复杂地形土方测量的质量控制

1、复杂地形土方测量的质量控制0 引言 在城市化建设及基础设施建设在我国全面铺开的时代背景 下，大量土地资源被改变原有形态，作为新的建设用地。在这个 过程中，为明确填方量、挖方量，为科学规划设计提供依据，土 方测量被越来越频繁的实施，对土方测量质量的要求也越来越 高。建设用地的原始地形通常包含山、河、塘、田等地形，相对 复杂，根据土方计算原理及以往经验验证， 此类复杂地形采用三 角网法计算精度较高。 时至今时今日， 测量领域尚未有一个科学 合理的土石方量精度评定标准。 鉴于以上原因， 本文详细阐述了 外业数据采集和三角网法内业数据处理的重要步骤和关键环节， 通过全面的过程控制有力保证土方测量的质量

2、。1 外业数据采集 总体来说土方测量的外业工作与地形图测量的外业工作一 致，一些土方计算采用的数据甚至即为收集到的纸质图纸、 薄膜 图纸数字化而来。 和普通地形测量略有区别， 土方测量外业工作 尤其要注意如下几点：1.1 明确高程系统。 我国不同地区、 不同年代使用过如吴淞 高程系统、 1956 年黄海高程系统、 1985 国家高程基准等多套高 程系统。 若测图所收集到的控制点属陈旧高程系统、 或者数字化 所采用图纸的高程系统陈旧，则根据现有高程系统来确定基准 面，计算填、挖方量及平场标高等指标必然是错误的。其对工程 产生的危害是显而易见的，应引起高度重视。1.2 注意斜坡上下及陡坎上下高程点

3、的测量密度匹配。如 “引言”所述， 复杂地形宜采用三角网法计算土方量。 三角网法 是将相邻的最近高程点组成三角网， 计算每一个三棱锥的填、 挖 方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量。若坡脚、 坎下高程点密度与斜坡、 陡坎高程点密度不匹配， 则容易发生三 角网构网不合理现象， 产生计算错误。如下图 1.2.(a) 及 1.2.(b) 同为某规则土坡的土方计算图， 虽然数据同样满足测图要求， 但 图 1.2.(b) 坡上缺少与坡脚线数量大致匹配的高程点，造成构网 过程中将土坡中间部分当成平面，其计算结果错误不言而喻。1.3 外业司尺宜有条理， 方便内业清楚成图。 现在不少作业 单位实现了

4、内业成图的自动化或者半自动化，无需外业绘制草 图，这其实给外业司尺提出了更高要求。 有些作业人员认为土方 测量最终只是提供一个准确的填、 挖方量， 外业仅记录所有特征 点即可。其实，如此司尺很容易遗漏应测点位，同时不利于内业 计算时检查、判断点位高程值合理性。2 内业数据处理内业计算是土方测量的核心， 应注意的事项相对较多， 以下 逐一阐述：2.1 检查图面，判断高程点重、漏情况，筛除、修正错误高 程点。测区较大、同一作业组司尺人员较多、多个作业组共同施测，这些条件下难免产生测量区域重复或者遗漏， 以及仪器内杆 高输入错误等情况。 这些情况都会使测量点位高程值失准， 造成 计算成果错误。同时，

5、某些型号全站仪、RTK性能不够稳定，个别测量点位会出现“飞点”现象。 因此，内业计算中应通过放大 屏幕等方式详细检查图面。 同时， 还可通过生成等高线的方法判 断高程值是否异常， 当某个测量点被一圈圈密集的等高线环绕时 就应该着重检查该点高程值的正确性了（如图 2.1 ）。该检查也 可使用 Excel 打开高程点三维坐标文件，通过高程值排序来实 现。2.2 当计算红线穿越沟、坎、崖等高差较大地物、地貌时， 宜人为在红线上插入高程点。 部分土方计算软件虽然有“边界采 样间距”设置功能，但当测区较大，数据量较大时，采样间距设 置值较小容易造成软件运行缓慢， 甚至死机； 设置值较大显然不 能满足准确

6、计算的要求。尤其是山崖等高差极大的地物、地貌， 虽然外业采点数量较少即可准确表示， 但对计算机高程插值来说 很容易产生偏差，这时的偏差往往是巨大的。因此，建议人为手 工插值。2.3 多种计算软件对算，手工计（估）算。土方计算对工程 设计意义重大，有时还涉及到工程结算，可谓“寸土寸金”，其 计算结果务求精益求精。 对最终计算结果可采用多种软件对算的 方法检核，根据经验，对算结果偏差在 5%以内则认为计算准确、 数据可靠。 软件计算结果这一客观数据， 人们很难有一个感性认 识，我们还可以将复杂的地形划分为多个相对规则的区域， 来通 过几何公式计（估）算方量，最终累加结果，并与软件计算结果 比较。通过这一方法，我们有了较清晰的感性认识，同时也可以 检查出如同上述图 1.2.（b） 的错误，而这类错误是多种软件对算 所不能发现的。3 结论土方计算的重点是对点位高程的控制。 从资料收集， 到高程 控制测量，到数据采集，再到内业计算，最终验算复核，每一步 的过程控制都至关重要、直接影响着土方计算最终结果的正确