南方cass各种计算土方汇总.docx

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南方cass各种计算土方汇总

各种土方量的计算方法汇总

8.2.1DTM 法土方计算

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，通过生成三角网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 法土方计算共有三种方法，一种是由坐标数据文件计算，一种是依照

图上高程点进行计算，第三种是依照图上的三角网进行计算。

前两种算法包含重

新建立三角网的过程，第三种方法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。

下面分述三种方法的操作过程：

1. 根据坐标计算

●用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。

因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的

精度。

●用鼠标点取“工程应用\DTM 法土方计算\根据坐标文件”。

●提示：

选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图 8-3 土方计

算参数设置对话框。

图 8-3 土方计算参数设置

区域面积：

该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。

平场标高：

指设计要达到的目标高程。

边界采样间隔：

边界插值间隔的设定，默认值为 20 米。

边坡设置：

选中处理边坡复选框后，则坡度设置功能变为可选，选中

放坡的方式（向上或向下：

指平场高程相对于实际地面高程的高低，平场

高程高于地面高程则设置为向下放坡）。

然后输入坡度值。

●设置好计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框，命令行显示：

挖方量= XXXX 立方米，填方量=XXXX 立方米

同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线（白色线条）。

如图 8-4 所示。

计算三角网构成详见 dtmtf.log 文件。

图 8-4 填挖方提示框

●关闭对话框后系统提示：

请指定表格左下角位置:

<直接回车不绘表格>用鼠标在图上适当位置

点击，CASS 7.0 会在该处绘出一个表格，包含平场面积、最大高程、

最小高程、平场标高、填方量、挖方量和图形。

如图 8-5 所示。

图 8-5 填挖方量计算结果表格

图 8-6 DTM 土方计算结果

图 8-7 土方计算放边坡效果图

2. 根据图上高程点计算

●首先要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，要求同

DTM 法。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM 法土方计算”子菜单中的“根

据图上高程点计算”

●提示：

选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。

●提示：

选择高程点或控制点 此时可逐个选取要参与计算的高程点或控

制点，也可拖框选择。

如果键入“ALL”回车，将选取图上所有已经

绘出的高程点或控制点。

弹出土方计算参数设置对话框，以下操作则

与坐标计算法一样。

3. 根据图上的三角网计算

●对已经生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果更接近实际地形。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM 法土方计算”子菜单中的“依

图上三角网计算”

●提示：

平场标高（米）:

 输入平整的目标高程

请在图上选取三角网:

用鼠标在图上选取三角形，可以逐个选

取也可拉框批量选取。

回车后屏幕上显示填挖方的提示框，同时图上绘出所分析的三角网、

填挖方的分界线（白色线条）。

注意：

用此方法计算土方量时不要求给定区域边界，因为系统会分析所有被

选取的三角形，因此在选择三角形时一定要注意不要漏选或多选，否则计算

结果有误，且很难检查出问题所在。

4. 计算两期土方计算

两期土方计算指的是对同一区域进行了两期测量，利用两次观测得到的

高程数据建模后叠加，计算出两期之中的区域内土方的变化情况。

适用的情

况是两次观测时该区域都是不规则表面。

两期土方计算之前，要先对该区域分别进行建模，即生成 DTM 模型，

并将生成的 DTM 模型保存起来。

然后点取“工程应用\DTM 法土方计算\计

算两期土方量”命令区提示：

第一期三角网:

（1）图面选择 

（2）三角网文件 <2> 图面选择表示当前平幕

上已经显示的 DTM 模型，三角网文件指保存到文件中的 DTM 模型。

第二期三角网:

（1）图面选择 

（2）三角网文件 <1>1 同上，默认选 1。

则系

统弹出计算结果：

图 8-8 两期土方计算结果

点击“确定”后，屏幕出现两期三角网叠加的效果，蓝色部分表示此处的

高程已经发生变化，红色部分表示没有变化。

图 8-9 两期土方计算效果图

8.2.2 用断面法进行土方量计算

断面法土方计算主要用在公路土方计算和区域土方计算，对于特别复杂的地

方可以用任意断面设计方法。

断面法土方计算主要有：

道路断面、场地断面和

任意断面三种计算土方量的方法。

8.2.2.1 道路断面法土方计算。

第一步：

生成里程文件。

里程文件用离散的方法描述了实际地形。

接下来的所有工作都是在分析里程

文件里的数据后才能完成的。

生成里程文件常用的有四种方法，点取菜单“工程应用”，在弹出的菜单里

选“生成里程文件”，CASS 7.0 提供了四种生成里程文件的方法，如图 8-10：

图 8-10 生成里程文件菜单

1．由纵断面生成

在 CASS7.0 中综合了以前由图面生成和由纵断面生成两者的优点。

在生

成的过程中充分体现灵活、直观、简捷的设计理念，将图纸设计的直观和计

算机处理的快捷紧密结合在一起。

●在使用生成里程文件之前，要事先用复合线绘制出纵断面线。

●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由纵断面生成\新建”。

●屏幕提示：

请选取纵断面线：

 用鼠标点取所绘纵断面线弹出如图 8-11 所示对话框：

图 8-11 由纵断面生成里程文件对话框

中桩点获取方式：

结点表示结点上要有断面通过；等分表示从起点开

始用相同的间距；等分且处理结点表示用相同的间距且要考虑不在整

数间距上的结点。

横断面间距：

两个断面之间的距离此处输入 20

横断面左边长度：

输入大于 0 的任意值，此处输入 15。

横断面右边长度：

输入大于 0 的任意值，此处输入 15。

选择其中的一种方式后则自动沿纵断面线生成横断面线。

如图 8-12 所

示

图 8-12 由纵断面生成横断面

其他编辑功能用法如下：

图 8-13 横断面线编辑命令

添加：

在现有基础上添加横断面线。

执行“添加”功能，命令行提示：

选择纵断面线 用鼠标选择纵断面线；

输入横断面左边长度：

（米） 20

输入横断面右边长度：

（米） 20

选择获取中桩位置方式：

（1）鼠标定点 

（2）输入里程 <1> 1 表示

直接用鼠标在纵断面线上定点。

2 表示输入线路加桩里程。

指定加桩位置：

用鼠标定点或输入里程。

变长：

可将图上横断面左右长度进行改变；执行“变长”功能，命令

行提示：

选择纵断面线：

选择横断面线：

选择对象：

找到一个

选择对象：

输入横断面左边长度:

（米） 21

输入横断面右边长度:

（米） 21，输入左右的目标长度后该断面变长。

剪切：

指定纵断面线和剪切边后剪掉部分断面多余部分。

设计：

直接给横断面指定设计高程。

首先绘出横断面线的切割边界，选定

横断面线后弹出设计高程输入框：

生成：

当横断面设计完成后，点击“生成”将设计结果生成里程文件。

2．由复合线生成

这种方法用于生成纵断面的里程文件。

它从断面线的起点开始，按间距

次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和所在等高线的高程。

3．由等高线生成

这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。

它从断面线的起点开始，处理

断面线与等高线的所有交点，依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离

和所在等高线的高程。

●在图上绘出等高线，再用轻量复合线绘制纵断面线（可用 PL 命令绘制）

●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由等高线生成”。

●屏幕提示：

请选取断面线：

 用鼠标点取所绘纵断面线

●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程

数据文件。

这个文件将保存要生成的里程数据。

●屏幕提示：

输入断面起始里程：

<0.0>

如果断面线起始里程不为 0，在这里输入。

回车，里程文件生成完毕。

4．由三角网生成

这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。

它从断面线的起点开始，处

理断面线与三角网的所有交点，依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距

离和所在三角形的高程。

●在图上生成三角网，再用轻量复合线绘制纵断面线（可用 PL 命令绘制）

●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由三角网生成”。

●屏幕提示：

请选取断面线：

 用鼠标点取所绘纵断面线

●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程

数据文件。

这个文件将保存要生成的里程数据。

●屏幕提示：

输入断面起始里程：

<0.0>

如果断面线起始里程不为 0，在这里输入。

回车，里程文件生成完毕。

5．由坐标文件生成

●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由

坐标文件生成”。

●屏幕上弹出“输入简码数据文件名”的对话框，来选择简码数据文件。

这个文件的编码必须按以下方法定义，具体例子见“DEMO”子目录下的

“ZHD.DAT”文件。

总点数

点号，M1, X 坐标，Y 坐标，高程[其中，代码为 Mi 表示道路中心点，

代码为 i 表示

点号，1， X 坐标，Y 坐标，高程该点是对应 Mi 的道路横断面上的点

……

点号，M2，X 坐标，Y 坐标，高程

点号，2， X 坐标，Y 坐标，高程

……

点号，Mi, X 坐标，Y 坐标，高程

点号，i, X 坐标，Y 坐标，高程

……

注意：

M1、M2、M3 各点应按实际的道路中线点顺序，而同一横断面的各

点可不按顺序。

●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程

数据文件。

这个文件将保存要生成的里程数据。

命令行出现提示：

输入断面序号:

<直接回车处理所有断面>，如果输入断面

序号，则只转换坐标文件中该断面的数据；如果直接回车，则处理坐标文件中所

有断面的数据。

严格来说，生成里程文件还可以用手工输入和编辑。

手工输入就是直接在文

本中编辑里程文件，在某些情况下这比由图面生成等方法还要方便、快捷。

但此

方法要求用户对里程文件的结构有较深的认识，里程文件的结构详见《参考手册》

第五章。

第二步：

选择土方计算类型。

●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\道路断面”。

如图 8-14：

图 8-14 断面土方计算子菜单

●点击后弹出对话框，道路断面的初始参数都可以在这个对话框中进行

设置的，如图 8-15：

图 8-15 断面设计参数输入对话框

第三步：

给定计算参数。

接下来就是在上一步弹出的对话框中输入道路的各种参数，以达所需。

●选择里程文件：

点击确定左边的按钮（上面有三点的），出现“选择里程文件名”的对

话框。

选定第一步生成的里程文件。

●横断面设计文件：

横断面的设计参数可以事先写入到一个文件中点击：

“工程应用\断面法土方计算\道路设计参数文件”，弹出如图 8-16 输入

界面。

道路设计参数设置中各个选项的含义详见《参考手册》第一章。

图 8-16 道路设计参数输入

●如果不使用道路设计参数文件，则在图 8-15 中把实际设计参数填入各

相应的位置。

注意：

单位均为米。

●点“确定”按钮后，弹出对话框：

图 8-17 绘制纵断面图设置

系统根据上步给定的比例尺，在图上绘出道路的纵断面，

●至此，图上已绘出道路的纵断面图及每一个横断面图，结果如图 8-18

所示：

图 8-18 纵横断面图成果示意图

如果道路设计时该区段的中桩高程全部一样，就不需要下一步的编辑

工作了。

但实际上，有些断面的设计高程可能和其它的不一样，这样就需

要手工编辑这些断面。

●如果生成的部分设计断面参数需要修改，用鼠标点取“工程应用\断面

法土方计算\修改设计参数”。

如图 8-19：

图 8-19 修改设计参数子菜单

屏幕提示：

选择断面线这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线，选设计线或地面线均

可。

选中后弹出如下图 8-20 所示对话框，可以非常直观的修改相应参数。

图 8-20 设计参数输入对话框

修改完毕后点击“确定”按钮，系统取得各个参数，自动对断面图进行重算。

●如果生成的部分实际断面线需要修改，用鼠标点取“工程应用\断面法土方计

算\编辑断面线”功能。

屏幕提示：

选择断面线 这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线，选设计线或地面线均

可（但编辑的内容不一样）。

选中后弹出如图 8-21 所示对话框，可以直接对参数

进行编辑。

图 8-21 修改实际断面线高程

●如果生成的部分断面线的里程需要修改，用鼠标点取“工程应用\断面法土方

计算\修改断面里程”。

屏幕提示：

选择断面线 这时可用鼠标点取图上需要修改的断面线，选设计线或地面线均

可。

断面号:

 X,里程:

 XX..XXX,请输入该断面新里程:

 输入新的里程即可完成修改。

将所有的断面编辑完后，就可进入第四步。

第四步：

计算工程量。

●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\图面土方计算”。

如图 8-22：

图 8-22 图面土方计算子菜单

命令行提示：

选择要计算土方的断面图：

 拖框选择所有参与计算的道路横断面图

指定土石方计算表左上角位置：

 在屏幕适当位置点击鼠标定点。

●系统自动在图上绘出土石方计算表，如图 8-23。

图 8-23 土石方计算表

●并在命令行提示：

总挖方= XXXX 立方米，总填方= XXXX 立方米

●至此，该区段的道路填挖方量已经计算完成，可以将道路纵横断面图

和土石方计算表打印出来，作为工程量的计算结果。

8.2.2.2 场地断面土方计算。

第一步：

生成里程文件。

在场地的土方计算中，常用的里程文件生成方法同 8.2.2.1 中由纵断面线方

法一样，不同是在生成里程文件之前利用“设计”功能加入断面线的设计高程。

第二步：

选择土方计算类型。

●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\场地断面”。

如图 8-24：

图 8-24 场地断面子菜单

●点击后弹出对话框，道路的所有参数都是在下图对话框中进行设置的：

图 8-25 断面设计参数输入对话框

可能用户会认为这个对话框和道路土方计算的对话框是一样的。

实际上在

这个对话框中，道路参数全部变灰，不能使用。

只有坡度等参数才可用。

第三步：

给定计算参数。

接下来就是在图 8-25 弹出的对话框中输入各种参数。

●选择里程文件：

点击确定左边的按钮（上面有三点的），出现“选择里程文件名”的对

话框。

选定第一步生成的里程文件。

●把横断面设计文件或实际设计参数填入各相应的位置。

注意：

单位均

为米。

●点“确定”按钮后，屏幕提示：

图 8-26 断面图要素设置

●点击“确定”在图上绘出道路的纵横断面图，结果如图 8-27 所示：

图 8-27 纵横断面图

如果道路设计时该区段的中桩高程全部一样，就不需要下一步的编辑

工作了。

但实际上，有些断面的设计高程可能和其它的不一样，这样就需

要手工编辑这些断面。

●如果生成的部分断面参数需要修改，用鼠标点取“工程应用\断面法土

方计算\修改设计参数”。

屏幕提示：

选择断面线 这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线，选设计线或地面线均

可。

弹出修改参数对话框则可以非常直观的修改相应参数。

修改完毕后点击“确定”按钮，系统取得各个参数，自动对断面图进行修正，

这一步骤不需要用户干预。

实现了“所改即所得”。

将所有的断面编辑完后，就可进入第四步。

第四步：

计算工程量。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的

“图面土方计算”。

如图 8-28：

图 8-28 图面土方计算子菜单

命令行提示：

选择要计算土方的断面图：

 拖框选择所有参与计算的道路横断面图

指定土石方计算表左上角位置：

 在适当位置点击鼠标左键

●系统自动在图上绘出土石方计算表，如图 8-29。

●然后在命令行提示：

总挖方= XXXX 立方米，总填方= XXXX 立方米

●至此，该区段的道路填挖方量已经计算完成，可以将道路纵横断面图

和土石方计算表打印出来，作为工程量的计算结果。

图 8-29 土石方计算成果表

8.2.2.3 任意断面土方计算。

第一步：

生成里程文件。

生成里程文件有四种方法，根据情况选择合适的方法生成里程文件。

第二步：

选择土方计算类型。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“任意断

面”。

如图 8-30：

图 8-30 任意断面子菜单

●点击后弹出对话框，任意断面设计参数在下图中设置：

图 8-31 任意断面设计参数对话框

在“选择里程文件”中选择第一步中生成的里程文件。

在左右两边的显示框中是

对设计道路的横断面的描述，两边的描述都是从中桩开始向两边描述的。

如下图：

图 8-32 任意断面设计

如图 8-32 所描述的是从中桩画 10 米的平行线，再向下 0.5 米宽 1：

1 坡度的向下

斜坡，0.5 米宽平行线，然后是 1：

1 坡度的向上的斜坡。

编辑好道路横断面线后，点

击“确定”按钮弹出如下对话框：

图 8-33 绘制断面图的参数设置

●设置好绘制纵断面的参数，点击“确定”，图上已绘出道路的纵断面图，每一

个横断面图，结果如图 8-34 所示：

图 8-34 纵横断面图成果表

第三步：

计算工程量。

计算土方如上例所述。

8.2.2.4 二断面线间土方计算

二断面线间土方计算是计算两工期之间或土石方分界土方的工程量。

第一步：

生成里程文件

分别用第一期工程、第二期工程（或是土质层石质层）的高程文件分别生成里程

文件一和里程文件二。

第二步：

生成纵横断面图

使用其中一个里程文件生成纵横断面图。

用一个里程文件生成的横断面图，只有

一条横断面线，另外一期的横断面线需要使用“工程应用”菜单下的“断面法土方

计算”子菜单中的“图上添加断面线”命令。

点击“图上添加断面线”菜单，系

统弹出如图 8-35 对话框：

图 8-35 添加断面线对话框

在选择里程文件中填入另一期的里程文件，点击“确定”按钮，命令行显示：

选择要添加断面的断面图:

 框选需要添加横断面线的断面图。

回车确认，图上的断面图上就有两条横断面线了。

第三步：

计算两期工程间工程量

用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“二断面

线间土方计算”。

如图 8-36 所示：

图 8-36 二断面线间土方计算

点击菜单命令后，命令行显示：

输入第一期断面线编码（C）/<选择已有地物>：

选择第一期的断面线。

输入第二期断面线编码（C）/<选择已有地物>：

选择第二期的断面线。

选择要计算土方的断面图:

框选需要计算的断面图。

回车确认，命令行显示：

指定土石方计算表左上角位置:

点取插入土方计算表的左上角

总挖方=XXX.XX 立方米,总填方=XXX.XX 立方米。

至此，二断面线间土方计算已完成了。

结果如图 8-37：

图 8-37 二断面线间土方计算成果表

8.2.3方格网法土方计算

由方格网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，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，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。

系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高

程点内插得出其高程），取平均值与设计高程相减。

然后通过指定的方格边长得

到每个方格的面积，再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。

方格网法简便直

观，易于操作，因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。

用方格网法算土方量，设计面可以是平面，也可以是斜面，还可以是三角网，

如图 8-38 所示。

图 8-38 方格网土方计算对话框

1、 设计面是平面时的操作步骤：

●用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。

因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的

精度。

●选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。

●命令行提示：

“选择计算区域边界线”；选择土方计算区域的边界线

（闭合复合线）。

●屏幕上将弹出如图 8-38 方格网土方计算对话框，在对话框中选择所需

的坐标文件；在“设计面”栏选择“平面”，并输入目标高程；在“方

格宽度”栏，输入方格网的宽度，这是每个方格的边长，默认值为 20

米。

由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高。

但如果给的值太

小，超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的。

●点击“确定”，命令行提示：

最小高程=XX.XXX ,最大高程=XX.XXX

总填方=XXXX.X 立方米, 总挖方=XXX.X 立方米

同时图上绘出所分析的方格网，填挖方的分界线（绿色折线），并给出每

个方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方。

结果如图 8-39 所示。

图 8-39 方格网法土方计算成果图

2、设计面是斜面时的操作步骤：

设计面是斜面的时候的，操作步骤与平面的时候基本相同，区别在于在方

格网土方计算对话框中“设计面”栏中，选择“斜面【基准点】”或“斜面

【基准线】”

如果设计的面是斜面（基准点），需要确定坡度、基准点和向下方向上一点

的坐标，以及基准点的设计高程。

点击“拾取”，命令行提示：

点取设计面基准点:

 确定设计面的基准点；

指定斜坡设计面向下的方向:

 点取斜坡设计面向下的方向；

如果设计的面是斜面（基准线），需要输入坡度并点取基准线上的两个点以

及基准线向下方向上的一点，最后输入基准线上两个点的设计高程即可进

行计算。

点击“拾取”，命令行提示：

点取基准线第一点:

 点取基准线的一点；

点取基准线第二点:

 点取基准线的另一点；

指定设计高程低于基准线方向上的一点:

 指定基准线方向两侧低的一边；

方格网计算的成果如图 8-39。

3、设计面是三角网文件时的操作步骤：

选择设计的三角网文件，点击“确定”，即可进行方格网土方计算。

8.2.4等高线法土方计算

用户将白纸图扫描矢量化后可以得到图形。

但这样的图都没有高程数

据文件，所以无法用前面的几种方法计算土方量。

一般来说，这些图上都会有等高线，所以，CASS7.0 开发了由等高线

计算土方量的功能，专为这类用户设计。

用此功能可计算任两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。

由于两条等高线所围面积可求，两条等高线之间的高差已知，可求出这两

条等高线之间的土方量。

●点取“工程应用”下的“等高线法土方计算”。

●屏幕提示：

选择参与计算的封闭等高线 可逐个点取参与计算的等高线，

也可按住鼠标左键拖框选取。

但是只有封闭的等高线才有效。

●回车后屏幕提示：

输入最高点高程：

<直接回车不考虑最高点>

●回车后：

屏幕弹出如图 8-40 总方量消息框；

图 8-40 等高线法土方计算总方量消息框

●回车后屏幕提示：

请指定表格左上角位置：

<直接回车不绘制表格> 在

图上空白区域点击鼠标右键，系统将在该点绘出计算成果表格，如图

8-41：

图 8-41 等高线法土方计算

可以从表格中看到每条等