1、体积计算用地形图计算体积,同面积问题一样,是地形图的一项重要应用。在工程中,经常要进行土方量计算,其实就是一个体积计算的问题。由于地形面比较复杂,又有各种不同类型的工程和施工界线,所以需要计算的形体也多种多样,下面介绍几种常用方法。 在地形起伏不大或地形变化比较规律的地区平整场地,可用方格法。图7-3-5是一块要平整的坡地,比例尺为l:1000,等高距05m。先在拟平整范围内打上方格,方格边长取决于地形变化和土方计算的精度,如边长为20mm(相当实地20m)的方格网。图7-3-5方格法求体积然后根据等高线用内插法求出各方格角点的地面高程,注于点的右上方。如果要求整个地块平整成水平面,并要求填挖
2、方平衡,则可按下列步骤进行:1 计算设计高程将每个方格四角点高程相加除以4,得方格的平均高程,再将各方格的平均高程相加除以总方格数,即得设计高程。由设计高程的计算过程可知,各点高程参加运算次数不同:角点A1、A1、B1等到边点B1、C1、A2等用到二次,拐点B4用到三次,中点B1、C1、C1等用到四次,故设计高程可写成:(7-3-5)式中H角、H边、H拐、H中分别表示网中所有角点、边点、拐点、中点的地面高程之和, N总格数。代入数据则有得出设计高程后,可按内插求得高程为6485m的等高线,即填挖分界线或零线(图中用虚线表示)。2.计算填挖高度填(挖)高度hi=地面高程Hi-设计高程正数为挖深,
3、负数为填高,计算结果注于相应点的右下方。3.计算填挖土方量填、挖总土方量,可按下列公式计算 (7-3-6) (7-3-7)式中 P一方格的实地面积,H角挖、H边挖、H拐挖、H中挖分别为所有角点、边点、拐点、中点的挖方高度之和;H角填、H边填、H拐填、H中填分别为所有角点、边点、拐点、中点的填方高度之和。代入数据,得结果是填方比挖方多27m3,作为规划估算,可认为基本是平衡的。有时,工业广场的设计标高,不完全取决于填挖土方是否平衡,而受生产工艺的制约,预先给定。二、断面法断面法可分为竖向断面法和水平断面法两种情况。1竖向断面法 如图7-3-6所示为带状土工结构物,如渠道、路基,堤坝等挖填土方的实
4、体,沿轴线按之间距作垂直轴线的竖向断面,若求出了各断面的面积P0、P1、Pn,则第i段的体积Vi为 (7-3-8) 式中 Pi第i个断面的面积; SiPi与Pi-1间的水平距离。整个带状土工结构物的总体积为(7-3-9)对于地形变化较大的地区,也可以用竖向断面法来估算土石方。2水平断面法(等高线法)在地形图上,一切非条带形的丘状形体,均可直接利用图上的等高线来计算体积,如山丘、煤堆、水库等。为此,先求出丘状形体各等高线围成的面积P0、P1、Pn,再乘等高距A,算出各层的体积Vi。如图7-3-7所示。图7-3-6 竖向断面法 图7-3-7 水平面断面法各层体积的总和V即为所求 (7-3-10)