關(guān)于土石方計(jì)算的幾種方法比較分析

高紅巖

摘要：本文介紹了三種土石方計(jì)算的方法，即DTM（Digital Terrain Model）法土方計(jì)算，兩期間土方計(jì)算，3Dmine三角網(wǎng)建模計(jì)算。對(duì)同一數(shù)據(jù)模塊（見圖1）利用上述三種計(jì)算方法計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而分析每種計(jì)算方法的適用性。

關(guān)鍵詞：DTM法土方計(jì)算 兩期間土方計(jì)算 3Dmine三角網(wǎng)建模

引言： 隨著采場(chǎng)境界的不斷外擴(kuò)，采場(chǎng)作業(yè)面積大，標(biāo)段多，臺(tái)階多，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理量大，這就需要對(duì)算量軟件進(jìn)行合理選擇，一方面保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，另一方面可以大大提高工作效率。本文通過對(duì)同一作業(yè)區(qū)域分別采用三種計(jì)算方法，計(jì)算出各自計(jì)算結(jié)果，通過比較分析，針對(duì)不同作業(yè)性質(zhì)，選擇合適的計(jì)算方法。

1、DTM法土方計(jì)算

由DTM模型來計(jì)算土方量是根據(jù)實(shí)地測(cè)定的地面點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z）和高程，通過生成三角網(wǎng)來計(jì)算每一個(gè)三棱錐的填挖方量，最后累計(jì)得到指定范圍內(nèi)的挖方和填方的土方量。CASS7.1》工程應(yīng)用》DTM法土方計(jì)算（新地形）》根據(jù)圖上高程點(diǎn)》平場(chǎng)標(biāo)高設(shè)定為0，邊界采樣間距設(shè)定為5》得出該平場(chǎng)標(biāo)高下的填方量，同理得出同一平場(chǎng)標(biāo)高下老地形的填方量，兩表填方量之差即為該區(qū)域兩次驗(yàn)收期間的挖方土方量。即V=359713.8-351577.0=8136.8立方米。見圖2。

2、兩期間土方計(jì)算

兩期間土方計(jì)算指的是對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行兩期測(cè)量，利用兩次觀測(cè)得到的高程數(shù)據(jù)建模后疊加，計(jì)算出兩期之中的區(qū)域內(nèi)土方的變化情況。計(jì)算前，首先對(duì)該區(qū)域新老地形分別進(jìn)行建模，即生成DTM模型，并將修繪好的模型保存起來然后點(diǎn)取CASS7.1》工程應(yīng)用》DTM法土方計(jì)算》計(jì)算兩期間土方量》命令區(qū)提示：第一期三角網(wǎng)：（1）圖面選擇（2）三角網(wǎng)文件（2）

第二期三角網(wǎng)：（1）圖面選擇（2）三角網(wǎng)文件（2）

選定區(qū)域邊界后，系統(tǒng)會(huì)彈出計(jì)算結(jié)果V=挖方量-填方量=9004.6- 985.7=8018.9立方米

說明：第一期為老地形，第二期為新地形

3、3Dmine三角網(wǎng)建模

利用3Dmine礦業(yè)工程軟件進(jìn)行露天礦采剝工程量的計(jì)算，經(jīng)實(shí)踐證明已凸顯其優(yōu)越性，尤其對(duì)于分臺(tái)階計(jì)算工程量，大大減少了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理量。首先修繪地形圖，利用新老地形分別進(jìn)行建模，3Dmine礦業(yè)工程軟件》表面》體積計(jì)算》三角網(wǎng)法》點(diǎn)選作業(yè)區(qū)域邊界

生成的體積報(bào)告顯示V=凈挖方=挖方體積-填方體積=9150.53- 1107.3=8043.24立方米。見圖3

4、數(shù)據(jù)比較分析

以上為通過對(duì)同一作業(yè)區(qū)域運(yùn)用以上三種方法得出的數(shù)據(jù)，若以3Dmine算法得出的數(shù)值為真值，用第一種算法得出的相對(duì)誤差為（8136.8- 8043.24）/8043.24*100%=1.16%，用第二種算法得出的相對(duì)誤差為│（8018.9- 8043.24）│/8043.24*100%=0.30%，綜上可知，對(duì)于采場(chǎng)面積大，作業(yè)位置多，臺(tái)階多的區(qū)域，宜優(yōu)先選擇3Dmine三角網(wǎng)建模，DTM法土方計(jì)算和兩期間土方計(jì)算可作為對(duì)于3Dmine軟件算出的數(shù)據(jù)有異議的情況下的檢核，同時(shí)，對(duì)于小范圍和不分臺(tái)階區(qū)域可選擇DTM法土方計(jì)算和兩期間土方計(jì)算，操作相對(duì)簡(jiǎn)便。

參考文獻(xiàn)

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