南方CASS软件在土方量计算中的应用

鲁昕宜

LU Xin-yi

南方CASS软件在土方量计算中的应用

鲁昕宜

LU Xin-yi

土方量计算作为建筑工程施工的核心，其预算直接影响到工程费用预算和方案的选择，对工程项目建设起到促进作用。因此，论文主要从土方量计算方法出发，分析了南方CASS在土方量计算中的应用和实例，以供业界参考。

南方CASS；土方量；计算

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.004

1 引言

土方量计算在建设工程项目土方工程中占据重要地位，是计算工程费用与选择合适的工程施工方案中不可缺少的条件，直接影响到工程建设造价。设计单位与建设方通常会把土方量计算当成时间、效益和费用的平衡点，但是，由于土方量计算方法出现偏差与开挖后不可复原的特点，极易引起纠纷，为了降低误差与纠纷出现概率，科学选择土方量计算方法，对土方量进行精确计算，是专业人员需要认真对待的问题。

2 土方量计算方法

2.1 传统土方计算方法

2.1.1 断面法

断面法主要包括道路断面、任意断面和场地断面等计算方法，计算操作较为复杂。例如，在地形比较复杂的起伏变化大，或者地势狭长，需要挖填深度大，属于不规则地段，可使用该方法进行测量，以提升测量准确度，如表1所示。

2.1.2 等高线法

等高线法主要应用在缺乏采集数据或者经过扫描矢量后所获得的数据计算，其精确度要求较低，对工程量进行概算时使用。例如，在计算任意2条等高线之间的土方量时，可使用等高线法进行计算，但是选择的等高线需要闭合，才能对2条等高线所在区域面积进行计算，以此测量高差[1]。

表1 断面法土方量计算

2.1.3 区域土方量平衡

区域土方量平衡功能一般适用于场地平整区域，当场地的土方处在平衡状态时，开挖土石方后，就和填方量数据吻合。例如，以填挖方边界线为界，开挖高处的土石方后，将其填埋在比较低的位置，就可以实现区域的平整。这一方法的使用能够减少运距，节约工程费用。

2.2 现代土方量计算方法

DTM地面数字模型的建立是土方量计算中较为常见的方法，主要是利用实测高程特征点，建立关联和不规则的数字三角模型，然后特征点与线会根据地形变化不断改变。其测量数据具有真实性、可靠性、精度高等特点，能够适用于各种地形。当前，较为成熟的土方量计算方法主要有南方和鸿业两款软件，二者各有特色，但是，基本计算方式工作原理相同，而南方CASS是我国应用较为普遍的软件，在土方量计算中具有独特之处[2]。

3 南方CASS在土方量计算中的应用

3.1 DTM法

DTM法是在野外实测特征碎部点，通过外业收集的计算数据，建立DTM数据模型后，生成三角网便可对每个三棱锥外填方量进行计算，最后获得的数据即是规定的填方与挖方中的土方量。其图形模型的建立比较真实，具有较高精确度，但是，由于数据采集量较大，在野外测点的要求比较严格，加大了建模的难度。

当前，南方CASS的DTM法计算主要包括以下几种。（1）按照坐标数据计算。在计算土方区域中用闭合复合线标注出来，按照电脑提示在图上选择“边界线”，输入相应的坐标数据，确认后即可获得计算结果。（2）按照图上高程点计算。先按照野外实测地形特征点数据，根据比例尺展绘制高程点，然后在计算土方区域中用闭合的复合线标注出来，最后按照计算机提示进行操作。（3）按照图上的三角网计算。确定封闭计算区域，按照计算区域中的高程点建立DTM模型，生成三角网后，按照地形的具体情况，删除或者添加已有的三角形，让测量结果接近实际地形。（4）两期间土方计算。两期间土方计算是指在同一个位置测量2次以上，通常测量的是施工开挖前、后，通过2次测量获得的高程数据建模后累计，以此计算这一区域中土方变化的情况。例如，在计算过程中，首先在计算区域前、后2次测量点高程数据文件中建立模型与设计单独的高程数据文件，然后在CASS软件中按“工程应用—DTM法土方计算—计算两期间土方”步骤操作，按下回车键即可获得计算数据。

3.2 方格网法

程序中方格网计算主要是按照野外实地测定地面点高程数据与设计高程，利用CASS软件设计好方格宽度的方格网后，对每个方格内部的填挖方量进行计算，最后获得的数据累计起来即是规定范围内需要填方与挖方的土方量，以此绘制出填挖方的分界交汇处。例如，在计算土方量时可将方格网方的设计面设计成平面、三角网、基准点斜面和基准线斜面，然后再选择计算区域中“高程点坐标数据文件”选择设计面，如果设计面为平面，在“方格网宽度”这一栏中设计需要的方格网规格，按照数据采集精度选择合适的土方量计算精度，输入设计高程；如果设计面为斜面，可选择“基准点”与“基准线”在图上采集数据，也可按照设计数据输入计算条件。如果土方工程中设计面不是平面和斜面时，场地开挖或者回填后会变得参差不齐，这时可在设计面选项中选择“三角网文件”，输入三角形文件后，按照确定的“方格宽度”来计算土方量。通过建立正确的方格网，选择合适的计算公式后，单击“确定”就会获得相应的土方计算图。

3.3 FGWTF-GETPT命令

在工程建设过程中工作人员会按照建设项目轴线方格网进行合理布局，建立一个施工坐标系，通过施工坐标系之间的关系来设计土方填挖的方格网，达到实地放样和打桩采集高程目标。例如，在南方CASS“工程应用”中计算方格网土方量时，方格网或按照CAD界面横轴和纵轴作为填方横轴的方向，这样计算结果就无法与设计的方格网重合，设计方为了获得直观数据，通常会将结果方格网和设计方格网联合起来，然后在计算土方量的南方CASS界面中，选用计算封闭区域，将“FGWTF-GETPT”命令录入命令行中，根据提示内容确认方格网的方向，以此实现计算机计算结果方格网和设计方格网重合的目的。

4 应用实例

某单位进行地质灾害治理工作，主要是按照单位安排的内容，对清表、削坡、挡土墙、植被和培土工程项目中的清表与削坡的土石方量进行计算，其中，土石方松散指数按照1.15计算。由于该治理工程项目的面积较小，地形破碎、坡坎和坑塘为40%，没有通过初设地形图，而是在土石方工程上利用水准仪按照20m方格网进行实际野外地形的采集工作，为土石方计算奠定扎实基础。通过单位的前期计算准备工作，施工后与施工前的计算对比，最后计算数据的总填方为54.7万m3，总挖方为5.0万m3，和施工方记录的相关数据对比偏差在8%左右，实现了预期目标。

5 结语

随着我国经济的发展，工程建设项目的增加，土方量计算已经成为测绘计算工作人员工作中必不可少的一部分，因此，在测量过程中，应详细分析地形情况，从多方面出发，通过分析比较，选择合适的土方计算方法，减小误差，从而提升测量准确度。

【1】李子坡.南方CASS软件土方量计算的应用[J].科技与企业，2015 (8)：105-106.

【2】张士健.南方CASS方格网法土方量计算的应用[J].房地产导刊，2013(18)：121-121.

Application of South CASS Software in Earthwork Calculation

（抚顺职业技术学院，沈阳 113006）
(Fushun Vocational Technology Institute，Shenyang 113006，China)

As the core in building construction,the budget of earthwork calculation directly affects project cost budget and the scheme choice,and can promote the engineering projects.This article mainly starts from the calculation method of earthwork,and analyzes the application and examples of South CASS in earthwork calculation,to offer reference for the industry.

South CASS;earthwork;calculation

TU198

A

1007-9467（2016）09-0007-02

2016-09-06

鲁昕宜（1983～），女，辽宁抚顺人，讲师，从事建筑工程测量管理与研究。