【摘要】在土木工程中土方測量的準(zhǔn)確性，直接影響工程的成本和進度，甚至是工程施工中扯皮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此土方測量的質(zhì)量在工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。本文從測量工作準(zhǔn)備、野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)計算三個方面闡述如何控制土方測量質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】土方；三角網(wǎng)；方格網(wǎng)；質(zhì)量
1、概述
在國家大力度城鎮(zhèn)化建設(shè)和經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下，工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，而土方測量作為工程建設(shè)不可缺的部分，為前期規(guī)劃和設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)；在實施過程中，土方測量的準(zhǔn)確性為甲乙雙方提供的公平的合作平臺，減少了因為方量出入產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，從而耽誤工期或影響工程質(zhì)量。特別是有山、河、塘、樹的復(fù)雜地形，土方測量的精度最容易出問題。只有控制好土方測量的質(zhì)量，才能為工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計、施工提供有力的保障。
2、準(zhǔn)備工作
2.1測量儀器的選擇
現(xiàn)在，土方測量最常用的儀器有全站儀和RTK兩種，往往地形比較復(fù)雜的測區(qū)，有山、河、樹木等，通視情況比較差，單獨用全站儀測量，如果工期不緊張，是能勝任測量工程的，但效率很差，測量成本很高；如果單獨用RTK，測量效率很高，但如果有樹，并且樹比較高的話，影響GPS信號，RTK沒信號或出現(xiàn)浮點解、單點解，將無法測量或者測量精度不夠，有些可能會將有樹的區(qū)域不測，內(nèi)業(yè)處理時進行內(nèi)插點，出現(xiàn)地形失真，計算方量誤差大。因此復(fù)雜地形的土方測量，全站儀和RTK配合使用，能達到最好的效果，在衛(wèi)星信號好的地方用RTK采集數(shù)據(jù)，提高工作效率，在衛(wèi)星信號弱的地方，用全站儀采集數(shù)據(jù)，彌補RTK的弱點，這樣就能全面真實的采集所有地形點的數(shù)據(jù)。
2.2控制點正確性驗證
一般城鎮(zhèn)測量控制點都是甲方從當(dāng)?shù)厮鶎贉y繪部門購買或者實測引點的，控制點三個為最安全可靠。土方測量前必須對甲方提供的控制點進行檢校，檢校控制點的平面誤差和高程誤差，避免由于控制起點的錯誤而導(dǎo)致整個測量工作報廢。
2.3確定計算方法
土方測量的計算方法有斷面法、方格網(wǎng)法、三角網(wǎng)，根據(jù)不同的地形選擇合適的計算方法是非常關(guān)鍵的，一般帶狀地形采用斷面法計算，較為平坦的地形用方格網(wǎng)、三角網(wǎng)，復(fù)雜地形采用三角網(wǎng)計算。
2.3.1方格網(wǎng)法。方格網(wǎng)法的數(shù)學(xué)模型是將實際地形抽象為一些正方體的集合（見圖1）。其中正方體的高度為：（HA+HB+HC+HD）/4，其中HA，HB，HC，H D為A，B，C，D四點高程與設(shè)計高程的高差。這里用（HA+HB+H C+HD）/4代替了凹凸不平的地面，這種代替在地形復(fù)雜的時候?qū)䦷磔^大的誤差。
2.3.2三角網(wǎng)法。三角網(wǎng)法是將相鄰的最近高程點組成三角網(wǎng)，計算每一個三棱錐的填、挖方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。三角法直接采用野外測得的離散高程點（包括地形特征點）構(gòu)建三角網(wǎng)來計算土方量，在野外測量地形特征點，具有描述地面模型逼真，保持原始數(shù)據(jù)的原有精度的優(yōu)點。而且根據(jù)地形采樣高程點自由度比較大更加方便，另外三角網(wǎng)也可以考慮地形線，提高了土方的精度，工作效率也高。
由以上原理可知，復(fù)雜地形的土方測量，三角網(wǎng)計算方法最為適合。如果工程性質(zhì)為高爾夫球場等工程實體亦為不規(guī)則的地貌，可以采用三角網(wǎng)法中的兩期土方計算。
3、外業(yè)數(shù)據(jù)采集
土方測量外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作與地形圖測量基本一致，都是根據(jù)地形或者根據(jù)甲方的要求用方格網(wǎng)采集地形離散點和方格網(wǎng)點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，復(fù)雜地形土方測量的外業(yè)工作注意以下幾點：
3.1注意桿高和儀器內(nèi)高的統(tǒng)一
RTK測量中移動站的桿高可以固定，如果出錯可以在后期數(shù)據(jù)處理中修正，但全站儀測量過程中，由于通視的原因，棱鏡桿是不斷變化的，這必須要求觀測員和跑尺員有良好的溝通，儀器內(nèi)高的輸入必須和棱鏡高必須一致，否則會使測量點位高程值失準(zhǔn)，造成土方量計算錯誤。
3.2采集的數(shù)據(jù)點要清晰合理
復(fù)雜地形如上文提過宜采用三角網(wǎng)法，所以采集數(shù)據(jù)點要把握地形的特征點，比如陡坎的坎上和坎下高程點的密度不匹配，或者坎上或坎下漏測，會發(fā)生三角網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)不合理，網(wǎng)形失真，產(chǎn)生計算錯誤。
跑尺人員采點要條理清晰，方便內(nèi)業(yè)清楚成圖。很多測量從業(yè)人員認(rèn)為土方測量最終只是提供一個準(zhǔn)確的填、挖方量，外業(yè)僅記錄所有特征點即可。如此會容易發(fā)生漏點的情況，而且不利于內(nèi)業(yè)計算時檢查、判斷點位高程值合理性。
4、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理是土方測量的重要環(huán)節(jié)，在計算時要注意以下幾點：
4.1圖面檢查
查看整個測區(qū)采集的高程點，檢查高程點的重復(fù)和遺漏情況，刪除、改正錯誤的高程點。如果測區(qū)比較大，一般是幾組人在共同測量，難免會出現(xiàn)測量結(jié)合區(qū)域重復(fù)或者遺漏的情況，由于棱鏡高和儀器內(nèi)高不統(tǒng)一，產(chǎn)生錯誤高程值，由于信號或儀器問題，或者由于外界環(huán)境干擾，產(chǎn)生個別“飛點”的情況，這些現(xiàn)象都會導(dǎo)致測量高程失準(zhǔn)，所以在內(nèi)業(yè)計算時必須認(rèn)真檢查。最直觀的檢查方法就是生成等高線，當(dāng)測量點出現(xiàn)高程異常時，會明顯的表現(xiàn)出來。如圖2，一圈圈密集的等高線就說明該點發(fā)生了地形突變，根據(jù)測區(qū)的地形就可以判斷該高程值有問題。
4.2采用多種計算軟件計算核對
土方計算對工程設(shè)計意義重大，不僅設(shè)計到規(guī)劃設(shè)計，還牽扯到工程量的結(jié)算，關(guān)系到雙方的經(jīng)濟利益，其計算結(jié)果必須精益求精，因此在計算時要采用對最終計算結(jié)果可采用多種軟件對算的方法檢核。根據(jù)筆者多年的經(jīng)驗，用南方CASS軟件的三角網(wǎng)計算方法，其計算土方量的誤差在甲乙雙方承受的范圍之內(nèi)。
5、結(jié)論
土方測量從測量準(zhǔn)備，到數(shù)據(jù)采集，最后內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理計算，每一步的過程控制都至關(guān)重要，直接影響著土方計算最終結(jié)果的正確性。只要按照測量操作程序施測，數(shù)據(jù)采集合理，計算方法選擇適當(dāng)，才能保證測量成果的質(zhì)量。本文提供了在復(fù)雜地形條件下土方測量的質(zhì)量控制方法，希望對從事類似工作同行有所幫助，不到之處請同仁們指正。
參考文獻
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