文章来源：茂劲BIM科技

    在各类工程建中，土方量的计算在工程测量中经常遇见，也是工程计算中重要的组成部分。土石方的测量、计算是工程中工程量预算、编制施工组织设计、和合理安排施工现场的重要依据。

    同时土方的计算准确性也关系到施工单位和委托单位的利益及工程影响和后续施工。土方量的测量方法和计算精度直接影响工程的进度和费用，为保证工程的顺利进行，土方测量必须快速准确。

    一、介绍南方CASS的DTM法和方格网法计算方法：

    1、DTM法计算土方量

    DTM即数字地面模型，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，通过生成不规则三角网（TIN）来计算每一个三棱锥的填挖方量，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。DTM法是计算机测绘软件主要的方法，精度高、计算方便

    2、方格网法计算

    方格网法是将现场分成若干正方形方格，确定每个方格顶点的高程，和设计高程比较，

    得知每个方格顶点的填、挖的高度，取方格顶点填或挖高度的加权平均值和方格面积可以计算土方量。

    根据已有地形图（一般用1：500的地形图）将计算场地划分成若干个方格网，尽量与

    测量的纵、横坐标网对应，方格一般采用20m×20m或40m×40m。将自然地面标高与设计地面标高的差值，即各角点的施工高度（挖或填）

    方格网法土方计算简便直观、通用性强但是精度不及DTM；适用于地形变化比较平缓

    的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算较为精确。

    二、DTM法和方格网法计算精度对比

    比较方法：一个场地的填挖方最平衡时，就是挖方量刚刚好等于填方量。CASS中的区

    域土方量平衡就是以填挖方边界线为界，从较高处挖得的土石方直接填到区域内较低的地方，完成场地平衡。所以用区域土方量平衡求出土方平衡高度，因为它所得到的填挖方最基本相等。以此结果设为真值，比较DTM法和方格网法的土方计算方法的精度。

    区域土方量平衡结果：

    平场面积=9614.3m2、土方平衡高度=35.176m、挖方量=填方量=1621m3

    以土方平衡高度35.176m来检验DTM法和方格网法的精度

    DTM计算结果：

    平场面积=9614.3m2、最小高程=34.030m、最大高程=36.000m、挖方量=1622.0m3、

    填方量=1620.4m3

    方格网计算结果：

    总面积=9614.3m2、总填方=1595.1m3、总挖方=1433.9m3

    DTM挖方误差：（1622-1621）/1621*100%=0.062%

    DTM填方误差：（1621-1620.4）/1621*100%=0.037%

    方格网挖方误差：（1621-1433.9）/1621*100%=11.54%

    方格网填方误差：（1621-1595.1）/1621*100%=1.59%

    由以上数据可看出DTM的精度高于方格网的误差。

    三、Revit土方量的计算精度

    在Revit中同样可以计算土方的填挖方量，为计算其精度便需要保证数据的一致性，所

    以将CASS的dat文件转换为CSV导入Revit中生成模型并用模型线画出同CASS中一样的区域面积，同时将由CSV文件生成的地形的阶段化中的创建阶段改为现有，使用平整区域工具生成一个一模一样的地形创建阶段为新构造，因数据、区域一致仍然使用挖方量刚刚好等于填方量所算出的土方平衡高度35.176m。使用建筑地坪工具拾取模型线创建建筑地坪，自标高的高度偏移输入35176mm创建地坪，点选修改后的新构造显示投影面积为9614.302m2，与CASS区域土方量平衡、DTM、方格网的面积数据基本吻合，然在Revit属性栏中显示的“净剪切/填充”、“填充”、“截面”即为“挖方和填方的净值”、“填方”、“挖方”；数据分别为-2819.367m3、783.131m3、3602.498m3；

    由数据看出Revit计算的填挖方量与区域土方量平衡的数据相差较远，仅可做参考。

    四、结论

    由上述数据可以得出CASS的DTM算法的精确度高于方格网法和Revit的土方计算，根

    据其他资料显示方格网法在平坦的地形下精确度仅次于DTM算法。Revit的算量虽然数据不够精确，但是Revit可以进行仿真模拟，在Revit之中演算好土方模型后，同时建立土方机械模型（挖掘机、运土车），用内建体量模型模拟单位运土车的土方倒序铺设，把模型全导入Navisworks或者Lumion中制作演示动画。运用project结合施工动画制作初始施工进度表，运用Navisworks演示到现场每一个实际情况，并在此信息上不断优化施工方案。

    每种方法有各自的优点和局限，根据不同情况选择一种更为有利的方法。只要这种方法

    的选择是在真实的测量数据基础上，利用各种算法的差异进行选择的，能够反映现场的实际情况，又有理可依，计算土石方量，达到最优的目的。

    参考，

    浙江测绘：周革修，等。计算机技术在土石方测量中的应用

    浙江测绘：吴伟理、杨丽敏，土方量的计算方法与精度分析

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