摘要

      土方量的計(jì)算是建筑工程施工的一個(gè)重要步驟。工程施工前的設(shè)計(jì)階段必須對(duì)土石方量進(jìn)行預(yù)算,它直接關(guān)系到工程的費(fèi)用概算及方案選優(yōu)。在現(xiàn)實(shí)中的一些工程項(xiàng)目中，因土方量計(jì)算的精確性而產(chǎn)生的糾紛也是經(jīng)常遇到的。如何利用測(cè)量單位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的地形數(shù)據(jù)或原有的數(shù)字地形數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的計(jì)算出土方量就成了人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。比較經(jīng)常的幾種計(jì)算土方量的方法有：方格網(wǎng)法、等高線法、斷面法、DTM法、區(qū)域土方量平衡法和平均高程法等。
計(jì)算方法

斷面法
      當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜起伏變化較大，或地狹長(zhǎng)、挖填深度較大且不規(guī)則的地段，宜選擇橫斷面法進(jìn)行土方量計(jì)算。
土石方量精度與間距L的長(zhǎng)度有關(guān)，L越小，精度就越高。但是這種方法計(jì)算量大, 尤其是在范圍較大、精度要求高的情況下更為明顯；若是為了減少計(jì)算量而加大斷面間隔，就會(huì)降低計(jì)算結(jié)果的精度；所以斷面法存在著計(jì)算精度和計(jì)算速度的矛盾。
方格網(wǎng)法

      對(duì)于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場(chǎng)地適宜用格網(wǎng)法。這種方法是將場(chǎng)地劃分成若干個(gè)正方形格網(wǎng)，然后計(jì)算每個(gè)四棱柱的體積，從而將所有四棱柱的體積匯總得到總的土方量。在傳統(tǒng)的方格網(wǎng)計(jì)算中，土方量的計(jì)算精度不高。我們引入一種新的高程內(nèi)插的方法，即楊赤中濾波推估法。
       2.1楊赤中推估
       楊赤中濾波與推估法就是在復(fù)合變量理論的基礎(chǔ)上，對(duì)已知離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式加權(quán)游動(dòng)平均，然后在濾波的基礎(chǔ)上，建立隨即特征函數(shù)和估值協(xié)方差函數(shù)，對(duì)待估點(diǎn)的屬性值（如高程等）進(jìn)行推估。
       2.2待估點(diǎn)高程值的計(jì)算
       首先繪方格網(wǎng)，然后根據(jù)一定范圍內(nèi)的各高程觀測(cè)值推估方格中心O的高程值。繪制方格時(shí)要根據(jù)場(chǎng)地范圍繪制。其次，為參加估值計(jì)算的各離散點(diǎn)高程觀測(cè)值，為各點(diǎn)估值系數(shù)。而后進(jìn)一步求得最優(yōu)估值系數(shù)，進(jìn)而得到最優(yōu)的高程估值。
       2.3挖（填）土方量區(qū)域面積的計(jì)算
       如果，土方量計(jì)算的面積為不規(guī)則邊界的多邊形。那么在面積進(jìn)行計(jì)算時(shí)，先對(duì)判斷方格網(wǎng)中心點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)，如果在，那么就要計(jì)算該格網(wǎng)的面積，否則可以將該格網(wǎng)面積略去。
所需資料

      最起碼要原土標(biāo)高，基坑深度（原土標(biāo)高減去基底標(biāo)高），放坡，排水溝，工作面，用CAD畫好，標(biāo)注好，原土標(biāo)高測(cè)量時(shí)候要甲方，施工方，監(jiān)理，有時(shí)候還要審計(jì)共同測(cè)量，記錄好原始數(shù)據(jù)幾方簽字認(rèn)可，并復(fù)印各執(zhí)一份，這樣計(jì)算土方實(shí)際開挖量比較有說服力。土方開挖前，需要提供土方開挖專項(xiàng)施工方案，這個(gè)里面你包含有詳細(xì)的放坡系數(shù)，分段開挖的還需要放坡平臺(tái)，當(dāng)然標(biāo)高是必須要有的，可以用相對(duì)標(biāo)高，采用何種降水方法（井點(diǎn)降水或者基坑排水結(jié)合盲溝，如果設(shè)置盲溝還需要有詳細(xì)尺寸），這些你要畫一個(gè)土方開挖圖出來，其實(shí)施工組織設(shè)計(jì)里面有的已經(jīng)有施工方案了。以施工組織設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思想，如果遇到突發(fā)或者甲方要求的變更，你都需要再專項(xiàng)方案中和圖紙中明確下來，并讓相關(guān)單位簽字生效，單有計(jì)算單，是不行的。
其他資料

測(cè)量問題

      在一項(xiàng)工程中，測(cè)量土方所有的基準(zhǔn)點(diǎn)都是固定的，都是建設(shè)單位根據(jù)當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃部門提供的數(shù)據(jù)確定好的，在實(shí)際測(cè)量中直接從基準(zhǔn)點(diǎn)引出標(biāo)高即可，基準(zhǔn)點(diǎn)的高程及坐標(biāo)也是固定的。
基準(zhǔn)點(diǎn)的定義

       土方測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的用途非常廣泛，既可用于輔助建立其他基準(zhǔn)特征，也可輔助定義建模特征的位置或組件安裝定位，Pro/ENGINEER Wildfire提供四種類型的基準(zhǔn)點(diǎn)。
       基準(zhǔn)特征是零件建模的參照特征，其主要用途是輔助3D特征的創(chuàng)建，可作為特征截面繪制的參照面、模型定位的參照面和控制點(diǎn)、裝配用參照面等。
       此外基準(zhǔn)特征（如坐標(biāo)系）還可用于計(jì)算零件的質(zhì)量屬性，提供制造的操作路徑等。
       基準(zhǔn)特征包括：基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)曲線、坐標(biāo)系等。
       中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)位于陜西省咸陽市中部的涇陽縣永樂鎮(zhèn)，因處涇河之北而得名。

我國(guó)的大地基準(zhǔn)點(diǎn)：

       中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)是國(guó)家坐標(biāo)系（1980西安坐標(biāo)系）的基準(zhǔn)點(diǎn)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。
       該原點(diǎn)建立于1978年12月，占地3.92公頃由主體建筑、中心標(biāo)志、測(cè)量?jī)x器臺(tái)和投影亭等組成。建筑主體為七層圓頂塔式結(jié)構(gòu)，高25.8米。原點(diǎn)中心位于塔樓地下室花崗巖標(biāo)石頂面，以鑲嵌的球形瑪做標(biāo)志，坐標(biāo)為東經(jīng)108°55;、34°32;，海拔高度417.20米。
       “大地原點(diǎn)”亦稱“大地基準(zhǔn)點(diǎn)”，即國(guó)家水平控制網(wǎng)中推算大地坐標(biāo)的起標(biāo)點(diǎn)。建國(guó)初期，我國(guó)使用的大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)是從前蘇聯(lián)測(cè)過來的，其坐標(biāo)原點(diǎn)是前蘇聯(lián)玻爾可夫天文臺(tái)，這種狀況與我國(guó)的建設(shè)和發(fā)展極不相稱。為此，國(guó)家有關(guān)方面決定建立我國(guó)獨(dú)立的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。從1975年開始組織人力，搜集分析了大量資料，并根據(jù)“原點(diǎn)”的要求，對(duì)鄭州、武漢、西安、蘭州等地的地形、地質(zhì)、大地構(gòu)造、天文、重力和大地測(cè)量等因素實(shí)地考察、綜合分析，最后將我國(guó)的大地原點(diǎn)，確定在涇陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村境內(nèi)。
土方審核

      在實(shí)際工作中我們可能會(huì)面臨大量的土方審核工作，對(duì)方往往提供有土方計(jì)算圖（含網(wǎng)格，格點(diǎn)標(biāo)高，方格方量及土方匯總），習(xí)慣的做法是抽樣幾個(gè)方格的方量值進(jìn)行手工計(jì)算審核，如果要用軟件進(jìn)行計(jì)算審核，則必須耗費(fèi)精力去輸入和采集各類高程信息然后才能進(jìn)行計(jì)算審核，由于采集過程的定位、定值操作很容易就產(chǎn)生誤差，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力效果卻不是很理想；
       "土方審核"功能能夠智能提取原有土方計(jì)算圖的相關(guān)信息，直接進(jìn)行計(jì)算匯總，審核結(jié)果，大大節(jié)省了工作時(shí)間，能顯著地提高工作效率！
       同時(shí)，系統(tǒng)還提供多種計(jì)算數(shù)理模型（計(jì)算公式）可供選擇，更可以自定義計(jì)算模型，除了和送審方進(jìn)行有效對(duì)接之外，運(yùn)用不同模型計(jì)算結(jié)果，能使得結(jié)果更貼近實(shí)際，審核結(jié)果更有依據(jù)！
       在實(shí)際工作中，我們經(jīng)常是這么操作: 劃定好場(chǎng)區(qū)，布置上相應(yīng)的網(wǎng)格，然后根據(jù)網(wǎng)格用儀器實(shí)測(cè)得原始高程（施工前）和竣工高程（施工后）;后期的土方計(jì)算如果想用軟件實(shí)現(xiàn)，則必須耗費(fèi)精力去輸入和采集各類高程信息才能進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算匯總，相對(duì)麻煩！
       "土方審核"功能能夠智能提取相關(guān)信息，支持模糊搜索采集，省略信息采集輸入過程，直接進(jìn)行計(jì)算匯總，讓工作更為簡(jiǎn)單和輕松！

 公路土方

      一、土方精靈還不錯(cuò)，可以生成斷面圖，使用簡(jiǎn)單，這個(gè)不收費(fèi)的。
       二、清表費(fèi)用的是否能計(jì)量的問題要仔細(xì)閱讀招標(biāo)文件中的相關(guān)條款，協(xié)議書以及補(bǔ)充協(xié)議等等的，如果有了規(guī)定那就按照上面的執(zhí)行，一般挖方不需要清表，不過也有甲方要求清表的，例如甲方想把挖掉的土用在其他填方路面，這樣可能就要求清表，這個(gè)時(shí)候如果招標(biāo)文件或施工合同沒有對(duì)這塊費(fèi)用提出的話，可以通過工作聯(lián)系，然后緊跟簽證，辦理經(jīng)濟(jì)簽證。如果為填方路段是一定要清表的，一般招標(biāo)文件都有約定，按照招標(biāo)文件執(zhí)行。在計(jì)量過程中采用的高程數(shù)據(jù)要經(jīng)過監(jiān)理、甲方以及審計(jì)認(rèn)可方可使用，要采用他們認(rèn)可的高程計(jì)算。
       三、在計(jì)量過程中采用的高程數(shù)據(jù)要經(jīng)過監(jiān)理、甲方以及審計(jì)認(rèn)可方可使用，要采用他們認(rèn)可的高程計(jì)算，如果一定要分層計(jì)算，那就要畫圖的，這是計(jì)量的基本條件。

工程量

      必須具備：
       1、原始地貌平面圖。即為你所說的“現(xiàn)場(chǎng)原地形圖”。 （設(shè)計(jì)單位、或地質(zhì)勘測(cè)單位、或當(dāng)?shù)販y(cè)繪局提供）圖中必須標(biāo)注等高線、高程（以黃海高程為基準(zhǔn)的高程和房屋相對(duì)高程）、角點(diǎn)坐標(biāo)。
       2、成型后地形圖或平面圖。（平場(chǎng)后的地形圖） 圖中必須標(biāo)注成型后高程（以黃海高程為基準(zhǔn)的高程和房屋相對(duì)高程）、平場(chǎng)面積、各個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)。
       3、土石方計(jì)算圖。 采用的方格網(wǎng)法，則提供方格網(wǎng)圖； 采用的斷面法，則提供完全的斷面圖。
       4、土石方工程量統(tǒng)計(jì)表（含計(jì)算表） 直接按照房建上定義的相對(duì)標(biāo)高進(jìn)行計(jì)算。如果關(guān)系處理不到位，別的單位（監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主或?qū)徲?jì)）肯定會(huì)找你麻煩的。
工程計(jì)算

       散點(diǎn)法
       根據(jù)各項(xiàng)目片現(xiàn)狀地形，確定平整田塊。根據(jù)地形條件選擇土方計(jì)算方法。這里各項(xiàng)目片內(nèi)地形雖有起伏，但變化較均勻，不太復(fù)雜。所以采用散點(diǎn)法計(jì)算土方工程量。
       過程是：確定田面設(shè)計(jì)高程→計(jì)算挖填平均深度→計(jì)算挖填方面積→計(jì)算挖填土方量。方法如下：
       1、確定田面設(shè)計(jì)高程H：（考慮挖填土方盡可能平衡，可參考田面平均高程Ha）
       Ha=(H1+H2+...+Hn)/n
       式中：Ha為田面平均高程 (m)；
       H1、H2...Hn為各測(cè)點(diǎn)高程 (m)；
       n為高程點(diǎn)個(gè)數(shù)。
       2、計(jì)算挖填平均深度：
       填方區(qū)平均填高：ht=H-∑Ht/L
       挖方區(qū)平均挖深：hw=∑Hw/m-H
       式中：L為測(cè)點(diǎn)高程小于H的測(cè)點(diǎn)數(shù)；
       m為測(cè)點(diǎn)高程大于H的測(cè)點(diǎn)數(shù)；
       Ht為高程小于H的各測(cè)點(diǎn)高程(m)；
       Hw為高程大于H的各測(cè)點(diǎn)高程(m)。
       3、挖填方面積計(jì)算：
       填方面積：At=Aa×ht/(ht+hw)
       挖方面積：Aw=Aa×hw/(ht+hw)
       式中：Aa為田塊總面積。
       4、挖填土方量計(jì)算：
       填方量：Vt=At×ht
       挖方量：Vw=Aw×hw
       5、（表土剝離）種植土土方量計(jì)算：
       需要確定剝離層厚度、挖方區(qū)剝離、回填起止深度，填方區(qū)剝離、回填起止高度
       例如：本項(xiàng)目表土厚度以15cm計(jì)，挖方區(qū)，挖方深度小于10cm的，不進(jìn)行表土剝離；填方區(qū)，填方深度小于40cm的不進(jìn)行表土剝離；根據(jù)相應(yīng)的挖填面積之和乘以種植土層30cm（剝離15cm層加上回填層15cm）。
       各工區(qū)的挖填土方量加上各工區(qū)的種植土土方量之和，即為土地平整土方量。