測土方量的計算是建筑工程施工的一個重要步驟。工程施工前的設(shè)計階段必須對土石方量進行預(yù)算,它直接關(guān)系到工程的費用概算及方案選優(yōu)。在現(xiàn)實中的一些工程項目中,因土方量計算而產(chǎn)生的糾紛也是經(jīng)常遇到的。如何利用測量單位現(xiàn)場測出的地形數(shù)據(jù)或原有的數(shù)字地形數(shù)據(jù)快速準確的計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。
斷面法
當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜起伏變化較大,或地狹長、挖填深度較大且不規(guī)則的地段,宜選擇橫斷面法進行土方量計算。
土石方量精度與間距L的長度有關(guān),L越小,精度就越高。但是這種方法計算量大, 尤其是在范圍較大、精度要求高的情況下更為明顯;若是為了減少計算量而加大斷面間隔,就會降低計算結(jié)果的精度;所以斷面法存在著計算精度和計算速度的矛盾。
方格網(wǎng)法
對于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場地適宜用格網(wǎng)法。這種方法是將場地劃分成若干個正方形格網(wǎng),然后計算每個四棱柱的體積,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)計算中,土方量的計算精度不高。現(xiàn)在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,對已知離散點數(shù)據(jù)進行二項式加權(quán)游動平均,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),對待估點的屬性值(如高程等)進行推估。
2.2待估點高程值的計算
首先繪方格網(wǎng),然后根據(jù)一定范圍內(nèi)的各高程觀測值推估方格中心O的高程值。繪制方格時要根據(jù)場地范圍繪制。
其次,為參加估值計算的各離散點高程觀測值,為各點估值系數(shù)。而后進一步求得較優(yōu)估值系數(shù),進而得到較優(yōu)的高程估值。
2.3挖(填)土方量區(qū)域面積的計算
如果,土方量計算的面積為不規(guī)則邊界的多邊形。那么在面積進行計算時,先對判斷方格網(wǎng)中心點是否在多邊形內(nèi),如果在,那么就要計算該格網(wǎng)的面積,否則可以將該格網(wǎng)面積略去。
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)高測量時候要甲方,施工方,監(jiān)理,有時候還要審計共同測量,記錄好原始數(shù)據(jù)幾方簽字認可,并復(fù)印各執(zhí)一份,這樣計算土方實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施工方案,這個里面你包含有詳細的放坡系數(shù),分段開挖的還需要放坡平臺,當(dāng)然標(biāo)高是必須要有的,可以用相對標(biāo)高,采用何種降水方法(井點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尺寸),這些你要畫一個土方開挖圖出來,其實施工組織設(shè)計里面有的已經(jīng)有施工方案了。以施工組織設(shè)計為指導(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,單有計算單,是不行的。
測量問題
在一項工程中,測量土方所有的基準點都是固定的,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,在實際測量中直接從基準點引出標(biāo)高即可,基準點的高程及坐標(biāo)也是固定的。
基準點的定義
土方測量基準點的用途非常廣泛,既可用于輔助建立其他基準特征,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點。
基準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、裝配用參照面等。
此外基準特征(如坐標(biāo)系)還可用于計算零件的質(zhì)量屬性,提供制造的操作路徑等。
基準特征包括:基準平面、基準軸、基準點、基準曲線、坐標(biāo)系等。
在實際工作中我們可能會面臨大量的土方審核工作,客戶往往提供有土方計算圖(含網(wǎng)格,格點標(biāo)高,方格方量及土方匯總),習(xí)慣的做法是抽樣幾個方格的方量值進行手工計算審核,如果要用軟件進行計算審核,則必須耗費精力去輸入和采集各類高程信息然后才能進行計算審核,由于采集過程的定位、定值操作很容易就產(chǎn)生誤差,往往費時費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算圖的相關(guān)信息,直接進行計算匯總,審核結(jié)果。
同時,系統(tǒng)還提供多種計算數(shù)理模型(計算公式)可供選擇,更可以自定義計算模型,除了和送審方進行有效對接之外,運用不同模型計算結(jié)果,能使得結(jié)果更貼近實際,審核結(jié)果更有依據(jù)!
在實際工作中,我們經(jīng)常是這么操作: 劃定好場區(qū),布置上相應(yīng)的網(wǎng)格,然后根據(jù)網(wǎng)格用儀器實測得原始高程(施工前)和竣工高程(施工后);后期的土方計算如果想用軟件實現(xiàn),則必須耗費精力去輸入和采集各類高程信息才能進而進行計算匯總,相對麻煩!
"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,直接進行計算匯總.
必須具備:
1、原始地貌平面圖。即為你所說的“現(xiàn)場原地形圖”。
(設(shè)計單位、或地質(zhì)勘測單位、或當(dāng)?shù)販y繪局提供)
圖中必須標(biāo)注等高線、高程(以黃海高程為基準的高程和房屋相對高程)、角點坐標(biāo)。
2、成型后地形圖或平面圖。(平場后的地形圖)
圖中必須標(biāo)注成型后高程(以黃海高程為基準的高程和房屋相對高程)、平場面積、各個角點的坐標(biāo)。
3、土石方計算圖。
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)計表(含計算表)
直接按照房建上定義的相對標(biāo)高進行計算。
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