【正文】 其主要適用于帶狀、寬度不是很大的土方計(jì)算。 復(fù)雜地區(qū)不同土方計(jì)算方法對比采用橫向?qū)Ρ雀鞣N土方計(jì)算方法，對同一復(fù)雜地區(qū)的土方計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，由于計(jì)算區(qū)域面積較大，包含的地形情況較為復(fù)雜，如表314所示其各種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定，具體對比結(jié)果如表315所示。表315 不同計(jì)算方法對復(fù)雜地區(qū)的土方計(jì)算結(jié)果計(jì)算方法方格網(wǎng)法DTM法斷面法等高線法平均值(P)挖方(m3)填方(m3)挖方值與平均值差值(m3)44546填方值與平均值差值(m3)135344挖方差值與平均值百分比%%%%填方差值與平均值百分比%%%%差值百分比之和%%%%但是從計(jì)算模型分析，顯然DTM法的計(jì)算模型最為準(zhǔn)確，方格網(wǎng)法次之。等高線法在表達(dá)高程差比較大的地形狀況時比較準(zhǔn)確但是在地形平坦的地區(qū)無法建立有效的計(jì)算模型，而斷面法在橫斷面的方向跨度較大，若橫向地形變化較大則兩個斷面之間的土方體積與兩個斷面之間形成的梯形柱體體積相差較大。所以斷面法、等高線法對復(fù)雜地區(qū)的土方計(jì)算顯然并不適用。從計(jì)算模型可以得出，DTM法相較與其他方法在計(jì)算復(fù)雜地區(qū)的土方時其計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。 不同土方計(jì)算方法的特點(diǎn)，各種土方計(jì)算方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)及適用地形的。（1）DTM法DTM法是靠建立三角網(wǎng)來生成其計(jì)算模型，用生成的三角網(wǎng)來計(jì)算每個三棱柱的填挖方量，最后累積得到指定范圍內(nèi)填方和挖方分界線。而三角網(wǎng)的實(shí)質(zhì)就是用許多相互連接在一起的三角網(wǎng)來構(gòu)建地面的起伏模型，模擬地表的地形起伏情況。必須要有大量分布均勻的散點(diǎn)高程數(shù)據(jù)才能用三角網(wǎng)法來進(jìn)行方量計(jì)算。因此，必須進(jìn)行大量的野外數(shù)據(jù)采集或?qū)?shù)字等高線進(jìn)行離散。從計(jì)算模型上講，DTM法是計(jì)算精度較高的方法。DTM法的高程點(diǎn)采集越密，其計(jì)算模型就更接近實(shí)地，計(jì)算土方量精度越高。優(yōu)點(diǎn)是三角網(wǎng)能很好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形，從而更好地表達(dá)真實(shí)的地面特征。缺點(diǎn)是要注意的其計(jì)算過程中數(shù)據(jù)量大，會占用大量存儲空間，計(jì)算過程等待時間長。（2）方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法簡便直觀，易于操作，計(jì)算精度與地形及采集點(diǎn)密度有關(guān)。方格網(wǎng)法多適用于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場地，由于方格網(wǎng)法將其方格均視為獨(dú)立的規(guī)則平面，這與計(jì)算場地的實(shí)際地形會有差別的，有其局限性導(dǎo)致土方量的計(jì)算精度不高。方格網(wǎng)法的精度取決于數(shù)據(jù)采集的密度大小，同時和方格網(wǎng)的大小有關(guān)，方格網(wǎng)越小，精度越高。但是有的時候隨著方格網(wǎng)邊長減小其計(jì)算結(jié)果也并非越精確。其邊長的選取應(yīng)與高程點(diǎn)的平均間距大致相同。方格網(wǎng)法的優(yōu)點(diǎn)該方法的計(jì)算過程比較簡單，且在其計(jì)算結(jié)果非常直觀地把每個方榕網(wǎng)的挖填方量顯示出來，一目了然，對土石方平衡計(jì)算也很有優(yōu)勢速度較快。但是由于該方法建立的計(jì)算模型無法有效的適應(yīng)復(fù)雜地況條件下的模型。所以在平緩地區(qū)的計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確，但是在起伏較大的山區(qū)，該方法的缺點(diǎn)就暴露無遺，計(jì)算誤差也隨之增大。（3）斷面法土方計(jì)算適用于地形復(fù)雜起伏變化較大，或地勢狹長、挖填深度較大且不規(guī)則的地段。主要用在公路土方計(jì)算和區(qū)域土方計(jì)算，特別復(fù)雜的地方可以用任意斷面設(shè)計(jì)方法。主要有道路斷面、場地斷面和任意斷面三種計(jì)算土方量方法，計(jì)算操作比較復(fù)雜，存在著計(jì)算精度和計(jì)算速度的矛盾。斷面法一般用于復(fù)雜起伏變化較大的地形、地形狹長、挖填深度較大且不規(guī)則的地段進(jìn)行土方量計(jì)算。例如公路土方計(jì)算和區(qū)域土方計(jì)算，對于特別復(fù)雜的地方可以用任意斷面設(shè)計(jì)方法。使用斷面法計(jì)算土方量，必須對參數(shù)的設(shè)置比較清楚。其優(yōu)點(diǎn)是對軟硬件要求不高，對于帶狀地形條件下土方計(jì)算有很強(qiáng)的適應(yīng)性，缺點(diǎn)是這種方法不適合于計(jì)算地形復(fù)雜多變的面狀地塊。（4）等高線法斷面法適用于缺少采集的數(shù)據(jù)或經(jīng)掃描矢量化后得到的數(shù)據(jù)計(jì)算，一般是對精度要求不高，對工程量進(jìn)行概算時使用。當(dāng)?shù)孛嫫鸱^大、坡度變化較多時，也可采用等高線法估算土石方量，在地形圖精度較高時更為合適。等高線法與方格法一樣，也都需要通過內(nèi)插計(jì)算點(diǎn)的高程。此法可計(jì)算任意兩條等高線之間的土方量，但所選等高線必須閉合。由于兩條等高線所圍面積可求，高差已知，可求出這兩條等高線之間的土方量。等高線法必須通過計(jì)算機(jī)輔助完成計(jì)算，一般適用于含有等高線的圖紙，用戶可以將圖掃描矢量化后得到電子圖形。其優(yōu)點(diǎn)是不需要具體高程數(shù)據(jù)就能完成土方量的計(jì)算。由于等高線法計(jì)算土方量的精度主要是由矢量化后可以得到圖形的精度決定，一般此方法求得的精度較差，僅做工程概算時使用。而且等高線法在實(shí)際工程一般很少會用到，其存儲數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以建立，且等高線計(jì)算土石方要求等高線必須足閉合的，但在實(shí)際中需要計(jì)算的土石方區(qū)域中等高線很少是閉合的。第四章 結(jié)論 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析土方計(jì)算是工程中常見的問題，也是工程計(jì)算中比較重要的計(jì)算之一，是支付土方運(yùn)輸費(fèi)用的重要依據(jù)。在工程建設(shè)中的土方運(yùn)輸合同，是最容易引起糾紛的問題之一，其原因在于其土方計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)輸量之間經(jīng)常出現(xiàn)較大的差異，所以經(jīng)常造成承包方和支付方的矛盾。所以計(jì)算結(jié)果的精確性對于土方量來說尤其重要。由于土方計(jì)算是通過各種計(jì)算模型對實(shí)際地形進(jìn)行模擬，通過計(jì)算模型的體積來估算土方的體積，所以模型越精確，其估算結(jié)果越接近與實(shí)際。但是在考慮經(jīng)濟(jì)與效率的今天，模型越精確其計(jì)算成本就越高，所以如何在有限的技術(shù)條件與地圖資料下，運(yùn)用合適的計(jì)算方法估算出更接近實(shí)際的土方，是必要的。本文通過對四種代表性的地形進(jìn)行土方計(jì)算，然后比較其計(jì)算結(jié)果，通過計(jì)算結(jié)果，和各自的計(jì)算模型進(jìn)行分析，得出了各種土方計(jì)算方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用地形。然后指導(dǎo)實(shí)踐，用最經(jīng)濟(jì)的計(jì)算方法算出更接近于實(shí)際的土方量。在不增加外業(yè)工作量的基礎(chǔ)之上，通過對地形進(jìn)行分析，選擇合適的土方計(jì)算方法，避免了大量的外業(yè)勞動和費(fèi)用的情況下，提高了效率并且節(jié)約了費(fèi)用，提高計(jì)算結(jié)果的精度是可行的。 總結(jié)通過對以上四種土方量計(jì)算方法的介紹，以及應(yīng)用實(shí)例的計(jì)算及分析可以得出以下結(jié)論用于指導(dǎo)實(shí)踐。（1）在較為平的平原區(qū)和地形起伏不大的場地，方格網(wǎng)法和DTM法的計(jì)算穩(wěn)定。相較其他方法，采用方格網(wǎng)法和DTM法對平緩地區(qū)土方進(jìn)行計(jì)算最為準(zhǔn)確。但是在計(jì)算速度，操作簡捷性方面顯然方格網(wǎng)法更為合適。（2）在狹長地帶，比如公路、水渠等則適宜使用斷面法進(jìn)行計(jì)算土方量，其計(jì)算結(jié)果分段顯示簡潔明了，對軟件要求不高，對于帶狀的地形條件下土方計(jì)算有很強(qiáng)的適應(yīng)性，但是不適合于計(jì)算地形復(fù)雜多變的面狀地塊。（3）在地形起伏較大一些山區(qū)則需要用到DTM法或等高線法計(jì)算土方量。因?yàn)镈TM法計(jì)算應(yīng)用的高程點(diǎn)可以全來自野外測量，所以其計(jì)算模型較為其他計(jì)算方法的模型對實(shí)際地形的模擬更為準(zhǔn)確，計(jì)算精度和穩(wěn)定性都很高，但是由于計(jì)算需要占用大量的內(nèi)存，計(jì)算時間相對其他方法也更長。等高線法在某些單一的山地地形中具有計(jì)算快速，耗費(fèi)資源較少等特點(diǎn)。（4）當(dāng)?shù)匦螚l件復(fù)雜、數(shù)據(jù)資料比較齊全，對計(jì)算精度要求較高的情況下DTM法是很好的選擇，因?yàn)槠淠Ｐ妥钸m合于模擬復(fù)雜的地貌。這時無論用方格網(wǎng)、斷面法、等高線法計(jì)算，其模型決定了無法準(zhǔn)確模擬出實(shí)際地形，而DTM法所運(yùn)用的不規(guī)則三角網(wǎng)卻可以準(zhǔn)確的模擬實(shí)際地形，所以在這種條件的土方計(jì)算想得到有效的計(jì)算結(jié)果的就必須使用DTM進(jìn)行土方計(jì)算?？傊徽撌悄姆N方法，只要外業(yè)與內(nèi)業(yè)合理處理，同樣也會得到一個高精度、與實(shí)際量相差較小的土方成果。每種計(jì)算方法有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限，根據(jù)不同情況選擇一種更為有利的計(jì)算方法。只要這種方法的選擇是在真實(shí)的測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用各種算法的差異進(jìn)行選擇的，能準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場的實(shí)際情況，又有理可依，準(zhǔn)確的計(jì)算土石方量，達(dá)到最優(yōu)的目的。 展望土方計(jì)算無論采用何種軟件進(jìn)行土方計(jì)算，若采用同一種計(jì)算方法，其計(jì)算的模型都是一樣，具體步驟大同小異而已，所以在計(jì)算模型不變的情況下要想得到更精確的計(jì)算結(jié)果只有提高外業(yè)測量點(diǎn)的密度。而三維激光掃描儀由于采集的點(diǎn)密度比常規(guī)的全站儀、GPS數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)都要密太多，用其采集的點(diǎn)建立的計(jì)算模型更為準(zhǔn)確，隨之而來的大量數(shù)據(jù)處理將會在計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的未來得到很好解決，相信在未來三維激光掃描儀用于土方計(jì)算的外業(yè)數(shù)據(jù)采集可以成為可能?，F(xiàn)在的土方計(jì)算方法都是在數(shù)據(jù)采集之后的后期處理中進(jìn)行土方計(jì)算，其間隔的時間不利于效率的提高。在未來將高效率的計(jì)算機(jī)結(jié)合三維激光掃描儀以及高精度GPS，可以實(shí)時測繪高精度的三維地形，現(xiàn)場計(jì)算土方量將會成為可能，這將會大大提高土方計(jì)算效率，減少土方計(jì)算不準(zhǔn)確而帶來的損失。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)論文參考文獻(xiàn) [1] [J].礦山測量，2007,12（4）：1517[2] 李向民，[J].城市勘測，2012,10（5）:118119[3] [J].內(nèi)江科技，2011,4（6）:132132.[4] 林觀土. 不同土方測量方法的比較與評價[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007,8（4）:3335.[5] 趙吉先，[J]. 測繪通報，2008（2）：7172.[6] 朱詩偉. 大型土方工程量測算方法的創(chuàng)新[J]. 沿海企業(yè)與科技，2010（01）:137138.[7] 陳玉瑩，吳小燕，[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2009（6）：14.[8] 羅宇文，劉曉紅. 基于cass軟件的土方量計(jì)算方法[J].科技展望，2010（10）:5961.[9] 李建飛，秦巖賓，[J].測繪工程，2012,21（3）：5254.[10] [C].工程測量與檢測，2012，30（4）：13.[11] 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Foreign Language Teaching and Research, 1999,(3): 62–67.致謝大學(xué)生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一種如釋重負(fù)的感覺，感慨良多。首先誠摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師王巖老師。他在忙碌的教學(xué)工作中擠出時間來審查、修改我的論文。還有教過我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。感謝四年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，有了他們的支持、鼓勵和幫助，我才能充實(shí)的度過了四年的學(xué)習(xí)生活。附錄1彎曲的道路土方量估算：仿真模型摘要在公路建設(shè)中土方量作為承包商支付費(fèi)用的重要依據(jù)。連續(xù)公路段的土方量的也用于土方工程的費(fèi)用分配。該文章看來是必要的，因?yàn)橥练接?jì)算不準(zhǔn)確經(jīng)常造成業(yè)主和承包商去為到法院解決問題。彎曲的道路土方量計(jì)算的傳統(tǒng)模平面水平曲線只適合水平地形。中等起伏地形，已開發(fā)的數(shù)學(xué)模型。然中，該模型，假設(shè)的連續(xù)站之間的縱向剖面的地面橫坡常數(shù)是線性的。如那些在多山的地形，縱斷面的起伏數(shù)學(xué)模型是不準(zhǔn)確的。本文開發(fā)了運(yùn)用縱斷面Monte Carlo模型計(jì)算土方量。本文說明了一個可以使用概率仿真解決一個完全的確定性問題。結(jié)果表明，仿真模型相比于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型提高了土方量的估算。日期：2003129關(guān)鍵詞：土方工程；仿真模型；公路建設(shè)；體積測量；估計(jì)。介紹：道路土方量的運(yùn)輸費(fèi)用分布是通過道路的土方量的分布圖（Mof?tt 和Bossler 1998）來確定的，以及優(yōu)化模型~斯塔克和Mayer 1983；Christian 和Caldera 1988；Easa 1988。土方計(jì)算的計(jì)算機(jī)軟件，和一般的幾何設(shè)計(jì)，已成為在實(shí)踐中發(fā)展。這些軟件可以被用來產(chǎn)生截面，縱斷面，排水，和土方工程。土方計(jì)算通常使用的平均面積方法或基于不規(guī)則三角網(wǎng)現(xiàn)有的有限要素之間地線框架（TINs）。土方工程量的準(zhǔn)確的估計(jì)是必不可少的，不一致估計(jì)量往往導(dǎo)致業(yè)主和承包商去法院解決問題?，F(xiàn)有計(jì)算土方量的模型對于連續(xù)的彎曲的道路~在參考平面水平曲線上，一個改變原產(chǎn)于數(shù)學(xué)模型的Monte Carlo模擬，或SIM層模擬，它是分析復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具（穆尼1997）。本文為準(zhǔn)確估計(jì)彎曲道路土方量與復(fù)雜的地面的縱斷面和截面開發(fā)一個仿真模型。估計(jì)土方體積—完全是一個確定性的問題，它會將顯示在文中的問題如何使用 Monte Carlo ~概率（模型）精確的求解。下一部分介紹了現(xiàn)有的方法估算土方量和Monte Carlo模擬的應(yīng)用和仿真模型，驗(yàn)證，及一個應(yīng)用實(shí)例。現(xiàn)有的模型研究進(jìn)展連續(xù)道路模型：直道路土方量可以用平均的端部區(qū)域的模型或棱柱體模型(Mof?tt 和Bossler 1998)計(jì)算，在平均端區(qū)域模型，體積是站間距離和平均截面面積得到的。所示縱斷面圖的線形V5是1站和2站之間的距離，T=站間距離，A1和A2分別是位置1和位置2的橫截面。在棱柱體模型體積計(jì)算假設(shè)位置之間的縱斷面是線性的。但是通常頂部區(qū)域的模型計(jì)算通常過高估計(jì)了土方體積。假設(shè)一個非線性的縱斷面站之間建立了，一個類似的模型。（Easa 1992b）加拿大多倫多，懷雅遜大學(xué)，土木工程系教授 M5b 2K3。測繪工程2003，02，9雜志注。討論開放至2003年7月1日。單獨(dú)的討論，個人必須提交論文。為了延長一個月的截止日期，書面請求必須ASCE主編。這篇文章被提交審查和可能的出版日期于2001年7月17日；于2001年10月26日批準(zhǔn)。這一部分是論文。彎曲道路模型：道路土方量的平曲線可以用一個基于Pappus定理或一個數(shù)學(xué)模型計(jì)算【圖1，b】，Pappusbased模型是類似于直線道路的模型，在這個模型中，近似體積等于計(jì)算的平均體積產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)區(qū)域