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【摘 要】一般而言，随着我国经济的发展以及工程建设的不断进步，土方测量在土木工程建设中具有十分重要的意义，对土方测量质量的要求也越来越高，土方计算的方法也因工程的特性而多种多样，如何保证计量的准确性，已经受到建设各方越来越多的关注。基于此，本文主要阐述了土方测量工程中内、外业涉及的几个注意事项和关键环节，使得土方测量质量得到强有力的保证。
【关键词】土方测量；方格网法；断面法；三角网法；质量控制
前言
目前，由于我国经济的不断发展以及城市化建设及基础设施建设的不断进步，大量土地资源被改变原有形态，作为新的建设用地。在这个过程中，为明确填方量、挖方量，为科学规划设计提供依据，土方测量被越来越频繁的实施，对土方测量质量的要求也越来越高。建设用地的原始地形通常包含山、河、塘、沟、田等地形，相对复杂，根据土方计算原理及以往经验验证，此类复杂地形采用三角网法计算精度较高。时至今时今日，测量领域尚未有一个科学合理的土石方量精度评定标准。鉴于以上原因，本文详细阐述了外业数据采集和三角网法内业数据处理存在的问题，通过全面的过程控制有力保证土方测量的质量。
一、外业数据采集的几个问题
总体来说，土方测量的外业工作与地形测量的外业工作大致一致，土方测量外业工作尤其要注意。
1.明确高程系统
我国不同地区、不同年代使用过如吴淞高程系统、1956年黄海高程系统、1985国家高程基准等多套高程系统。若测图所收集到的控制点属陈旧高程系统、或者数字化所采用图纸的高程系统陈旧，则根据现有高程系统来确定基准面，计算填、挖方量及平场标高等指标必然是错误的，应引起高度重视。对于假定高程系统的原始资料原则上一律弃用。
2.土方范围边界及标高密度
土方测量的第一要素是土方范围。土方范围原则上一律以现状测量为基础，并考虑土建工程中涉及的边坡（支护坡）范围，土方范围的准确与否直接决定计量的准确性。土方测量的第二要素是土方标高的密度。同一区块，采样间隔较小，高程点多而密的数据成果相对精度较高。无论是方格网法或三角网法计算，均是通过土方软件自动计算格网节点的高程，计算软件是依据两点之间均匀坡度来“内插”的，故高程点的密度直接影响着“内插”的精度。对于断面法而言，影响“内插”的精度就成了断面间距和断面上高程点的选取是否恰当，当地形变化较大时，可适当缩短断面间距，提高采集数据量。
3.高程突变处的测量
土方测量中，常常遇到斜坡上、坡下，水岸及陡坎等地貌突变处，若该处高程点采集不到位，即高程点密度不匹配，则容易发生“内插”不合理现象，产生计算错误。例如：沟渠中间有一排高程，两侧各一排高程，构网过程中易构成“V”状，与“U”形不符，其计算结果错误不言而喻。所以，上述沟渠底部标高必须加密处理。类似高程突变处，要求作业人员采集到每个特征点，供内业编辑使用。
二、内业数据处理的几个问题
内业计算是土方测量的重要步骤，应注意的事项相对较多，以下逐一阐述。
1.标高检查及编辑
检查图面，筛除、修正错误高程点，筛查采集点杆高错误等情况，判断高程值是否异常（如图1）。该检查也可使用Excel打开高程点三维坐标文件，通过高程值排序来实现；还可通过生成等高线的方法加以判断。
图1
对于外业采集稀疏的区域，内业要进行编辑。另外，对于等高线密集的山体，必须将等高线进行转化或离散处理，使标高成果更加符合实际。
2.高程突变处的高程密度匹配
当土方区域包括沟、坎、崖等高差较大地物、地貌时，应人为“内插”高程点。土方计算软件虽然有“边界采样间距”设置功能，但当测区较大，数据量较大时，采样间距设置值较小容易造成软件运行缓慢，甚至死机；设置值较大显然不能满足准确计算的要求。尤其是山崖等高差极大的地物、地貌，虽然外业采点数量较少即可准确表示，但对计算机高程插值来说很容易产生偏差，这时的偏差往往是巨大的。因此，建议人为手工插值或修正三角网。
3.边坡计算
施工时为了防止坍塌和保证安全，需要将施工边缘修成一定的倾斜坡度，称为放坡。一般来说，边坡坡度应根据挖方深度、土质和地下水的实况，按《土方和爆破工程施工及验收规范》的规定来决定。
坡度系数：指坡面水平方向的投影长度与它在垂直方向的投影长度的比值，与坡度互为倒数。坡度系数用K表示，即K=b/a。边坡的计算一般依据实际坡度的大小，分段计算并累计。
图2
4.不同计算软件对算
常用的土方计算、绘图软件都是基于AutoCAD平台上开发的，软件具有良好的交互性，地形等高线和标高离散点需要做一定的转换工作，让软件识别并自动读取标高数据，计算土方网格交叉点的自然和设计标高，进行优化计算或土方计算。土方测量对工程预决算意义重大，为保证质量，计算时可采用多种软件对算。目前，计算土方的软件多种多样，根据经验对算结果偏差在5%以内则认为计算准确、数据可靠。
三、质量管控的相关措施
1.必须严格审查土方测量设计方案
对于测绘企业拟制的土方测量设计方案，工程建设单位必须集合相关人员依据我国当前施行的基本测绘标准，并针对施工现场的具体情况作严格审查，对该土方测量设计方案的可行性作全盘把握。具体审查内容如下：其一该方案所标设的等级控制及图根控制是否具备合理性与实用性；其二该方案中所涉及到的选点问题、标石铺设以及施工期长短是否恰当；其三土方外业地形点采集密度、施测方法是否合理、内业计算程序是否经过测绘审查等。
2.检查测量人员的技术水平并与之作良性互动
对测量质量来说，测量人员所具备的专业技术水平、实际工作经验影响巨大，所以工程建设单位初与测量小组接触时，理应主动与其沟通交流，旁观实地操作水平，了解其专业能力一旦发现不妥之处应马上提出，但需注意言行态度，与其良性互动最终将问题妥善解决。
3.仔细核查土方测量设备的相关情况
人所共知测量设备精度是否达标，对于土方工程质量起着决定性影响，同时在整个工程建设过程中，由于多数土方测量的任务量都非常巨大而且能够花费的测量时间都比较短暂，因此在进入正式测量之前应对测量设备的相关情况作仔细核查，只有具备有关检验机构所颁发的合格证、且处于有效期限内的设备才能真正用于测量工作之中。另外测绘企业还需定时对所用测量设备作校核处理，并把相关校核信息提交给工程建设单位，以备检查。
4.检验所采集的数据是否有效
对于土方测量的质量管控而言检验所采集的数据是否有效、合理是最关键的一环，所以在质量控制过程中数据检验必不可少，应严格按照《测绘产品检查验收规定》对测绘产品实行过程检查和最终检查。具体检验内容如下：其一测量控制网中所具备的观测数据信息应仔细校验并平差计算，同时明确各项测量程序是否遵规操作且实时记录，起算数据是否正确，以确保所得控制成果完全正确；其二对测量区域的地形作实地对照检验及数学精度检验，明确其是否与实地相符，一旦出现数据不符的情况就必须作实地重复核查力求最终所获测量数据资料为最准确的数据资料，一旦验收合格应及时交付。
结语
土方测量的质量取决于土方范围的准确性与高程点的密度大小。从资料收集、外业测量、数据编辑、内业计算、检查复核等，每一步的过程都要认真仔细。作业中注意上述内、外业罗列的几个问题并加以处理，土方测量的质量将进一步提高。
参考文献：
[1]孙现申，赵泽平.应用测量学[M].北京：解放军出版社，2004.
[2]翟翊，赵夫来.现代测量学[M].北京：解放军出版社，2003.
[3]陈黎阳.土方测量计算方法比较研究[J].现代测绘，2010（9）.
【关键词】土方测量；方格网法；断面法；三角网法；质量控制
前言
目前，由于我国经济的不断发展以及城市化建设及基础设施建设的不断进步，大量土地资源被改变原有形态，作为新的建设用地。在这个过程中，为明确填方量、挖方量，为科学规划设计提供依据，土方测量被越来越频繁的实施，对土方测量质量的要求也越来越高。建设用地的原始地形通常包含山、河、塘、沟、田等地形，相对复杂，根据土方计算原理及以往经验验证，此类复杂地形采用三角网法计算精度较高。时至今时今日，测量领域尚未有一个科学合理的土石方量精度评定标准。鉴于以上原因，本文详细阐述了外业数据采集和三角网法内业数据处理存在的问题，通过全面的过程控制有力保证土方测量的质量。
一、外业数据采集的几个问题
总体来说，土方测量的外业工作与地形测量的外业工作大致一致，土方测量外业工作尤其要注意。
1.明确高程系统
我国不同地区、不同年代使用过如吴淞高程系统、1956年黄海高程系统、1985国家高程基准等多套高程系统。若测图所收集到的控制点属陈旧高程系统、或者数字化所采用图纸的高程系统陈旧，则根据现有高程系统来确定基准面，计算填、挖方量及平场标高等指标必然是错误的，应引起高度重视。对于假定高程系统的原始资料原则上一律弃用。
2.土方范围边界及标高密度
土方测量的第一要素是土方范围。土方范围原则上一律以现状测量为基础，并考虑土建工程中涉及的边坡（支护坡）范围，土方范围的准确与否直接决定计量的准确性。土方测量的第二要素是土方标高的密度。同一区块，采样间隔较小，高程点多而密的数据成果相对精度较高。无论是方格网法或三角网法计算，均是通过土方软件自动计算格网节点的高程，计算软件是依据两点之间均匀坡度来“内插”的，故高程点的密度直接影响着“内插”的精度。对于断面法而言，影响“内插”的精度就成了断面间距和断面上高程点的选取是否恰当，当地形变化较大时，可适当缩短断面间距，提高采集数据量。
3.高程突变处的测量
土方测量中，常常遇到斜坡上、坡下，水岸及陡坎等地貌突变处，若该处高程点采集不到位，即高程点密度不匹配，则容易发生“内插”不合理现象，产生计算错误。例如：沟渠中间有一排高程，两侧各一排高程，构网过程中易构成“V”状，与“U”形不符，其计算结果错误不言而喻。所以，上述沟渠底部标高必须加密处理。类似高程突变处，要求作业人员采集到每个特征点，供内业编辑使用。
二、内业数据处理的几个问题
内业计算是土方测量的重要步骤，应注意的事项相对较多，以下逐一阐述。
1.标高检查及编辑
检查图面，筛除、修正错误高程点，筛查采集点杆高错误等情况，判断高程值是否异常（如图1）。该检查也可使用Excel打开高程点三维坐标文件，通过高程值排序来实现；还可通过生成等高线的方法加以判断。
图1
对于外业采集稀疏的区域，内业要进行编辑。另外，对于等高线密集的山体，必须将等高线进行转化或离散处理，使标高成果更加符合实际。
2.高程突变处的高程密度匹配
当土方区域包括沟、坎、崖等高差较大地物、地貌时，应人为“内插”高程点。土方计算软件虽然有“边界采样间距”设置功能，但当测区较大，数据量较大时，采样间距设置值较小容易造成软件运行缓慢，甚至死机；设置值较大显然不能满足准确计算的要求。尤其是山崖等高差极大的地物、地貌，虽然外业采点数量较少即可准确表示，但对计算机高程插值来说很容易产生偏差，这时的偏差往往是巨大的。因此，建议人为手工插值或修正三角网。
3.边坡计算
施工时为了防止坍塌和保证安全，需要将施工边缘修成一定的倾斜坡度，称为放坡。一般来说，边坡坡度应根据挖方深度、土质和地下水的实况，按《土方和爆破工程施工及验收规范》的规定来决定。
坡度系数：指坡面水平方向的投影长度与它在垂直方向的投影长度的比值，与坡度互为倒数。坡度系数用K表示，即K=b/a。边坡的计算一般依据实际坡度的大小，分段计算并累计。
图2
4.不同计算软件对算
常用的土方计算、绘图软件都是基于AutoCAD平台上开发的，软件具有良好的交互性，地形等高线和标高离散点需要做一定的转换工作，让软件识别并自动读取标高数据，计算土方网格交叉点的自然和设计标高，进行优化计算或土方计算。土方测量对工程预决算意义重大，为保证质量，计算时可采用多种软件对算。目前，计算土方的软件多种多样，根据经验对算结果偏差在5%以内则认为计算准确、数据可靠。
三、质量管控的相关措施
1.必须严格审查土方测量设计方案
对于测绘企业拟制的土方测量设计方案，工程建设单位必须集合相关人员依据我国当前施行的基本测绘标准，并针对施工现场的具体情况作严格审查，对该土方测量设计方案的可行性作全盘把握。具体审查内容如下：其一该方案所标设的等级控制及图根控制是否具备合理性与实用性；其二该方案中所涉及到的选点问题、标石铺设以及施工期长短是否恰当；其三土方外业地形点采集密度、施测方法是否合理、内业计算程序是否经过测绘审查等。
2.检查测量人员的技术水平并与之作良性互动
对测量质量来说，测量人员所具备的专业技术水平、实际工作经验影响巨大，所以工程建设单位初与测量小组接触时，理应主动与其沟通交流，旁观实地操作水平，了解其专业能力一旦发现不妥之处应马上提出，但需注意言行态度，与其良性互动最终将问题妥善解决。
3.仔细核查土方测量设备的相关情况
人所共知测量设备精度是否达标，对于土方工程质量起着决定性影响，同时在整个工程建设过程中，由于多数土方测量的任务量都非常巨大而且能够花费的测量时间都比较短暂，因此在进入正式测量之前应对测量设备的相关情况作仔细核查，只有具备有关检验机构所颁发的合格证、且处于有效期限内的设备才能真正用于测量工作之中。另外测绘企业还需定时对所用测量设备作校核处理，并把相关校核信息提交给工程建设单位，以备检查。
4.检验所采集的数据是否有效
对于土方测量的质量管控而言检验所采集的数据是否有效、合理是最关键的一环，所以在质量控制过程中数据检验必不可少，应严格按照《测绘产品检查验收规定》对测绘产品实行过程检查和最终检查。具体检验内容如下：其一测量控制网中所具备的观测数据信息应仔细校验并平差计算，同时明确各项测量程序是否遵规操作且实时记录，起算数据是否正确，以确保所得控制成果完全正确；其二对测量区域的地形作实地对照检验及数学精度检验，明确其是否与实地相符，一旦出现数据不符的情况就必须作实地重复核查力求最终所获测量数据资料为最准确的数据资料，一旦验收合格应及时交付。
结语
土方测量的质量取决于土方范围的准确性与高程点的密度大小。从资料收集、外业测量、数据编辑、内业计算、检查复核等，每一步的过程都要认真仔细。作业中注意上述内、外业罗列的几个问题并加以处理，土方测量的质量将进一步提高。
参考文献：
[1]孙现申，赵泽平.应用测量学[M].北京：解放军出版社，2004.
[2]翟翊，赵夫来.现代测量学[M].北京：解放军出版社，2003.
[3]陈黎阳.土方测量计算方法比较研究[J].现代测绘，2010（9）.