详细分析了当前应用较为广泛的土石方计算方法，之后重点分析了在今后计算过程进行数据检验的绘制等高线方法和三维模型方法。这两种方法的适应范围是不同的，一般情况下三维模型主要应用在平面和斜面，相反等高线法主要应用在起伏较大的地形，在今后应用过程中必须要结合场地实际条件来选择检验方法。
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