【干貨】CASS土方量計算攻略

南方數碼CASS針對工程中常見情況提出了多種土方量計算方法，其中包括DTM模型法、斷面法、方格網法、等高線法，本文重點介紹其中的方格網法，對其他幾種方法作簡要介紹。

一

DTM法

分為三種：根據坐標文件計算，根據圖上高程計算，根據圖上三角網計算。方法為根據實測的地面點坐標(X， Y， Z )和設計高程，建立三角網并計算每一個三棱錐的填挖方量，最后累加得到指定范圍內填挖方量，并繪制出填挖分界線。DTM法主要適用于設計面為平面或單一斜面情況，DTM法可以進行坡邊設置，根據坡度及放坡方向計算填挖方量，因此可用于道路施工的土方測量；DTM法還可以將兩次觀察數據建模后疊加（藍色部分表示高程已經變化，紅色部分表示沒有變化），因此可用于計算同一區域兩時期間的土方量變化。

利用DTM法進行土方計算時，應該對已經生成的三角網進行必要的添加和刪除，使結果更接近實際地貌。同時，用三角網法進行土方量計算時，不要求給定區域邊界，系統會分析所有被選取三角形，因此在選擇三角形時要注意不要漏選或多選，否則會造成計算結果出錯。

二

斷面法

分為四種：道路斷面、場地斷面、任意斷面、二斷面線間土方計算。其工作原理為根據縱斷面上各個里程處實際測量的地面橫斷面線與設計橫斷面線，獲得各個里程處的橫斷面的填挖面積，并由相鄰兩橫段面的間距計算出土石方量，最終匯總出縱斷面上所有兩相鄰橫斷面間的土石方量，并繪出土石方量計算表。

斷面法土方量計算四大步驟：（1）生成里程文件（縱斷面、復合線、等高線、三角網、手工輸入和編輯等方法實現）；（2）選擇斷面土方量計算類型；（3）指定橫斷面設計線參數，生成各個里程處的橫斷面圖；（4）選中所有里程處的橫斷面圖，生成土方量計算表。

三

等高線法

原理為：兩條等高線所圍面積可求，兩條等高線之間的高差已知，可求出這兩條等高線之間的土方量。

適用于用戶將白紙圖掃描矢量化后得到的圖形，因為這樣的圖形沒有高程數據文件，所以無法用前面的幾種方法計算土方量。用等高線法可計算任兩條等高線之間的土方量，但所選等高線必須閉合。

四

方格網法

方格網法簡便直觀、易于掌握、通用性強、適用面廣，但美中不足的是復雜地形的土方量計算精度相對不高，不及DTM法的精度。方格網法是很多業主單位很青睞的方法，因為可以用筆或計算器來直接進行復核審查，這里進行深入介紹。

CASS方格網法計算的設計面可以是平面或斜面（A.一個方向放坡：斜面【基準點】、B.二個不同方向放坡：斜面【基準線】），也可以是多個坡面（利用三角網文件完成），能夠滿足不同情況下的土方計算，尤其是在處理多級放坡非常出色。

工作原理:系統將方格的四個角上的高程相加（如果角上沒有高程點，通過周圍高程點內插得出其高程），取平均值與設計高程相減。然后通過指定的方格邊長得到每個方格的面積，再用長方體的體積計算公式得到填挖方量。

方格網法CASS操作實驗

圖-2 方格網土方計算對話框

A、設計面是平面時的操作步驟：

用復合線畫出所要計算土方的區域，一定要閉合，但是盡量不要擬合。因為擬合過的曲線在進行土方計算時會用折線迭代，影響計算結果的精度。

步驟：選擇“工程應用\方格網法土方計算”命令。命令行提示：“選擇計算區域邊界線”；選擇土方計算區域的邊界線（閉合復合線）。屏幕上將彈出如圖（圖-2）方格網土方計算對話框，在對話框中選擇所需的坐標文件；在“設計面”欄選擇“平面”，并輸入目標高程；在“方格寬度”欄，輸入方格網的寬度，這是每個方格的邊長，默認值為20 米。點擊“確定”，命令行提示最小高程、最大高程、總填方、總挖方數字，同時圖上顯示填挖方分界線，并給出每行的挖方和每列的填方。如圖（圖-3）所示。

圖-3 方格網法(菜單命令)土方計算成果圖

Ｂ、設計面是斜面時的操作步驟：

設計面是斜面的時候的，操作步驟與平面的時候基本相同，區別在于在方格網土方計算。

步驟：對話框中“設計面”欄中，選擇“斜面【基準點】”或“斜面【基準線】”。如果設計的面是斜面（基準點），需要確定坡度、基準點和向下方向上一點的坐標，以及基準點的設計高程。點擊“拾取”，命令行提示：點取設計面基準點: 確定設計面的基準點。

指定斜坡設計面向下的方向: 點取斜坡設計面向下的方向；如果設計的面是斜面（基準線），需要輸入坡度并點取基準線上的兩個點以及基準線向下方向上的一點，最后輸入基準線上兩個點的設計高程即可進行計算。

點擊“拾取”，命令行提示：點取基準線第一點: 點取基準線的一點；點取基準線第二點: 點取基準線的另一點；指定設計高程低于基準線方向上的一點: 指定基準線方向兩側低的一邊；方格網計算的成果如圖(圖-3)所示。

C、設計面是三角網文件時的操作步驟：

設計面是三角網文件時，可以計算兩期間土方，也可以計算設計面是多個坡面的土方。

若計算兩期間土方時：計算兩期間土方，分別在野外測量好第一期與第二期地面點的高程數據，二期間土方計算的區域邊界必須一致。區域邊界在野外測量時，一般不可能采集的完全相同，但可在內業處理時，調整到一致，并且采用內插法求得每個邊界的高程數據。利用第二期地面點的高程數據生成三角網文件，具體操作利用南方CASS9.0軟件中的“繪圖處理”與“等高線”二個菜單中的功能按照相應的提示完成。

步驟：在“繪圖處理”菜單中：定顯示區→改變當前圖形比例尺→展高程點→連接邊界線。在“等高線”菜單中：建立DTM（或圖面DTM完善）→選擇邊界線→構成三角網→修改三角網→修改結果存盤→三角網存取→寫入文件。

點擊“寫入文件”時，出現一個“輸入三角網文件名”對話框，提示將已構成的三角網以＊.sjw擴展名格式取名保存在指定的文件下。二期間土方計算要用的三角網文件就這樣一步一步的完成，有了這個三角網文件后，就可以進行二期間土方計算了。二期間土方計算采用設計面是“三角網文件”的時候，操作步驟與“平面”的時候基本相同，區別在于方格網土方計算對話框中選擇“高程點坐標數據文件”必須選擇第一期的地面點高程數據，還有在“設計面”欄中，選擇“三角網文件”。在選擇三角網文件時，一定要選擇以第二期的地面點高程數據所構成的三角網。

若計算設計面是多個坡面的土方：設計面是多個坡面的時候，這種方法比較適合一個規劃區內的土方計算，不同的坡面上有著不同的豎向標高。計算方法基本與利用“三角網文件”計算兩期間土方一樣，區別在于把豎向標高轉換成南方CASS90軟件能夠識別的高程點，然后利用這些高程點用同樣的方法生成三角網文件。

D、方格網法中“fgwtf_getpt”隱藏命令的應用：

為了更好的控制土方施工，所以常常很多土方施工單位利用規劃圖或老地形圖在圖上布設一般為20×20 米的方格網點，并且統一編號。在實地采用放樣的辦法，把每個方格網點逐個定位打樁，同時采集好每個樁的地面高程。但在內業土方計算時，南方CASS9.0 軟件菜單中的“方格網法土方計算”命令實現不了方格網與野外布設的方格網重合。

隱藏命令“fgwtf_getpt”解決了這一難題。

步驟：1.命令行中輸入：fgwtf_getpt命令，并確定。2.命令行提示：“選擇計算區域邊界線”；選擇土方計算區域的邊界線（閉合復合線）。3.屏幕上將彈出如圖（圖-2）方格網土方計算對話框，在對話框中選擇所需的坐標文件；在“設計面”欄根據實際需要選擇對應的設計面，并按照上面“方格網法計算步驟”完成對應操作；在“方格寬度”欄，輸入實地所布設的方格網寬度相同。由原理可知，方格網的寬度越小，計算精度越高，但如果給的值太小，超過了野外采集點的密度也是沒有實際意義的;如果任意輸入一個值，可能與實地布設的方格又不重合，所以在設置方格網寬度時，必須同時滿足以下二點：①必須是實地布設方格網寬度的約數；②必須與實際采集高程密度基本相近。

1.點擊“確定”，命令行提示：最小高程=XX.XXX ,最大高程=XX.XXX請確定方格網起始位置：＜缺省位置＞；選擇規劃圖或老地形圖上布設的同一軸上的任意兩個方格網點。2.命令行再次提示：總填方=XXXX.X 立方米, 總挖方=XXX.X 立方米。

屏幕上可能什么也沒看，點擊“全圖”命令，這時剛才所計算的土方成果全屏顯示如圖(圖-4)所示.

圖-4 方格網法(fgwtf_getpt命令)土方計算成果圖

圖-5 土方施工（挖或填的高度）

實地布設的方格網點能與土方計算的方格網重合，不但能夠利用這些方格網點有效地控制好土方施工（挖或填的高度）如圖（圖-5）所示，而且利用這些方格網點可作為多個土方施工隊的施工界線，便于施工。從圖-4 上也可看到，fgwtf_getpt命令生成的方格網，不但可以是南北（東西）方向，也可以生成任一方向或與任一建筑物平行。

來源：網絡