王炳旸黑龙江省地质矿产测试应用研究所

浅谈CASS软件下土方量的计算方法

王炳旸
黑龙江省地质矿产测试应用研究所

摘要：CASS软件中提出了很多计算土方量的方法，能够在保证精度准确的情况下，使每种方法都能够在相应的环境下具有一定的优势。本章在工程实践过程中，探讨了在以计算方法为前提下，将每种方法的用法及目前的状态进行分析，并结合国内及国外的相关产业总结了计算过程中应该注意的问题。由实践得出CASS软件具有一定的局限性，虽然能够具有多种计算方式，但是却无法直接计算鱼塘、虾池等具有一定特殊性的回填土方量，因此，文章针对这一类问题进行了进一步的探讨，针对类似于该类型的回填土方基础上建立修筑人工河、湖等工程，并提出相应的解决措施。

关键词：CASS软件；土方量；计算方法；措施

前言：

回填土方的修剪工程中对于土方工程有着重要的影响，不仅能够计算出工程所需成本，还能够优化选择方案，其目的不仅仅是为了项目工程在建设的过程中能有相关的数据进行对照，同时对于工程建设需要花费的资金也有着重要的影响。建设与设计单位主要是将土方量中所计算出的结果作为工程施工需要费用、耗时以及效益的一个参考值。土方在实际的计算过程中计算数值必然会于实际标准数值有着一定的偏差，而且工程开挖工作开展后后期复原情况是非常困难的，这样情况很容易导致建设单位与施工方产生一定的矛盾问题，为工作的有效开展造成十分不利的影响。所以在实际工程中一定要严格控制该矛盾问题的产生，当然降低问题发生最有效的途径就是选择科学、适应当前工程的计算方法，按照相应的技术规范精确地计算出出土方量。

1.土方计算常用基本方法

1.1传统土方计算方法

在传统的计算方法中，主要以地形为基础，建设的项目主要针对地形进行修建，并建起建筑物。在施工过程中，无论哪种建筑物，在施初期都会进行土方填挖工程，在传统的土方计算方法中，经常使用到的方法是方格网法、等高线法以及断面方法。一下是介绍对于几种传统的计算方法的具体介绍：

1.1.1方格网法

方格网法根据格网的形状不同分为四棱柱体积法和三棱柱体积法。方格网法适用于建筑区域面积广泛，建筑区域内环境变化小的建筑场地。方格网法的特点是简便直观、易于掌握、通用性强、适用面广，但美中不足的是复杂地形的土方量计算精度相对不高。方格网法是很多业主单位青睐的方法，因为可用笔或计算器直接进行复核。建筑区域面积广泛，建筑区域内环境变化小的建筑场地。

1.1.2等高线法

等高线法主要适用于场地地形处于高低起伏较大的情况，这时利用方格网法的计算方式时会产生较大的误差，因此，利用等高线法利用围成的面积与等高距之间的关系进行计算，能够准确的计算出土方量。

1.1.3断面法

断面法比较适用于地形为狭长的场地计算，主要是以某一个固定的方向为目标，利用一定的间距向垂直的方向获取断面的数据，并利用断面的面积与断面的间距来计算出这两端断面之间的土方量。

1.2现代土方计算方法

现代土方的计算方法中有很多种，都是利用现代化的先进技术手段进行计算的，能够利用有效的数据进行准确的计算。现代土方计算方法中，建立DTM地面数字模型是其中一种方法，能够利用测量的实际高程的特点，来虚拟构造出与其具有一定关联的、不规则的三角形的数字模型，其特点、形状与线的状态主要依据地形的变化，而数据是根基实际的测量所得。具有一定的真实性与可靠性，并且计算的精度高，适用于多种具有不规则变化的地形。在该方法的计算过程中，能够应用计算机技术进行处理，并提出大量的数据。现代化计算方法的软件发展较快的主要有鸿业、CASS等。其各有各自的特点，但是计算方式大致相同。CASS软件在国内属于较成熟的软件，不仅在国内广泛应用，还在计算方法中为土方的计量取得了一定的成就。

2.CASS土方计算方法

2.1方格网法

(1)选择计算区域

应该封闭的区域，导入“高程点坐标数据文件”，选择设计面:当设计面为平面时，在“方格宽度”一项中输入设置的方格网规格，依据数据采集精度和土方量计算精度选择，输入“目标高程”即设计高程。当设计面为斜面时，有“基准点”和“基准线”两种方法，其原理相同，计算条件不同，可以在图上拾取，也可以依据设计数据输入，土方工程中比较常见的设计面非平面也非斜面时，或场地经开挖或回填后变得杂乱无章，可以在设计面选项中选择“三角网文件”，导入三角形文件，依照确定的“方格宽度”即可计算出土方量。

(2)计算结果

经过正确的建网和选择合适的计算文件后，点击确定即可自动生成土方计算图。

2.2DTM法

当地形条件变化较大，场地起伏破碎，这时采用DTM法土方计算比较符合实际。DTM是在野外实测特征碎部点，以外业所采集的测量数据为基础，建立DTM模型，然后通过生成三角网来计算每一个三棱锥的挖填方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量。

3.注意事项

(1)计算范围选择

各种计算方法中都需要根据图面选择出范围线，主要作为圈定计算区域的复合线，同时需要注意闭合，不能够进行拟合处理，主要是因为拟合处理的曲线在计算过程中容易出现折线的现象，不仅影响计算结果，还不具备一定的精确度。同时，复合线一定在实际的地形中反映出地形的状况。

(2)关于误差

当前，土方的计算误差方面在各个计算方法中均存在一定的区别，使用老式的地形图误差达到20％之上，这种计算精度不能够满足目前施工单位的计算标准及其对土石方的要求。因此，建议计量单位在根据实际的地形选择相应的计算方法。在地形平坦情况下应该采用水准的方法计算高程的数据，而在山区，地形较为严峻的情况下应该选择全站仪采集，利用老式的测量方法也能够进行补测，但是测量期间尤其要注重坡、崖、坎的测量。

(3)土石方界面

土石方的比例问题是目前测量单位及测量人员尤为纠结的状况，针对这种情况，测量人员应该提前搜集利用钻探、坑探等方式进行地质刨面获取资料，了解测量人员的意见，并在开挖过程中应该到实际地形中进行丈量，确定出合理的土石方界线，并进行分开计算。

4.结束语：

经济的不断发展与科技的进步，工程项目逐渐增加，土方量计算是各个项目的基础，并为计算测量人员提高大量的工作量，给计算人员的技术要求及方法的选择上提出了一定的要求，只有合理的选择计算方法，才能够得出准确的数据。测量人员应该提高自身的技术，保证土方量计算的准确、高效。并能够保证土方量各个单位的利益，减少纠纷的产生。

参考文献：

[1]奎春香,杨红梅.基于CASS的工程测量内业技术研究[J].科技资讯.2012(02)

[2]金永刚.使用CASS绘图软件的几点体会[J].中国新技术新产品.2012(03)