土方量计算偏差及解决意见

1、深基坑开挖土方量计算存在偏差问题及解决意见由于建筑工地现场原地面高低不平，各部位高程不可能一致，地形变化复杂. 如果基坑开挖土方量按照经由审批得土方开挖施工方案计算，由于基坑各部位边 线及坡度系数已明确规定，画图及计算有诸多方便之处。但因受到实际条件影响, 计算结果仍然只能就是近似值，不可能与实际开挖量完全一致。若屮乙双方约定 按施工实际开挖边线为依据计算土方量，山于深基坑开挖后，基坑底边线、顶边 线均为不规则图形，按现场实测坐标绘制得图形形状怪异，各部分坡度系数无一 相同.山于客观存在得复杂因素，实际图形无法全部分割为标准儿何图形并采用标 准il算公式准确计算，建筑工程深基坑开挖土方量计算难

2、度很大，争议较多。为 确定土方工程量，甲乙双方经常纠缠不清。为加深对深基坑土方量计算方法及其存在偏差得客观情况得认识，本文结合 施工实际采用cad绘图、实体体积查询并与多种汁算方法做比较,有针对性得分 析相关问题,力求证明人工使用电脑操作，使用cad绘图软件及常用办公软件计 算，无论釆用何种方法讣算都只能得到近似值，无法得到标准值。即便使用专业 计算软件，依据方格网图提供得数据进行计算所得到得结果也只能就是比人工计 算更接近标准，但仍然无法达到与土方实际开挖量相符。计算结果尽可能接近标 准值就是甲乙双方共同目得，但不必过于纠结.第一部分：单个方格网块土方计算情况深基坑开挖前一般都有由测绘部门测

3、定得方格网图，图中均已标明各角点原 始标高等数值，但无论就是5米、1 0米、20米、3 0米等规格得方格网，由于自 然土面就是凹凸不平得，所以算过程存在下述若干问题：1、沿自然土面每两 个角点间得联接线从俯视图瞧就是一条直线段，但从左、右、前、后视图瞧侧就 是一条不规则得曲线（这方面方格网图没标明也没必要标明），在绘制实体图形 及计算土方量时，我们只能假定在方格网两角点间原始土面就是均匀变化得，两角 点间沿土面得连线就是一条直线段，否则，我们绘图及计算将无从下手这就是 依据方格网图采用手工讣算或专业软件讣算所得得结果无法与实际土方开挖量 相符得原因之一;2、每个方格网内部自然土面高程若有明显变

4、化，方格网图有时 候会补充个别标高点以参预讣算平均标高值，但就是方格网内部凸起或凹下范围 在方格网图中未见界定。我们绘图及讣算时对四个角点共面得方格网块只能假定 其确定得平面内原始土面就是平坦得对于四点不共面得方格网块在绘图及计算 时只能假定转折界线再则每三个点所确定得平面内原始土面就是平坦得这方面 与实际就是不相符得，也就是绘图或计算结果与实际不完全相符得原因之一；3、 四个角点不共面得方格网块在转为曲面（用于剖切实体得曲面）过程中两条对角 线均可能成为组成曲面得两个三角形平面得转折线。山于两条对角线各自有两个 角点,两角点高程平均值大小不同（平均值相等即四点共面），两条对角线段一高一低，只

5、就是空间立交。在基底标高与方格网四个角点标高均保持不变得条件下, cad生成实体图形时，如果选取两端点平均值大得对角线做为转折线两则两个三 角形平面得交线（此时，另一条低得对角线则转换成拆线与高得对角线相交）.那 么生成得实体图形得顶面在方格网内部就是凸起得。反之，若选取低得对角线做 为两个三角形平面得交线，生成得实体得顶面在方格网内部就是凹下得.两种情 况生成得实体用cad查询实体体积差别较大,特别就是地形复杂两对端点高程平 均值差别悬殊得情况，两种悄况生成得实体用cad查询结果相去其远。由于方 格网图未见每个方格网块内部就是凸起还就是凹下得标示，依据方格网图各角点 高程数据生成得实体图形得

6、体积与实际开挖量也存在较大差异。这个问题很重 要，我们将结合实例选取同一个方格网块绘图做具体比较。为了对单个方格网及整体方格进行测量、计算与比较，力求准确反映各种计 算方法存在得偏差，首先我们新建一个标高点图层并依据方格网提供得角点高程 值将各角点依据高程值进行准确定位，如下图：下一步根据方格网角点生成曲面，如下图:GTfZl0oS22t2S22：=%：=；3 Z ZS Z Z;疆礎騒单jjj冲wl一i! lei 11 el: 255lli出謝IHiuSM.詳掘|!詩壬 -S2sS.s2Ss:2222” 一hi.=;2nXU5S?S-H一:.:SS3i 1!議田瓷番活m苗醫迩誉M ： HiiH

7、iliHl 31 Is Fl IX i: 1隸啣iissHMh:=22HHH22yes詡IliwH;经謀證口詡鲁盈漓Il=iil!rH y-qsxSJlF.r,.:!r.囂hirl厂 :!;:驀22:2:!2!:洛. 宦宙宙宙澤从图中可以瞧出,诸多方格网块生成曲面后仅有极少数方格网四个角点共面凡就 是曲面中有斜线得为曲面，没有斜线得为平面），图中平面（水平面或斜面，用红色 显示），其余均为曲面。顶面为水平面得方格网生成得实体就是一个标准四棱柱, 用任何标准讣算公式计算或用cad查询所得体积均相同.下面我们仅选取一个斜 面对其生成得实体采用不同计算办法与cad查询得结果进行比较。我们从方格网 截

8、取得方格网块如下图：、iLhrsrL、L1、i、NJLy311-9：i11LK12Z丄11xr、111、1XI1二，J1K1、10.1911n1Jr、1ri、rKJ1uZ1ci该方格网块四个角点标高分别为24、80m、24、95m、25、1 9m. 25、34m, cad生成实体后顶面就是斜面，该儿何实体不就是标准四棱柱，我们必须用平均标 高将其转换为标准四棱柱。然后，用标准棱柱计算公式进行计算。该实体顶面四 个角点平均标高为25、0 7m,基坑底面各角点标高均为23、275m。顶、底 面平均高差为1、7 9 5m,按平均标高计算该实体体积：V = l、7 9 5*1 0 * 10=179.

9、5m3o通过cad查询，该实体体积也为179、5m3。通过计算可以说明只要方格网中某一 个方格网块四个顶点共面，无论就是水平面还就是斜面，按照四个角点平均标高 使用标准棱柱计算式，计算单个方格网块体积与C a d查询所得体积没有差别.该 方格块生成得实体如下图：们对方格网块不共面得情况下一步我 四个角点 进行分析 格网图选 块如下该方格网块基底标高为23、275m,顶面四个角点高程分别为28、22m. 26、 31m 28、24m、28、20m,对角点高程平均值分别为27、27 5 m与28、21m, 高程平均值相差为0、935mo第一种情况：我们依据上述数据选择角点平均高程 大得那条对角线做

10、为两侧两个三角形平面得交线生成一个曲面（曲面中得斜线即 就是两平面转折线），如下图：依据上述数据III cad将其生成为实体如下图:经cad查询该实体体积为4 52、33m我们再用平均高程将该实体转换为 四棱柱计算体积：（2 8、2 2+26、31+2& 2 4 +28、2 4 +28、20）/4 = 27、742527、742523、275 = 4、4 6 75 4、4 6 75*10 *10=4 4 6 75 (m3)462、33-4 46、75=15、58 (m3)采用实体查询与平均标高计算相差较多，分析其原因可以发现对于顶面为曲 面得方格网块采用四个角点计算平均高程就是错误得讣算方法。

11、因为顶面为曲面 得方格网块生成得儿何实体实际上就是不规则得曲面体我们必须以两个三角形 平面得交线为界线将其分割为两个顶面为三角形斜面得多面体来瞧待。前面我们 已经证明过四点共面得方格网块，无论就是水平面还就是斜面，用平均高程讣算 结论就是正确得，三角形平面就是同样道理，无须再次分析。如果分别按平均标 高计算两个多面体然后合计在一起得话，结果必然与儿何体查询体积相同，这里不 再核对。我们应该注意到，两个多面体分别计算时，做为分界线两角点各自两次参与 il算平均值，计算结果与实体查询结果相同。那么，我们把整个方格网块生成得 实体整体讣算时,将分界线两角点同样两次参与计算平均值，汁算结果必然与实 体

12、查询结果接近.下面按此原则进行计算：(2* 2 8、22+ 2 *2 8 . 20 + 2 8、24+26、31) /6 = 2 7、8 983 3 327、89 8 3 33-2 3、27 5 =4、6 2 3 34、623 3 *10*10=4 6 2、33 (m )4 6 2、3 3 4 5 2、33 = 10 (m?)上述计算结果比较接近。下面瞧第二种情况：选取同一方格网块生成曲面，所有数据不变，不同得就 是选取平均高程低得对角线做为两三角形平面得交线，生成曲面如下图：把两种情况得图形做比较，图形中仅中间斜线方向不同，其它数据没有任何 区别。现在，我们用cad生成儿何实体如下图：我们对两种情况生成得儿何实体做比较，很明显虽然四个角点高程一致;（旦 其中一个内部凸起，另一个内部凹下.再用cad查询本实体体积为42 1、67m，按 平均高程计算结果与第一种情况相同,无须再计算。两种情况生成得儿何实体体积相差30、66m3这个问题比