摘要：现今，现代化技术得到了很大的发展，也逐渐被应用到了各种工程中。测绘技术也得到了一定的发展，现代数字测绘技术在朝着智能化的方向发展，但在实际应用的过程中，还存有不少的问题。土石方量计算方法较多，各种方法精确度和使用范围存在一定差异。而测量技术人员的基本工作就是要计算工程量。因此，准确的工程量计算对施工方案的合理设计至关重要。
关键词：测量；土石方量；计算方法；对比
引言
在工程建设过程中，不仅可以根据土石方量的计算和测量对工程中的组织设计内容进行安排，还可以据此对工程量进行预算和编制。但就目前情况来看，土石方量计算方法众多，且具有很高的研究成果。在进行土石方测量工作时，常常无法选择出适宜的方法，对土石方量计算中的方格网法、高线法以及断面法等方法运用较为单一。因此，需要对几种方法进行对比分析。
1四种量算土方量算法的相关分析
1.1方格网计算法
土石方测量中最常用的一种计算方法就是方格网计算法，因此，测量员对这种方法也较为熟悉。一般来说，在进行大面积的土石方量计算时会用到方格网计算法。方格网计算法主要会运用于地形平缓、坡度较小、视野开阔以及容易测量的区域。而其精度受采集高程点密度影响，采集高程点密度越密，精度越高，一个方格网是5m×5m，但是根据工程需要而定，若工程施工中土方量精度要求不高，土方量只是对工程一个概略预算，那么方格网可以设为10m×10m或者20m×20m。而当数字化测量时期没有到来之前，在传统的土石方测量中，大都以5m×5m为准。由于手工计算精度较低，因此，为了有效提高精度，还会在最大限度上缩短方格网边长，甚至会将工程方格网取到1m×1m。随着数字化成图软件的开发，土石方计算基本在测绘软件上实现，不仅计算精度高，还不容易计算上的错误。
1.2断面法土石方量计算
常常会在场地断面、道路断面以及一些任意断面的土石方量的计算中应用断面法。而为了在最大程度上减少工作量，还需要结合工程的实际特点，合理地选用不同的计算工具和计算软件。比如：在某一道路工程土石方量计算中，应用道路断面法在计算系统中生成相应的里程文件，一般来说生成的里程文件包括纵断面生成和复合线生成等方式，特殊情况时可以由等高线生成以及三角网生成。相对来说，较为常见以及应用比较广泛的就是纵断面生成，但在此还要注意尽量避免重合问题的出现。
1.3DTM法土石方量计算
DTM也就是不规则格网法，即使指数字地面模型。应用DTM法可以通过实际测量地形中的数据而构建成三角构网，通过对部分的计算内容，将三棱柱法运用到土方计算当中，在指定范围中将土方量进行指定，将其划定到一定的范围内，也就是在坐标上建设不规则的三角网，之后在这基础上进行土方量的计算。在对土石方量进行计算时，如果运用DTM法进行计算，就可以根据高程点、坐标文件以及三角网进行相应的计算。而要通过曲面计算公式对该位置地面的起伏状况进行描述时，较为困难，因此，可以采用下列方式：首先，可以通过利用矩形面，也可以通过三角形面来对该区域的地面起伏状况进行描述和连接；其次，将平面中地面起伏状况通过纵面以及横面来进行相应反应。其中在断面中的数量多，对其描述也就更加准确，通过三角形以及矩形面来对坐标进行联系和描述，用计算机进行建立和存储，从而准确地表现出地面的起伏状况。
1.4等高线法土石方量计算
运用等高线法，可以参照工程区域内已有的地图进行数字化转变，从而才可以在数字化地图上绘制出各个特征点之间的有序排列的平面坐标以及各等高线的高程数值、等高线上的特征点。这种方法对等高线的绘制技巧有着极高的要求，在进行绘制过程中，必须要保证等高线的正确性。而如果利用等高线法对土石方量进行计算时，还需要注意几点：首先，要尽可能地选择比例尺较大的地形图，从而才能有效保证计算精度；其次，也要注意等高线的选取数量对计算结果的影响，这种影响在地形较为复杂的区域表现明显；此外，在进行计算的过程中，还要注意选择闭合性较强的等高线。
2土方量计算方法的分析比较
2.1方格网法
在应用方格网法计算时，需要根据计算的区域以及精度方面的要求进行划分，并将其划分为若干个方格，然后再采用三角高程或几何水准的方法来获取各网格点的高程，并与设计高程相比较计算高程差值，再根据每格面积计算每个方格的填挖体积，最后累计得到该范围内填方和挖方的总土方量。
2.2断面法
断面法的优势在于其操作以及运用方式都十分简单，但在精度上较低。而由于受到断面间距的影响，在技术应用上受到了较大的限制。一般来说，可以运用于一些线性工程中，隧道和地铁工程中运用较多，可以采用断面仪或者是激光扫描仪进行测量。
2.3DTM法
运用DTM法时，会受到多种因素影响，比如说：地形特点、采样密度、高程点数目以及测量误差等。其中，对其影响最大的则是采样地点的地形特征。因此，为了有效保证DTM法的计算精度，需要在高程数据的基础上建立准确的三角网，并进行严谨的处理和分析。
2.4等高线法
在运用等高线法进行计算时，其计算精度也会受到很多因素的影响。其中，在影响计算精度的众多因素当中，数字化地形图的精确度起到决定性作用，由于一些施工区域地面起伏较大，并且坡度的变化也较为复杂，因此，只有在保证地形图精度得到提高的基础上，才能有效保证等高线法的计算精度。相较于其它几种计算方法，等高线法的计算精度较低。
3精度验证
要有效检验方格网法、DTM法、断面法以及等高线法等四种土方量计算方法的理论精度，可以选择出山地地区以及平坦地区的同一场地，对其土方量进行计算。计算结果见表1、表2。
表1平坦地区计算结果的对比
由表1和表2可以得出，在计算土方量时，运用方格网法以及DTM法的误差最小，而DTM法适宜对山区地形的土方量进行计算。在山地地区进行计算的过程中，提高了方格网计算方法的方格密度，增加了断面法计算的断面数量，加密了等高线法计算的等高线密度，相应的工作量也会有所增加。由此可见，相较于表2来说，表1中四种土方量计算方法的相对误差普遍较小。
结语
在实际的土石方量计算中，由于地形特点不尽相同，采用的方法也就存在着一定的差异。在同一个施工场地，选用多种方法进行测量计算时，不仅得出来的结果不同，精度也不同。因此，在土石方测量工作开始之前，测量员必须对现场进行勘测，在确定好土石方计算方法之后，再开始测量。
参考文献：
[1]赵吉明.土石方量测量计算方法简析[J].工程建设与设计，2016，（15）：9-10，15.
[2]陈明锋.谈谈几种土石方量测量计算方法的对比[J].地球，2014，（4）：147-148.
论文作者:王良逊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
标签：土石方论文; 等高线论文; 方格论文; 断面论文; 土方论文; 精度论文; 高程论文; 《基层建设》2018年第4期论文;