東英測繪——CASS方格網(wǎng)法計算土方

算土方在我們工程測量中經(jīng)常會遇到，今天就用CASS軟件為大家講解方格網(wǎng)法怎樣計算土方量。

一、方格網(wǎng)法適用哪些土方工程？

適用于土方工程的設(shè)計面是平面、是斜面和不規(guī)則面。

不規(guī)則的土方

二、計算原理

當(dāng)設(shè)計曲面是平面時，輸入目標(biāo)高程，即平場高程。設(shè)置網(wǎng)格的寬度，點擊“確定”得到計算結(jié)果；當(dāng)設(shè)計面傾斜時，可以選擇“參考點”和“參考線”；當(dāng)設(shè)計圖面不規(guī)則時，選擇三角剖分文件。注意：這里的三角測量文件指的是三角測量文件(*)。sjw)由設(shè)計圖面的高程點生成。

方格網(wǎng)土方計算界面

按網(wǎng)格計算土方量：根據(jù)實地測量的地面點坐標(biāo)(x，y，z)和設(shè)計標(biāo)高，通過生成網(wǎng)格計算每個網(wǎng)格內(nèi)的填挖方量，最終累計指定范圍內(nèi)的填挖方量，并繪制填挖方邊界線。CASS首先減去網(wǎng)格四個角上的實際高程和設(shè)計高程(如果角上沒有高程點，則通過插值周圍的高程點得到高程)，并將得到的值進(jìn)行平均。然后，通過網(wǎng)格的指定邊長得到每個網(wǎng)格的面積，再利用長方體的體積計算公式得到填挖方量。

方格網(wǎng)土方計算詳解

三、常見問題

1、方格網(wǎng)法的計算范圍線是否可以擬合？

不可以。在CASS中，方格網(wǎng)法土方計算的范圍線是閉合的不擬合多段線。如果用擬合的多段線。軟件會彈出如圖3對話框，將其按設(shè)置的內(nèi)插角度變?yōu)檎劬€。

2、方格網(wǎng)法土方計算的格網(wǎng)起點如何確定？

執(zhí)行正方形網(wǎng)格土方計算命令后，命令行上會出現(xiàn)如下圖所示的提示。首先選擇計算區(qū)域的邊界線，然后軟件自動計算所選區(qū)域的最大和最小高程值。然后讓用戶指定網(wǎng)格的起始位置，直接輸入或右鍵單擊，這是默認(rèn)的默認(rèn)位置。您也可以在此時指定網(wǎng)格的起點，并在繪圖區(qū)域中選擇它。如果要生成特定方向的傾斜網(wǎng)格，也可以在下一步中選擇網(wǎng)格的傾斜方向。

3、同一個計算區(qū)域，同一套設(shè)計參數(shù)，多次計算，為什么會得到不同的計算結(jié)果？

CASS默認(rèn)方格網(wǎng)的起點隨機(jī)選定，所以同一個計算區(qū)域，同一套設(shè)計參數(shù)。多次計算的方格網(wǎng)起點可能都不相同，導(dǎo)致不同的計算結(jié)果。

4、設(shè)計面是斜面的如何指定方向

在CASS中的方格網(wǎng)法土方計算中，設(shè)計面是斜面的，分為兩種情況。一種是基準(zhǔn)點、一種是基準(zhǔn)線。

操作界面

基準(zhǔn)點：適用于單坡土方工程。輸入坡度后，單擊“拾取”按鈕并選擇放坡參考點。然后指定一個向下的點。也就是說，從參考點開始，沿著這個方向，坡度高程逐漸減小。如果坡度設(shè)置為從北到南，高程將隨著北坐標(biāo)的減小而減小。從參考點開始，在垂直南方向稍微點一下，以確定坡度設(shè)定方向。

基線：適用于雙坡邊坡土方工程。例如，基于建筑場地邊線本身的坡度有一個坡度。參考線方向的坡度反映在兩個參考點之間的設(shè)計高差中。其余的操作過程與“參考點”相同。

基準(zhǔn)點放坡示意圖

5、可否用于兩期土方計算？

很多用戶喜歡用CASS的方格網(wǎng)土方計算里的第三種，設(shè)計面是“三角網(wǎng)”來計算兩期土方量。用此法計算，對于三角網(wǎng)文件中三角網(wǎng)的網(wǎng)形的組成，有特定的要求，請看下圖的例子：

上圖中的高程數(shù)據(jù)都是一樣的，但是三角網(wǎng)的形狀不同，會導(dǎo)致圖中黑圈中心的地面高程有很大的差異。在這種情況下，如果使用相同的數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)據(jù)，三角網(wǎng)的網(wǎng)形問題將不會受到重視，這將導(dǎo)致土方計算結(jié)果的巨大差異。因此，如果我們使用這種方法，我們必須注意，在保存三角測量文件之前，我們必須繪制等高線來檢查地形的重合度。只有當(dāng)完全重合時，我們才能保存三角測量文件進(jìn)行土方計算，這樣結(jié)果才會準(zhǔn)確。

對于設(shè)計三角網(wǎng)文件的邊界與網(wǎng)格的計算范圍不完全相等的處理，我們可以使用菜單“等高線——查詢指定點的高程”，在網(wǎng)格計算范圍的邊界線上插值計算足夠的高程點，并使用這些點和范圍線內(nèi)的點生成一個與地形完全匹配的正確的三角網(wǎng)文件，可以在兩個周期內(nèi)進(jìn)行土方計算，完全沒有問題。

PS:CASS的新手用戶不推薦使用這種方法來計算兩個階段的土方量。不掌握數(shù)據(jù)處理方法和原始數(shù)據(jù)會造成計算結(jié)果的較大偏差。

6、計算結(jié)果會與手工計算不同嗎？

有些用戶會手工統(tǒng)計每個網(wǎng)格的填挖方量，然后匯總最終的工程填挖方量。發(fā)現(xiàn)其結(jié)果與中國社會科學(xué)院自動計算的結(jié)果不同。在中國社會科學(xué)院，每個方塊中顯示的填充和挖掘量受小數(shù)位數(shù)的限制。在實際操作中，它是由實際數(shù)據(jù)計算出來的。也就是說，實際數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點后第四位，計算結(jié)果也是如此。在菜單“文件-CASS參數(shù)設(shè)置-測量參數(shù)-高級設(shè)置”中，可以設(shè)置計算的小數(shù)位數(shù)。

CASS參數(shù)設(shè)置

7、如果軟件自動內(nèi)插的實地高程值，與實際值出入很大，如何處理？

當(dāng)土方計算涉及的高程點數(shù)據(jù)不夠密集時?；蛘弋?dāng)選擇的網(wǎng)格不合適時，CASS自動插值生成的網(wǎng)格點的場高程值與實際值會有很大的差異。CASS9.1增加了菜單功能“工程應(yīng)用-方格網(wǎng)土方計算-根據(jù)注釋重新計算”。修改已生成網(wǎng)格的圖形上網(wǎng)格點的設(shè)計高程或插值高程。根據(jù)修改后的數(shù)據(jù)重新計算土方量。計算過程如下圖所示。

修改前的方格

修改后的方格

根據(jù)注記重新計算后的方格

8、如何選擇網(wǎng)格的大小？

軟件網(wǎng)格的默認(rèn)長度為20m。一般來說，這種尺寸便于施工。并不是網(wǎng)格越小，計算越精確。如果多個測量的高程點均勻分布在每個網(wǎng)格中，請根據(jù)高程點的密度選擇網(wǎng)格的大小。這個網(wǎng)格大小是合理的。

9、哪些項目不能用網(wǎng)格法計算？

無法處理有島嶼的項目。例如，在一個大的平坦的領(lǐng)域，有幾個小坑和池塘，不需要參與計算；超過兩個坡度的斜坡不能同時處理。如扇形弧形斜坡；不能處理的，只有邊坡的方向和坡度，邊坡工程沒有邊坡的范圍。

以上CASSS方格網(wǎng)法計算土方方法，如果你還有什么不了解的地方，歡迎留言或者在線咨詢，我們會及時與您聯(lián)系。東英測繪儀器有限公司提供RTK/GPS、全站儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、無人機(jī)等測繪儀器的銷售、租賃、檢定、校正、維修等服務(wù)，也承接測繪培訓(xùn)與各種內(nèi)外業(yè)工程測量任務(wù)，有相關(guān)的需要了解都可以留言或者在線咨詢我們，我們將詳細(xì)為你解答。