《预算计算练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预算计算练习（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 方格网法土方计算练习在本练习中，用户将打开一个包含高程点和土方边界的图形，学习如何使用方格网法 进行土方计算、土方优化等。方格网法土方计算步骤方格网法土方计算步骤1. 土方计算范围划分土方计算范围划分土方计算的第一步是划分土方计算的范围。打开 C:Program FilesHongyeECS60Sample方格网法土方.dwg。如右图所示：为便于练习，本图中土方边界已经划分完毕，当然您也可以自己来划分土方边界。注意：注意：如图面上图形较多、较复杂，选边界时，最好用“X”选项。2. 绘制土方网格绘制土方网格绘制土方网格时，网格基点不同，网格的位置、角点位置也就不同了，土方结果自然不同了。不过由
2、于基点的不同引起的误差是很小的，工程中完全可以忽略。确定方格网基点位置更重要的是考虑方格网的位置对图面美观及统计的影响，比如如果基点定义不合适的话有可能在所有的边界处都是残缺方格。考虑到美观性，这里我们使用 A 点（左下角边界点）作为网格基点。单击【网格法】【绘制网格】，程序提示如下：回车退出 / 回退 U / 选图素构造边界线 X /: 选择 B 点变虚的线是边界线吗(y/n)?:该区域编号:土方网格基点: 选择 A 点网格间距(米): 越小越精确，时间越长回车退出 / 回退 U / 选图素构造边界线 X /: 回车退出回车后，土方网格就绘制完毕，如右上图所示。3. 网格编号（可选）网格编号
3、（可选）单击【网格法】【网格编号】，程序自动生成了网格编号。4. 网格处理网格处理接下来一定要进行“网格处理”，单击【网格法】【网格处理】，处理完成后会看到每个网格中间会多出一个白点，每个网格的信息就存在这个点上。5. 角点标高定义角点标高定义然后定义每个角点的标高。单击【网格法】【角点标高】，弹出【标高定义】对话框，如右图所示，“定义对象”选“自然标高”，“标高定义方式”选“由离散点计算”，再单击“选点”按钮，直接框选所有点，计算完后，应该看到各角点变为黄色。6. 土方优化土方优化假设我们不进行设计标高的定义，而先做“土方优化”，然后根据优化结果定义各点设计标高。（如已有设计标高，请直接用上
4、面的“标高定义”定义各点设计标高，然后跳过“土方优化”，而直接进行“土方计算”）。单击【网格法】【土方优化】，弹出【土方优化】对话框，如右上图所示：直接点“优化计算”，程序会按照“该区域内土方量最小，且挖填方基本平衡”的原则给出一个最佳结果。如果对右边的“优化参数”中某几项有要求，请先选中前面的对勾，再输入要求的参数值。重新点“优化计算”，则程序按“挖填方基本平衡”重新计算，如对此结果满意，请点“改设计标高”按钮，程序会根据优化结果算出每个角点的标高。此时再看图面上，各角点颜色又变为红色。并且图中会出现几条黄色线，即为土方零线（挖填平衡线），如右图所示。连续三次点取优化计算，最终调整填挖差到
5、0.010%7. 土方计算土方计算如对以上结果不太满意，需进行调整，特别是整体抬高或降低，可再进行一下土方计算。单击【网格法】【土方计算】，弹出【土方计算】对话框，如右图。假设整个平面要降低 0.1m，则在“标高增量”框中输入“-0.10”，点“调整设计标高”按钮（这时，每个角点的设计标高都减小 0.1m），再点“计算”按钮，会得出一个新的结果。8. 标高及土方标注标高及土方标注单击【网格法】【标高标注】，框选要标注的角点，即将各个角点的自然标高和设计标高标注出来。角点右上为设计标高，右下为自然标高，左边为差值。单击单击【网格法】【土方标注】，可标出各网格的土方量，正值为填方，负值为挖方。如右
6、图所示。9. 边坡计算边坡计算有时我们可能需要计算边坡的土方，单击【网格法】【边坡计算】，出现【边坡计算】对话框，单击“增加一级”，“放坡高度”输入 1.0，“坡比”输入0.3，“平台长度”输入 1.0，单击“计算”后，程序首先绘制出土方边坡，如右图。然后开始逐个计算边坡土方。10. 土方统计土方统计单击【网格法】【土方统计】，在土方网格下方任点一点，可出土方统计表，如下图（为便于显示，图中“”省略了一些方格的统计）。11. 土方三维土方三维如需观察一下三维效果，请单击【网格曲面】、【视点转换】、【曲面着色】，最后的三维效果如右图。4 土地平整土方量的计算土地平整土方量的计算 土地平整挖填土方
7、量的计算方法有多种。传统计算方法有方格网法、梯形法（断面法） 、辛卜生法（抛物线法） 、等高线法等。近年来随着计算机技术的发展，一些软件被广泛地应用到土方量计算中。常用的有 MAPGIS 制图计算软件、TFT 土方计算绘图软件、数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）等（4） 。采用相关软件计算土方量，精度高，速度快，效率高。但其运算原理，与传统计算方法并无实质性差异，而且必须以精度较高的地形图作为基础图件。而平原地区的大多数土地整理项目区，总体地形平坦，微地貌复杂，地面高差常常在 1 米以内，项目区地形图中甚至没有一条等高线。这样的地形图当然不能作为土方量计算的
8、基础图件。必须先按照一定规律采集项目区各离散点的地面标高，然后才能进行土方量的计算。方格网法正是按照这样的步骤进行土方量计算的，有必要在此对这一传统计算方法的基本原理加以说明。 方格网法计算土地平整挖填土方量的基本原理是：把要平整的土地分成若干方格，测出各方格点的高程，计算出它们的平均高程，根据平均高程和设计坡度，求出填挖边界和各方格点的填挖数，最后计算挖填土方量。以下以河北省阜城县土地整理项目区中的一个典型地块（400400 米）为例，介绍方格网法计算挖填土方量的简要过程。 4.1 测设方格网 先在要平整的地块内测设方格网，方格的大小根据地形繁简程度和施工方法而定，一般人工施工多用2020
9、米方格，地而起伏较大时用 1010 米；机械施工多用 4040 米或 100100 米。因项目区地形起伏不大，且以机械施工为主，方格的大小拟采用 100100 米，各方格点按所在的横纵行列编号（如 2.1 等） ，测设完毕绘制一张略图。 4.2 测量各方格点处的地面高程 用水准仪实地测量各方格点的水平读数（精确到毫米） ，为以后运算方便需将该水平读数换算成海拔高度。各点的高程值应按点号记录在设计图中各方格点的右上角。 4.3 计算方格网的平均高程 由于各方格点所控制的面积不相同，四角点和周围边点控制的面积较中问各点所控制的面积小，采用算术平均法计算平均高程会产生一定的误差。一般采用加权平均法来
10、计算，以一个方格的四分之一作为一个单位面积，定其权为 1，那么各点的权分别是：角点为 l（a 角=1） ，边点为 2（a 边：2） ，中心点为4（Q 中=4） 。加权平均法就是把各方格点的高程分别乘上各点的权，求得总和后，再除以各点权数总和，此加权平均值即为项目区的设计高程（H） 。照此方法计算，此典型地块的加权平均高程（H）为 12.584米。 H=a 角（H 角 1+H 角 2+H 角 3+H 角 4）+a 边（H 边 1+H 边 2+H 边 12）+a 中（H 中 I+H 中2+H 中 9）（4 a 角+12 a 边+9 a 中） =1（12.810+12.466+12.488+12.6
11、18）+2（12.818+12.615+12.680+12.302+12.374+12.460+12.545+12.502+12.601+12.854+12.811+12.730）+4（12.684+12.614+12.594+12.612+12.481+12.488+12.400+12.481+12.534）（41+122+94） =12.570（米） 4.4 计算斜平面上各方格点的设计高程和填挖数 为排水需要，每块方田都平整为南高北低的斜平面，纵向坡降 15000，横向水平。因方田形状规则，故其重心点必然在“土方工程设计图”中纵坐标为 2 的那条近东西向直线（0-2）上，因平整后东西向水平
12、，此线上各点的高程均为 12.570 米。南北向两方格点间的设计高差为 0.02 米（10015000） ，以设计高程 12.570 米线为基准，各方格点的设计高程是向南递增 0.02 米，向北递减 0.02 米。各点设计高程的推算，均直接在略图上进行，设计读数写在各方格点的右下角。 当各方格点的设计高程计算校核无误后，可按下式计算各点填挖数： 填挖数=地面高程。设计高程 式中：填挖数为“+”时，表示挖方； 填挖数为“-”时，表示填方。 各点的填挖数在略图上直接算出，写在各点设计高程下面。（考试大岩土工程师） 来源:考试大-岩土工程师土方量计算在土方工程中有着重要意义和作用，是工程设计的一个重
13、要组成部分。土方量是竖向规划或调整的一个重要依据，也直接关系到工程造价，所以在计算土方时一定要实事求是、精益求精、符合实际。土方计算是土方测量内业处理中的一个关键环节，常用的方法有 DTM 法、断面法、方格网法、等高线法，它们各具特色，有着不同的优越性与局限性，根据实际需要，选择不同的计算方法。利用南方 CASS2008计算土方也是常用的计算软件，具有操作简单、通用性强，高效、快速、准确的计算方法。本文就南方CASS2008 软件中方格网法进行详细分解、深度剖析。1 方格网法计算特点方格网法简便直观、易于掌握、通用性强、适用面广，但美中不足的是复杂地形的土方量计算精度相对不高，不及 DTM 法
14、的精度1。方格网法是很多业主单位很青睐的方法，因为可用笔或计算器直接进行复核23。南方 CASS2008 软件中方格网法计算的的设计面可以是平面或斜面（a.一个方向放坡：斜面【基准点】、b.二个不同方向放坡：斜面【基准线】），同时也可是多个坡面（利用三角网文件完成）4。这样，可以满足不同情况下的土方计算，解决土方计算中的很多难题。2 方格网法计算原理A A计算施工高程计算施工高程施工高程=原始地面高程设计高程（h施=h原h设）注：施工高程（高度）可以是正数也可是负数，正数为挖方高度，负数为填方高度，如图（图-5）。B B计算零点位置计算零点位置在一个方格网内同时有填方或挖方时，要先算出方格网边
15、上的零点位置，并标注在方格网上，连接零点的零线，即是填方区与挖方区的分界线（开挖线）。则零点位置直接按照施工高程与方格网边长按下式计算，见图(图-1)：；式中 、角点至零点的距离(m)；、 相邻两角点的施工高程(m)，均用绝对值；a 方格网的边长(m)。图图-1-1 零点位置计算示意图零点位置计算示意图C C土方计算公式土方计算公式表 1 方格网法计算公式2356项 目图 示 计算公式一点填方或挖方(三角形)二点填方或挖方(梯 形)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形)注：注：1）a方格网的边长(m)；b、c零点到一角的边长(m)；h1,h2,h3,h4方格网四角点的施工高程(m)，
16、用绝对值代入；h填方或挖方施工高程的总和(m)，用绝对值代入；挖方或填方体积(m)2）表 1 公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。随着测绘事业的发展，计算机技术的进步，南方 CASS2008 软件在手工计算土方的理论基础上，开发出专门的土方计算功能，并且得到进一步的完善。土方计算逐步由软件计算替代人工计算，利用人工计算最基本的原理或公式（如表 1）在软件中得到进一步的应用。方格网法中零点位置的计算公式与不同情况的挖（填）方的计算公式，在南方 CASS2008 软件中得到了很好的应用。3 方格网法计算步骤由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最
