南方CASS土方量计算.docx

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南方CASS土方量计算

第七章CASS5.0在工程中的应用

本章主要讲述CASS5.0在工程中的应用,其中包括基本几何要素的查询、土方量的计算、断面图的绘制、公路曲线设计、面积应用以及如何进行图数转换。

7.1基本几何要素的查询

本节主要介绍如何查询指定点坐标，查询两点距离及方位，查询线长，查询实体面积。

7.1.1查询指定点坐标

用鼠标点取“工程应用”菜单中的“查询指定点坐标”。

用鼠标点取所要查询的点即可。

也可以先进入点号定位方式，再输入要查询的点号

说明:

系统左下角状态栏显示的坐标是迪卡尔坐标系中的坐标，与测量坐标系的X和Y的顺序相反。

用此功能查询时，系统在命令行给出的X、Y是测量坐标系的值。

7.1.2查询两点距离及方位

用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询两点距离及方位”。

用鼠标分别点取所要查询的两点即可。

也可以先进入点号定位方式，再输入两点的点号。

说明：

CASS5.0所显示的坐标为实地坐标，所以所显示的两点间的距离为实地距离。

7.1.3查询线长

用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询线长”。

用鼠标点取图上曲线即可。

7.1.4查询实体面积

用鼠标点取待查询的实体的边界线即可，要注意实体应该是闭合的。

7.2土方量的计算

7.2.1DTM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法土方计算共有两种方法，一种是进行完全计算，一种是依照图上的三角网进行计算。

完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标计算”和“根据图上高程点计算”两种方法；依照图上三角网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”菜单下的“DTM法土方计算”子菜单中的“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。

请输入边界插值间隔（米）:

边界插值间隔设定的默认值为20米。

●屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框，在对话框中选择所需坐标文件。

●提示：

平场面积=XXXX平方米注：

该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。

平场标高（米）:

输入设计高程。

●回车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7-1所示。

●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，CASS5.0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7-2所示。

图7-1填挖方提示框

图7-2填挖方量计算结果表格

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。

请输入边界插值间隔（米）:

<20>边界插值间隔的设定的默认值

为20米。

●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。

●提示：

平场面积=XXXX平方米

平场标高（米）:

键入设计高程

●回车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7-1所示。

●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，CASS5.0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7-2所示。

3.根据图上的三角形计算

●对用上面的完全计算功能生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果符合实际地形。

●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。

7.2.2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。

即道路断面法土方计算和场地断面法土方计算。

二者的计算方法有较大差异。

首先讲道路的断面法土方计算。

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”，CASS5.0提供了四种生成里程文件的方法，如下图：

图7-3生成里程文件菜单

1．由图面生成

●在图上用复合线绘出道路纵断面线和每一个横断面线。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由图面生成”。

●屏幕上弹出“输入高程点数据文件名”的对话框，来选择高程点数据文件。

这个文件是原始数据文件。

●屏幕上弹出“输入横断面数据文件名”的对话框，来命名断面里程数据文件。

这个文件将保存要生成的里程数据。

●提示：

输入断面线上插值间距（米）:

输入断面线上插值距离。

这个值决定了在横断面上隔多远取一次样，值越小，取的值越多，越忠实于原地形，但数据量会大很多，也会影响计算速度。

一般取10。

请选择：

（1）横断面

（2）纵断面<1>如果要做纵断面，选2，默认是横断面

指定区域边界：

指定中桩线：

输入起始横断面里程:

<0.0>输入第一个断面的里程，根据实际情况输入，默认里程从0.0开始

选择第1条断面线:

用鼠标点取断面线。

如果点取的断面线不是复合线，系统将一直提示这条信息，不会出现下一步的提示，直到用户选择正确的断面线。

选中断面线后，在断面线的起点和终点将先后出现如下的对话框：

对话框的左上角首先自动定位在选中的横断面起点，输入设计高程回车后，对话框自动移动到该断面线的终点，等待用户输入设计高程。

●一个断面的操作结束

提示：

选择第2条断面线:

输入另一条断面线，直到所有的断面都操作完毕。

2．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”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“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。

3．由纵断面生成

这个功能给用户提供了一种简便的方法。

用它生成里程文件，速度是这四种方法中最快的，只要展出点、绘出纵断面线，就可以在极短的时间里生成所有横断面的里程文件。

但是，凡事有利必有弊，如果外业采集的点密度和分布不能满足要求，用这种方法生成的里程文件准确度较低。

●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由纵断面生成”。

●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。

●屏幕上弹出“输入坐标数据文件名”的对话框，来选择坐标数据文件。

这个文件是原始坐标数据文件，将用来生成的里程数据。

●屏幕提示：

请选取纵断面线：

用鼠标点取所绘纵断面线

●屏幕提示：

输入横断面间距：

（米）<20.0>输入每两个横断面的间距。

断面间距默认值为20米。

因此，由纵断面生成的里程文件里面，所有的横断面是等间距的。

●屏幕提示：

输入横断面线上点距：

（米）<5.0>输入横断面上取样点的间距。

默认值为5米。

此值越小，单位长度的横断面线上取样次数越多，如果外业数据合理，这将导致生成的里程文件准确度增加。

但是，如果外业数据不足，单纯减小采样间距是没有实际意义的，只会增加里程文件的大小。

●屏幕提示：

输入带状区域的宽度：

（米）<40.0>输入每个横断面的长度。

注意：

每个横断面都被纵断面平分成两部分，左右相等均为给定值的一半。

●系统自动根据上面几步给定的参数在图上绘出所有横断面线，同时生成每个横断面的里程数据，写入里程文件。

通常，用这种方法生成的里程文件都需要对断面重新进行编辑修改，以满足实际需要（详见第三步）。

4．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，生成里程文件还有第五种方法，那就是：

手工输入。

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”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“道路断面”。

如图7-4：

图7-4道路断面计算子菜单

●点击后弹出对话框，道路的所有参数都是在这个对话框中进行设置的，如图7-5：

图7-5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。

●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，屏幕提示：

横向比例为1：

<500>输入绘制断面图的横向比例

纵向比例为1：

<100>输入绘制断面图的纵向比例

请输入隔多少里程绘一个标尺（米）<直接回车只在两侧绘标尺>

系统根据上步给定的比例尺，在图上绘出道路的纵断面，然后提