路基土石方计算方法

路基土石方计算方法

田海光

【摘要】路基土石方是公路工程的一项主要工程量，断面面积法和方格网法是道路工

程计算土方量的两种最常用方法，因此受到许多施工单位的重视。本文使用Excel编

辑AutoCAD命令的方法绘制道路横断面图进而计算土方量、使用南方CASS软件中的

方格网法计算土方量。这两种方法不仅保证工作质量，而且简单灵活、提高了工作效

率。

【关键词】土石方计算道路横断面方格网法

1断面面积法计算土石方

1.1在Excel中处理测量数据

横断图上的每一点都是由横坐标为距离、纵坐标为高程来表示，在AutoCAD

中称为笛卡尔坐标系，即：所有的测点都可以用“x,y”表示，为此必须把横

断面上测量点处理为“x,y”的形式，AutoCAD才能识别。例如：道路中心线

右侧61m位置的高程为21.015m,可以表示为“61,21.015”；在道路中心线左侧

33m位置的高程为26.406m,可以表示为“-33,26.406”。为了作图方便我们规

定道路左侧的距离为负，道路右侧的距离为正。这种数据处理的方式在EXCEL中

是很容易实现。

比如：中交二航局武汉天河机场二通道S6标项目部分原地面数据填写如图1

所示：

ABCDEFGHI_KL

路基原地面高程测量成果表

1

原地面实测位置CQ/高程

2桩下备注

左

3中桩右

4-33-26.5-8.506.41420304061

K12+122

526.40624.3324.20122.84722.04321.99821.94721.78921.3421.015

6-38.7-36.5-10.70102028444969

kl2+162

725.71124.87725.122.99322.36722.08621.7121.4621.26220.851

图1.1原地面数据

在EXCEL中处理测量数据是利用函数CONCATENATE（连接函数）对数据进行连接处

理，对所有的测量点都处理成：“距中桩距离，高程”.例如在图2中可以在单元

格E2中揄入二CONCATENATE（C2,“，“，D2）,桩空为K12+122位置左侧33m高程为

26.406,处理成“-33,26.，406”。处理后台勺考攵据V□图2所示：

ABCDE

1柱号平运身三合共

一2-3326.406-33,26.40€

飞1-26.524.33-26.5,24.33

-8.524.201-8.5,24.201

5022.8470,22.847

66.422.0436.4,22.043

71421.99S14,21.998

82021.94720,21.947

93021.78930,21.789

4021.3440,21.34

10八”工，/

TT1J6121.0156i,21.015

T2T6128.8361,28.S3

TT93区工M030.070,30.07

14-3329.41-33,29.41

15C

16UCS

17AutoCAD余令0300,30

18

19L

20-38.725.711-38.7,25.711

2厂-36.524.877-36.5,24.8T7

22-10.725.1-12.7.25.

23022.9930,22.993

241022.36710,22.367

252022.08620,22.086

26K12-1622821.7128,21.71

274421.4644,21.46

284921.26249.21.262

296920.85169,20.851

306928.8169,28.81

3193区H度030.190,30.19

32-38.729.416-38.7,29.416

图1」处理后的数据

在EXCEL中一般按照下列原则处理横断面测量数据：

1）每一个数据都要处理成（距离，高程）的形式且占用一个单元格。

2）每一个横断面数据（包括原地面测量数据和路床数据）只占用一列。

3）每一列中的横眇面数据自上向下顺序依次是：原地面数据一路床数据，

其中原地面数据的顺序是距离中桩最左边的数据依次到距离中桩最右边的数据，

93区顶面数据是距离中桩最右边数据依次到距离中桩最左边的数据。

4）每一列结尾几个单元格分别输入AutoCAD命令C.HCS、。，30、空单元格（如

E18）、Lo最后在EXCEL中拖E2单元格填充柄，拖至E14处。

1.2道路横断图自动绘制

因为Aut。CAD默认EXCEL从上面单元格移至下面单元格（一说为从左单元格移

至油单元格）是一个键人回车键（Enter）,这是AutoCAD能自动绘制横断面

图形的一个关键。对于道路横断图自动绘制，我们首先启动Aut。CAD并打开一

张新图，在命令行中输人“line”划线命令，AutoCAD在命令行中会提示“一

line指定第一点：”，然后打开EXCEL表格并复制整理完毕的所有测量数据（列

如：图2中的单元格F2-Fn）,转到AutoCAD软件中,在命令行中“一line指

定第一点：”后右键单击进行粘贴（或者Ctrl+V）,AutoCAD会自动绘制横折面

图。一般绘制50—100个横断面图仅仅需要1—3s时间就可以自动完成，非常

方便快捷。下面我们来通过绘制K12+122断面图实例来具体说明AutoCAD如何

自动绘图的全过程：

在Aut。CAD中选择所有绘制好的横断面图单击建立的面域，对于全填或者是全

挖的断面其断面横断面图是一个闭合非相交的图形，可以在命令行中执行

“area”（或者左键单击），根据提示选择“area”中的“对象0”选项，然

后选择一个横断面在命令行中会显示该横断面的面积和周长。不能建立面域的

断面是一种半填半挖的断面，对于这种情况，首先要分析每一个闭合图形是填

方还是挖方，通过手“捕捉”每一个闭合区域的角点（即测量点），分别求出面

积，最后相加求出该段面的填方面积和挖方面积。

2.方格网法土方计算

由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X,Y,Z）和设计高程，通

过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内埴方

和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。系统首先将方格的四个角上的高程相加

（如果角J•没有高程点，通过周闱高科点内插得出其高程），取平均值与设计高

程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长方体的体积计算

公式得到填挖方量。方格网法简便直观，易于操作，因此这一方法在实际工作中

应用非常广泛。用方格网法算土方量，设计面可以是平面，也可以是斜面，还可

以是三角网。

高程点坐标数据文件

E:\ProgramFiles\CASS70\DEMO\Dgx.dat[.J

方格宽度

20米确定I|取消

82.1方格网土方计算对话框

本文将以中交二航局武汉天河机场二通道S6标项目K12+120〜K12+240右侧服

务区原地面至15层土方填筑来讲解南方cass方格网法计算土方的步骤：

2.1.数据处理

将全站仪测得的K12+120〜K12+240右侧服务区原地面和15层三位坐标数据

导入电脑.并处理成*.DAT格式的文件，如图2.2所示：

C120-240右角服务区原地面三维坐标.DATC120-240右例服务区15层三维坐标.DAT-

文件更）编辑也）格式查看W文件电）编辑口格式@）查看9帮助®

1,,518155.025,399421.949,20.942|1,,518180.612,399535.907,23.888

2,,518158.013,399421.684,20.6702»,518255.844,399478.664,23.701

3,,518173.950,399420.271,20.6463,,518238.222,399414.571,23.822

4,,518181.919,399419.564,20.2894,,518152.036,399422.214,23.821

5,,518202.837,399417.709,20.1865,,518163.032,399460.145,23.808

6,,518210.806,399417.003,19.8816,,518169.317,399483.791,23.812

7,,518220.767,399416.119,19.9537,,518176.391,399514.073,23.842

8,,518226.743,399415.589,20.0478,,518157.535,399441.182,23.805

9,,518231.724,399415.148,19.8929,,518206.401,399510.972,23.841

10,,518246.665,399413.823,19.47510,,518256.300,399508.753,23.845

11,,518253.499,399413.225,19.47511,,518198.233,399480.363,23.815

12,,518170.987,399459.293,20.56012,,518226.356,399477.030,23.818

13,,518179.936,399458.336,20.63413,,518254.478,399473.696,23.811

14,,518193.856,399456.846,20.30814,,518191.827,399457.063,23.807

15,,518209.765,399455.143,20.22915,,518220.036,399454.043,23.815

16,,518212.748,399454.823,20.14916,,518248.245,399451.024,23.812

17,,518222.691,399453.759,19.95817,,518186.677,399438.331,23.808

18,,518247.549,399451.098,19.84218,,518214.955,399435.564,23.806

19,,518263.356,399449.407,19.84219,,518243.233,399432.798,23.812

20,,518182.234,399482.260,21.04520,,518181.527,399419.599,23.828

21,,518190.179,399481.318,21.01121,,518209.874,399417.085,23.833

22,,518199.116,399480.259,20.73822,,518182.100,399545.005,23.888

23,,518208.053,399479.199,20.73823,,518182.638,399548.292,21.