土地平整计算的原理与方法（二）

4土地平整土方量的计算
土地平整挖填土方量的计算方法很多。传统的计算方法有网格法、梯形法(截面法)、辛普森法(抛物线法)、等高线法等。近年来，随着计算机技术的发展，一些软件在土方计算中得到了广泛的应用。常用的有MAPGIS制图计算软件、TFT土方计算绘图软件、数字高程模型(DEM)等。(4).利用相关软件计算土方量，精度高、速度快、效率高。但其运算原理与传统计算方法并无实质性区别，必须使用精度较高的地形图作为基础图。而平原地区的土地整理项目区大多地形平坦，微地形复杂，地面高差往往在1m以内，项目区地形图中甚至没有一条等高线。这样的地形图当然不能作为土方计算的基础图。工程区域内每个离散点的地面高程必须按照一定的规律采集，才能计算土方量。方格网法计算土方量就是按照这个步骤。这里有必要解释一下这种传统计算方法的基本原理。
方格网法计算土地平整挖填土方量的基本原理是:将需要平整的土地分成若干方块，测量所有方块的标高，计算其平均标高，根据平均标高和设计坡度计算所有方块的开挖边界和开挖数量，最后计算挖填土方量。以河北省阜城县土地整理项目区的一块典型地块(400×400米)为例，介绍了网格法计算挖填土方的简要过程。
4.1方格网的布设
首先要在要平整的土地上铺设方格网。网格的大小取决于地形的复杂程度和构造方法。人工施工一般采用20×20 m网格，地面起伏较大时采用10×10 m网格；施工机械多为40×40米或100×100米。由于项目区地形起伏不大，以机械施工为主，网格尺寸拟为100×100米，各方网格点按横纵秩编号(如2.1等。).布局后，画草图。
4.2测量每个方格点的地面标高
用水准仪现场测量每个方格点的水平读数(精确到毫米)，需要换算成海拔高度，方便以后操作。每个点的标高值应按照点号记录在设计图中每个网格点的右上角。
4.3计算网格的平均高程
由于各边网格点控制的面积不同，四角和周围边缘点控制的面积要小于中心点控制的面积，所以用算术平均法计算平均高程会有一些误差。一般采用加权平均法计算。以正方形的四分之一为单位面积，设置其权重为1，则各点的权重为:角点为L(角度A =1)，边点为2(边A: 2)，中心点为4(Q =4)。加权平均法是将每个网格点的高程乘以每个点的权重，然后除以每个点的权重之和。这个加权平均值就是项目区域的设计标高(h)。根据该方法，该典型地块的加权平均高程(H)为12.584米。
H =[角度A(角度H 1+角度H 2+角度H 3+角度H 4)+边缘A(边缘H 1+边缘H 2+…+边缘H 12)+中间A(边缘H I+边缘H 2+…+边缘H 9)]/(角度4)+A+边缘12)+A+边缘+9 A)=[1×(12.810+12.466+12.488+12.618)+2×(12.818+162+12.481+12.488+12.400+12.481+12.534)]/(4×1+12×2+9×4)
= 12.570(m)
4.4计算斜面上的正方形由于正方形场地形状规则，其重心必须在“土方设计图”中纵坐标为2的近东西向直线(0-2)上。因为三通一平后东西方向是水平的，所以这条线上各点的高度为12.570米。南北网格点的设计标高差为0.02米(100× 1/5000)，以12.570米的设计标高为基础，每个网格点的设计标高向南增加0.02米，向北减少0.02米。各点设计标高的计算直接在草图上进行，设计读数写在各网格点的右下角。
当各网格点的设计标高计算经检查无误后，可按以下公式计算各点的填挖数:
填挖数=地面标高。在设计标高公式
:当填挖方数为“+”时，表示挖方；
当填挖方数为“-”时，表示填方。
每个点的填挖数直接计算在草图上，并写在每个点的设计标高以下。