断面数据土方量计算方法研究.pdf

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1、·39·CN53—1124／TDISSN10o7—9394地矿测绘2010，26(1)：39—41SurveyingandMappingofGeologyandMineralResources断面数据土方量计算方法研究林文(福建省第四地质大队，福建宁德352100)摘要：对土方量计算平均断面法的特点及其不足进行了分析，研究了其误差产生的原因。针对这种情况，提出了一种新的断面数据土方量计算方法——断面数据不规则三角网法，并通过模型对两种算法的精度进行了比较，验证了该算法的优越性。关键词：土方量计算；平均断面法；断面数据；不规则三角网法中图分类号：P258

2、；TU602文献标识码：B文章编号：1007—9394(2010)01—0039—03ResearchonCalculationMethodsofEarthQuantityUsingSectionDataLINWen(FufianFourthGeologicalBrigade，NingdeF~ian352100，China)Abstract：Thispaperanalyzedthecharacteranddisadvantagesofaveragecrosssectionmethodtocalculatetheearthquantity．discuss

3、edtheerrorgeneratingcause．Inlightofthissituation，thepaperputforwardakindofnewmethod：ir—regulartriangulationnetworkmethod，comparedthetwomethods，andexaminedtheadvantageofthenewalgorithm．Keywords：earthquantitycalculation；averagesectionmethod；sectiondata；irregulartriangulationnetwor

4、kmethod算精度提高的一个瓶颈。0引言在土方计算的多种方法中，平均断面法是最传统的算法之土方工程量的计算，就是求取设计高程与自然地面之间填一，它不仅适合于平坦的块状项目区地块土方量的计算，也适合或挖土方的体积。设计面有水平面、斜面、规律的曲面或它们的于高程变化比较大、自然地面复杂的地区以及道路等带状地形，组合，而自然地表是千变万化的，绝对准确无误地计算出土方因而被广泛采用。量，是不可能的，只要按照自然地形的变化采取足够精度的数据采集方法，测量或采集合适的并且足够多的特征点，根据这些特1平均断面法的特点及其不足征点将其假设或划分为与自然地形近可能相近

5、的几何形状或数在现有的断面土方计算中，先计算出横断面填挖面积，然后学模型，并采用具有一定精度的方法进行计算，即可求得体积。用平均断面法或平均距离法计算填挖土方量。公式为：土方量计算结果的精度取决于地形数据测量或采集的精度、计算所采用的数学模型的精度和计算工具的计算精度。近∑V=l(s+)。+(s2+)L2+．．⋯+年来，随着数据采集、野外观测手段及其工具的不断更新和计算1‘机技术的不断发展，地形数据的测量或采集精度和室内的计算÷(S+Sn)(1)精度都有了很大的提高。相对而言，计算所采用的数学模型却基本上没有什么大的发展，以高速公路路基土方计算为例，基

6、本∑=÷。S。了1(+L2)s：十⋯一十上使用定测的断面测量数据，采用平均断面法进行计算。按规范规定，横断面中的距离、高差的读数取位至0．1nl，距离检测互一(一2+L一1)S一1+÷LlS(2)差限差为L／IO0十0．1m，高差检测互差限差为h／lO0十L／200十式中：1、2、⋯⋯、n为横断面编号；相邻断面间距依次为、、0．11TI，其中L为测点至中桩的水平距离(m)，h为测点至中桩⋯⋯的高差(n1)。全站仪现在已经普及，一般测距标称精度都能达、L；S。、S、⋯⋯、S表示各个断面的填方或挖方面积。式(1)为平均断面法，式(2)为平均距离法，用平均断

7、面法和平到±(5+5×10～·D)m或以上。对于土方量计算精度而言，单点的测量误差几乎可以忽略不计，而市场上的微型计算机在均距离法计算土方量的结果是完全相同的，两者只是同一个公软硬件上的字长都已达到64位，其计算误差同样也可以忽略不式的不同表现形式而已。计，因此计算所采用数学模型相对而言的滞后成为了土方量计断面面积可以看作是断面桩号或里程z的连续函数，那么收稿日期：2009—12—28·40·地矿测绘20l0年3月式(1)是断面面积函数定积分近似计算的梯形法，式(2)是断面不同，只有在特定情况下，其计算结果才能达到理想的精度。同面积函数定积分近似计算的

8、矩形法，当各相邻断面之间的间距时，对于两相邻不平行断面之间的体积，因为两相邻断面之间的趋近于0