摘要：对线路施工中不同土质工程投资进行比较,说明土质的不同对线路工程投资的影响是巨大的,在概预算编制中一定要根据现场实际情况如实确定土质。土方量测量为施工预算提供依据，量算的准确性也尤为重要，本文对比研究了方格网法、DTM法、断面法和等高线法四种土方量计算方法的原理、精度以及适用性，并提出各种方法的优缺点，为土石方量算方法的选择提供参考。
关键词：土石方计算；投资；影响
前言
土方量测量与计算为工程量的预算、施工的设计组织提供重要的参考，其计算的精确性和准确性会对工程建设产生重要影响。土方量的计算就是在量算指定区域内当前地面标高与设计标高之间挖填土石方量。本文主要对方格网法、DTM法、等高线、断面法四种土方量计算方法进行了对比分析，讨论它们的适用性和精度以及各自的优缺点。
1土石方工程的特点
在土方工程中，除了桩基础、岩基、钢筋混凝土电杆基础、现浇混凝土基础和装配基础外，还应在安装前进行基础开挖。输电线路杆塔基坑开挖有两个特点。由于各种类型的塔，塔基础有各种形式。长长的线，大量由于线路原从市交通不便开挖，所以机械化水平，劳动强度大；施工条件复杂，为露天作业的施工，土是一种天然物质，成分非常复杂，直接受影响的地区，气候水文、地形、地质、施工条件。因此，土方量的计算与塔的具体土质密切相关。
对于每一个塔的基础，我们首先知道土壤的性质。土的性质不仅是基础设计的基础，也是土工施工的基础。土方工程的单项投资主要取决于基坑的大小和土工坑的土质类型。
2四种量算土方量的原理
2.1方格网法
方格网法是根据计算的区域及精度要求划分为若干个方格，采用三角高程或几何水准的方法获得各个网格点的高程，并与设计高程相比较计算高程差值，在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。
2.2DTM法
DTM法首先要进行全站仪或RTK外业高程点采集，采集密度的大小与均匀性直接关系到土石方量计算的准确性。根据测得的高程点建立三角网，由各个角点的坐标算得三角形面积，由测得高程与设计高程较差算得高差，再计算每个三角形的体积，最后算得整个范围内填挖方的总和。
2.3等高线法
等高线法可以用于计算任意两条等高线之间的土方量，两等高线之间的体积可近似看作截锥体，两条等高线所围面积由软件系统可求出，同时由于两条等高线之间的高差为已知值，所以不难算出其土石方量。
2.4断面法
断面法是沿着带状区域纵断面线方向每隔一段距离在垂直纵断面方向测量一个横断面，两断面间的土石方量等于两断面的平均截面积与断面间距的乘积。由此可以看出横断面间距的大小是关系土石量准确性的重要指标。
3四种土方量计算方法的对比
方格网法适用于觉大面积土方量的计算，尤其是地形起伏较小的较为平坦区域。由于它可以生成挖填线。由于方格网法是取4个角上的高程来计算方格网的体积，因此对于变化较大的地形来说，计算精度会降低。虽然增加方格网密度会大幅提高精度，但增加方格网密度同样会加大野外量测工作量，并且内业计算量也会增加，同样给工作人员带来不便。
DTM法土方量是通过计算不规则三角网得以实现，它具有以下优点：一、是三角网可以更好的凸显出地形地貌，更加直观；二、是它可以利用地形图原始数据成果中的高程点来完成，不需要二次野外测量。该方法适用于任何地形地貌，计算精度最高，但是其模型较为复杂，如果没有计算机软件辅助计算，极难算得，并且高程点的密度、精度与均匀性也直接关系土石方量的计算结果。
等高线计算土方量要求等高线必须是闭合的，而实际中需要计算的土方区域中等高线闭合的比较少。因此实际工程一般很少会用到，一般只用于估算，由于等高线有内插等高线，所以才用更高线法的精度也不是很高。在一些精度要求高的工程中并不适用，而在一些精度要求不是很高的工程中，采用等高线法可以减少外业工作量。
断面法土石方计算适合用于狭长区域的工程。其需要进行大量的断面测量工作，内外业的工作量较大，同时必须对各断面参数的设置比较清楚。断面法在计算土方量时受限条件较多，在两断面间变化较大时，计算难度大，其计算精度与可靠性难以评价，但是在平坦地区的道路工程中可以很好得到应用。
为了验证四种土方量计算方法的理论精度，分别在山地地区和平坦地区，对同一场地的土方量进行了计算。计算结果列于表1和表2。
由表1和表2可看出，DTM法和方格网法计算土方量的误差最小，而且DTM法更适合山区地形的土方量计算。在山地地区，在计算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，但也加大的工作量。所以表1中四种土方量计算方法的相对误差相对表2来说普遍较小。此外，随着区域面积的增加，等高线法计算土方量的精度也会随着大幅下降，而通过增加横断面密度来提高断面法计算精度的工作量也会成倍增加。
结语
通过以上四种方法的对比研究可以得到：DTM法精度最高，适合复杂区域的土方量计算；方格网法计算土方量，速度快、精度较高，适合较平坦区域；断面法精度不高，适合复杂的狭长带状地或线性工程；等高线法适合山地的土方量。
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论文作者:乔爱莲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/12
标签：土方论文; 等高线论文; 断面论文; 方格论文; 土石方论文; 精度论文; 高程论文; 《电力设备》2017年第15期论文;