土方量计算方法大揭秘：方格网法、断面法、DTM 法等

土方量计算方法大揭秘：方格网法、断面法、DTM 法等

土方量的计算是工程施工的重要环节，包括填方和开挖的土方总量。计算必须准确，因为它直接关系到工程造价和方案选择。

土方量的计算方法有哪些？

计算土石方量时，必须考虑地形特征、精度要求、施工成本等，选择合适的计算方法，以达到最佳目的。土方量计算常用的几种方法有：网格法、剖面法、DTM法、平均高程法（散点法）、等值线法等。

1.DTM法

DTM法计算土石方量是利用地面上采集的离散高程点，按照一定的网络构建规则，形成空间三角网络结构模型，然后根据计算方法计算出每个三棱柱的体积。三棱柱，最后累加所有三棱柱的体积。 ，即得到的土体体积。

根据使用的原始数据，DTM方法计算土方量可分为三种：第一种是根据地图上的高程点计算，第二种是根据坐标数据文件计算，第三种是根据地图上的高程点计算。根据地图上的三角形计算。网络计算。

DTM方法计算土方量，既保证了精度，又提高了作业速度。而且，这种方法理论上适用于任何地形、地貌。 DTM方法比其他方法有优势，但还必须考虑地形特征、精度要求、施工成本等，选择合适的计算方法以达到最优目标。

适用：在一些地形起伏较大、精度要求较高的山区，需要采用DTM计算方法。但也必须考虑地图本身的数据量、数据存储等问题。

2.方格法

该方法常用于估算大面积土方工程，适用于地形起伏较小、坡度变化平缓的场地。该方法将场地区域划分为若干个正方形网格，边长可以为5、10、20m等，在网格点处测量四个点的高程值。取每个网格四个角标高的平均值作为最终计算值。将计算值与设计值之差作为填挖高差。该方格网的土方量为：

式中，h为正方形的高差； a是正方形的边长。土石方总量为V=V1+V2+…Vn（n为方格总数）。

采用方格网法计算场地平整土方量的步骤：

1）阅读网格图

2）确定场地设计标高

3）现场各网格角点施工高度计算

4）计算“零点”位置并确定“零线”

5）方方土方量计算

6）边坡土方量计算

7）计算土方总量

适用：在比较平坦的平原地区和地形起伏不大的场地，宜采用方格网法。该方法的优点是：计算数据量小，计算速度快，节省了DTM方法所需的大量数据存储。

3.轮廓法

其原理是：求出两条等高线围成的面积，已知两条等高线之间的高差，就可以求出两条等高线之间的土方量。

等值线法的工作原理与阶梯法和网格法大致相同，只是用于计算场地平均高程的方法不同。

利用地形图中的等高线计算测量区域内等高线所包围的面积。如果将两条等高线之间的体积近似为平台的体积，则第i层的体积为：

式中，Si和Si+1分别为第i层的下底面积和上底面积； h 是轮廓距离。如果山顶面积为0，则根据圆锥体体积公式计算山顶体积：

式中，Si+1为顶层底部面积，h1为最高等高线与山顶的高差。从上述计算公式可以看出，在地形图上计算土方量，就是测量地形图上各层的面积。 h为地形图的等高线距离，其值可以直接在地形图上获取。

适用：当地面起伏较大、坡度变化较大时，可采用等值线法估算土石方量，在地形图精度要求较高时较为适用。

4.平均高程法

采用平均高程法，每隔20m测量一个断台阶点。将所有断台阶点的高度相加并平均，即为测区的平均高程。这种方法通常为施工单位所采用，但这种方法误差较大。

基坑开挖：V=(a+2c+kh)(b+2c+kh)×h+1÷3k2h3

式中：a、b——分别为基础的长度和宽度；根据基础边线确定基坑的长度和宽度

k——斜率系数； k=1:1=1

c——加宽工作面宽度；根据垫层或基础形式选择工作面宽度，如300mm。详情请参阅当地配额计算规则。

h——基坑深度；基坑深度按开挖后基坑平均高程减去基坑底部高程计算。

适用：精度要求不高、地形简单的地区可选择平均高程法。

5、平均截面法

在勘察区域范围内，场地按照一定的间距等分，并将场地划分为无数个平行的地段。然后根据设计标高值，计算出两段之间围合的土方体积，最后将各段围合的体积相加，得到最终的土方量。单个截面所围成的体积的计算公式为：

式中，S1、S2为相邻两个截面的面积； H是两个相邻横截面之间的距离。

路基土方量的计算通常采用平均断面法。剖面法的应用具有很大的优点。计算截面法时，只需知道两端截面的面积和截面之间的距离即可。方法很简单，就是（前面积+计算（后面积）×长度/2，但这种计算方法只能同时用于开挖或填方。

如果断面上既有挖方又有填方，则需要找到零边界点。利用相似三角形原理来计算面积，会大大增加计算难度。而这种计算方法的精度主要取决于截面上选取的采集点和截面的间距长度。截面间距越小，计算模型与实际情况越一致，计算精度越高。

适用：在道路、渠道、沟渠等狭窄区域，宜采用断面法计算土方量。

土方量计算用什么软件？

对于复杂的土方量计算，我们需要借助一些软件工具来辅助。下面给大家推荐一款市面上流行的BIM土方量计算软件：。

引入新的综合建模环境，提供施工驱动的工程设计，帮助加快路网项目交付并统一从概念到完成的设计和施工流程。该应用程序为测量、排水、地下公用设施和道路设计提供完整而详细的设计功能。

部分软件功能：

1.自动生成图片

使用文档中心自动生成高质量的工程图，包括与整个项目一致的多域文档设置。在图纸定位中获取项目的实时视图。一旦设计发生变化，图纸也会发生变化。直接在图形中编辑将更新源几何图形。

2. 创建水平和垂直对齐

使用面向对象的坐标几何和线性设计功能快速创建精确的水平和垂直对齐并提供智能更新。使用高程剖面图显示表面信息以及相对于水平路线的垂直路线。

3. 创建纵向和横截面视图

从设计中的任意点创建剖面图和剖面图。当您的设计通过动态横截面进行修改时，可以实时查看更新。您可以查看地面变化以反映设计编辑，包括表面要素、走廊组件以及建筑物限制或车站等注释。

4. 地形建模与分析

创建包含地形数据和道路或场地特征的智能模型。您可以根据设计中的结构、外观和符号的特点一目了然。

5. 土方建模

创建 3D 挖掘和填充土方模型作为数字孪生模型，以准确计算、可视化和总结挖掘和填充体积分析。独特的建模功能有助于改善土方工程量工作流程，最大限度地提高效率并节省成本。

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准确的土方计算可以带来什么好处？

重庆万达城户外主题公园土方量计算与分析 重庆万达城户外主题公园项目用地面积约1平方公里。公园内道路较多，各种游乐设施沿山而建，建筑类型较多，景观要求较高，其中隧道地下管线学科较多且复杂，给设计者沟通和多学科协作带来困难设计。

项目困难

1、场地面积大，利用率要求高；

2、专业较多，公路隧道、景观、动画、消防、电气等多专业协作难度大；

3、公园内游乐设施类型较多，对消防、景观、游客人流要求较高；

4、该项目依山而建，需要大量土石方。控制土方量、保证各专业设计不冲突是场地设计者面临的最大困难。

解决方案

针对上述项目难点，采用道路设计软件进行精确建模和计算分析：

1、创建的模型精度高，覆盖范围广（道路、隧道、场地、管道、斜坡、湖泊、山道）；

2、直接统计每条道路的土方量和每个区域的填挖量；

3. 根据坡度生成道路开挖和填方量。

具体将做好以下工作：

1）根据设计图纸，建立与设计图纸一致的DTM模型，建立场地标高、道路、景观地形、道路等级等相关模型；

2）根据方案图进行多次调整，并对初步设计和施工图进行后续调整；

3）根据边坡设计方案进行边坡建模工作；

4）根据湖泊设计方案，确定五大湖秀场及其瀑布方案；

5）小火车轨道的地理位置及其与周围地形的坡度关系；

6）对比原始地形模型和不同版本的设计地形，得到填挖量和填挖图；

7）各版本模型逐步优化填挖量及相关实践。

项目价值

我们利用BIM软件协助项目土建、景观、动画设计师实时设计、建模、计算实时土方量，然后进行优化分析。对于复杂游乐设施的布置，标高的确定提供了直接、科学的依据。土方量由初步设计的140万立方米优化至最终方案的80万立方米，大大节省了客户的工程成本。建成的模型能够清晰地反映设计情况，为各专业设计人员和施工单位提供直观感受。

如果您有土方计算需求，或者想购买土方建模和计算工具，请联系我们：。

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