巧用南方cass9.0进行土方计算之我见

徐晓艳 何泓坪

摘   要：本文结合案例阐述了运用南方cass9.0软件计算土方的方法及各种方法的适用情况，并重点阐述了方格网法在平整场地中的各种具体应用，对于建筑类或与建筑类相关工程的测绘人员，应该会有一定的参考价值，同时，本文还指出了该软件在土方计算中的优势和不足之处，特别利于软件开发者进一步改进，以更好地满足用户的需求。

关键词：南方cass9.0  土方计算  方格网法

中图分类号：U65                                    文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）04（c）-0016-03

1  引言

南方CASS成图软件从5.0版本升级到目前的9.0版本，功能越来越完善，界面越来越“友好”，无论是那个版本都提供了多种计算土方量的方法，满足了大多数土方工程用户的需求。方法越多，如何灵活应用？如何熟练应用？特别是对于一些比较复杂的土方工程，“如何巧用”就很有讲究了。

在建筑工程施工中、道路工程施工中、水利枢纽工程施工中，特别是一些大型场地平整、绿化工程等土方施工中都需要进行挖填方量计算。它既是控制工程进度的一个重要依据，也是计算土地平整项目成本的主要依据。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据更加客观、准确地计算土方量，减少或避免土方工程争议，值得我们探讨。决定土方量计算精度的因素有很多，其中计算方法是非常重要的一环。南方CASS9.0提供的计算土方量的方法有：方格网法、等高线法、DTM法、断面法。本文将结合算例重点阐述方格网法在建筑工程中的灵活应用，并简要谈谈个人对其他几种方法应用的见解。

2  方格网法计算土方量

某场地平整项目拟采用机械化施工，已按100m×100m的方格采集了各方个点的坐标及高程，参照图如图1，需将它平整为各种不同场地时的土方计算方法实现起来也会有所不同，所以对基本概念，基本原理必须准确理解。

（1）平整为设计高程为某一已知高程的平面。

这是一种最简单的场地平整项目，按方格网法采集完数据，在CASS软件中用复合线将待平整区域封闭后，直接选择主菜单工程应用下的方格网法，然后在对话框里选择对应的dat数据文件，平面目标高程中输入已知高程，方格宽度设为100m即可，软件即会快速计算出相应的挖填方量。

（2）平整为使该区域挖填方刚好平衡的平面。

相对于第一种情况，这种场地平整项目的设计高程变为了未知，按方格网法采集完数据，在CASS软件中用复合线将待平整区域封闭后，直接选择主菜单工程应用下的区域土方量平衡，之后会有两种方案，一种是根据坐标文件，一种是根据图上高程点，无论用哪一种，软件都会很快计算出相应的挖填方量，同时把挖填方平衡的高程计算出来。

（3）平整为以某一点为基准点且仅有一个坡度的倾斜面。

这种场地平整项目由于是平整为一个只有一个坡度的斜面，所以沒有唯一固定的设计高程，依旧需要按方格网法采集完数据，在CASS软件中用复合线将待平整区域封闭后，直接选择主菜单工程应用下的方格网法，然后在对话框里选择对应的dat数据文件，然后按图2所示输入场地平整的相应参数即可。特别注意该软件在拾取第二点的时候是按下坡方向来选取的，不要把方向弄反了，否则会出现计算错误。

（4）平整为以某一直线为基准线且仅有一个坡度的倾斜面。

这种场地平整项目可以实现将场地平整为有两个坡度的倾斜面，基准线本身可以有一个坡度，通过设置基准点1的设计高程和基准点2的设计高程来实现坡度对应，非基准线方向的坡度可以直接输入，例如需要将图1所示的项目平整为以测区左下角点为基准点，从西→东方向为2‰的上坡，从南→北方向为5‰的上坡。这样的项目是场地平整项目中比较难的一种情况，有的基础计算是需要用专业知识先手动解算出来的，比如说左下角点的设计高程，右下角点的设计高程就必须先算出来，解算这两点的设计高程的基本原理简要介绍如下。按方格网法采集完数据后，方可做如下计算。

①计算场地的实际平均高程

本论文中均以100m×100m的方格计算，所以整方格的面积为10000m2，整方格的权Pi为1，非整方格的权Pi为对应图形的面积与整方格的面积的比值，Hi为各个各个小图形的平均高程。

本例中的平均高程根据上式计算得H平=1852.78m

②计算满足设计坡度的基准点的设计高程

⑴用专业知识先计算以基准点为最低点的各方格点的填高。

⑵计算最低点以上的土方量V=140803m3

⑶ 计算平均摊铺厚度

⑷计算基准点的设计高程

因为左下角点到右下角点的距离为370m，坡度为2‰的上坡，所以

H右下角点=1851.66+370×2‰=1852.60m

做完基础计算后在CASS软件中用复合线将待平整区域封闭后，直接选择主菜单工程应用下的方格网法，然后在对话框里选择对应的dat数据文件，然后按图3所示输入场地平整的相应参数即可。特别注意该软件在拾取第二点的时候是按下坡方向来选取的，不要把方向弄反了，否则会出现计算错误解算成果如图4所示。

3  结语

南方CASS软件中的方格网法计算土方量非常适用于起伏不是很大、地形不复杂的建筑类场地平整、绿化场地平整，它提供了将场地平整为水平面，平整为有一个坡度的倾斜面，平整为有2个坡度的倾斜面的土方计算，应用起来整体还是非常方便的。若要将场地平整为倾斜面，特别是平整为有2个坡度的倾斜面，其他几种计算方法应用起来则无法实现。DTM 法土方计算土方量可以通过原始坐标数据文件、图上高程点或者已有三角网三种方法进行计算，不改变原始数据和精度，三角网能很好地适应复杂、不规则地形，从而更好地表达真实的地面特征，若是只需要平整为一已知高程面的水平面的话，对于复杂地形，DTM法是首选的方法。断面法则比较适用于狭长区域的土方计算，比如说道路工程，在用这种方法时需要计算人员对里程文件的结构有较为透彻的认识，否则容易出错。对于没有高程数据，而只有通过纸质图件进行矢量化得到的图形文件，则可以选用等高线法来计算土方量，但这种方法有个劣势就是要求所选等高线必须是闭合的，否则不进行计算，所以这种方法局限性特别大，一般很少使用，若是碰到只有等高线，没有原始高程数据的待平整区域，可以先用工程应用菜单下的等高线生成数据文件功能，对待平整区域的等高线生成数据文件后，再运用DTM法来计算土方量，这样计算的结果精度当然没有根据原始实测高程点计算的那么高，需酌情使用。可见，南方CASS软件中的各种土方计算方法各有各的优势，若是方格网计算中平整为两个坡度的倾斜面的参数设置上能改为直接选定基准点后输入两个坡度即可，把算法再优化一下，那么对于待平整区域地形不复杂，但是又需要平整为多坡度倾斜面时，还是首选方格网法。

参考文献

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