道路工程土石方的測量與計算

土石方工程量的測量與計算直接影響著道路工程的方案設計和經費預算，關于道路工程土石方測量與計算方法的研究對道路工程施工單位的經濟效益有著重要意義。因此在實際計量工作中，需要施工單位結合工程的實際特點選擇適當的計算方法，嚴格把控每一個測量步驟和計算環節，從而保障道路工程土石方計量的準確性。

1土石方測量與計算工作的重要意義

由于當前我國的道路公路工程數量明顯增多，工程方向也逐漸向更偏遠的山區延伸，因此道路工程中的土石方測量工程也逐漸加大了難度。土石方一般會由施工單位進行設計，在施工前充分結合施工成本預算、填、挖方調配、施工技術等因素來規劃設計整個道路工程。實際的道路工程施工中，路基情況會比較復雜，路基土石方的計算無法按照簡單的組合幾何體來計算，需要運用特定的測量技術和成圖軟件，為填、挖方帶來一定的施工難度。但只要選擇合適的軟件和計算方法，科學有效的土石方測量與計算工作將會大大優化道路工程的造價、用地、編制計量支付、設計方案等其他工作，因此道路工程的土石方計算是道路設計、防線、施工乃至整個工程建設的重要經濟指標之一。

2相關軟件的使用

2.1 CAD的使用

在對道路的相關數據進行測量采集之后，需要進一步分析和處理， CAD就是數據處理的常用軟件之一，工程人員可以利用C AD將相關的測量數據快速轉化可視化繪圖。CAD菜單欄內的工具及相關操作命令的結合可以繪制出道路工程所需的圖紙、3D模型圖，讓工程人員和施工人員準確的預估出或測量出實際工程中的面積、距離，同時還能清晰直觀的看到道路工程土石方效果圖的多角度視圖如仰視圖、俯視圖、主視圖等等。CAD制圖既可以制出2D模式，也可以制出3D模式，其對土石方的制圖速度直接決定了工程造價速度，因此對工程造價人員來說意義重大。在測量道路工程中的土石方量之前充分掌握CAD軟件，可以涵蓋土石方計算的各種項目和構件，并迅速做出預結算。

2.2 CASS計算軟件的應用

在道路測量工作中，道路土石方的勘察、設計和計算工作需要用到 CASS軟件，該軟件可以實現對土石方量的快速簡便計算。在實際應用過程中，不同工程的土石方計算方法不同，因此在應用該軟件時，也要根據不同的工程特點選擇適當的計算方法。

3常見的4種測量與計算土石方方法

3.1方格網法

方格網法是指把需要計算的土石方量區域劃分為方格，再通過應用比例尺按照計算精度規范計算方格邊長，共計算兩次，兩次計算后得到的數值構成全部方格網的頂點高程信息。最后根據兩次測量的高程信息得出每一個方格網所需的土石方體量，進而得到整個網格區域的總體土石方量。需要注意的是，在進行計算時要對地圖比例尺、地形特質、方格網邊長、道路深度進行仔細核對，一般來說方格網邊長越小，地勢越平緩，所得的土石方量計算結果越準確。

方格網計算方法具有簡潔直觀、易于操作的特點，一般在地勢起伏較小、面積較大的區域應用范圍較廣，如機場、廣場、火車站等，在這些區域的道路工程可以直接生成挖方，填方線十分簡便，通用性很強。

3.2斷面法

斷面法是指根據道路工程的地形圖、設計圖和中線樁圖將施工區域劃分成多個互相平行的橫截面，通過計算橫斷面的面積從而確定土石方的數量。總體來說橫斷面的測量距離不是固定不變的，要根據實際的地勢情況而定，平緩地區可以將間距控制在50m，山坡地區則可以控制在20m或者15m，具體步驟如下

①畫斷面圖，按照實際道路工程的比例畫出各橫斷面的設計平面圖，并根據采集數據繪制出自然地平面的輪廓線

②計算斷面面積，在現實土石方計算工作中主要采用積距法，又叫公式法，即將橫斷面劃分成多個等高三角形或梯形，通過分別計算他們的面積再進行組合，得出斷面的總面積

③計算填、挖量，根據上面計算出來的每一個斷面面積以及所測量出來的兩個相鄰斷面間的間隔距離，即可按照公式計算出相鄰斷面間的土石方量，最后將所有斷面間的土石方量進行疊加，即可得到總體的土石方量。計算公式如下：

一般來說斷面法比較適用于狹長的線性場地，一些場地地形復雜的區域或者變化較大的區域應用斷面法會更加方便。斷面法的使用要依托于電腦成圖軟件，要通過外業實際考察到的一系列數據來輔助制圖，因此外業數據的采集量比較大。

3.3 DTM法

DTM方法的應用需要運用特定軟件計算出測量區域內土方量計算的填、挖交界線，即由設計高程和地面點坐標組成的兩個DTM曲面的交線。一般情況下，DTM法適用于大多數的土石方測量，只要以下三種計算方式的計算結果均由同一系統文件得出，則計算結果會比較精確：圖上高程點、坐標數據文件、圖上三角網。

3.4等高線法

等高線法一般應用在地勢起伏過大的區域或者是土石方需求量較大的區域，通過將測量地形圖按照等高線進行分割，計算出每一部分的土方量，最后累積得出總土方量。

①如果兩條等高線之間的土石方可以看作是一個近似規則的幾何體，那么可以應用如下公式來計算任意第i分層的體積：

結論

現階段我國的道路公路工程數量明顯增多，工程方向也逐漸向更偏遠的山區延伸，因此道路工程中的土石方測量工程也逐漸加大了難度。土石方一般會由施工單位進行設計，在施工前充分結合施工成本預算、填、挖方調配、施工技術等因素來規劃設計整個道路工程。因此在實際計量工作中，需要施工單位結合工程的實際特點選擇適當的計算方法，嚴格把控每一個測量步驟和計算環節，從而保障道路工程土石方計量的準確性。

作者單位：山東華遠公路勘察設計有限公司