填海造地砂量的计算方法与比较

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1、doi：10．3969／j．issn．1001—9235．2010．02．0092010年第2期·PEARLRIVER人民珠江填海造地砂量的计算方法与比较杜宇r，代云霞(1．中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州510230；2．中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074)摘要：通过比较方格网法、断面法、等高线法和DEM法在填海造地砂量计算中的应用，得出DEM法不仅精确度较高，而且三维显示效果非常直观，较其他三种方法有明显的优势。同时，赋存于一定地质条件的砂层，其体积还与应力情况有关。根据不同密实状态下砂层的体积变化，对填海造地砂量进行更为合理的

2、计算分析。关键词：方格网法；断面法；等高线法；DEM法；相对密度中图分类号：TV541文献标识码：B文章编号：1001-9235(2010}02-0030-031概述方格网法的结果与场地砂层的起伏有很大关系，也受到近年来，由于沿海地区经济快速发展，用地紧张的现象方格大小的影响。在手工计算时代一般使用的方格大小为十分普遍。填海造地就成为解决这种紧张局面的一种途径。20×20，使用计算机软件完全可以将网格大小设为10×10对于填海造地项目，砂量的需求是十分庞大的，为了合理利或5×5J。方格网越小，精度越高。对于起伏平缓的地形，用砂量，一般都是就地取材，通过

3、抽取附近海域的海砂来对方格网法有较好的精度。场地进行填埋。填海造地砂量计算精度的高低决定着能否2．2断面法合理地进行方量调配，节省施工费用，加快工程进度，所以直断面法的应用最早应用于路线土方量的计算。对于地接影响到建设工期、经济效益。因此，研究海底赋存砂量的形复杂且起伏变化大，特别是地形狭长，填挖深度较大的不计算方法、精度及计算方法的实用范围、条件和存在问题是规则路段，断面法有较好的效果。该方法的具体步骤如下：非常必要的u。a)沿着场地的长度方向截取若干互相平行的断面。工在实际工作中，可以通过现场勘察和物探技术获取第一程上一般采用等间距截取的方法，但对

4、于层位起伏变化大应手的地质资料，然后根据不同的计算方法对砂量的体积进行增加断面数量。比较分析。传统的砂量体积计算方法主要有方格网法、断面b)将相邻两截面的面积平均，然后乘以两截面间的距法、等高线法和DEM法J。但这些传统的方法都没有考虑离即得方量，将所有方量加起来即得总方量。到砂层自身的地质属性，在实际地质环境中砂层的体积还与该方法的重点在截面的面积计算上，对于砂层这种上下在地质环境中所受到的应力有关。宏观上理解就是相同质两线皆为曲线的计算，计算量比较大，一般采用辛普生算法。量的砂层致密的体积都比松散的体积小。砂层体积与密实对于近似方形的场地工程，断面

5、法没有方格网法方便。度的关系可以通过砂层不同状态下的孔隙比得出。下面2．3等高线法结合具体工程实例详细比较一下砂量的计算方法。等高线法是用于求两封闭等高线间的土方量，由于两条2传统的砂层计算方法等高线所围面积可求，且两条等高线之间的高差已知，可求2．1方格网法出这两条等高线之间的土方量。具体做法是利用已绘有等方格网法是计算土方量的代表方法。在精度要求不高高线的地形图，先计算等高线所围的面积，相邻等高线所围和砂层层位起伏不大的情况下，简便直观，易于操作，手工计面积平均值与等高距之积为该两条等高线之间的土方量。算时期常用此方法。该方法详细步骤如下：该方法主

6、要用于地形比较规则的场地的方量计算，且精度不a)首先将场地划分为多个大小相等的方格，方格大小高。一般根据场地的复杂程度确定。2．4DEM法b)然后根据现场钻探和物探资料，用内插的方法求出数字地面模型(DigitalTerrainModel，DTM)是地貌形态方格各个顶点砂层的层顶和层底的标高。的离散表示。地表任一特征内容如土壤类型、植被、高程等c)根据三角棱柱的计算公式算出每个方格为底、层顶均可作为DTM的特征值。以高程为特征值的DTM也称为和层底标高为高的体积，然后将所有的体积相加即为该砂层数字高程模型(DiditalElevationMdoel，D

7、EM)。其基本方的总方量。法是利用场地地质钻探或物探得出的砂层上下两面足够多收稿日期：2010-01-27作者简介：杜宇，男，湖北武汉人，主要从事工程地质勘察工作。30的离散点(，，，，z)，经过外推或内插将砂层上下两面网格化，形成符合实际地形条件的三维曲面。利用s·r8．0里面的体积计算工具就可将两曲面间的体积计算出来。3计算实例以某海域砂层的方量计算为例，通过地质钻探和物探确定场区某一层砂上下界面共1000个点的(，Y，z)坐标，将上下底面划分为20×20的小方格，各个方格4个点均由实测点内插得出，且4个点组成的曲面采用了平滑处理，更符合实际地层情

8、况。如图1—4所示，为砂层顶面和底面的等高线图和三维曲面图，空间上显示起来非常直观。而且程序的