浅谈大面积土方开挖过程中土石方平衡的方法

姜军辉　谢艳利

【摘 要】土石方平衡在以开挖为主的工程里占有相当重要的位置，我们主要从数据采集到内业计算再到最终出结算量这一流程上进行过程控制，在这个过程中，每一项工作都要做到扎实可靠，这是我们保证土石方工程量平衡的基础和根本方法。

【关键词】大面积土方；开挖；土方石平衡；方法

1.外业数据的采集

1.1采集要点

外业数据采集一定要本着先整体后局部最后碎步的原则进行。在实际工作中，地形条件往往不会像书上介绍的那样平整，通常是地形崎岖复杂，一个坑套着一个坑，有些甚至出现连环坑，并且还带有一定的坡度，如下图1所示：图中有四个边坡和四条下渠道路，道路下面还掺杂着一些基坑。这样，按照外业数据采集的原则，我们必须先对图中编辑为“1”的点位进行数据采集，然后在对点号为2的数据进行采集。

图1

1.2数据移交

外业数据采集完毕，要注意及时的将数据移交给内业人员，防止时间长了记不清地形或是数据的遗失。在移交的过程中，严格遵守移交手续，外业带班班长将外业数据点位展放在绘图软件上，向内业人员详细的介绍实测地形的相关情况，以及相关的注意事项，移交完毕，应有内业负责人员签字确认，外业数据采集工作才算是告一段落。

1.3外业数据采集中的工作技巧

在外业数据采集过程中，由于受地形的制约，某些点位难免会测不到。如果我们对这些点位不进行测量，那么会影响采集的精度，如果对一两个点进行采集，重新架设仪器，势必会浪费很多时间。对于这样一些点位，我们通常可以先用钢尺量一下该点距棱镜头的实际距离，然后通过悬空棱镜在测站更改棱镜高的办法来测测取改点数据，这样即不影响精度又节省了时间。

还有一些点位，通过更改棱镜高的办法也无法测到，但是我们可以测取到与待测点高程相似的其他点位的高程和待测点的平面坐标，在观测手簿上做好标记，向内业人员交代清楚，这样我们也可以在不影响精度的条件下节省不少时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。

2.内业计算工作

2.1展点、修改三角网、生成等高线

内业人员在收到外业数据之后，应当及时的将外业数据展放到绘图软件上。我们以CASS7.0为例，介绍土方计算的相关技巧。内业人员将点位展放在绘图软件上后，首先应该粗略的建立DTM，然后生成等高线。看看有没有外业过程中明显测错的点位和相应的高程，发现问题及时的像外业带班班长询问，及早解决。将粗糙的、易于观察的毛病纠正过来之后，再在图上重新建立DTM，构建三角网，生成等高线。

三角网的修改反映在等高线上就是要求等高线不交叉，而且要求等高线圆滑、无明显的折点。三角形的长边一般应该是和等高线平行的，这也是在作图过程中的一个经验。当遇见特殊地形时，如坡脚或是坡顶，我们可以用地性线来把特殊地形上同一类型的点连接起来，这样就避免了繁琐的修改三角形，从而节约了工作时间，提高了工作效率。三角网的修改往往是参照生成的等高线来进行的，在修改三角网的过程中，我们会反复的边修改三角网，边生成等高线，观察修改的三角网是不是符合生成的等高线的要求。在这一过程中，切忌，每修改一次三角网，注意将“修改结果存盘”，这样才能将修改后的三角网参与等高线的生成，否则，修改三角网的工作等于白做。

2.2绘制断面图

在南方CASS7.0里面，绘制断面图的方法有四种：由已知点坐标生成、根据里程文件、根据等高线、根据三角网。根据已知点坐标来绘制断面图，由于受地形条件的限制，计算出来的工程量和其他三种方法比起来精度最低，因此在对外计算过程中这种方法我们一般不予考虑。根据里程文件生成的断面线是批量生成的，其精度也不高，即使有时候采取相关措施，不批量生成，但是工作量要加大很多。因此在大面积土方开挖的过程中，我们通常采用根据等高线和根据三角网来进行。由于等高线的生成是随着三角网的变化而变化的，所以我本人认为根据三角网生成断面图是相对比较精确的生成断面图的方法，在这里重点介绍，其他的就不在一一阐述了。

我们根据三角网绘制断面线的依据就是断面线和三角网之间有交点，我们可以根据交点高程和交点到中心线之间的距离对比来绘制等高线。在南方CASS7.0里面，由于有相应的应用程序，绘制起来就简单的多了，具体如下：选择“工程应用/绘断面图/根据三角网”命令，命令行提示：请选取断面线，这是我们要选取需要绘制横断面的断面线，屏幕上会弹出对话框，我们可以根据对话框提示进行相关的操作。在这里，需要说明的是，我们在生成横断面的时候，一定要注意相关里程距中心线的距离这一要素，因为这在设计断面和实测断面相比较得出工程量这一步骤中相当重要。

2.3计算工程量

工程量的计算我们一般采用Excel表格和南方CASS7.0生成的断面图相结合所生成的，也就是我们所说的断面法计算工程量。在制作Excel表格时，要注意将所需要的信息全部显示出来。一般要注意包含一下几点：第一、在Excel表格的表头上，要将工程名称和工程部位写清楚。这样做我们的成果无论让谁看起来都能理清头绪，知道我们做这些工程量是哪里产生的。第二、要有相应的细部桩号和与之相对应的序号。相应的细部桩号和与之相对应的序号，是为了防止第三方弄虚作假，任意抽掉或是加上一些无关断面，影响计算结果的客观真实性。第三、要有相应的断面间距以及相应桩号的断面面积和相邻桩号的平均断面面积。这样做的目的也是为了更好的、更直观的反映我们所计算的工程量的理论依据，增强起说服力。第四、要有相邻两个桩号的体积。所有相邻两个桩号的体积相加也就是该工作区域的总体积。所以，相邻两个桩号的体积是基础，是我们的数据来源，这个内容必不可少。

最后，需要说明一点，如果我们所计算的工程量在单页内不能完全显示时，那么需要我们在Excel表格里的每一页一定要显示单页页码和总页码，另外，单页上也要显示本页总工程量和累计前面所有页的总工程量。这样做的目的也是为了使我们的工程量计量工作更加科学、客观。

3.土石方平衡的有关技巧

作业队是土石方工作中人的因素，是土石方工作的直接参与者。他们对工程量的计算往往更为直接和方便。但是由于经济因素的影响，如果让他们单独计算土石方工程量或者是说如果依他们所做的计算为结算依据的话，那么他们所计算出来的工程量往往是偏大的。鉴于此，为了有多方校核，也为了避免在工程量结算过程中不必要的纠纷，可以让作业队先独自计算其作业的工程量，然后和测量队计算值进行比对，如果外协队伍计算的作业量大于测量队计算量的百分之十，则可以找第三方公正单位进行单独核算，三个单位所做的计算结果有两个单位更为接近的，结算作业量取这两个单位的平均数，其中所请第三方单位的费用由偏差较大的一方拿出。如果（下转第337页）（上接第265页）作业队所计算的本月工程量和测量队计算的本月工程量小雨百分之十，那么最终结算结果以测量队的为准。例如：如果作业队计算的本月工程量为111万立方米，测量队计算的本月工程量为100万立方米，那么由于双方计算差值大于百分之十，按规定，我们可以找第三方单位。如果第三方单位单独核算的工程量为98万立方米，那么最终作业队的工程量我们就按99万立方米计算，期间所产生的费用完全有作业队拿出。

4.结语

在工程项目中，土方石开挖发挥着基础性及前提性的作用，对整个工程的质量及工程进度进行影响，因此，在施工的过程中，应对施工土方石施工进行严格的控制，按照设计原则及施工要点对其施工进度及施工质量进行保障。确保在大面积土方开挖中，土方石的平衡得到稳定。 [科]