1、引言
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤，其预算直接关系到工程的费用概算及方案选优，对工程建设有着重要的意义。现实工程中土方量计算的结果往往是设计单位和建设单位对工程项目所需时间、费用、产生的效益的重要参考因素，合理选用土方量计算的方法，精确计算土方量可以避免双方产生纠纷，提高经济效益。
2、南方CASS土方量计算方法介绍
传统土方量计算程序繁琐，劳动强度大，工作效率低且误差较大，使用基于AUTOCAD平台的CASS软件进行土方量的计算，其结果更加客观、准确。目前常用的方法有方格网法、等高线法、断面法、DTM法等。
2.1方格网法
适用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，是根据实地测定的地面点坐标（x，Y，z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个正方体的填挖土石方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土石方量，并绘出填挖方分界线。方格网法简便直观，易于操作，但美中不足的是复杂地形的土方量计算精度相对不高，此法也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。
2.2DTM法
由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X、Y、Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖土方量，最后累计得到指定范围填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有2种方法，一种是完全计算，一种是根据图上三角网计算。完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标文件计算”和“根据图上高程点计算”两种方法。
2.3断面法
适用于地形复杂起伏变化较大，或地势狭长、挖填深度较大且不规则的地段，主要用在公路土方计算和区域土方计算，特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。主要有道路断面、场地断面和任意断面3种计算土方量方法，计算操作比较复杂，存在着计算精度和计算速度的矛盾。
2.4等高线法
适用于缺少采集的数据或经扫描矢量化后得到的数据计算，一般是对精度要求不高，对工程量进行概算时使用。此法可计算任意两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面积可求，高差已知，可求出这两条等高线之间的土方量。
2.5区域土方量平衡计算
适用于要求挖方量和填方量大致相等的工程。
3、方格网法和DTM法在实际工程中的计算运用和比较
浙江某地政府欲整治河道，河道内河滩较多且杂乱无章，业主希望充分利用这一特点将其开发成湿地及旅游区，从而提升当地的经济发展。我单位承接这一项目，并对开发区域进行了1：500地形测量，并根据业主要求对该区域的挖填土方量进行计算，以达到最高的经济效益。现用南方CASS软件中的方格网法和DTM法分别对其计算并进行比较。图（1）
3.1方格网法
程序中方格网法计算土方量是根据野外实地测定的地面点高程数据和设计高程，通过软件生成一定方格宽度的方格网来计算每个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。用方格网法计算土方量，设计面可以是平面、基准点斜面、基准面斜面及三角网，其操作步骤为：
（1）工程应用——方格网法土方计算
（2）选择计算区域边界线，将需要计算土方量的区域用PL线连接成一个封闭区域。
（3）选择设计面，设计面为平面时在目标高程中填入设计高程（本工程为15米），并导入高程点坐标数据文件，在方格宽度中可根据需要输入适当宽度，本次选择默认的20米。当设计面为斜面时，可选择“基准点”和“基准面”两个方法，根据需要输入设计数据。当场地杂乱无章可导入三角形文件，即采用“三角网文件”方法计算，其操作界面如图（2）。
（4）点击确定，其成图结果如图（3）所示。
3.2DTM法
DTM法适合地形条件变化较大，起伏破碎的情况。其以外业采集的测量数据为基础，建立DTM模型，通过三角网计算每个三角网内的挖填方量，最后累计得到区域内的挖填方总和。其图形模型逼真，精度高，但数据量大，对野外数据的采集要求高，建模较为复杂。DTM法提供了3种土方计算模式，分别是根据坐标文件、根据图上高程点及根据图上三角网，本次计算采用根据图上高程点方法，其操作步骤如下：
（1）工程应用——DTM法土方计算——根据图上高程点
（2）选择计算区域边界，采用PL线将所测区域连接成一个封闭区域。
（3）平场标高输入设计高程（本工程为15米），边界采样间距根据实际需要输入，本工程采用默认的20米。对话界面如图（4）。
（4）点击确定，出现如图（5）信息框，并生成dtmtf.log文件
（5）根据自身需要在图形的左下角选择生成图形的位置，如图（6）
3.3两种方法与传统方法结果比较
该河道河滩由于先前采砂过度，造成地形起伏较大，地形破碎，坑塘遍布，施工方采用水准仪在土石方工程前后按照软件默认格网宽度20米进行野外数据采集，经过对比计算得出填方3102立方米，挖方4211立方米，南方CASS软件采用DTM法计算所得结果较施工方计算结果接近，达到了预期的效果。
在土石方计算中需要注意
（1）用于圈定计算范围的复合线要能反映现场实际状况，且注意闭合，不进行拟合处理，拟合过的曲线会影响计算精度。
（2）计算基础数据要求准确，检查数据文件内容是否满足计算区域的要求，另外对图上高程点数据属性进行检核，剔除错点，避免初始误差存在。
（3）选择合适的计算方法，根据现场地形条件选择适合的方法计算，确保数据的准确性、可靠性。
4、结束语
随着祖国现代化建设的发展，工程建设项目日益增加，测绘工作者不仅需要完成各种测量数据的采集，同时土方量的计算也成为工作之一，根据现场实地情况通过南方CASS软件选择恰当的土方量计算方法，准确的计算出挖填方量能有效的避免施工方与设计单位之间不必要的纠纷。
参考文献
[1]张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002
[2]工程测量规范GB50026-2007.中国人民共和国国家标准[S].北京：中国计划出版社，2008
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