文｜四川天艺生态园林集团股份有限公司 黄远祥 黄晓明 王昱凡

引言

土方平衡是工程项目中重要的环节，通过对规划区域内的设计标高的合理调整使挖、填方量基本对等，达到节约施工成本、缩短工期，土方量的精确度和计算调整过程的繁复程度直接影响项目的总成本造价，本文就如何利用revit 土方平衡技术合理的提高土方平衡的精确度做出了一定的研究分析。

背景技术

图1 方格网分区

传统的土方量计算方法大致有断面法、方格网法、等高线法，这些方法都有一定的适用性和局限性，不能很好的融入现阶段的建筑信息化进程中去。随着计算机运行能力的不断提高和信息管理的重要性越来越凸显，运用以信息载体为本质的计算机技术进行模拟分析已成为科学研究越来越不可或缺的手段之一。Revit 这款软件创建的模型是建筑信息模型BIM 中主流的模型类型，具有传达、更新自身信息的功能，具有可视化、模拟性、协调性、信息关联性以及信息的完整性等特点，软件拥有地貌处理和三维模拟分析能力，适用于土方平衡的精确模拟计算。

1 地形分区分析

1.1 方法对比

传统土方量计算大多采用方格网分区进行分块计算，这种方法局限于地形较为平整的场地，计算过程复杂，针对这种情况，本文采用按实际项目中的功能、竖向高差和地块面积进行分区，简化计算过程和提高精确程度。

图2 revit 土方平衡优化分区

1.2 功能分区方法解析

分区要素的重要性等级：功能＞设计标高＞面积（机械可控范围）。

在地块分区中优先考虑地块的功能性，同一功能的地块，设计标高有规律可循，便于计算，比如景观小溪，应划分为单一地块。若是同一功能地块内的设计标高复杂程度高，则需要按照设计标高的情况进行细分，比如景观小溪的驳岸与溪底，应分为两块。小溪的长度过长，机械需要来回翻倒土方，机械可控范围小于地块面积，则需要根据机械可控范围再次进行分区。

1.3 案例

方格网分区(见图1)，revit 土方平衡优化分区（见图2），方格网的分区数量超过revit 分区，revit 土方平衡优化分区的计算过程比方格网更加简单。

方格网计算结果为：挖方6657.3m3，填方22788.9m3，差值16131.6m3。revit 计算结果为：挖方12714.83m3，填方16916m3，差值4201.17m3。现场反馈土方进场量4250m3，revit 土方平衡优化分区的计算方法在计算结果上更加接近现场实际值。

2 计算结果与施工现场的符合程度分析

2.1 方法对比

通常计算土方量的时候是严格按照设计标高来进行计算，众所周知施工现场的施工水准平整出来的施工面达不到与设计标高零误差，本文根据这一点进行了了分析研究，可以设置一个误差区间，根据项目实际情况（施工水准和工程要求）制定一个设计面上下2-10cm 的平整面波动区间，那么在建立设计标高地形时，高程点在设计标高区间之上的，我们调整为设计标高上区间表面、高程点在设计标高之下的，我们调整为设计标高下区间表面（图3），这样就会是一个上下波动的新地形，符合实际现场情况，计算出来的结果更加真实有效。

2.2 案例

现有地块120m2，高程点在-300 到1500 之间 ，设计标高为1000，设置误差区间950-1050，计算结果为：

无误差区间：挖方8.157m3，填方58.587m3，净挖填-50.43m3。

有误差区间：挖方7.151m3，填方55.504m3，净挖填-48.353m3。

现场返回数据：净挖填-48m3。

从数据可以看出有误差区间更接近现场返回实际土方挖填方量。

3 结论

基于revit 的土方平衡具有便捷、自动化程度高、计算精准的优点，本文针对利用revit 来进行土方平衡的这一点进行优化，取得显著成效，得出两个方面的优化方案：一是不再采用方格网式的分区方法，根据项目实际情况对地块进行特殊分区，提升计算精度和计算效率；二是根据施工工艺水准，设置平整场地的误差区间，提升计算结果与现场的符合程度，使结果更接近现实数据。

图3 设置误差区间示意图