基于Civil 3D的某山区复杂地形场平工程的土方量计算

昂 龙，李大华，宋辰辰，韩 炎

(安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥 230601)

关键字：土方量；Autodesk Civil 3D；曲面；计算；评估

0 引言

土方工程是土木工程施工的先导过程[1]。由于它具有工程量大、施工条件复杂和不可确定因素较多等特点，因此制定经济合理的施工方案对保证工程施工质量、工期、安全和降低工程成本的意义重大，而准确计算土方工程量是制定土方施工方案的前提[2]。现今如Arc GIS、南方测绘的CASS，虽说增加了计算土方量方法的多样性，但对于一些数据的筛选、添加和删除以及结果的输出还或多或少的存在些不足[3-4]。

Civil 3D是由Autodesk公司推出的能进行土木工程道路设计与计算土石方量的精确制图软件，该公司在2004年发布的软件Autodesk Civil 3D 2004中所有的对象都是动态联系的，并且在设计过程中若有数据的变更，在最终的输出结果中会有体现。同时在2011年，美国加利福利亚运输局就宣布将Civil 3D软件作为州内道路设计的工具[5]。在我国，基于Civil 3D的土方施工工程也都应用广泛[6-10]。

1 土方工程量计算的一般方法

传统的土方工程量计算方法有D T M法、方格网法和横断面法，不同的方法可以应对不同的计算要求[11]。

1.1 DTM（Digital Terrain Model）法

DTM（数字地形模型） 常通过TIN（Triangulated Irregular Network不规则三角网） 法构造三角网建立。DTM法通过将各个高程点连成一个个小的三角进而生成一张不规则的三角网，使需要计算的地形曲面分解为多个或者无数个三角锥。这些三角在实际中分为三种情况，一种是全填方，一种是全挖方（见图1，h1、h2为挖方或者填方高度），最后一种是既有填方又有挖方（见图2，h1、h2、h3为挖填方高度）。……