室外土方量的计算方法有多种,具体选择哪种方法取决于现场的地形条件、工程要求以及所需的精度。以下是几种常用的土方量计算方法:
方格网法
适用条件:适用于地形起伏较小、坡度变化平缓的场地。
步骤:
1. 将场区划分为若干正方形网格,边长可以取为5m、10m、20m等。
2. 在格网点测定四个点位的高程值,每一格网按照四角高程的平均值取为最终的计算值。
3. 用该计算值与设计值的差值作为填挖方的高差值。
4. 计算每个方格的土方量,并将所有方格的土方量相加,得出总的土石方量。
公式:
$$
V = h times a times n
$$
其中,$h$ 为方格的高差值,$a$ 为方格的边长,$n$ 为方格的总个数。
等高线法
适用条件:适用于地面起伏较大、坡度变化较多的场地,尤其是在地形图精度较高时更为合适。
步骤:
1. 利用地形图中的等高线计算测区范围内等高线所围的面积。
2. 将两等高线之间所夹体积近似为台体体积,计算第i分层的体积。
公式:
$$
V_i = frac{1}{3} times h times (S_i + S_{i+1} + sqrt{S_i times S_{i+1}})
$$
其中,$S_i$ 和 $S_{i+1}$ 分别为第i分层的下底面积和上底面积,$h$ 为等高距。
断面法
适用条件:适用于需要详细计算土方量的场合,如道路、渠道等线性工程。
步骤:
1. 在测区范围内,按照一定的间距等分场地,将场地划分为无数相互平行的截面。
2. 根据设计高程值,计算两条截面间所围土方的体积。
3. 将各个断面所围体积进行相加,得出最后的土方量。
公式:
$$
V = sum_{i=1}^{n} (S_1 + S_2 + ldots + S_i) times H
$$
其中,$S_1, S_2, ldots, S_i$ 为相邻两横截面的面积,$H$ 为相邻两横截面之间的距离。