南方CASS道路断面法土方新算在城市道路建设中的应用研究

来源:用户上传      作者:王亮

　　摘要：在现代化城市道路建设工程中，采用普通算法计算道路土方量是一项极其繁琐的工作，需要处理较多的数据。现在，计算土方的软件种类繁多，价格不菲，而且每个软件的操作需要特定的数据格式。本文以测量人员常用的南方 CASS软件为例，叙述如何生成一条已经设计完成的道路里程文件――hdm文件，再利用南方 CASS软件的道路断面法计算土方量，为道路工程土方量的计算提供新的方法，为城市道路测算提供新的技术手段。
　　关键词：南方CASS软件hdm文件断面法土方计算Excel软件
　　中图分类号：TU751文献标识码：A文章编号：1674-098X（2022）05（b）-0114-03
　　随着测绘地理信息技术的广泛应用和计算技术的高速发展，城市道路建设呈现数字化、智能化。在现代化的道路建设过程中，对工程的测算要求越来越精确和严格，道路建设的土方量计算是工程量测算的重要内容，因此，选择高效、精确的测算方法，对于城市道路建设至关重要。
　　道路断面法计算土方就是在野外按照设计横断面的里程桩号，逐个横断面测量断面上地形特征点，再将设计线与地面线“套”在一起，形成一个封闭的图形，并求出该图形的面积，最后根据平均断面法，计算出道路的土方量。本文以苏一光 GNSS-RTK-A35和新疆巴音郭楞蒙古自治州某工程举例说明，阐述如何通过 Excel软件将现场实测的测量数据编辑成里程文件。
　　1原地面数据生成“.hdm”文件
　　1.1横断面测量
　　测量前，将道路曲线要素输入到手簿中，然后根据手簿中“道路放样”中的“到横断面”测量程序放样设计里程桩号的断面。放样时，根据地形和里程桩号确定放样点，即采集该断面上的地形特征点时，既要顾及前后左右的距离，还要注意与断面的距离，距断面距离越小，意味着地形点越趋近于该断面，才可以采集该地形点[1]。以此类推，采集下一个地形点。
　　1.2内业数据整理（原地面数据整理）
　　数据整理如表1所示。采集完横断面数据以后，将横断面数据导出。在表中的每一列中加入列名（里程桩号、偏距、横坐标、纵坐标），其中，将里程桩号按从小到大排列，偏距按从左至右排列。
　　1.3插入空白行
　　为了后期数据处理，需在每一个横断面下方插入一个空行，而每行采集的地形点数量不定。具体操作如下。以表1为例：在 A列后面插入一辅助列;从 A2单元格向下选取复制，粘贴在 B3单元格，然后从 A3、B3单元格向下选中至 A列最后一行（注意：以 B列为准，第一行和最后一行单元格的数据不选取）;从“查找和选择”的下拉菜单“定位条件”中选中“行内容差异单元格”，这时，辅助列中会出现被选中的单元格;将鼠标放在自动选中的差异单元格上，点击右键“插入”“整行”，即会在每个断面下自动插入一行，辅助列的作用完成;
　　1.4断面排序
　　（1）选中第二行，右键插入一行。
　　（2）在辅助列 B2单元格中输入公式【=IF（ A2=""，MAX（$B$1：B1）+1，""）】，向下填充，即可按断面排序。
　　1.5原地面道路中线横断面文件（.hdm）的生成
　　（1）在 G2单元格中输入公式【=IF （ A2<>""，C2，"BEGIN"）】，向下填充。
　　（2）在 H3单元格中输入公式【=IF （ B2=""，F2， TEXT（ A3，"0.000"）&"："&B2）】，向下填充。
　　（3）选中刚刚计算的两列数据，粘贴至新建的文本文档中，将空格替换成“，”并保存，最后将新建的文本文档名称的后缀名“.txt”改成“.hdm”，完成原地面道路中线横断面文件的编辑。
　　2道路设计参数设置
　　2.1一级边坡的计算
　　一级边坡的数据处理相对简单，在 CASS软件中菜单栏“工程应用”下“断面法土方计算”中的“道路设计参数设置”，可以按软件的格式在 Excel软件中编辑，再粘贴到“道路设计参数设置”的对话框中。路基底的中桩设计标高计算：根据竖曲线要素，计算出路面的中桩设计标高，再减去结构层的厚度;路基的宽度为根据各横断面处路面的宽度、道路横坡和结构层的厚度共同计算。
　　将计算好的数据粘贴在“道路设计参数设置”对话框中相应的数据列中，其中，横断面序号与原地面道路中线横断面文件（.hdm）中的序号相同，填写其他相关数据，对于其他相同的数据可直接在对话框中向下拉取，检查后保存，文件后Y名为".txt"。
　　2.2多级边坡的计算
　　在 CASS 软件中，有专门的处理多级边坡的方法，但不方便应用。现用某工程挖方段的标准横断面举例说明，填方的原理与挖方相同，如图1所示。
　　根据路基的标准横断面图，将各个“拐点”在 Excel 中编辑成相对于中线的偏距和高程的数据。为了后期成图可以绝对闭合，计算最左侧与最右侧的拐点时，断面线可向左、右分别延长一定的距离，经多次测试软件[2]，若横断面图中的断面线不能相交，软件则会默认计算垂直封闭的横断面图，会影响土方计算精度。
　　在计算表的最后输入 BEGIN、下一个断面的“里程：序号”（公式为：B6&"："&A6），下表为 K0+000.000的里程断面计算数据，其余断面只要根据此表，将相关参数用绝对引用符号“$”固定，向下拉取，每个断面的数据都会轻易计算出来，图中展现，固将表格分成左右如表2所示。
　　所有断面的偏距和高程计算完毕以后，需要将此表处理成纵向排列的数据：可在计算表的最右侧任找两列空白单元格处理，先输入“BEGIN”“000.000：1”，在“BEGIN”下面的单元格中输入公式“=OFFSET（B$5，0，ROW（ A1）*2-1）”[3]，再向右侧单元格拉动，则右侧的单元格公式为“=OFFSET（C$5，0，ROW（ B1）*2-1）”，然后同时选中向下拉动，直至出现“BEGIN”，说明这一行数据已经转换完毕，此时，需要转换下一行数据，如本表，“BEGIN”下一行的起始转换数据的公式为“=OFFSET（B$6，0，ROW（ A1）*2-1）”“=OFFSET（C$6，0，ROW（ B1）*2-1）”，即每行开始转换的公式只需在上一行将绝对引用符号“$”后面的数字加“1”即可，如此，即可转换完毕。选中这两列数据，粘贴至新建的文本文档中，将空格“替换”成“，”，保存后，关闭文本文档，并将“.txt”改成“.hdm”。

nlc202209151920

转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15439764.htm