基于AutoCAD的土方工程量计算绘图软件：高效处理复杂地形，实现土方平衡与总量最小化

基于AutoCAD的土方工程量计算绘图软件：高效处理复杂地形，实现土方平衡与总量最小化

在此平台上开发的一套土方量计算与绘图软件。针对各种复杂地形条件，软件采用方格网法计算土方量。该软件交互性好，界面友好，贴近设计师的设计思路，能在最短的时间内计算出土方量。适用于工业设计院总图专业、规划设计、园林设计中的土方计算、农业工程中的农田整治与改造、房地产公司建筑基沟的土方计算等。

主要功能

采用方格网法计算土方量：排列方格网，自动采集地形高程（包括地形等高线和高程离散点），输入或计算（采用最小二乘法优化）设计高程，获得填方和开挖量；在满足设计要求的基础上，力求土方量平衡，尽量减少土方总量。

计算步骤

该软件分为6部分，分别是地形图的处理；设计立面图的处理；网格的布局、收集、标高的调整；土方填挖量的计算和汇总；以及土方零线、断面、坡度等图纸的处理；各种参数的调整。

1、地形图处理：

由于大多数地形图上的地形等高线和高程离散点基本上没有真实的高程信息，或者有高程信息但软件无法识别，这就需要一定的转换工作才能让软件自动读取高程数据。然后可以直接按照“3.3 计算自然高程”计算每个网格点上的自然高程。

1.1 定义自然高程点：

如果没有地形图，则直接根据要求输入相应坐标点的自然高程值。

1.2 转换离散点高程：

对于已有高程信息的离散点（有Z值的点），可以通过转换程序自动识别高程信息。

1.3 采集离散点高程：

对于现有的只有文字标注而没有高程信息的离散点，程序可以自动提取并分配高程信息。

1.4 导入自然高程：

全站仪生成的数据文件自动导入并转换为图形文件。

1.5 采集等高线高程：

现有地形等高线只有文字标注，没有高程信息。该程序可以自动提取和分配高程信息。

1.6 离散地形等高线：

将等高线的高程信息扩散到表面，构建三维表面高程信息模型（不可见）。如果不做这一步，后续工作就无法进行。

2．设计立面图处理：

对于以设计等高线或高程离散点形式表示的设计高程，程序需要经过一定的处理后，软件才能自动读取设计高程数据。

则可直接按“3.4 计算设计高程”计算各网格点上的设计高程。

2.1 定义设计高程点：

对于某些已经确定的设计标高，程序可以直接输入相应坐标点处的设计标高值。

2.2 采集设计点高程：

图中已经显示了一些点的设计高程值，但只有文字标注而没有高程信息。程序自动分配海拔信息。

2.3导入设计标高：

某些坐标点的设计高程以文本文件的形式表达，程序可以自动读取文本文件。

2.4 定义设计轮廓：

对于只有文本标签但没有高程信息的设计轮廓，程序会自动分配高程信息。

2.5 离散设计轮廓：

将设计等高线的高程信息扩散到表面，构建三维表面高程信息模型（不可见）。如果不做这一步，后续工作就无法进行。

3、方格的布局、采集和标高调整：

网格布好后，程序可以根据处理后的自然高程和设计高程自动采集，也可以直接在网格点上输入自然高程和设计高程。

3.1 场地划分：

根据设计需要，安排需要土方计算的设计范围。

3.2 布置方格：

根据设计需要确定网格尺寸和角度，程序自动排列方形网格。

3.3 计算自然高程：

根据处理后的地形，程序自动计算每个网格点的自然高程。

3.4 计算设计标高：

根据处理后的设计高程，程序自动计算出各网格点的设计高程。

3.5 输入自然高程：

也可以直接输入每个格点上的自然高程（如无高程信息、相同的原始高程或等高线面等）。

3.6 输入设计标高：

也可以直接输入各网格点上的设计高程（如无高程信息、相同的设计高程或等高线面等）。

3.7 输入台阶高程：

如果要计算有台阶的地形（如梯田），可以使用该函数。

3.8 调整标高：

可以调整网格点的高程值，以获得最佳的土石方填挖量。

3.9 优化设计标高：

方案采用最小二乘法对场地土方量进行优化，力求在满足设计要求的基础上平衡土方量，尽量减少土方总量。

4．土方填挖量计算汇总：

4.1 计算方形土方量：

根据获得的自然高程和设计高程，程序自动计算每个方格的填方量和开挖量。

4.2 土方量汇总：

程序根据每个方格的土石量自动计算填方和挖方的总量。用户可重复“3.8 调整高程”操作。

以获得最佳的土石方充填和开挖量。

4.3 绘制土方零线：

程序自动绘制土方零线。

4.4 绘制横截面：

程序根据截断面的情况自动绘制断面图。

4.5 边坡设计：

根据条件程序自动绘制坡度并计算坡面上的土石方量。

5、各种参数的调整：

5.1 显示控制：显示或关闭各种数值。

5.2 调整选项：字体高度、标签位置、精度、颜色等各种参数的设置。