土方测量方法的分析

2020-11-30龚锦华

科学技术创新 2020年34期

龚锦华

（福建其祥勘测限公司，福建连江350500）

为了符合新建筑的基础要求，城市建设将不可避免地改变原始土地的形状。土地类型的变化需要高质量的土方测量技术，并且我们正在通过增加垃圾填埋场和挖掘的数量来调查原始土地。调查内容应包括对田野，山脉，河流，池塘和田野的测量，并且过程相对复杂。目前，在土方测量中一般采用三角剖分的方法收集内部数据，并结合现场数据收集来改善土方测量的操作，以确保测量质量。随着国民经济的发展，各种工程项目不断增加，施工前的土地平整也相应增加。在土地平整中，通常需要计算土方工程量以控制施工进度，并同时作为预算的基础。典型的内部计算包括网格方法，轮廓方法，截面方法和数字高程模型（DEM）方法。不同的计算得出不同的结果。土方计算的标准化要求对计算过程进行研究。特别是，测量设备日益发展，计算机已全面普及，各种土方计算软件层出不穷。评估软件的计算结果具有实际意义。CASS7.0 测绘软件是基于AutoCAD平台技术的数字测绘数据采集系统，主要涵盖地质测绘，地籍测绘和工程应用三个领域。其中，工程测量模块提供了以上四个土方计算功能。讨论使用CASS7.0 软件进行土方测量和计算的方法和过程，可以为将来的工程土方测量和计算提供参考。

1 现场测量方法

1.1 设备的选择。如今，用于土方测量的最常用工具是全站仪和RTK。在山区，河流和树木等地形复杂的地区，视野较差。仅全站仪用于测量。如果建设工期不紧张，可以进行测量工程，但效率很差，测量成本很高；仅使用RTK时，测量效率很高，但是如果有一棵树并且树比较高，则会影响GPS信号，而RTK会产生信号。没有浮点数。溶液，单点溶液无法测量或测量精度不足。某些带有树木的区域可能无法测量，在办公室处理过程中会出现插值点，会出现地形失真，并且计算误差很大。因此，使用全站仪和RTK进行复杂地形的土方测量可获得最佳结果，使用RTK 在卫星信号良好的地方收集数据，提高工作效率，在卫星信号较弱的地方使用全站仪。收集数据。弥补了RTK的弱点，有可能以一种全面而真实的方式从所有地形点收集数据。

1.2 检查控制点的准确性。正常情况下，控制点是A侧从当地测绘部门购买或实际测量的先导点，最可靠的是三个控制点。在土方测量工作之前，有必要检查和校准甲方提供的控制点，以确保测量的准确性。只有严格的检查和校准，才能减少错误，确保测量数据的准确性，同时还可以确保建设项目的安全性，减少施工过程中可能出现的问题，并减少不必要的纠纷。

1.3 选择适当的计算方法。土方测量最常用的三种计算方法是截面法，网格法和三角测量法。根据施工现场的特定地形和地质特征，应选择适当的测量方法。通常，方格法和三角剖分法可用于地形相对平坦的区域中的有效测量，而截面法通常用于带状地形。

使用的测量方法取决于特定的地形。对于复杂的土方测量，最全面的方法是三角测量法。该方法可以真实地模拟地面情况，获得最准确的测量数据，提高土方测量的准确性，并提高工作效率。

1.4 密度测量。这里提到的测得的密度主要是指密度测量中陡峭山坡的坡度与高点之间的一致程度。如前所述，当前的三角测量网主要用于计算需要开挖的土方量，对于这种复杂的地形，建议在测量精度方面使用三角测量法。顾名思义，三角剖分法通过从测量点中选择三个点开始测量。在特定的土方勘测中，测量员可以选择在目标位置彼此靠近的三个高程点，并形成这些点的三角形网络。之后，计算每个三角金字塔所需的开挖量，并计算出标准范围内项目所需的土方量。值得注意的是，在测量之前必须先测量倾斜丝束的高点密度和斜率。仅当密度相同时才能计算，而密度不同则无法构建网络。它影响大误差区域的计算，从而抵消了土方测量的准确性。

1.5 外部测量的准确性。现场操作中自动化技术的当前发展已使测量朝着现代化和技术进步发展。在各种设备和内部制图技术的支持下，现场工作不再需要在特定条件下绘制草图。此更改节省了很多现场工作时间，但实际上在这方面需要更多时间。

一些测量师的观点相对落后，认为土方测量是通过现场测量来测量和描述其属性，而他们要做的就是确保测量的准确性。实际上，土方测量受很多因素的影响，如果直尺改变运动顺序，则在测量点设置中容易遗漏测量人员，不利于计算的准确性，也不利于计算过程中的检查及工作的合理性。

1.6 测量高度突然变化。土方勘测经常会遇到地形的急剧变化，例如斜坡，斜坡，水库和陡峭的山脊。如果高程点不一致，也就是说，高程点密度不匹配，则会发生荒谬的“插值”。发生计算错误。例如，在沟渠的中央有一个高程行，在两侧有一个高程行。在网络建设过程中，很容易形成与“U”形不匹配的“V”形，计算结果不正确。

2 办公数据处理

内部数据处理是土方测量的重要组成部分，因此在计算时请注意以下几点：

2.1 图纸检查。在整个调查区域中查看收集的高程点，检查高程点是否重复和遗漏，并删除和更正不正确的高程点。如果测量区域相对较大并且通常有几个组一起测量，则不可避免的是测量组合区域会重叠或遗漏。由于棱镜的高度和设备的高度不一致，因此信号或设备问题将产生不正确的高度值。外部环境会干扰各个“飞行点”，这些现象会使测量的高度不准确，因此在进行内部计算时需要仔细检查它们。最直观的检查方法是生成轮廓线，如果测量点的高程异常，这将很明显。

2.2 使用各种计算软件进行计算和验证。土方计算对于工程设计非常重要。它包括计划和设计以及工程量的结算。它关系到双方的经济利益。计算结果有待改进。因此，必须使用各种软件来计算最终的计算结果。查看计算方法。根据作者的多年经验，使用Southern CASS软件的三角剖分计算方法，土方量计算误差在双方的公差范围内。

3 计算方法列举

实验室使用的仪器是2"级全站仪，计算软件是广州南方测绘仪器公司开发的地理空间测绘软件（CASS7.0）。检查前要使用的全站仪。用于数据收集选择一个代表性的地形，用全站仪测量特征点的地面坐标和高程，通过CASS7.0 软件将其下载到计算机，将其另存为.dat 数据文件，并使用CASS7.0 生成数字地形图。轮廓法，断面法和DEM方法来计算数字地形图中同一区域的土方和设计标高，并比较不同过程（例如采样间隔，断面间距，轮廓间距和网格边缘）以计算长变化），为了结果。

3.1 截面方法计。在计算范围内，根据CASS7.0 格式生成横截面数据格式，根据道路设计参数提供设计文件，工程应用程序选择切面方法计算土方。

3.2 DTM方法计算。在工程应用中，选择DTM方法来计算土方工程。按照提示操作并选择一个数据文件，以计算该范围内的土壤填充量和开挖量。

3.3 网格计算。使用复合线补偿计算范围，通过从工程应用程序下拉菜单中选择方格方法来计算土方量，并在提示您计算土方量时输入网格的水平高度和边长。

3.4 轮廓计算。从等高线下拉菜单中创建DTM以创建等高线。在工程应用中选择用于计算土方量的轮廓方法。

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4 结果比较和准确性分析

4.1 计算结果。假设HIAF 场面积固定为228585.6 平方米，最低点为1.531 米，最高点为248.698 米，采样间隔为10 米，并且未处理坡度。首先，我们使用Google 地球收集要计数的点，然后使用实际的测量点进行计算。

假设CIADS 现场面积固定为128527.525 平方米，最低点为29.841 米，最高点为240.14 米，采样间隔为10 米，并且未处理坡度。首先，我们使用Google 地球收集要计数的点，然后使用实际的测量点进行计算。

4.2 精度分析。HIAF 系统的最小开挖偏差为140,000m2（海拔180m），最大为640,000m2（海拔120m）。最小偏差率为6（海拔120m），最大值为29（海拔180m）。最小填充偏差为0，最大填充偏差为140,000 平方米。最小偏差百分比为0，最大值为53。

CIADS 系统的最小开挖偏差为190,000m2（海拔140m），最大开挖偏差为440，000m2（海拔110m），最小偏差率为12（海拔110m），最大为48（海拔140m）。最小填充偏差为0，最大填充偏差为230,000 平方米。最小偏差率为0，最大值为35。而且，两者之间的开挖偏差是系统的，并且填充的偏差是随机的。

CIADS 标高与土方量关系

4.3 设计高度的确定

HIAF 系统收集点（收集点开挖和填土路口）根据“挖掘和填土的平衡”的经济原理确定的最经济的设计海拔是167 米，并由测量点（实际测量点的挖掘填土路口）确定要确定的最经济的设计高度是经济设计高度为170m。两者之间的差异只有3 米。由CIADS系统收集点（收集点，挖掘和填土路口）确定的最经济的设计高度为135 米，由实际测量点（测量点，挖掘和填土路口）确定的最经济的设计高度为139 米。两者之间的差异仅4 米。但是，根据经济学原理，可以使用从采集点和实际测量点获得的设计高度，这对设计结果影响很小。

根据两个系统的“最稳定的地质学”原理，应尽可能减少填充物，并且系统的主体应尽可能放置在开挖的基岩表面上。HIAF 系统最稳定的设计高度是120～140 米，因为填充量基本上为零。CIADS系统最稳定的设计海拔范围是110m～125m。