|
单 纯 的方 格 网 法测 量土 方 是将 其 方 格均 视 为独 立的 规 则 平面 ， 这 与 计 算场 地 的 实际 地 形是 有 差 别 的 ，精度 也无 法评 估， 有 其局 限 性 ,而三 角 网法 测 量土 方 量虽 然精 度 高， 但 可读 性 差， 客 户不 愿采 用 。 针 对 这 种 情 况 ， 本 文采 用 南方 CASS计 算 两 期间 土 方与 方格 网 土方 计 算相 结 合的 方 法计 算土 方 量 ， 既 提 高了 土 方测 ， ， 。 量的效率又保证了土方计算成果的正确性很好地解决了这一难题 关键 词 ,CASS7.,1方 格网 法 ,计算 两 期 间 土方 中图 分 类 号 ,文献 标 识 码, 文章 编 号 ,,,TS32 A 1001-0335201305-0032-04 Calculate Earthworks Accurately by Combining Nanfang CASSTwo Periods Earthwork Calculation Method and Grid Method Li Shen, Ou Lu (Rongxian Jingwi Teerritorial Resources Mapping Co.,Ltd Rongxian County Sichuan 643100) Abstract: Simpleg rid methodi s to measure the eabyrt hre garding the squares as separate rules plane, which hwasit hd ifference the actual terrain of the site that tobe calcualted. So the accuracy cannotbe evaluated and it has li mitation. However, alt hough triangualtion meausrementis of high epcrision, poor eradabliity lead to customer elurctant to adoptit .According to thsi ，this paper introduces the combinaiotn of Nanfang CASS twoids pe earrthworksa lcculation methodw ith grid method whicnoth only improve the earthwork emausrng effectveness but aso guarantee the correctnessa cofu alcton resut. iillil Key words: CASS7.1,gr id method, two ipeodsr earthworka lccualtion 方量，成果直观易懂，是绝大部分客户的首选方法，但 前 言1 方格网法土方量计算中， 一旦确定了方格的边长，容 在 工 程 建 设 中,不管是工业与民用建筑 、道 路 建 易出现如图 所示的情况，1 方格的一端远离坎底，另 设 还是其它工程建设常需要将自然地貌改造为水 一端正好在坎顶边，和 如 图 所 示 的 情 况 ，方 格 内 有2 平的或一个或多个坡度的场地 ，以 便 适 用 于 布 置 各 类建筑物和构筑物 ，这些都涉及到土石方 的 开 挖 与 起伏较大的区域，该起伏区域的土方量是没有进行统 回填量的计算问题 。 随着数字测图技术 的 发 展 ，南 计的，这就不能满足计算成果的精度要求。 方 数 码科技有限公司研发的地形地籍成图软件 不 规 则 三 角 网(TIN)是数字地面模型 DTM 表 现 CASS7.1是 目 前市面上较常见的一套测量软件 ，其 中所包含的土方计算功能为大家所普遍使用 ，它 不 形 式 之 一 ， 该法直接利用外业所采集的地形碎部 仅 上 手 容 易 ，内 业 操 作 简 便 ， 而且计算结果准确性 点 、特 征 点 进 行 三 角 构 网 ， 对计算区域按三棱柱法 良 好,可 信 度 较 高 ，为广大使用者所认可 。 计 算 土 方 。 基于不规则三角形建模是直接利用野 外 土方量的计算，实际上就是计算设计标高与自然 实测的地形特征点 ( 离 散 点 ) 构 造 出 邻 接 的 三 角 形 ， 地面标高之间的土石方体积。 设计面有平面、单一斜 组成不规则三角网结构 。 相 对 于 方 格 网 ，不 规 则 三 面、曲面，其中，对于设计面是平面和单一斜面的土方 角网具有以下优点 ,直接利用原始数据作 为 网 格 结 量计算，南方 CASS7.1中提供了比较简单的操作 方法 点 ，三角网中的点和线的分布密度和结构 完 全 可 以 进行计算,而以曲面或连续不同坡度的斜面作设计面 与地表的特征相吻合,不改变原始数据和精度 ,能 够 来计算土方量时， 操作就相对复杂了。 南方 CASS7.1 插入地性线以保存原有关键的地形特征,能很好地适 中提供了 DTM 法、断面 法 、方 格 网 法 、等 高 线 法 四 种 应复杂、不规则地形，从而将地表的特征表现得淋漓 尽致等。 由此可见，用三角网计算土方量适应范围最 广，精度也是最高的了。 但是三角方法计算土方量精 其中用得最多的是方格网法和 法两DTM 度 虽 计算方法， 高,因其计算过程中数据量大,占 用 大 量 存 储 空 间，可读性也差，实际工作中很少有客户选择用三角 种方法，它们各有优点，又各有缺点,方格网法计算土 作 者 简 介 ,粟 晟 ,1956-,，男 ，四 川 荣县 人 ，大 专 ，工 程 师 ，主 要 从 事工 程 测 量 工 作。 32 September 2013No .5 1/4页 粟 晟等,南方 计算两期间 土方与方格 网法土方计 算相结合准 确计算土 方量CASS 网法。 如何既能满足客户的需要，使用方格网法出具 ，因为拟合过的曲线在进行土方计算 时 会 用 折 处 理 线 迭 代 ，影响计算结果的精度 ,1,,然, 后 用 CASS7.1 测量成果，又要保证土方计算结果的正确性 ，提 高 工 “等 高 线 ”菜 单 中 , 建 立 DTM\ 选 择 边 界 线 \ 构 成 三 作效率，是摆在广大测量工作者面前的一道难题。 笔 角 网 \ 修 改 三 角 网 ,由于三角网的连接是随机的 ，不 者在实际工作中，采用 CASS7.“1计算两期间土方”的 排除有一些三角形的连接是不满足计算要 求 的 ，所 以需要对生成的三角网进行处理 ，剔 除 不 符 合 要 求 方法计算出可靠的土方 数 据 ，并 以 此 指 导 “方 格 网 土 的 三 角 形 ，然后顺应实际地形的变化对三 角 网 进 行 方计算”的方法，很好地解决了这一难题。 手 工 调 整 ， 图 3 理 三 角 如所示是对穿斜坡时不合网 进 行 调 整 前 、 的 示 意 图 , 图 4 所 示 是 对 穿 后如陡 图 1 方格网穿过斜坡示意图 调 整 后调 整 前(b)(a) 图 三角网穿斜坡调整前与调整后的示意图 3 调 整 后调 整 前(b)(a) 图 图 2 方格网内没参与统计起伏区域示意图 4 三角网穿陡坎调整前与调整后的示意图 、。 坎时不合理三角网进行调整前后的示意图使得 计算两期间土方2 生成的模型更加符合实际地貌， 在调整完毕后注意要 计算两期间土方指的是对同一区域进行了两期测“修改结果存盘”,\ 绘制等高线 ,为确保三角网的准确 量,我们把设计面模拟成外业测量，作为第二期测量,野 性，建议“绘制等高线”看绘制出的等高线正确与否，对 外原始地形数据采集作为第一期测量,， 利用两次观测 三角网进行再校正，然后删除等高线和地形变化特征线 得到的高程数据建模后叠加，计算出该区域两期之中的 所地图层,\ 三角网存取 \ 写入文件,点击“写入文件”时， 土方变化情况。 此方法适用范围广，计算精度高，特别适 出现一个“输入三角网文件名”对话框，指定保存路径， 用于原始地形和设计面都是不规则表面的情况。 将区域内已构成的三角网做为第一期三角网以,.sjw 扩展名格式保存在指定的文件下，如图 5 所示,。 2.1 原始地形三角网 ,第 一 期 三 角 网 , 2.1.1 数 据 采 集 用于土方计算的数据 ， 在 野 外 采 集 时 ， 密 度 较 一 般的地形图要有所提高 ， 要加强对地形变化点 ,如 坎 上 、坎 下 ,数 据 的 采 集 工 作 ， 使得高程数据对 地形的表达更加完整 。 如果受条件限 制 ，使 用 的 是 现 有 的 地 形 图 ， 那么一定要对地形图进行二次 处 理 ，主要是对地形变化区域的高程点位进 行 添 加 和 剔 除 。 在完成处理之 后 ，作为原始地形数 据 保 存 结 果 ，以便下一步进行数据的提取和土方计算操作 。 2.1.2 构成第一期三角网 , 图 5 输入三角网文件名对话框 首 先 在 CASS7.“1绘 图 处 理 ”菜 单 中 ,定 显 示 区 \ 设 计 面 三 角 网 ,第 二 期 三 角 网 ,2.2 改变当前图形比例尺 ,尽 可 能使用大比例尺 ，如 1, 2.2.1 设计面数据采集 , 200、1,500 等 ， 这对提高土方量的计算精度 很 有 好 将设计面模拟成外业测量的 数 据 ，即 三 维 坐 标 处 ,\ 展 高 程 点 \ 圈 定 计算区域边界线和连接地形变 数 据 文 件 ，这 只不过不是真正外业测量所得 ， 而 是 化 特 征 线 ，如 ,山 脊 线 、山 凹 线 、坡 顶 坡 脚 线 、陡 坎 直 接 赋 值 得 到 ， 采 用 的 方 法 是 , 平面位置用鼠标在 线 设 计 平 面 图 上 直 接 指 定 ， 手 工 直 接 输 入 高 程 等 ,区 域 边 界 线一要注意闭合 ， 二两期土方计算的 ,CASS7.1 中 直 接 用 命 令 “G”或 单 击 CASS工 具 栏 中 区域边界在野外测量时 ，一般不可能采集 的 完 全 相 的 交 互 展 点 符 号 “.91”来提取高程点并追加到到数 同 ，但可在内业处理时 ，调 整 到 一 致 ，并 且 采 用 内 插 据 文 件 中 ,， 这里要注意的 是 ， 由 于 设 计 面 不 是 平 法求得每个边界点的高程数据 ，三 切 不 可 进 行 拟 合 面 ，所以每个指定点的高程要计算正确 、输 入 正 确 ， 2013年 9 月 第 5 期 33 2/4页 粟 晟等,南方 计算两期间 土方与方格 网法土方计 算相结合准 确计算土 方量CASS 与野外数据采集一样要有足够的密度 ，有 坡 、坎 的 ， 坡 顶 、坡 底 ，坎 上 、坎 下 要相对应的加点 ， 将 所 计 算 的点逐一追加到设计面数据文件中保存 。 2.2.2 构成第二期三角网 , 与生成原始地形三角网,第一期三角网,的流程一 方格网穿过斜坡调整后示意图 图 7 。 样最后将设计面数据文件构成的三角网做为第二期三 角网以,.sjw 扩展名格式保存在指定的文件下。 2.3 计算两期间土方量 用鼠标操作 “工程应用 \DTM 法土方计算 \ 计算 两期间土方”，根据电脑的提示在“第一期三角网”时， 导入前期的原始地形三 角 网 文 件 ，在 提 示 “第 二 期 三 角网”时导入后期的设计面三角网文件 ，按 回 车 键 即 得计算结果。 并将土方计算结果作为可靠的土方量依 据保存，用以指导下一步的方格网法土方计算。 图 没参与统计起伏区域调整方格网后示意图 8 方格网法土方计算 3 工 程 实 例4 南 方 软件中的方格网土方计算法 ，其CASS7.1 具体计算操作如下, 首先用闭合的复合线圈定所要 荣县大佛梧桐水街工程场地平整土方测量中， 在 计算土方的区域,与第 一 期 、二期三角网的区域边界 笔者根据现场地形采集高程点数据， 绘制地形略图， 必须一致,，然后用鼠标操作“工程应用 \ 方格网法土 在内业处理时，首先除掉数据中错误的和含有粗差的 方计算”，在弹出的方格网土方计算对话框中，如图 6 点 ，再 用 CASS7.1软 件 自 动 生 成 三 角 网 ， 然 后 根 据 ， ， 须 选 所示首先是导入“高程点坐标数据文件”必择地 形 略图调整三角网 ，建立与实际地形相吻合的数 ， 即 原 始 地 生成第一期三角网的地面点高程数据形字 地 面 模 型 ， ， 将 数 字 地 为确保三角网的准确性面数据。 然后在“设计面”栏中，点选“三角网文件”。 在 模型生成等高线对所有三角网进行再校准 。 最 后 删 导入三角网文件时， 一定要选择以第二期的地面点 除用以校准三 角网的地形地性线图层 (即 之 前 绘 制 高程数据所构成的三角 网 ， 即由设计面数据生成 的 的 地 形 略 图 层)和 等 高 线 图 层 ，将三角网作为第一期 三角网。 然后填写方格网的宽度 ,系统默认的是 20 三 角 网 保 存 。 同理对内业根据设计资料完善的设计 米,，点击“确定”即计算出该区域土方量 。 将 该 土 方 面 高 程 数 据 ，建立数字地面模型 ， 将调整后的三角 量结果与用计算两期间土方量所得的结果 相 比 较 ， 网作为第二期三角保存 。 然 后 用 南 方 CASS7.1软 件 若相差在 5%,经验值,以内，则方格网土方计算成果 “工 程 应 用 ”下 拉 菜 单 \DTM 法 土 方 计 算 \ 计 算 两 如 超 出 ，5% 是 可 靠 的 ，可以出据方格网计算成果 。 期 基本上是由于出现图 和 图 所 示 的 情 况 ， 这 时 调1 2 间 土 方,准确计算出该区域的土方量 。并 以 此 作 为 可 整方格网的宽度 ,地形太破碎的方格网宽度可调到 靠的土方量依据保存 。 然 后 进 入 图 6 所 示 “方 格 网 ,2,1~2m,，使地形变化特征线 ,如 图 1 的 陡 坎 ，图 2 起 土 方 计算对话框”，在“高程点坐标数据文件 ”中 导 入 伏区域边线,处在方格的中间,如图 7、图 8 所示,，从 而避免了土方计算出现系统性的误差 ， 提 高 了 土 方 生 成第一期三角网的原始地形高程点坐标数据文 计算的精度，,由此可见方格网越小 ， 计 算 精 度 越 高 件。 在“三角网文件”中选择第二期三角网，即由设计 [3],。 至到结果与“计算两期间土方”的成果相比，差值 面数据生成的三角网 ， 首先以默认的方格宽 度 20 的比率小于 5%，方可提供方格网土方计算成果。 米，进行土方量计算。 表 1 是方格网法,20 米宽,与计 算两期间土方法成果的 对 比 ，从表中可以看出 ,挖 方 量差值比率达到了 16.8%，超 过 了 5%，由 于 测 区 地 形较为破碎，多坡坎、土 丘 ，方格网宽度过大 ，显 然 是 出 现 了 如 图 1、图 2 所 示 的 情 况 ，从而导致出现大的 偏差，于是按照图 7、图 8 的做法将方格宽度由 20 米 调整为 5 米，再进行方格网土方计算 ，计 算 结 果 如 表 2 所示，从表中可以看出,无论哪个项目，方格网法与 计算两期间土方法差值的比率都在 3%以 内 ，说 明 方 格网的布设是比较合理 的 ， 方格网土方计算的成 果 图 方格网土方计算对话框 6 是正确的，可以提交方格网成果资料了。 下转第 页,(37 34 September 2013No .5 3/4页 向 , 建筑电气设 计中的主要 阳等浅议节能措施 高压侧设高压 电 容 补 偿 装 置 ， 对 容 量 较 大 、 负 荷 平 分组控制, 根据照明使用的要求分别采用各种节能 稳且经常使用 的用电设备如风机 、 水 泵 、 传 送 带 等 型 开 关 ，如 病 房 、卧房可采用调光开关 ，室 外 场 所 和 设置就地补偿装置 。 这样使高压线路及低压线路 上 公共场所则可采用光电 、声 控 开 关 ,楼 梯 间 、走 道 等 的无功传输均有效减少 ，从而达到节能目的 。 场所除应急照明外，采用节能自熄开关。 2,3 照 明 节 能 设 计 2,4 降 低 线 路 损 耗 据 统 计 ， 我 国照明用电量已占总用量的 10%: 当 电 能 传 输 时 ， 由 于 线 路上存在电阻电抗 ，电 12%。 ， ， ， 按照我国提出的“中国绿色照明工程”照明节流通过时就会产生电能损耗而该损耗又与线路 的长度和负载的大小相关联 。 因 此 ，工 程 设 计 中 应 电已成为节能的重要方面。2004 年 12 月 1 日国家正 式 实 施 《建 筑照明设计标准 》,GB5003-42004,，该 标 当尽量提高系统的功率系数 、 减 少 导 线 的 电 阻 ，从 准不仅有“照明节能”，同时整个标准都贯穿了绿色照 而 降 低 其 损 耗 。 其措施主要有以下几 种 ,,1,合 理 选 明的宗旨和理念。 照明节能所遵循的原则是,在保证 择 线 路 路 径 。 为减小导线长 度 ，线 路 尽 可 能 不 走 弯 有足够的照明数量和质量的前提下，尽可能的节约照 路 ，尽 量 走 直 线 ,,2,合理选择导体材质 。 为 减 小 线 明用电。 照明节能主要是通过合理采用高效节能照明 路 阻 抗 ， 应尽量选用电导率较大的材质 做 导 体 ，例 产品，提高质量，优化照明设计等手段，达到节能的目 如 选 用 铜 导 体 ,,3, 合理确定电气用 房 及 配 电 箱 的 的。 照明节能设计的措施通常有以下几种,,1,正确选择 位 置 ， 尽量减小供电路 径 ,,4, 合 理 选 择 导 线 截 面 照度标准值,在照明设计时，应综合考虑工作、生产、学 积 ,导线的截面积大小的确定应根据电流 指 标 与 经 习和生活对视觉的要求，以及建筑等级和功能的不同合 济 条 件 来 确 定 。 对于线路较长的电 路 ，在 满 足 电 流 理确定照度,,2,合理选择照明方式,应当充分利用自然 以及电压降要求的情况下 ，适当增大导线截面 。 采光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中 3 结 束 语 电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充 总 之, 随着经济高速发展 ， 节能已成为现今 各 分结合，从而在很大程度上节省了照明电能,尽量采用 个行业领域关注的重要话题 ，而 建 筑 电 气 节 能 设 计 一般照明和局部照明相结合的方式，贯彻该高则高该低 的 空 间 还 很 大 ， 因 此 ， 在这过程中扮演重要角色的 电 气 设 计 人 员 ，应在设计中精心考虑 ，反 复 衡 量 ，除 ， , 则低的原则以在满足使用和质量的前提下节约能源了 在 安 全 性 、可 靠 性 、 经济性等各种技术指标满足 ,3,, 科学选择优质的电光源其最基本的原则就是应根 提 下 ， 同 时 ， 功能要求的前电气设计人员还要综合据不同的场所选择不同的光源。 例如一般的房间应当选 考 虑 各 种 因 素 ，将节能技术用到建筑电气设计中 。 用荧光灯。 但是在条件许可或显色性要求较高的场所应 当采用稀土节能荧光灯、三基色荧光灯、小功率高显色 参考 文 献 型钠灯等光源,室外场所的照明则应当选用高压钠灯 [1]建筑照明设计标准 GBB50034-2004[S].2004. 等使用时间较长的气体光源,,4,合理选择高效照明灯 [2] 工业与民用配电设计手册 , 第 三 版 [M]. 中 国 电 力 出 版 具, 其原则是根据不同场所选用效率高、控光合理、光 社.2005.10. 利用系数高、尽量不带附件的照明灯具,,5,选择节能 [3]民用建筑电气设计规范,JGJ/T 16-92[S].2008. 型镇流器, 如选择节能型电感镇流器或电子镇流器, [4]照明设计手册,第二版[M].中国电力出版社.2006.12. ,6,设置恰当的照明控制方式或装置也是一种必要 的 ,收 稿日 期 ,2013-07-11, 节 电 方 法 ,如 ，按建筑使用条件和自然光状态分区 、 ,编辑 周 蕾 ,/ 上接第 页,(34 表 1 方格网,20 米宽,法与计算两期间土方法计算成果对比 括地形变化点、特殊地貌点、变坡点、坎上坎下、沟渠、陡崖 方 格 网 法 计算两期间土方 差 值 比 率 上下等明显点位的采集。 还包括网格大小，测量精度，计 155881.3 159304.8 3423.5 2.1% 挖 方 量 算精度等人为控制因素，因而作为我们测绘人，总结过往 填 方 量 53.2 52.1 1.1 2.1% 工作经验，挖掘计算软件的潜力，提高自身技术，土方计 总 方 量 算质量才有保证，土方工程中各方的利益才有保障。 155934.5 159356.9 3422.4 2.1% 表 方 格 网 ,米 宽 ,法与计算两期间土方法计算成果对比 2 5 参考 文 献 方 格 网 法 计算两期间土方 差 值 比 率 [1]李 玉 宝 等 . 大比例尺数字化测图技术 [M]. 西 南 交 通 大 132555.4 159304.8 26749.4 16.8% 挖 方 量 学出 版 社 ，2006. 填 方 量 65.4 52.1 13.3 25.5% [2]柯 建 明等 ,如何规范土石方计算[J],学 术论 坛 ，2006. 总 方 量 张 海 印 [3] , 土 方 计 算 精度与方格网边长之关系的研究 132620.8 159356.9 26736.1 16.8% 华东地质学院学报， 、,,,[J],200023170)73. 结 束 语5 ,收稿 日 期 ,2013-08-20, |
|
|
