巧用南方cass9.0進行土方計算之我見

徐曉艷 何泓坪

摘 ? 要：本文結合案例闡述了運用南方cass9.0軟件計算土方的方法及各種方法的適用情況，并重點闡述了方格網法在平整場地中的各種具體應用，對于建筑類或與建筑類相關工程的測繪人員，應該會有一定的參考價值，同時，本文還指出了該軟件在土方計算中的優勢和不足之處，特別利于軟件開發者進一步改進，以更好地滿足用戶的需求。

關鍵詞：南方cass9.0 ?土方計算 ?方格網法

中圖分類號：U65 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0016-03

1 ?引言

南方CASS成圖軟件從5.0版本升級到目前的9.0版本，功能越來越完善，界面越來越“友好”，無論是那個版本都提供了多種計算土方量的方法，滿足了大多數土方工程用戶的需求。方法越多，如何靈活應用？如何熟練應用？特別是對于一些比較復雜的土方工程，“如何巧用”就很有講究了。

在建筑工程施工中、道路工程施工中、水利樞紐工程施工中，特別是一些大型場地平整、綠化工程等土方施工中都需要進行挖填方量計算。它既是控制工程進度的一個重要依據，也是計算土地平整項目成本的主要依據。如何利用測量單位現場測出的地形數據或原有的數字地形數據更加客觀、準確地計算土方量，減少或避免土方工程爭議，值得我們探討。決定土方量計算精度的因素有很多，其中計算方法是非常重要的一環。南方CASS9.0提供的計算土方量的方法有：方格網法、等高線法、DTM法、斷面法。本文將結合算例重點闡述方格網法在建筑工程中的靈活應用，并簡要談談個人對其他幾種方法應用的見解。

2 ?方格網法計算土方量

某場地平整項目擬采用機械化施工，已按100m×100m的方格采集了各方個點的坐標及高程，參照圖如圖1，需將它平整為各種不同場地時的土方計算方法實現起來也會有所不同，所以對基本概念，基本原理必須準確理解。

（1）平整為設計高程為某一已知高程的平面。

這是一種最簡單的場地平整項目，按方格網法采集完數據，在CASS軟件中用復合線將待平整區域封閉后，直接選擇主菜單工程應用下的方格網法，然后在對話框里選擇對應的dat數據文件，平面目標高程中輸入已知高程，方格寬度設為100m即可，軟件即會快速計算出相應的挖填方量。

（2）平整為使該區域挖填方剛好平衡的平面。

相對于第一種情況，這種場地平整項目的設計高程變為了未知，按方格網法采集完數據，在CASS軟件中用復合線將待平整區域封閉后，直接選擇主菜單工程應用下的區域土方量平衡，之后會有兩種方案，一種是根據坐標文件，一種是根據圖上高程點，無論用哪一種，軟件都會很快計算出相應的挖填方量，同時把挖填方平衡的高程計算出來。

（3）平整為以某一點為基準點且僅有一個坡度的傾斜面。

這種場地平整項目由于是平整為一個只有一個坡度的斜面，所以沒有唯一固定的設計高程，依舊需要按方格網法采集完數據，在CASS軟件中用復合線將待平整區域封閉后，直接選擇主菜單工程應用下的方格網法，然后在對話框里選擇對應的dat數據文件，然后按圖2所示輸入場地平整的相應參數即可。特別注意該軟件在拾取第二點的時候是按下坡方向來選取的，不要把方向弄反了，否則會出現計算錯誤。

（4）平整為以某一直線為基準線且僅有一個坡度的傾斜面。

這種場地平整項目可以實現將場地平整為有兩個坡度的傾斜面，基準線本身可以有一個坡度，通過設置基準點1的設計高程和基準點2的設計高程來實現坡度對應，非基準線方向的坡度可以直接輸入，例如需要將圖1所示的項目平整為以測區左下角點為基準點，從西→東方向為2‰的上坡，從南→北方向為5‰的上坡。這樣的項目是場地平整項目中比較難的一種情況，有的基礎計算是需要用專業知識先手動解算出來的，比如說左下角點的設計高程，右下角點的設計高程就必須先算出來，解算這兩點的設計高程的基本原理簡要介紹如下。按方格網法采集完數據后，方可做如下計算。

①計算場地的實際平均高程

本論文中均以100m×100m的方格計算，所以整方格的面積為10000m2，整方格的權Pi為1，非整方格的權Pi為對應圖形的面積與整方格的面積的比值，Hi為各個各個小圖形的平均高程。

本例中的平均高程根據上式計算得H平=1852.78m

②計算滿足設計坡度的基準點的設計高程

⑴用專業知識先計算以基準點為最低點的各方格點的填高。

⑵計算最低點以上的土方量V=140803m3

⑶ 計算平均攤鋪厚度

⑷計算基準點的設計高程

因為左下角點到右下角點的距離為370m，坡度為2‰的上坡，所以

H右下角點=1851.66+370×2‰=1852.60m

做完基礎計算后在CASS軟件中用復合線將待平整區域封閉后，直接選擇主菜單工程應用下的方格網法，然后在對話框里選擇對應的dat數據文件，然后按圖3所示輸入場地平整的相應參數即可。特別注意該軟件在拾取第二點的時候是按下坡方向來選取的，不要把方向弄反了，否則會出現計算錯誤解算成果如圖4所示。

3 ?結語

南方CASS軟件中的方格網法計算土方量非常適用于起伏不是很大、地形不復雜的建筑類場地平整、綠化場地平整，它提供了將場地平整為水平面，平整為有一個坡度的傾斜面，平整為有2個坡度的傾斜面的土方計算，應用起來整體還是非常方便的。若要將場地平整為傾斜面，特別是平整為有2個坡度的傾斜面，其他幾種計算方法應用起來則無法實現。DTM 法土方計算土方量可以通過原始坐標數據文件、圖上高程點或者已有三角網三種方法進行計算，不改變原始數據和精度，三角網能很好地適應復雜、不規則地形，從而更好地表達真實的地面特征，若是只需要平整為一已知高程面的水平面的話，對于復雜地形，DTM法是首選的方法。斷面法則比較適用于狹長區域的土方計算，比如說道路工程，在用這種方法時需要計算人員對里程文件的結構有較為透徹的認識，否則容易出錯。對于沒有高程數據，而只有通過紙質圖件進行矢量化得到的圖形文件，則可以選用等高線法來計算土方量，但這種方法有個劣勢就是要求所選等高線必須是閉合的，否則不進行計算，所以這種方法局限性特別大，一般很少使用，若是碰到只有等高線，沒有原始高程數據的待平整區域，可以先用工程應用菜單下的等高線生成數據文件功能，對待平整區域的等高線生成數據文件后，再運用DTM法來計算土方量，這樣計算的結果精度當然沒有根據原始實測高程點計算的那么高，需酌情使用?？梢姡戏紺ASS軟件中的各種土方計算方法各有各的優勢，若是方格網計算中平整為兩個坡度的傾斜面的參數設置上能改為直接選定基準點后輸入兩個坡度即可，把算法再優化一下，那么對于待平整區域地形不復雜，但是又需要平整為多坡度傾斜面時，還是首選方格網法。

參考文獻

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