土方平衡设计要点介绍 技术难点解析全.docx

土方平衡设计要点介绍技术难点解析土方平衡是变电工程设计中必不可少的一项工作内容。通过优化土方平衡设计，能够显著提升变电工程的建设效率，优化建设过程，保证工程建设的质量。为了更加合理地应用土方平衡技术，需要具体分析土方平衡技术的原理、种类以及特点，做好方案的合理设计，从而保证设计结果能够更好地服务于变电工程的建设。土方平衡的特点和优势土方平衡，就是在场地平整改造过程中，计算出场地高处需要挖出的土方量和低处需要填进的土方量，使挖填量基本保持一致，从而保证工程用/余土量最少，确定好场地的设计标高，以实现对土地的合理应用，提升投资的经济效益，缩短工程工期。1.1场地标高设计合理为满足各建构筑物建设的需要，在原始地形改造的过程中必须确定合适的场地平整标高，以有效进行规划设计。标高设计不合理，将会导致挖方量和填方量相差过大，增加建设成本，延长工程建设周期。以挖填方量自平衡为原则的基础上确定的场地标高，既减少了对空气环境的破坏，又有利于水土的保持。1.2节约工程资金成本土石方平衡分析会综合考虑土方的使用，通过创建挖填平衡机制，来降低土方的挖填费用和运输费用，很大程度上降低了工程投资的成本。1.3缩短工程工期工程工期对于一个项目工程的建设十分重要，通过对土石方平衡的精准计算，可以合理安排土石方工作的开展计划，有效避免由于机械、人员及天气等外界因素造成的工期延后，很大程度上实现了工期的缩短。1.4有利于环境保护土石方平衡强调在原有地形基础上，合理对土地展开利用，减少土方的重复挖填及运输，减少了对环境的压力，起到环境保护的作用。土方平衡设计技术条件2.1土方平衡分析流程TIN地形创建建立高精度的数字地形，是土方平衡计算的基础；利用实测地形地貌所获取的碎部点、特征点的原始数据进行三角构网，从而对地表建立三维模拟。由高程点连接成的三角网，没有降低数据精度，能较好的反映地形变化情况。规划平整区域平整区域的规划是为了满足变电站建设，而进行的自然地形改造，把场地处理成接近于自然地形的一个或者多个缓坡向的平整面。土石方迭代计算结合区域地形分析，找出场地最高点和最低点，将平均标高作为第一次的土石方计算依据，得出挖方量及填方量；随后分析第一次计算结果，以挖填方量基本保持一致的原则，判断计算结果是否满足要求，不满足时则根据工程用土或余土量，判断下一次计算时的平整高度；经过多次反复迭代计算，得出挖填量最小的平整标高，输出计算结果。2.2土石方计算方法DTM法（不规则三角网法）DTM法是根据实地测量的高程点坐标（X,Y,Z）和设计高程，通过生成不规则的三角网，使数字地形形成了由三角锥组成的集合，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。不规则三角网（TIN）是数字地面模型DTM表现形式之一，该法利用实测地形碎部点、特征点进行三角构网，对计算区域按三棱柱法计算土方。相对于规则格网，不规则三角网具有以下优点:三角网中的点和线的分布密度和结构完全可以与地表的特征相协调，直接利用原始资料作为网格节点；不改变原始数据和精度;能够插入地性线以保存原有关键的地形特征；能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表的特征表现得很真实等。因此利用TlN算出的土方量就大大提高了计算的精度。三角网法计算原理：根据各角点施工高度的不同，零线（即方格边上施工高度为零、不填不挖的点的连线）可能将三角形划分为两种情况：三角形全部为挖方或全部为填方以及部分挖方和部分填方。方格网法方格网法是通过生成多边形方格网，并根据实地测量的高程点坐标（X,Y,Z）和设计高程，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。对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。这种方法是通过实测资料将场地划分成若干个正方形格网，然后将高程值内插到每个正方形顶点，从而通过计算所有四棱柱的体积，求和得出总的土方量。注：a一一方格网的边长,m；b、c零点到一角的边长,m；hl,h2,h3,h4方格网四角点的施工高程,m,用绝对值代入;h一一填方或挖方施工高程的总和，m,用绝对值代入；V挖方或填方体积,m。本表公式是按各计算图形底面积乘以设计高程而得出的。