土方计算学习笔记

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1、软件功能：1. 能够辅助设计人员进行自然地形、设计地形的处理；2. 软件提供了断面法、方格网法等方法计算土方量；3. 提供了土方优化计算、土方量统计出表、地形三维、土方三维效果图制作等功能；4. 适用于：场地土方量计算，数字地形模型创建。地形识别1. 底图的方向、坐标校正；2. 快速识别、定义自然等高线；3. 依据已有等高线或高程点加密等高线；4. 处理由离散点形成的地形数据，自动识别和转换图上的标高文本数据，对图 面上的高程点进行 标高检查，利用自然标高数据自动 生成方形网格和三角网 格曲面、三维地形模型，计算单点标高，生成等高线，绘制任意地形断面图。方格网法土方计算1. 智能化的操作方式：

2、当修改了地形数据后，土方网格和土方统计表、土方汇 总表会自动更新。同样，当编辑了角点的自然标高或设计标高后，方格土方 量、土方零线、土方统计表、土方汇总表也会自动更新；2. 可视化的设计：采用三维实体来表示方格网法及放坡中的各种对象，可以随 时查看网格三维、放坡的三维效果；3. 同一图中可设多个网格体系（互不影响），方格可以倾斜布置，可以预先设 置方格网要通过的点，方格横向间距和纵向间距可以独立设置；4. 提供多种计算方法和计算公式，满足各种不同用户的需求，可以使用三角网 法来得到精确的结果，或者采用传统的四方棱柱法、四角棱柱法等公式计算 土方；5. 多种方式计算各网格角点自然标高和设计标高：

3、由离散点计算、由参考点推 算、逐点输入、抬高或降低高程等；6. 提供零线的调整工具，修改零线的连接方式，使其更符合实际的地形；7. 可以将各方格的土方计算结果累加形成土方统计表，以及汇总图形中的所有或部分方格网的土方量；8. 自动生成土方工程平衡表；9. 采用可视化的方式进行场地 边坡设计，自动生成坡脚线、示坡线。支持多种 放坡形式：定高放坡、相对放坡、定距放坡、自由放坡。断面法土方计算1. 智能化的操作方式：当修改了地形数据后，断面图和土方统计表会自动更新。同样，当编辑了自然断面和设计断面后，土方统计表也会自动更新；2. 可视化的设计：采用三维实体来表示断面法及放坡中的各种对象，可以随时 查

4、看路线、放坡的三维效果；3. 可以在路线任意位置布置断面线， 并任意修改断面线的位置，与之相关的断 面、土方统计表会自动更新；4. 自动绘制各断面线的断面图，用户可以对设计断面及自然断面直接进行编辑;5. 自动计算并汇总断面土方，生成场地土方工程量表；6. 采用可视化的方式进行场地边坡设计，自动生成坡脚线、示坡线。支持多种 放坡形式：定高放坡、相对放坡、定距放坡、自由放坡。其它1. 土方优化根据最小二乘法原理进行计算，确定某区域的最佳设计平面，使该 区域内土方量最小，且挖填方基本平衡。2. 土方断面可以绘制土方网格区域的断面图，做任意方向的转折剖面。3. 土方三维：生成土方的三维效果。1.2网

5、格法土方计算流程1. 原始地形数据采集（包括自然标高和设计标高）：建立原始地形数据，如果是等高线要离散形成离散点。2. 地形预处理：根据所有的自然标高点和设计标高点 对地形进行初始化，以便 为后继的各种计算提供地形基础数据。3. 创建土方网格在场地范围内布置方格网，生成土方网格实体。4. 网格编辑（可选）更改土方网格的计算方法、标注等设置，对土方网格的显 示进行定制。5. 定义角点标高对网格节点即角点进行自然标高和设计标高的定义。定义角点标高的方法有九种：从曲面获取（动态）;从曲面获取（静态）:由参考 点推算；由两点内外插；成组定义；逐点定义；抬高或降低高程； 逐点文本定义；批量文本定义6.

6、土方优化（可选）土方优化也可以在土方计算之前进行，先不进行设计标高 的定义，直接做土方优化，根据土方优化结果定义各点设计标高，然后再进 行土方计算。7. 边坡设计（可选）如果需要考虑边坡土方量，请进行边坡设计及计算。8. 土方统计9. 土方汇总（可选）10. 土方三维地形图处理1. 转化等高线：地形图等高线的高程均记录在 z值中，此类等高线我们可以直接使用“快速转化”命令转化为程序可以识别的等高线 。单击【自然地形】【自然等高线】【快速转化】2. 离散等高线：我们采用的算法以三角网为基础，等高线必须离散为离散点才能被三角网算法使用。单击【自然地形】【自然等高线】【离散】控制点硫I3. 转换控制

7、点：观察图形（见右图），我们发现控制点具有如下特点：控制点高程由文本表示；控制点位置位于多线段构成的圆环中心，且圆环 Z值等于等高线高程；圆环中心采用图案填充便于查看。4. 对于这种控制点，我们可以采用“文本定义”转换文本为离散点，使用“圆环定位”来确定离散点位 置。5. 单击【自然地形】【自然标高离散点】【文本定义】，427快速转化1. 将图形中某层具有高度的Line或Polyline转换为软件所能识别的等高线。2. 当原始地形图中的等高线标高已定义时，此命令可将其标高值自动提取出来, 并自动转化为软件可识别的等高线。三角网定义等高线3. 请选择等高线样线：（单选用来确定等高线所在图层）4.

8、 注：a）处理后变为绿色的等高线，是软件经过计算后确认正确定义高程的等高 线；b）处理后变为黄色的等高线，是软件计算过程中高程计算出现不一致的情 况，需要后期进行人工的检查；c）处理后不改变原有颜色的等高线，是图面中数据不合理或无数据情况引 起的，需要手工进行处理；d）此功能涉及海量的计算，遇到数据量比较大的图形时，需要较长时间等 待（几分钟至几十分钟）5. 注意：在绘制地形断面图、生成三维地形图及土方中用离散点定义标高等处, 必须先离散等高线。如图中已有离散点而等高线没有全部离散，此时，未离 散的等高线所反映的高程将不被提取，则有可能造成设计错误。a）构等高线（与上一个“三角网定义等高线”有

9、何区别）6. 由三角网生成有一定咼程差的等咼线。第5章设计地形1. 软件可利用图中的离散点或等高线的资料，来推算土方网格交叉点的自然和 设计标高，并进行土方优化或土方计算，同时可在一个场地中进行多个区域的运算并且可在任意区域内插入任意走势的挡土墙，自动计算边坡，形成三 维的自然和设计场地图。2. 设计等高线菜单用来确定要进行土方计算场地的设计高程，高程的确定实际上是为土方计算（或优化）作准备条件的。6.2挡土墙1. 有时候在一个土方区域内出现象挡土墙、台阶等标高突变线。在该线上既要反映高的那个面信息，同时又要反映低的一面信息，此时便用到该功能。2. 6.3 土方边界：用来绘制土方网格的外包络线

10、，确定需要计算土方量的区域。可以是任意形状，软件对土方区域的多少没有限制，一次可以在同一张图中绘制任意多个网格区域，但每个网格区域必须是闭合的。6.9 土方优化1. 土方优化根据最小二乘法原理进行计算，确定某区域的最佳设计平面，使该 区域内土方量最小，且挖填方基本平衡。进行土方优化的前提条件是：a）土方网格已经处理过。b）土方网格交叉的自然标高已定义。6.17图面清除1.各种清除对象可任意组合，以便于快速将它们从图形中删除掉。建议对不需 要的图层先关掉，确定不需要再清除6.18区域移动1.如果有几个土方区域，边界相邻，那么在边界处的标注就不容易看清，这时 可用该命令将各个区域移开，再标注a）注

11、意：一定是在标高定义和土方计算完成后再移动，而不允许移动后再 定义标高，做土方计算。7.4添加内边界1. 土方计算支持包含孤岛的区域。注：a）添加的内边界，必须为封闭的PLINE线，否则不可选；b）支持添加多个内边界区域，即多个孤岛，但不支持有交叉的边界或嵌套 的边界；2.三角网法土方计算1. 三角网法土方计算适用于任意复杂的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算是最为精确的。具体做法如下：2. 首先对自然离散点和设计离散点分别构造三角网，形成自然地面和设计地面两个三角网，然后构造土方三角网，土方三角网将使用两个三角网中的点以 及这两个三角网之间的三角形边发生交叉的任何位置，接下来根据自然地面和设计地面三角网的高程差计算土方三角网的高程，土方三角网的体积即为场地的土方量。