土方计算的几种方法.docx

土方量计算方法 来源：资源网
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算，它直接关 系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是 经常遇到的。如何利不规则地形，从而将地表的特征表现得淋漓尽致等。 因此在利用T1N算出的土方量时就大大提高了计算的精度。
三角网的构建
对于不规则三角网的构建在这里采用两级建网方式。
第一步，进行包括地形特征点在内的散点的初级构网。
一般来说，传统的TIN生成算法主要有边扩展法，点插入法,递归分割法等，以及它们的改进
算法。在此仅简单介绍一下边扩展法。
所谓边扩展法，就是指先从点集中选择一点作为起始三角形的一个端点，然后找离它距离最近的点连成一 个边，以该边为基础,遵循角度最大原则或距离最小原则找到第三个点，形成初始三角形。由起始三角形的三 边依次往外扩展，并进行是否重复的检测，最后将点集内所有的离散点构成三角网，直到所有建立的三角 形的边都扩展过为止。在生成三角网后调用局部优化算法，使之最优。
三角网的调整
第二步，根据地形特征信息对初级三角网进行网形调整。这样可使得建模流程思路清晰，易于实现。
⑴地性线的特点及处理方法 所谓地性线就是指能充分表达地形形状的特征线地性线不应该通过TIN中的任何一个三角形的内部，否则三 角形就会“进入”或“悬空”于地面，与实际地形不符,产生的数字地面模型（DTM）有错。
当地性线与一般地形点一道参加完初级构网后，再用地形特征信息检查地性线是否成为了初级三角网的边， 若是，则不再作调整；否则，按图6作出调整。总之要务必保证TIN所表达的数字地面模型与实际地形相 符。
图4在TIN建模过程中
对地性线的处理
如图4（a）所示，为地性线，它直接插入了三角形内部，使得建立的TIN偏离了实际地形，因此需要对地 性线进行处理，重新调整三角网。
图4（b）是处理后的图形，即以地性线为三角边，向两侧进行扩展，使其符合实际地形。
⑵地物对构网的影响及处理方法
等高线在遭遇房屋、道路等地物时需要断开，这样在地形图生成TIN时，除了要考虑地性线的影响之外， 更应该顾及到地物的影响。一般方法是：先按处理地形结构线的类似方法调整网形；然后，用“垂线法” 判别闭合特征线影响区域内的三角形重心是否落在多边形内，若是，则消去该三角形（在程序中标记该三角 形记录）；否则保留该三角形。经测试后，去掉了所有位于地物内部之三角形，从而在特征线内形成“空白 地”。
⑶陡坎的地形特点及处理方法
遭遇陡坎时，地形会发生剧烈的突变。陡坎处的地形特征表现为：在水平面上同一位置的点有两个高程且 高差比较大；坎上坎下两个相邻三角形共享由两相邻陡坎点连接而成的边。当构造TIN时，只有顾及陡坎 地形的影响，才能较准确的反映出实际地形。
对陡坎的处理如图所示:
(h)调整后
图5对陡坎的处理
如图5 (a)所示，点1~4为实际测量的陡坎上的点，每个点其实有两个高程值，不符合实际的地形特征。
在调整时将各点沿坎下方向平移了 1mm，得到了5~8各点，其高程值根据地形图量取的坎下比高计算得到。
将所有的坎上、坎下点合并连接成一闭合折线，并分别扩充连接三角形，即得到调整后的图5(b)。
三角网法计算土方