土方工程中测量技术应用

土方工程中测量技术应用

沈慕1王慧2

1苏州中正工程检测有限公司225200；2江苏筑宇工程技术有限公司225200

摘要：在工程施工中，土方工程是重要的分项工程，其工程量的测算是制作工程量清单及计算土方工程费用的重要依据。因此要求土方测量必须具有易操作性和准确性。随着测量技术的发展，目前多种测量方法已经应用到土方工程的测量中，传统的土方测量方法有方格网法、断面法、DTM法等，本文介绍了传统的方格网测量土方技术与数字测量技术的结合应用。

关键词：土方工程；测量技术；应用

1案例概述

某房地产开发公司竞拍取得城郊一块近700亩的空旷土地，土地中心为一约10亩的水塘，水塘四周，地势平坦，地势无较大起伏。开发商计划将水池填平并在其上建起一个现代化的高品质住宅小区。为了测算土方平整的费用，保证成本的精确测算与资金的准确投入，土方工程量测量计算显得至关重要。

2GPSRTK在场地土方工程测量中具体计算

2.1制定测量方案

由于所需测量的土方工程面积较大，池塘四周地势平坦，起伏坡度较缓，且标高与小区场地设计标高相差不大，场地较适宜使用方格网法进行土方工程量的测量。这种方法是将场地划分成若干个正方形方格网，然后计算每个四棱柱的体积，从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。在传统的方格网计算中，土方量的计算精度并不高。本次测量方案计划采用TOPCON5″全站仪对土方数据进行采集，从而提高方格网测量方法的精度。池塘周围地势平坦，采取在高程有明显变化的地点及池塘内加密采点密度，平缓地点减少采点密度的方法来减少工作周期。由于池塘内积水较深，最深处有2.5m左右，考虑到要在水面乘船放置标杆，随意性较大，点位布置不均匀，在水塘四周每隔10m布置一个点，大致建立起10m×10m的方格网，使点位布置尽量均匀，提高测量计算精度。其余四周区域地势平坦，只建立50m×50m的方格网。

2.2全站仪现场采集数据

根据池塘周围的具体情况，在其周围分别布置了4个基本控制点，在每个基本控制点上架设全站仪，利用坐标测量模式，建立文件名，输入控制点的三维坐标及仪器高、棱镜高，采集点位的三维坐标，记录在全站仪中，及时绘制草图，标注测点点号。此次使用TOPCON全站仪共计收集数据100多个，由于篇幅过大，具体数据就不在详述。

2.3利用采集数据计算水塘填方量

根据池塘填平后作为住宅楼建设用地的要求，取地形图上填平前地面各点高程的平均值作为水塘的地平高程H地=35.63。水塘最低点高程+30.78，最高点高程H14=+32.51，相差1.73左右。为尽量使的计算数据接近实际，本次计算利用CASS5.0软件的土方计算功能，建立起数字高程模型，利用方格网法计算池塘的填方量。方格网法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长方体的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方挖方的土方量，并绘出填方挖方分界线。由于要求的地平高程远远高于池塘内各点高程，，且四周区域高程与设计标高相差不大，挖土有限，实际只存在填方量的计算。首先用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度。然后用鼠标点取“工程应用”菜单下的“方格网法土方计算”。屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框，在对话框中选择所需坐标文件，及全站仪中采集的高程坐标。按照屏幕下方提示输入相应内容，最后即可得填方量约24万立方米。

2.4内业数据处理

内业数据的测量与计算是土方测量的核心内容。对于地形复杂地区，在操作过程中需要注意的要点比较多，需要测量人员在测量时严格注意，保障测量数据的准确性，提高土方测量质量。

2.4.1图面检查方面

在对图面进行检查的时候，主要是对其高程点的重复或是遗漏状况进行检查，对于重复的高程点要及时删除，遗漏的需及时修正。

在环境较为复杂的地区，其土地面积较大，在同一作业区中，往往需要多个测量人员进行测量工作。由于多个作业组是同时对测量地点展开高程点的设置，因此难免会产生重复或遗漏状况。另外由于高程点并不是只有一个，因此在对仪器内杆高值的输入上会因疏忽造成失误。

另外，在一些情况下，测量仪器会受到环境影响，例如全站仪与RTK的性能方面，让少部分测量点位产生“飞点”状况。因此在进行内业计算的时候，应对图面详细检查，在条件允许的情况下使用屏幕放大功能保障观测的有效性。同时，在对高程值的范围进行判断时可以采用等高线进行。使用等高线法测量高程值，在图像上通常表现为密集的圆圈环绕着测量点，当测量人员发现仪器上显示某一测量点周围有许多等高线时就应采取必要措施判断该测量点的高程值是否在规定条件内。

2.4.2地形高差较大情况

由于测量地点地形较为复杂，因此当所测地形内有沟壑、山崖等在高度上有较大差异时，需要人为的在测量线上插入另外高程点。虽然目前测量人员使用的土方测量软件具有对边界间距进行采样的功能，但由于复杂地形在地域面积上较大，需要测量的数据量也要大于普通土方测量。因此间距值若设置过小，会造成系统程序运行缓慢，不利于测量的时效性；若间距值设置较大，会影响测量数据的准确性，不符合相关规定要求。

对于山崖这类高度差极大的地形，外业采集点虽然无需过多设置即可保障数据的搜集，但在高程值方面，计算机对其计算会产生一定偏差，山崖产生的高度差越大，偏差就越大，此时测量人员应采用手动形式插值。

3结论

土方计算是工程建设的重要环节，其测量的准确性关系到工程是否能够顺利进行。对于土方计算而言，在复杂地形的测量上主要是对高程点进行控制，从资料搜集到控制测量，从数据验算到内业计算，最终将数据运用到工程建设中，期间的每一步都需要测量人员严格控制，保障测量的准确程度。测量人员应加大投入力度，力求减少复杂地形土方测量带来的影响，保障测量质量。

参考文献

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