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土方測算的驗方計算方法

   經過一定範圍的市場調查,從用戶的角度對目前投入使用的數字化測圖軟件在性能和适用方面進行分析和實際工作的坐标法測圖的應用,不斷對坐标法測圖應用于土方測量計算進行探讨優化。細述計算機以清華山維公司研制的EPSW電子平闆測圖系統為工作平台進行土方量三角網法計算的數據處理及操作應用。  
   土石方量的計算是工程費用概算及方案選優的重要因素,故工程施工前的設計階段必須對土石方量進行預算,工程施工後的竣工階段必須對土石方量進行結算。土石方量預算是設計高程作為底高程,以施工前現狀地形高程作為頂高程。土石方量結算是施工後現狀地形高程作為底高程,以施工前現狀地形高程作為頂高程。土石方量的計算方法有方格網法,等高線法,斷面法和三角網法 。在實際測量時,無論是方格網還是作斷面,其工作量都較大,而且一旦選定方格網的起始邊或斷面便很難反映地形的實際特征,使得測出的土方量與實際的土方量有較大的出入。等高線法其存儲數據量大,數據結構複雜和難以建立。而三角網法構成的系統性能最優,并能克服地形起伏不大的地區産生冗餘數據的問題,精度高于方格網法,等高線法,斷面法精度。
1.計算方法:
在原圖(施工前現狀地形圖)中建立數字模型(DTM)。在收方圖(施工後的竣工地形圖或設計圖)中建立數字模型(DTM)。計算在原圖中建立數字模型(DTM)的(頂高程)與在收方圖中建立數字模型(DTM)的(底高程)相減的數字模型(DTM)。通過底高程與頂高程相減的數字模型(DTM)來計算土方量。即計算在原圖中的各坐标點對應在收方圖中各坐标點的高程,求得各坐标點相對應的坐标點高差。同樣計算在收方圖中的各坐标點對應在原圖中各坐标點的高程,求得各坐标點相對應的坐标點高差。在土方計算圖中,用兩個圖的坐标點高差數據進行數字模型(DTM)建立,繪制等高線。為了避免三角網跨過填挖方分界線,加密填挖方分界線(即0等高線)的坐标高程點數據,并加入兩個圖的坐标點高差數據,重新建立數字模型(DTM),生成三角網。通過三角網來計算每個三棱錐的填挖方量,最後累計得到指定範圍内填方和挖方的土方量。
2.以清華山維公司研制的EPSW電子平闆測圖系統為工作平台的操作過程:
2.1.建立文件夾:原圖圖  ,施測圖 ,土方圖  COR ,TF
2.2.在施測收方圖中,進行編圖,建模。提取各坐标點的高程,即(800)區域輸出(*1.cor),(*1.cor)用寫字闆替換(編碼為(808),不建摸)在文件夾COR(in1.cor)。
2.3.在原圖中,進行編圖,建模。提取各坐标點的高程,即(800)區域輸出(*2.cor),(*2.cor)用寫字闆替換(編碼為(808),不建摸)在文件夾COR(in2.cor)。
2.4.求得各坐标點相對應的底高程與頂高程相減高差:調人in1.cor,選線(808)處理(lxyz.in),提取斷面數據(lxyz.out),運行out-inzcx.exe程序,獲取坐标點高差數據,( lxyz.in)(lxyz.out)  ---> (out-in.cor),得到(out.cor),(out-in.cor)。再改((lxyz.in)(lxyz.out)(out.cor),(out-in.cor))為文件夾COR((lxyz1.in)(lxyz1.out)(out1.cor),(out-in1.cor))。再做施測圖,調人in2.cor,選線(808)處理(lxyz.in),提取斷面數據(lxyz.out),且做( lxyz.in)與(lxyz.out相對換。運行out-inzcx.exe程序,獲取坐标點高差數據,( lxyz.in)(lxyz.out)  ---> (out-in.cor),得到(out.cor),(out-in.cor)。再改((lxyz.in)(lxyz.out)(out.cor),(out-in.cor))為文件夾COR((lxyz2.in)(lxyz2.out)(out2.cor),(out-in2.cor))。
2.5.建立相減的數字模型(DTM):在土方圖中,進行編圖,建模。調人(out-in1.cor),(out-in2.cor),加密填挖方分界線坐标高程點,建摸(DTM),得到(GET.pn1),(GET.tr1),轉入文件夾TF(GET.pn1),(GET.tr1)
2.6.土方量計算:(引用坐标法測圖應用于土方測量計算):運行TFcenxi.exe程序,(HH0=0)得到在文件夾TF(TF.cor),(TF.not)。再做土方圖,調人(TF.cor)整理出圖。
3.算例
3.1.坐标點相對應的底高程與頂高程高差坐标文件格式及說明:
0 : 606198.991 700305.820 -0.326
1 : 606279.739 700646.650 0.047
2 : 606299.719 700661.439 -0.097
::::
::::
77 : 606363.537 700558.572 -0.182
78 : 606350.202 700638.175 -0.013

點号:坐标X   坐标Y   高差dH
::::
::::
點号:坐标X   坐标Y   高差dH
3.2.土方計算的數據文件格式及說明:
1:2718253 505340.4 224.015 
2:2718242 505334.5 162.938
3:2718224 505336.1 177.211 
::::
::::
104:2718211 505356.3 -75.002 
105:2718220 505374.8 -88.791 
 
三角形序号:中心坐标X 中心坐标Y 土方量U
::::
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三角形序号:中心坐标X 中心坐标Y 土方量U

3.3.統計結果:
土石方量預算:(進場-設計)
   标高, +0.00  
 面積1,   11052.27 ,體積1, -3620.06  (需填)  
 面積2, 149179.1 ,體積2, 323643.3 (需挖)
   标高, +0.15  
 面積1,   18843.26 ,體積1, -5707.914 (需填)  
 面積2, 141388.1 ,體積2, 301696.6 (需挖)
   标高, -0.15    
 面積1,    6082.954 ,體積1,-2348.558 (需填)
 面積2, 154148.4 ,體積2, 346406.3 (需挖)
土石方量結算:(進場-收方)
  标高, +0.00
  面積1, 150147.6 (平方米),體積1,-301359.4 (立方米)  (已挖)
  面積2,     7707.17 (平方米),體積2,   3572.221(立方米)(已填)
3.4.圖樣(局部)
3.4.1原圖.dwg
3.4.2收方圖.dwg
3.4.3土方計算圖.dwg

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