高程计算(水准仪测量高程计算方法)


土方计算如何选择五种方法?

土方量计算在市政工程中起着重要的作用,它关系到工程造价的预算和具体施工方案的编制。准确的土方量可以使施工方案的编制更加合理,使施工更加方便快捷,大大提高工程进度。

本期我们将介绍5种土方计算方法:不规则三角网(DTM)、网格法、等高线法、平均高程法和平均剖面法,并简要分析优缺点和适用情况的五种土方计算方法。

计算方法1

不规则三角网法(DTM法)

采用DTM法计算土方量,利用从地面采集的离散高程点,按照一定的网络构建规则形成空间三角结构模型,然后按照三棱柱的计算方法计算每个三棱柱的体积,最后累加所有三棱柱的体积,即为计算出的土方量。

根据使用的不同原始数据,DTM法土方量计算可以分为三种:第一个是根据地图上的高程点计算的,第二个是根据坐标数据文件计算的,第三个是根据地图上的三角网计算的。

与正方形网格相比,不规则三角网具有以下优点:三角网中的点和线的选择可以与曲面的特征相协调,并且原始数据可以直接作为网格节点使用;地形线可以插入,保留原有的关键地形特征,可以适应复杂不规则的地形,从而更好的适合场地的地形特征。

计算方法2

方格网法

这种方法常用于大面积的土石方估算,适用于地形起伏小、坡度变化平缓的地点。在这种方法中,场区被分成几个边长分别为5、10、20m等的正方形网格。

在网格点测量四个点的高程值,最终计算值作为每个网格四个角的平均值,计算值与设计值的差值作为填挖方的高差。正方形网格的土方量为:

其中h为网格的高度差;a是正方形的边长。总土方量为v=v1 v2.VN (n为方块总数)。

网格法计算场地平整土方量步骤:

(1)阅读网格图

(2)确定现场设计标高

(3)场地各角施工高度的计算

计算“零点”的位置,确定“零线”

计算网格土方量的计算

边坡土方量的计算

计算总土方量

市政工程项目用户手册计算表

计算方法3

等高线法

当使用地面起伏较大、坡度变化较多时,可以用等高线法估算土石方量,在地形图精度较高时更合适。等高线法的工作内容和步骤与网格法大致相同,区别在于计算场地平均高程的方法。

使用地形图中的等高线计算测量区域内等高线所包围的区域。如果夹在两条轮廓线之间的体积近似为表体体积,则ith层的体积为:

式中,Si和Si 1分别为ith层的下底面积和上底面积;h是垂直间隔。

如果峰面积为0,则根据圆锥体体积公式计算顶部体积:

公式中si 1为顶层面积,h1为最高等高线与山顶的高差。

根据上述计算公式,在地形图上进行土方计算就是测量地形图上各层的面积。h是地形图的垂直间距,其值可以直接在地形图上得到。

计算方法4

平均高程法

采用平均高度法,每20m测量一个断阶点,所有断阶的高度相加,取平均值作为测量区域的平均高程。施工单位通常采用这种方法,但这种方法误差较大。

计算方法5

平均断面法

在测量区域范围内,按照一定的间隔将场地划分为多个平行的区段。然后,根据设计标高值,计算两段之间的土方围合量,最后,围合量为

路基土方计算通常采用平均断面法法,而横断面法的应用具有很大的优势。断面法只需要知道两端的截面积和断面之间的距离,简单,即(前面积+后面积) 长度 / 2 计算,但这种计算方法的仅能用于是同时开挖或填筑。

如果一个截面上有一个既有挖方也有填方,就需要找到零点,利用相似三角形原理来计算面积,大大增加了计算的难度。此外,这种计算方法的准确性主要取决于横截面上选定的采样点和横截面之间的距离长度。横截面之间的距离越小,计算模型越真实,计算精度越高。

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在实际项目中,有数百甚至数千个部分。如果施工场地范围较大,必然会增加断面数量,产生大量的计算数据。手工计算耗时长,效率低被收养了。大量的数据会产生较大的计算误差,尤其是地形复杂时。

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