淮安市测绘勘察研究院有限公司 江苏淮安 223002
摘要：土石方量计算在各项工程建设中都有涉及，土石方量计算是工程施工中需要经历的一个关键环节，该项工作的顺利进行，能够使工程的施工进度得到更好的控制。现阶段，在土石方计算中常用的方法有方格网法、断面法等。采用不同算法会产生不一样的结果，因此，如何选择最佳估算法特别重要。
关键词：CASS系统；土石方计算方法；应用
1土石方计算的基本原则
在具体计算过程中，主要依据自然地面与设计标高两者之间的关系，完成对填挖方地基关系的计算。土石方测量、计算都是工程量预算、合理安排施工、编制施工组织的关键依据。土石方计算是否精准，会对甲方和施工单位的经济利益造成直接影响，同时，也会对工程的后续施工产生影响。工程勘察设计阶段，采用人工法直接计算土石方量，虽然计算起来相对比较简单，但是过于随意，这将会对预算编制和管理工作产生不良影响，影响工程的施工进度和施工质量。因此，在具体施工中采用CASS，完成对工程施工中的土石方进行计算，从而提高工程施工的合理性。
2CASS中的几种土石方计算方法
2.1DTM法
通过CASS构成DTM模型，完成对土石方量的计算。该方法主要依据实地测量地面高程数据和设计高程，然后，利用构成的三角形取代原地地形，计算每条边填挖方量，最终通过累积的方式，完成对观测范围土石方量的计算，并且要绘制出填挖方分界线。
2.2断面法
CASS提供DTM法计算，在具体计算过程中，主要依据提供的断面，完成对两次图方石变化的计算，从而通过估计，确定填挖土方石量。
2.3等高线法
利用CASS将各点高程都绘制到数字地形图上，利用绘制等高线方法，构建在土石方量计算中需要使用的等高线网，依据最终构成的三角网面高程，然后，利用内插等方法，实现三角网土石方计算，最终计算施工范围内，土石方量的数值。
2.4方格网法
将面积划分为多个方格，依据设计地面与自然地面的高度差，挖成对填方和挖方体积计算，完成相应的计算内容之后，再进行汇总，即方格网法土石方计算。每一种计算方法的特点都各不相同，在具体应用中，应当依据工程的具体情况而定。
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3CASS系统土石方计算法的具体应用
3.1工程实例
某工程的施工面积大小约为19800m2，原地貌最小高程为335.6m，最大高程为389.8m，最大高度差为53.2m。在具体施工前，对场内地形进行了详细测绘，同时增加了测高程格网，针对工程平台区域，高程格网跨度约为10.0m，针对局部区域进行加密处理，加密的标准为5m，对于工程中地势起伏变化较大，尤其是存在陡崖、陡坎等区域，要进行进一步加密，加密标准为1～2m。本次分析的工程地形十分复杂，由于工程陆地地势起伏较大，地形极其不规则，因此，在对陆上土石方量的计算，采用DTM法，而对于水下工程，在具体计算过程中，则采用断面法。
3.2计算山体开挖工程量
将外业测量地形数据合理的导入到CASS中，然后，通过闭合复合线对计算区域进行描绘。完成地形特征信息绘制后，构建DTM角网，从而使三角形的每条边都不会穿过坎底或坎顶。等高线的绘制过程中，要对等高线是否与实地情况相符，确保地形信息准确无误后，便可开展开挖工程计算。选择DTM法对土方量进行计算，将边坡坡度和标高都输入到CASS中，边界采样间距设定与测点密度两者相一致，在对各项内容确定之后，便可得到土石挖方量，并且能够准确给出开挖界限。
3.3计算引潮沟施工工程量
对于引潮沟施工土石方工程的计算，可以通过断面法完成，在计算正式开展前，需要生成里程文件。在具体操作过程中，可以通过纵断面线生成里程文件，在断面间距较小或线路不存在较大起伏情况下，中桩点应当选用等分且处理节点。在计算土石方类型上，可以选用道路断面，弹出对话框之后，可选择上一步生成的里程文件，然后，将中桩设计高程、边坡坡比等参数数据输入，在该过程中，也可以另行对断面设计内容进行编辑。确定了各项设计参数之后，系统将会自动完成对断面图的绘制工作。需要特别注意的是，最终生成的断面线与地面线要保持闭合，通过这种方式，能够有效避免断面面积存在计算误差。完成对需要计算的土石方断面后，系统可以完成相应的计算内容，并且可以通过报表的形式呈现。
3.4计算坑基开挖工程量
基坑设计顶面高程368.7m，地面最低出高程为328.3m，在通过量测可以发现，最大挖深为20m，为了确保工程施工的顺利进行，分两级放坡，通过两侧可以确定，二级平台宽为3.00m。对基坑开挖前和开挖后的模型进行绘制，构建DTM后，对两期三角网进行分别加载处理，通过对CASS系统功能的应用，能够获取基坑开挖工程量。
4结论
DTM适合在不规则、复杂的地形中使用，可以充分表现地形的特征；断面法适合在地狭长、地形复杂、起伏大、挖坑较深的不规则地段中使用；平均高程差通常被施工单位采用，但是该方法在具体应用中存在的误差较大，因此，通常应用在对精度要求较低的工程中；网格法适合在规则地段中使用。通过分析可以发现，不同的计算方法适合不同类型的工程，因此在具体选用中，要依据工程的具体情况而定。
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论文作者:丁崇文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签：土石方论文; 高程论文; 断面论文; 工程论文; 地形论文; 挖方论文; 等高线论文; 《防护工程》2017年第22期论文;