矿山测量中土方量的计算方法

李芝飞

摘要：本文以我国西部某矿山为例，通过对其采用不同的场地平整土方量计算方法进行分析，从而力求得出各种土方量计算方法的优势与不足。本文依次分析了几个具有代表性的土方量计算方法，即断面法、格网法以及等高线法，希望能够为实际的土方计算工作提供参考。

关键词：矿上测量 土方量 计算方法

众所周知，在整个矿山开采活动中，由于场地施工而产生的土石体积被称为土方量。矿山土方量的计算之所以重要，主要是因为准确的土方量数据不仅能够为后续的开采工程提供参考，而且能够作为施工机械选择的重要标准。因此，本文对不同矿山土方量的计算方法进行了分析，希望能够进一步促进矿山开采水平的提升。

1 几种不同的土方量计算方法

1.1 断面法 矿山土方量的断面测量法，简单来说，就是根据矿山所处地区的地貌情况，垂直的进行断面数据的测量。测量公式如下：V= vi= （Ai-1+Ai）Li/2 （1）

公式1中：A1、A2、A3，……，Ai为横断面，其制定标准为一定长度L。其中，Ai-1、Ai指得是横断面i起终断面的土方面积，Li指得是横断面i的长度，Vi指得是断面i的土方体积。

断面法的整个操作过程较为复杂，尤其是外业操作，不仅工作量大，而且影响测量精度的因素较多。根据现场的工作人员分析，得出结论：如果需要减小计算量，那么在很多情况下就需要相应的增加各断面的间隔，从而在一定程度上影响到矿山土方量的计算精度。

1.2 格网法 与断面法不同，格网法的测量原理是将整个矿山场地，划分成几个正方形方格，各方格之间存

在着一定的间距。首先，测量人员需要在格网点处测量出点位高程，然后按照四角高程计算出该格网的平均土方值。

运用格网法测量土方面积，需要掌握一定的测量技巧。首先，挖、填方要利用“-”“+”号进行区别。其次，分别计算出不同格网的土方量。最后，把所有的格网土方量汇总起来，就得出了该矿山所处区域的总土方量。

格网法相比断面法来说，虽然在测量工程量上有所减少，但是由于格网法属于传统计算方法。因此，在矿山土方量的计算精度上没有断面法高。

1.3 等高线法 所谓的等高线法，指得是通过计算任意两条等高线之间的土方量，然后得出整个矿山区域的填挖土方量。等高线计算方法，要求测量区域的等高线必须闭合。如果该矿山所处区域的地貌条件较为复杂，可以不要求等高线闭合，但是必须要对等高线进行离散化。

等高线测量方法的原理就是，通过计算两条等高线间的高差，从而获得两条等高线所围面积的土方量。通常情况下，对于矿山地区来说，可以将两条等高线所围面积视为截锥体，那么以上等高线土方量计算方法就可以概括为：V=（A1+Ai+1+ ） （hi+1-hi）/3（2）

公式2中：Ai指得是两条等高线所围土方的底面积，hi指的是i等高线的高程。其他参数意义同上文所述的断面法，在此不再赘述。

2 各计算方法比较

根据上文分析，能够了解到，由于矿山地质地形的不同，因此，在土方量計算方法的选择上，要灵活选取。既要考虑到矿山土方量计算的精确度需求，又要照顾到矿山所处地区的具体施工特点。笔者通过查阅相关资料，找到了某矿山土方量的计算数值。该矿山在土方量的计算上，分别试用了四种不同的计算方法，其中，三种方法分别是上文提到的断面法、网格法以及等高线法。通过对这一资料进行分析，不仅能够更加直观的看到不同计算方法的精确程度，而且能够对比不同计算方法的土方量，从而做到因地制宜。表1为采用了不同计算方法的矿山土方量计算情况。

从表1中能够看出，不同计算方法所能计算的土方量是不同的。如果将土方量定为82330.76m3为最佳值，那么从各相对精度比的比较中可以得出：格网法相对其他两种方法来说，土方量的计算准确性更高。因此，笔者认为：当矿山所处地区为地势较为平坦的平原地区，那么在土方量的测量上，可以优先选择格网法；相反，如果矿山所处地区为地形较为复杂的狭长区域，而且矿山的填挖深度较大，那么在土方测量方面，则可以优先选择等高线法或断面法，进行土方量的计算和测量。

3 结束语

总而言之，通过以上分析能够看出：不同矿山土方量的计算方法，具有不同的地形要求和计算特点。因此，在进行矿山土方量的计算之前，首先要明确矿山所处地形的特点，根据具体地形特点，灵活选择相应的土方量计算方法。除此之外，还要考虑到不同矿山对土方量计算的精确度要求。只有综合考虑以上问题，做到统筹兼顾，才能更好地完成矿山土方量的测量计算工作。

参考文献：

[1]汪云甲，郭志达，邓喀中，等.我国矿山测量学科的发展与创新[J].测绘通报，2010（02）.

[2]吴威龙.基于不规则三角网数字高程模型（DEM）的土方计算方法[J].湖北民族学院学报，2010，26（02）.

[3]罗云志，李接艺.土木工程土石方量计算方法及应用[J].企业科技与发展，2011（14）.

[4]涂群生，裴红艳.利用数字地形图计算土石方的方法[J].科技企业周刊，2007，20（06）.