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一、利用斷面法計算土石方量。

在地形復(fù)雜山非等級公路改建中，當(dāng)公路的地形變化非常復(fù)雜，比如路面存在較多起伏和不規(guī)則地段，或者填挖所需土石方量較多等情況，我認為斷面法是進行此類山區(qū)公路改建土石方量計算的最佳方法。斷面法計算土石方量的原理是首先在計算范圍內(nèi)布置斷面線，斷面一般是垂直于等高線，或垂直于大多數(shù)主要構(gòu)筑物的長軸線,斷面的多少應(yīng)根據(jù)設(shè)計地面和自然地面復(fù)雜程度及設(shè)計精度的要求而確定。在地形變化不大的地段，可少取斷面。想方設(shè)法在地形變化復(fù)雜的設(shè)計計算精確度較高的地段要多取斷面。由斷面法測量土石方量的表達式中可以看出測量的準(zhǔn)確度與渠長所截橫切面的數(shù)量有關(guān)，當(dāng)渠長所截橫切面越多，即i越大，Li越小，測量精度就越高。但是這種方法的實際操作性的局限性很大，有其是地形變化非常復(fù)雜，比如路面存在較多起伏和不規(guī)則地段，或者填挖所需土石方量較多時，要非常精確盡可能多地劃分橫切面是很難的，測量時間和人力代價也是很大，但如果為了減少測量時間和計算量而選擇較少的橫切面，勢必會降低計算準(zhǔn)確度，由此可見斷面法是以犧牲工程進度為代價來兼顧計算精度的一種測量方法。

二、利用方格網(wǎng)法計算土石方量。

在地形復(fù)雜山非等級公路改建中，當(dāng)公路的地形變化不太復(fù)雜，比如路面存在較少不規(guī)則地段和起伏，其地面起伏較為平緩時等情況，我認為方格網(wǎng)法是進行此類山區(qū)公路改建土石方量計算的最佳方法。方格網(wǎng)法的基本原理是將計算區(qū)域劃分為若干個具有一定間距的正方形方格，在方格網(wǎng)點測定點位高程，對每一個網(wǎng)面按照四角高程的平均值計算土方。挖填方宜分別冠以“-”“+”號以示區(qū)別，然后分別計算每一方格的挖土填方，將挖填方所有方格計算的土方匯總，即得場地挖方和填方的總土方量。使用方格網(wǎng)法計算土石方量的精度是次于斷面法。但是目前這方面的專業(yè)研究提出一些改善型方格網(wǎng)法計算土石方量的方法，其中最常見的也是改善型方格網(wǎng)法中最有效的是高程內(nèi)插方格網(wǎng)法，即“楊赤中濾波推估法”。高程內(nèi)插方格網(wǎng)法的具體方法是在復(fù)合變量理論的基礎(chǔ)上，對已知離散點數(shù)據(jù)進行二項式加權(quán)游動平均，然后再濾波的基礎(chǔ)上，建立隨機特征函數(shù)和估值協(xié)方差函數(shù)，對待估點的屬性值進行推估）可提高計算精度，此種方法也是最常用的一種土石方量計算方法。

三、利用DTM法（不規(guī)則三角網(wǎng)法）計算土石方量。

DTM法主要是中利用地形復(fù)雜山區(qū)非等級公路的地形碎點和特征點構(gòu)建合適的三角網(wǎng)進行測量。然后對構(gòu)建的TIN區(qū)域按三棱柱法計算土方、石方?；诓灰?guī)則三角形建模是直接利用山區(qū)實測的地形特征點(離散點)構(gòu)造出鄰接的三角形，組成DTM結(jié)構(gòu)。相對于規(guī)則格網(wǎng)，不規(guī)則三角網(wǎng)具有以下優(yōu)點：三角網(wǎng)中的點和線的分布密度和結(jié)構(gòu)完全可以與地表的特征相協(xié)調(diào)，直接利用原始資料作為網(wǎng)格結(jié)點；不改變原始數(shù)據(jù)和精度；能夠插入地性線以保存原有關(guān)鍵的地形特征,以及能很好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形，從而將地表的特征表現(xiàn)得淋漓盡致等。因此在利用不規(guī)則三角網(wǎng)法算出的土方量時就大大提高了計算的精度。

不規(guī)則三角網(wǎng)法的精度相對較高,因為三角網(wǎng)能較好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形。但計算精度取決于TIN模型的精度(即采樣點的數(shù)量、密度,采樣密度應(yīng)根據(jù)實際的精度需要而定。實際采樣時,地形復(fù)雜的區(qū)域應(yīng)適當(dāng)增加采樣密度,地勢平緩區(qū)域采樣點密度可適當(dāng)減小)。對于不符合實際地形的TIN應(yīng)進行修改,使得其對外業(yè)特征點的測設(shè)有一定要求,內(nèi)部計算過程復(fù)雜,占用大量存儲空間。因此,如果測區(qū)地形較復(fù)雜,地圖本身數(shù)據(jù)量大時就應(yīng)慎重考慮是否采用該方法。

四、對幾種測量方法的簡單總結(jié)。

通過對以上幾種土方量計算方法的介紹，我們可以看到以下幾個特點：在坡度變化不太大的山區(qū)的公路修建，宜采用方格網(wǎng)法。這種方法簡單，計算量較??；若山區(qū)地形狹長，則適宜使用斷面法進行計算土方量；TDM法主要是中利用地形復(fù)雜山區(qū)非等級公路的地形碎點和特征點構(gòu)建合適的三角網(wǎng)進行測量。TDM法主要適用于在地形起伏變化較大、而且存在較多地形碎點和特征點的山區(qū)公路，但其本身測量量和計算數(shù)據(jù)量都比較大，對工程的測量施工要求比較高。

五、結(jié)語

總之，在對于地形復(fù)雜山區(qū)非等級公路改建中的土石方量計算一定要進行全面規(guī)劃，在保證工程質(zhì)量的前提下，既要考慮當(dāng)?shù)厣絽^(qū)具體地形條件和工程具體施工要求，同時還要考慮工程施工的成本和時間，從中選擇一種最佳的計算方法，最終達到公路建設(shè)高質(zhì)高效的基本要求。