标题：土方量
摘要
  
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的几种计算土方量的方法有：方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
计算方法的探讨
1、断面法当地形复杂起伏变化较大，或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土方量计算。
土石方量精度与间距L的长度有关，L越小，精度就越高。但是这种方法计算量大, 尤其是在范围较大、精度要求高的情况下更为明显;若是为了减少计算量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度; 所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。
2、方格网法计算对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。这种方法是将场地划分成若干个正方形格网，然后计算每个四棱柱的体积，从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。在传统的方格网计算中，土方量的计算精度不高。现在我们引入一种新的高程内插的方法，即杨赤中滤波推估法。[1]
2.1杨赤中推估
杨赤中滤波与推估法就是在复合变量理论的基础上，对已知离散点数据进行二项式加权游动平均，然后在滤波的基础上，建立随即特征函数和估值协方差函数，对待估点的属性值（如高程等）进行推估。
2.2待估点高程值的计算
首先绘方格网, 然后根据一定范围内的各高程观测值推估方格中心O的高程值。绘制方格时要根据场地范围绘制。
其次，为参加估值计算的各离散点高程观测值，为各点估值系数。而后进一步求得最优估值系数，进而得到最优的高程估值。
2.3挖（填）土方量区域面积的计算
如果，土方量计算的面积为不规则边界的多边形。那么在面积进行计算时，先对判断方格网中心点是否在多边形内，如果在，那么就要计算该格网的面积，否则可以将该格网面积略去。
挖土方计量需的资料
最起码要原土标高，基坑深度（原土标高减去基底标高），放坡，排水沟，工作面，用CAD画好，标注好，原土标高测量时候要甲方，施工方，监理，有时候还要审计共同测量，记录好原始数据几方签字认可，并复印各执一份，这样计算土方实际开挖量比较有说服力。土方开挖前，需要提供土方开挖专项施工方案，这个里面你包含有详细的放坡系数，分段开挖的还需要放坡平台，当然标高是必须要有的，可以用相对标高，采用何种降水方法（井点降水或者基坑排水结合盲沟，如果设置盲沟还需要有详细尺寸），这些你要画一个土方开挖图出来，其实施工组织设计里面有的已经有施工方案了。以施工组织设计为指导思想，如果遇到突发或者甲方要求的变更，你都需要再专项方案中和图纸中明确下来，并让相关单位签字生效，单有计算单，是不行的。
其他相关资料
土方测量问题在一项工程中，测量土方所有的基准点都是固定的，都是建设单位根据当地的规划部门提供的数据确定好的，在实际测量中直接从基准点引出标高即可，基准点的高程及坐标也是固定的。
基准点的定义
土方测量基准点的用途非常广泛，既可用于辅助建立其他基准特征，也可辅助定义建模特征的位置或组件安装定位，Pro/ENGINEER Wildfire提供四种类型的基准点。
基准特征是零件建模的参照特征，其主要用途是辅助3D特征的创建，可作为特征截面绘制的参照面、模型定位的参照面和控制点、装配用参照面等。
此外基准特征（如坐标系）还可用于计算零件的质量属性，提供制造的操作路径等。
基准特征包括：基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、坐标系等。
中华人民共和国大地原点位于陕西省咸阳市中部的泾阳县永乐镇，因处泾河之北而得名。　
我国的大地基准点：
中华人民共和国大地原点是国家坐标系（1980西安坐标系）的基准点，在我国经济建设、国防建设和社会发展等方面发挥着重要作用。
该原点建立于1978年12月，占地3.92公顷由主体建筑、中心标志、测量仪器台和投影亭等组成。建筑主体为七层圆顶塔式结构，高25.8米。原点中心位于塔楼地下室花岗岩标石顶面，以镶嵌的球形玛做标志，坐标为东经108°55\&apos;、34°32\&apos;，海拔高度417.20米。
“大地原点”亦称“大地基准点”，即国家水平控制网中推算大地坐标的起标点。建国初期，我国使用的大地测量坐标系统是从前苏联测过来的，其坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台，这种状况与我国的建设和发展极不相称。为此，国家有关方面决定建立我国独立的大地坐标系统。从1975年开始组织人力，搜集分析了大量资料，并根据“原点”的要求，对郑州、武汉、西安、兰州等地的地形、地质、大地构造、天文、重力和大地测量等因素实地考察、综合分析，最后将我国的大地原点，确定在泾阳县永乐镇石际寺村境内。

土方审核--操作内容在实际工作中我们可能会面临大量的土方审核工作，对方往往提供有土方计算图（含网格，格点标高，方格方量及土方汇总），习惯的做法是抽样几个方格的方量值进行手工计算审核，如果要用软件进行计算审核，则必须耗费精力去输入和采集各类高程信息然后才能进行计算审核，由于采集过程的定位、定值操作很容易就产生误差，往往费时费力效果却不是很理想；
"土方审核"功能能够智能提取原有土方计算图的相关信息，直接进行计算汇总，审核结果，大大节省了工作时间，能显著地提高工作效率！
同时，系统还提供多种计算数理模型（计算公式）可供选择，更可以自定义计算模型，除了和送审方进行有效对接之外，运用不同模型计算结果，能使得结果更贴近实际，审核结果更有依据！
在实际工作中，我们经常是这么操作: 划定好场区，布置上相应的网格，然后根据网格用仪器实测得原始高程（施工前）和竣工高程（施工后）;后期的土方计算如果想用软件实现，则必须耗费精力去输入和采集各类高程信息才能进而进行计算汇总，相对麻烦！ 
"土方审核"功能能够智能提取相关信息，支持模糊搜索采集，省略信息采集输入过程，直接进行计算汇总，让工作更为简单和轻松！
公路土方计量一、土方精灵还不错，可以生成断面图，使用简单，这个不收费的。
二、清表费用的是否能计量的问题要仔细阅读招标文件中的相关条款，协议书以及补充协议等等的，如果有了规定那就按照上面的执行，一般挖方不需要清表，不过也有甲方要求清表的，例如甲方想把挖掉的土用在其他填方路面，这样可能就要求清表，这个时候如果招标文件或施工合同没有对这块费用提出的话，可以通过工作联系，然后紧跟签证，办理经济签证。如果为填方路段是一定要清表的，一般招标文件都有约定，按照招标文件执行。在计量过程中采用的高程数据要经过监理、甲方以及审计认可方可使用，要采用他们认可的高程计算。
三、在计量过程中采用的高程数据要经过监理、甲方以及审计认可方可使用，要采用他们认可的高程计算，如果一定要分层计算，那就要画图的，这是计量的基本条件。
土石方工程的土石方工程量计算必须具备：
1、原始地貌平面图。即为你所说的“现场原地形图”。
（设计单位、或地质勘测单位、或当地测绘局提供）
图中必须标注等高线、高程（以黄海高程为基准的高程和房屋相对高程）、角点坐标。
2、成型后地形图或平面图。（平场后的地形图）
图中必须标注成型后高程（以黄海高程为基准的高程和房屋相对高程）、平场面积、各个角点的坐标。
3、土石方计算图。
采用的方格网法，则提供方格网图；
采用的断面法，则提供完全的断面图。
4、土石方工程量统计表（含计算表）
直接按照房建上定义的相对标高进行计算。。如果关系处理不到位，别的单位（监理、设计、业主或审计）肯定会找你麻烦的。
土方工程量计算方法
A、 散点法根据各项目片现状地形，确定平整田块。根据地形条件选择土方计算方法。这里各项目片内地形虽有起伏，但变化较均匀，不太复杂。所以采用散点法计算土方工程量。
过程是：确定田面设计高程→计算挖填平均深度→计算挖填方面积→计算挖填土方量。方法如下：
1、确定田面设计高程H：（考虑挖填土方尽可能平衡，可参考田面平均高程Ha）
Ha=(H1+H2+...+Hn)/n
式中：Ha为田面平均高程 (m)；
H1、H2...Hn为各测点高程 (m)；
n为高程点个数。
2、计算挖填平均深度：
填方区平均填高：ht=H-∑Ht/L
挖方区平均挖深：hw=∑Hw/m-H
式中：L为测点高程小于H的测点数；
m为测点高程大于H的测点数；
Ht为高程小于H的各测点高程(m)；
Hw为高程大于H的各测点高程(m)。
3、挖填方面积计算：
填方面积：At=Aa×ht/(ht+hw)
挖方面积：Aw=Aa×hw/(ht+hw)
式中：Aa为田块总面积。
4、挖填土方量计算：
填方量：Vt=At×ht
挖方量：Vw=Aw×hw
5、（表土剥离）种植土土方量计算：
需要确定剥离层厚度、挖方区剥离、回填起止深度，填方区剥离、回填起止高度
例如：本项目表土厚度以15cm计，挖方区，挖方深度小于10cm的，不进行表土剥离；填方区，填方深度小于40cm的不进行表土剥离；根据相应的挖填面积之和乘以种植土层30cm（剥离15cm层加上回填层15cm）。
第四步：土地平整土方量合计
各工区的挖填土方量加上各工区的种植土土方量之和，即为土地平整土方量。
B、 散点法（面积加权）首先根据各个格田现状高程点，初步拟定各格田设计高程，再按各现状高程点控制面积的权重，计算各格田的挖方、填方，然后根据挖方量最小和农田水利工程设计相结合的原则确定格田设计高程，对设计高程进行修正，修正后重新计算各格田土方量，汇总得田块的总土方量。
具体计算方法如下：
1）确定各田块的面积。
根据沟渠路布局划分田块，以两条相邻的农沟、田埂、田间道（斗沟、或斗渠）所围成的一个区域为一个田块。从1:2000地形图上直接量出各田块面积。
土方量
2）确定田块设计高程。根据各个田块现状高程点，按照与灌排工程设计相结合、使平整土方量最小，同时考虑到耕地本身的排涝要求，挖高填低，适当垫高地势较低处耕地，据此初步拟定各田块设计高程。然后进行土方试算，直至设计的田面高程满足项目区土方平衡要求，也满足田块土方回填量要求。
3）计算各田块土方。
根据测得的地形图上的现状高程点，通过面积加权平均的方法计算土方量。
计算公式如下：
① 田块挖方：
② 田块填方：
式中：Hj——j田块的设计高程（m）；
hi——田块现状高程点i的高程（m）；
mj——j田块中，整理区面积所占的比例；
ni——田块中需要进行挖填方区域高程点i在田块面积中所占的比重；
Aj——j田块的总面积；
k ——田块中需要进行挖填方区域现状高程点的个数；
i ——田块现状高程点
j ——田块名。
4）种植土土方量计算（表土剥离）
需要确定剥离层厚度、挖方区剥离、回填起止深度，填方区剥离、回填起止高度
例如：本项目表土厚度以15cm计，挖方区，挖方深度小于10cm的，不进行表土剥离；填方区，填方深度小于40cm的不进行表土剥离；根据相应的挖填面积之和乘以种植土层30cm（剥离15cm层加上回填层15cm）。
5）土地平整土方量合计
各工区的挖填土方量加上各工区的种植土土方量之和，即为土地平整土方量。[2]