土方平衡计算方式

1、【番>】(8 -home-anddown-oadTFdemorar)(彗回斗-home-anddown-oadDMrar)(±75册苗-homeQrnddown-oadSHrar)(±Ma別-.home-and.down-oadDM.exe )(TESTmXE 二尸来BisiDrsrao-（注：离散点也称高程点）采集离散点标高：图1-2选择数字文字选某层< 1 >/框选V 2 >/当前图 v3>/W 级 <4><1>:1（因为本样图的标高文字放置在同一层上，所以我们选择（1）:选某层） 选择数字文字: （只要选择一个标高

2、文字，程序自动会提 取所在层上所有文字）选择对象：找到1个选择对象：（回车）数字文字是否存在标识点Y/N<Y> ?y（如图1-1 ,看文字旁边是不是有对应的 标示点存在，程序会自动将提取到的高程 值赋值到对应点位°）（我们输入确定存在标示点后回车，程序自动提取高程并如右图2 显示，在这个界面容许逬行定位验证和对编号、图号等非高程信息进行移项 处理，对数据的正确合理采集有很大的好处，点确认程序自动将采集的 高程输入DTM模型（数学模型，不可视!）2. 采集等高线标高：（注:原则上我们只需要采集离散点或者等高线就可以了，这里我们力求精确， 在已经采集了离散点的斟岀上去采集等高

3、线的信息，不过仅限于计曲线!） 采集等高线标高：选择截取等高线< 1 >/逐条等高线<2>/指走计曲线等高差<5>:（根据样图确走计曲线等高差确实为5米,回车确认；）（回车,程序自动提取计曲线并如右图2-1显示,同样容许进行定位验证和 移项处理,点"确认"程序自动将采集的计曲线高程信息输入DTM模型（数 学模型”不可视！）3、离散地形等高线：离散地形等高线：离散点布置间距（图面距离）<10>:2（我们需要将计曲线等由线组成的高程信息無换成由面组成的信息，DTM模 型才可以正确采纳；布置间距其实就是精度设置，因为我们等会计算土方

4、准 备采用10米一方格,这里就设置为2 ,回车确认；）4、划分场区：划分场区：指走场区边界绘制<1>/选择<2>/构造<3><1>:2（因为我们样图已经设走围线，选2即可；）选择一封闭多边形： 指走挖去区域绘制<1>/选择<2>/构造<3>/无<4>/退出<0><4>:选择计算场区:输入场区编号V1 ：（可以输入编号，我们这里就回车确认即可;）5. 布置方格网：布置方格网：选择场区：（只需要在场区的围点一下就可以，为防止捕捉的干扰,将其关闭；同时,为了和地形更好地结合，我们将

5、样图原有的地形方格网显示;） 方格对准点： 对象捕捉开（这里我们和样图原有的地形方格网保持一致;捕捉原来方格点为对准点） 方格倾角L-与指定线平行0.0 : 对象捕捉关42154L8840.564®397931456.计算自然标高指走方格间距20:10图61 计算自然标高：采集自然标高完成.（因为前面我们已经采集了自然高程，这里只需要选择场区r程序就会自动计算方格点对应的自然高程；如图6-1）-11.-15.230.0041.8550.00-11.J743.箔-1Z5145.2530.00测44I.3742.51图7-17.输入设计标高：输入设计标高：选择方格框选<1>/

6、场区<2><1>:2选择计算场区： 指走设计标高相同V1 > /逐点输入V 2 >/围采集<3><1>:输入设计标高<0>:30（如果有对应的设计高程,我们可以通过这个命令输入；如图7-1）8.计算方格网土方量:计算方格网土方呈:50.00-1.3630.00-4屈50.0028.533I.J654.5brrra1 f0.ll-P5.fi 1q f*MOOQ0(30.00-2 詞50.002a5730.QQ52.76图81计算土方臺完成.（按照公式计算得每个方格的土方，如图8-1）（具体计算方法详见后计算原理"！

7、 ！）9、汇总土方量：汇总土方量：选择场区：选择土方列汇总< 1 >/土方行汇总<2><1>:确认列距<10>:10（即确认方格边长）指走插入点：（将场区方格土方星汇总，并制表放置在指走位置!）注：这里，其实我们已经计算岀了在指定设计高程情况下产生的土方填挖量！并且可以用"土方零线”命令绘制岀这个场区的土方零线（俗称不填不挖线， 可以理解为填方和挖方分界线。）很多旳候，基于场地平整和土方总量最小的考虑，我们可以用“优化 设计高程”命令来得岀一个设计高程，使得工程比较合理、经济。10.优化设计标高：个设计面的优化设计标高：选择场区：（选择

8、场区后，程序弹出如下图10-1对话框）All化设计标高个设计面压卖系数：g 松敌系数：I 1职土呈：I 0 余土虽 o葩方/埴方）平土挖if：平土埴方：I土方总计：融坡度r刑城度G控制点甬向坡度向上方向: 匝D轴向坡度向右方向:|0.01懿：|45 64坐楙（41145. m 1&400.490控制点1计算1确定1礙消r住制点二r控制占三（首先，我们先选择场区的某一点作为控制点，程序会自动提取该点的自然高程并显示，为了考虑场地的排水，我们输入一定的坡度，点击计算程 序就自动得出一个优化设计高程：场区在保证一定排水坡度的情况下填挖土 方星平衡，不用外运或购进多余或缺的土方；其次，我们也可

9、以将A、B轴向 坡度设成零、把优化设计面设定成一个等高面，点击"计算"程序又会得到 一个新的优化设计高程，点"确走"就把得到的设计值赋值到对应场区方格, 通过计算方格土方"和"汇总土方量"命令就能得岀对应的土方呈！）注：这样，我们对场区的土方量有了准确的计算；并且，我们还提 供了多方案比较，对于场地平整的合理、优化选择有很有价值的参 考意义。另：针对地形信息的前期准备条件不同（如没有有现成DWG格式 地形图,只有测绘数据文件等）；程序提供不同的处理功能”操作也不一样，本案例仅供参考!家园科技TEL : 0571-881665

10、20 f 88166521网址:.homeland.值班手机:(0);计算原理】方格网法方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，用于计算场地 平整的土方星计算较为精确。具体做法如下：首先建立地形的坐标方格网，方格网的一边与地形等高线或场地坐标网 平行，大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确走,边长一般常采 用20mx20m或40mx40m （地形平坦、机械化施工时也可采用100mx 100m 然后求出方格各个角点的自然标高、设计标高以及施工高程。计算零点位置，在每相邻的填方点和挖方点之间总存在一个零点,零点 的确走方法如下：说

11、明：Xt:零点据填方角顶的距离；几：零点据挖方角顶的距离ht:填方高度；hw:挖方高度;a :方格边长连接每个方格上的相邻两个零点,根据零线将方格划分的情况,采用相 应公式来计算，如表4-3-1所示。汇总，分别将填方区、挖方区所有土方汇总，得到填、挖土方总呈。地形设计中当需要计算填挖土方工程数呈时,有图解法和数解法两种，但前者常感使用不便，表格不全，有时难以达到需要的计算精度。因而在 目前计算工具改进情况下，多用数解法，并编制了一套公式表格图式可供 查用,详见表4-3-1。1)数解法：根据各角点填挖值符号的不同,零线可能将正方形划分常 见的三种情况：(1)正方形全部为挖方或全咅15为填方，见图

12、4-3-1。(2 )正方形部分为填方与部分为挖方，零线将正方形划分成底 面为三角形的锥体和底面为五边形的截棱柱体，见图 4-3-2。(3)同上，但底面为梯形的截棱柱体，见图4-3-3。图 4-3-1图 4-3-2图 4-3-3表 4-3-1序填挖 情况平面图式立体图式计算公式1零线计算Fx =r/x ! 九+心F, = a x 113 力1 +心54.3. 2母丽曲沙谢卅因击 M M因痂曲活!M毘应丨B毘痂III 曜渝M曲、丽M油母丽丨1痂丨1M曲M曲6毘痂W> IS|+vF$LHII6宀仝22十+ .r汇F秸+1VVJiII土 A4A 2 u+ y°汀 +、a+F二TF +二

13、歹+Rb2口r+1+VVititaa+丄+丄.?F戸>+十十十+r+ rR耳IIIIaa4|礼H+- a讶质住木(m) 痂涉+雨甘方加8方Kf;力fliflltfl宸tZrMllWHIK三/-Mm*100IHAl0.05 0.03006R5) D-0.20E»1SO、0.02A (轧(>z*0.07.0.02-A fA»(m)(m*)M(1) A-B C(2) C-DB<A0. M5上严图表4-3-la（a ） 正方形全部为挖方（或填方）时r其体积为2_宁（+他+他+九）式中h. h厶h3x h4正方形各角点的填挖高度（m）.但均用绝对值代入；a方格边长（

14、m 2当方恪边长a=20m ,则值恒为100 ,则4”_（九+心+心+儿）100（b ） 当正方形部分为挖方和部分为填方时，其体积为V工力挖（境）r挖倾）=丁飞厂式中丫力扌2（填）一正方形的挖方（或填方）的施工高度总和（m）f均用绝对值相加；工力正方形的四个角点的施工高度绝对值的总和（m）;a方格边长(m )(C)填挖零点的求法,见圉4-3-4.图中hif h2方格边两端角点各目的施工高度(m),均用绝対值代入；X , ax零点所划分的边长数值(m)°摘自同济大学景园建筑工程规划与设计(下册吴为谦编苕析面法首先在计算围布置断面线,断面一般垂直于等高线,或垂直于大多数主 要构筑物的长轴

15、线。断面的多少应根据设计地面和自然地面复杂程序及设计 精度要求确走。在地形变化不大的地段，可少取断面。相反,在地形变化复 杂,设计计算精度要求较高的地段要多取断面。两断面的间距一般小于100m, 通常采用2050m。绘制每个断面的自然地面线和设计地面线，如图A1所 示。图A1断面法然后分别计算每个断面的填、挖方面积。用下式计算两相邻断面之间的 填、挖方量，并将计算结果进行统计。说明：Qt:相邻两断面之间的填方呈（或挖方呈）;Fl、F2 :相邻第一断面、第二断面的填方（或挖方）面积；L :相邻两断面的距离。:X方向的坡度；:F方向的坡度。土方优化（最小二乘法）设计地面上任一点/的设计标高乙可由五

16、个条件决走,即： 水平投影面上坐标Xi; 水平投影面上坐标/; X方向上的设计坡度ix; y方向上的设计坡度iy; 坐标原点的设计标高G这样，任一点的设计标高可表示为：（平面方程,如图A2 ）说明：c:原点标咼；则任一点的施工高度”为（式中Z：为原地面标高）:由表A2可知，施工高度之和与土方工程臺成正比。由于施工高度有正 有负，当施工高度之和为零时，则表明该场地土方的填挖平衡，但它不能反 映出填方和挖方的绝对值之和是多少。为了不使施工高度正负互相抵消,若 把施工高度平方之后再相加，则其总和能反映出土方工程填挖方绝对值之和 的大小。在方格网的实际运算过程中，由于各个方格角点的位置不同，参加运算

17、的次数也不一样，因此引入一个权函数来解决这一实际问题。在方格网上， 对于仅一个方格用的角点令权函数P=0.25 ;对于两个方格用的边点P=0.5 ; 对于三个方格的凹角点P=0.75 ;对于四个方格的中间点P=lo令P为,o为 土方施工高度之平方和,则代入施工高度”后可得当o的值最小时，该设计平面即能使土方工程星最小，又能保证填挖方星 相等（填挖方不平衡时，上式所得数值不可能最小这就是用最小二乘法求 设计平面的方法。为求得o最小时的设计平面参数c、ix、从对上式的c、-"分别求偏 导数，并令具为0,于是经过整理,可得下列准则方程（下式中表示）:解此三元一次联立方程组,可求得謝圭设计平面的三个参数c、ix