场地平整中土方量计算方法的探讨

刘金成

摘要：在工程建设施工过程中，会经常遇到土方量计算问题，而是否可以将场地平整中土方量计算的精准度保持在最佳，直接影响到后期的土方调配，建筑工程施工成本以及施工工期长短等方面。因此，为有效保障工程建设过程中场地平整时的土方量计算精准度，需要将多种土方量计算方法进行整理分析，从而找出恰当的计算方法。

关键词：场地平整;土方;计算方法;探讨;分析

前言

在工程建设施工过程中，土方量的测量、计算工作一直是保障工程建筑施工前编制工程量预算的重要依据之一，同时也是做好施工组织设计的依据之一。一般情况下，现在经常使用的方法有断面法、等高线法、方格网法以及数字地面模型法等。这几种土方量计算方法都有其各种的优缺点，在精准度、适合使用的范围以及计算速度上都各有不同。因此，在选择应用哪种土方量计算方法时，要结合当地情况，有针对性地选择，从而做好省时、省力、省投入。

一、断面法

断面法的具体施工流程为：沿着某一垂直方面前进，每间隔一定距离后测量一个断面高度，接着在更具测量并计算后每一个断面的面积，计算相邻断面的综合平均面积后，最后在乘以相邻断面间的距离，这样得出的计算结果就是两个相邻断面的土方量。按照此种方法计算测量计算后，将所有计算得到的土方量相加，就是想要知道的所有土方量了。利用此种方法进行场地平整中土方量的计算，其测量工作量大，且计算繁琐，并且因取得的是平均值，数值容易受到测量横断面的质量及平整度影响，最终影响整个土方量的计算精准度。一般情况下，在场地平整开始及结尾处经常会受到土方方程结构、地形等不规则性影响，而难以测量出精准的测量数据。断面法的优点是不需要高科技技术支持，施工原理简单，计算也容易，简单直观，认可度高。但其缺点也较多，如计算得到的土方量精度较低，应用不广，而且施工作业量大，且在计算时间速度上也较慢。更多适用于线型工程[1]。

二、方格网法

方格网法在使用时，通常需要将需要测量土方量的区域划分成一个个规则的矩形地块。每一个矩形地块就是一个独立的网格，而每一个网格中的地块高程要相等，然后在地表网格中在继续细致划分，一般统称为体积微元，而这样的体积微元表示的地形又被简化成一个一个的四棱柱体，其高程一般会用空间插值进行确定。在应用方格网法进行场地平整中土方量计算时，会经常采用边长为5米到20米间长度的方格网法。另外，在地形较为复杂，或者不平坦区域较多的地方采用方格网法时，要将边长取值缩小，从而保证土方量计算精度符合工程施工要求。方格网法的优点是可以随着边长取值缩小而不断提高土方量计算结果的精度，采用机器计算土方量时速度很快，操作简单、直觀易懂，大家对这种方法的认可度高;其缺点在与若想提高土方量计算的精度，就必须将方格网法选用的边长缩小到最小，而这种操作方法会直接加大施工作业量，而若直接有人力计算土方量，也会因计算过程繁琐而出现偏差。通常情况下，更适合应用与小范围区域，且地形起伏较小的场地计算。

三、等高线法

等高线法一般是在地形图上对高度相等的相邻各点经过连接后组成一个闭合曲线，将地面上海拔高度也相同的各点经过连接后组成一个闭合曲线，并将其垂直投影到一个水平面上，接着在按照一定比例缩小，并绘制在图纸上，这样操作后就会得到等高线[2]。从另一个角度来看，不同海拔高度的水平面和实际地面的交线也可以被称为等高线，因此，等高线是一个闭合的曲线。在知道等高线的具体数值后，只要计算出等高线围住区域面积以及两个等高线之间的高差后，就能将两条等高线间所围成的封闭区域土方量计算出，最后将所有等高线间土方量数值相加，得到的结果就是总的需要进行场地平整的土方量。等高线法的优点是采用的原理简单易懂，计算起来非常很方便;其缺点是计算出的土方量精度最低，误差最大，若采用机算，局限性较大，另外其对图形的要求也较高，若将测图过程也一起考虑，涉及到的外业施工作业量很大，而且还需要一定的机器配合使用才能得到土方量值。一般情况下适用于模拟地型测图时代的白纸地形图，而在相对较为复杂区域只能用于工程量的估算工作。

四、数字地面模型法

数字地面模型法主要是对需要计算土方量区域进行三角构网，在接着对需要计算的区域使用三棱柱法，从而得到计算累计后的总土方量。一般情况下，数字地面模型法的应用会有三种不同的使用方法，第一个是根据坐标文件计算土方量，第二个是根据地形图上的高程点进行计算，第三个使利用图上的三角网进行计算。其中，若想得到有效数值，三种方法都需要知道一个平场标高。因需要进行场地平整区域的土方量计算的区域大多起伏不平，需要进行其他辅助方法配合[3]。数字地面模型法也称为DTM法，其优点是计算土方量精度是最高的，通过机算得到土方量结果时间短，速度快，复杂地形都可以使用，通用性很强;其缺点也相对较多，如因需要机算，所以对存储空间的要求较高，而且计算原理较为抽象。有时，一部分甲方监理并不认可此种方法计算的土方量。此外，若采用手工计算土方量，涉及到的外业施工量，计算方法以及计算过程都较为复杂。但虽然其缺点较多，若甲方监理认可其计算土方量，并且可以进行机算，那么其方法可以适用于所有复杂的地形。

总结

总而言之，选择哪一种土方量计算方法都要遵循同一原则：省时、适用、省投入。虽然土方量计算在工程建设项目中属于最基本的施工作业，但其却也是最为关键的工作之一，是后期土方调配、计算工程预算投入必不可少的数据资料。因此，选择科学的、合理的土方量计算方法，可以有效地将计算数值精准化，有效提升建筑工程施工效率。

参考文献

[1]袁伟，宁德存.场地平整中土方量计算方法的探讨[J].四川建筑，2020，40（04）：238-239+242.

[2]何晗芝. 工程土方量计算方法优化分析及其程序实现的研究[D].湖南大学，2009.

[3] 郭新慧. 面状测量法在土石方量计算中的应用[J]. 经纬天地， 2019（3）：4.