1、 1 毕业设计毕业设计 土方测算方法概述土方测算方法概述 所属系别：所属系别： 地地 质质 工工 程程 系系 专业班级：专业班级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 完成日期：完成日期： 2 摘要摘要 土方量的计算是建设工程施工的一个重要步骤、工程施工前的设计阶段必须 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。 在现实中的一些 工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测 量单位现场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。比较经常的几种计算土方量的方法有：方格网法、等高 线法、断面法、DT
2、M 法、区域土方量平衡法和平均高程法等。 关键词关键词 三角网三角网 底高程底高程 顶高程顶高程 数字化数字化 土方量土方量 3 目录目录 第一章第一章 概述概述4 第二章第二章 土方计算各种方法土方计算各种方法5 2.1 方格网法计算.5 2.1.1 杨赤中推估.5 2.1.2 待估点高程值的计算.5 2.1.3 挖（填）土方量区域面积的计算.5 2.2 断面法.7 2.3 平均高程法.9 2.4 几种方法的实例比较.9 2.5 DTM 法（不规则三角网法）9 2.5.1 三角网的构建10 2.5.2 三角网的调整10 2.5.3 三角网法计算土方量12 2.6 土方的测算及精度分析.13
3、2.7 实际应用.14 第三章第三章 几种方法的实例比较几种方法的实例比较15 3.1 以清华山维公司研制的EPSW电子平板测图系统为工作平台的 操作过程为例.15 3.2 算例.16 第四章第四章 总结总结17 第五章第五章 参考文献参考文献18 4 第一章第一章 概述概述 土石方量的计算是工程费用概算及方案选优的重要因素，故工程施工前的设 计阶段必须对土石方量进行预算，工程施工后的竣工阶段必须对土石方量进行结 算。土石方量预算是设计高程作为底高程，以施工前现状地形高程作为顶高程。 土石方量结算是施工后现状地形高程作为底高程，以施工前现状地形高程作为顶 高程。土石方量计算经常使用的方法主要有
4、方格网法、断面法、等高线法和三角 网法 。 在实际测量时，无论是方格网还是作断面，其工作量都较大，而且一旦选定 方格网的起始边或断面便很难反映地形的实际特征，使得测出的土方量与实际的 土方量有较大的出入。等高线法其存储数据量大，数据结构复杂和难以建立。并 且和测量地地形地貌相关联，越是接近原始地貌，土方量越精确。而三角网法构 成的系统性能最优，并能克服地形起伏不大的地区产生冗余数据的问题，精度高 于方格网法，等高线法，断面法精度。 5 第二章第二章 土石方测算方法土石方测算方法 2.12.1 方格网法计算方格网法计算 对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜 用方格网
5、法。这种方法是将场地划分成若干个正方形格网，然后计算每个四棱柱 的体积，从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。在传统的方格网计算中， 土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法，即杨赤中滤波 推估法。 2.1.12.1.1 杨赤中推估杨赤中推估 杨赤中滤波与推估法就是在复合变量理论的基础上，对已知离散点数据进行 二项式加权游动平均，然后在滤波的基础上，建立随即特征函数和估值协方差函 数，对待估点的属性值（如高程等）进行推估。 2.1.22.1.2 待估点高程值的计算待估点高程值的计算 首先绘方格网, 然后根据一定范围内的各高程观测值推估方格中心 O 的高程 值。绘制方格时要根
6、据场地范围绘制。 由离散高程点计算待估点高程为 （2） 其中，为参加估值计算的各离散点高程观测值，为各点估值系数。而后进一 步求得最优估值系数，进而得到最优的高程估值。 2.1.32.1.3 挖（填）土方量区域面积的计算挖（填）土方量区域面积的计算 如果，土方量计算的面积为不规则边界的多边形。那么在面积进行计算时， 先对判断方格网中心点是否在多边形内，如果在，那么就要计算该格网的面积， 否则可以将该格网面积略去。如图 3 所示： 6 如图 3 所示，首先对格网中心点 P 进行判断，可以采用垂线法，即过 P（） 点作平行于 y 轴向下的射线 设多边形任意一边的端点为，令 (1)当，则射线与该边有交点,否则无交点,若 y=，则知 P 在多 边形上。 (2)当=0 时，若 x=，则当 y时，二者有交点( )，当 y0 时
