断面法计算土石方工程量软件的开发与应用

断面法计算土石方工程量软件的开发与应用

【摘要】本文主要叙述了断面法自动计算土石方工程量软件的设计过程、功能以及在生产中的应用情况。

【关键词】断面计算软件土石方量应用 1前言

随着我国经济建设的快速发展和产业结构的调整，城镇化进程日新月异，国家对基础设施建设的投资力度不断加大，在诸如城市轨道交通、高速铁路、江河流域治理、新城区（港区）的开发建设等工程中，土石方工程占有极其重要的地位。如何快速、准确地计算出土石方工程量就显得尤为重要。如果仍采用传统手工的、割裂的展点与计算手段，既影响土石方工程量计算的精度，又不能满足客户快速应用的需要。为此，我们在实践中，将计算机信息处理的先进技术运用于生产中，从断面数据的采集、处理、断面图绘制、断面面积计算、方量计算、成果表及成果图的输出打印实现了一体化、自动化。具体过程表述如下，与同行们共同探讨。

2软件设计过程

根据实际工作需要，满足不同属性结构断面的组合，对土石方工程量计算实现从断面数据采集到成果输出打印形成一体化、自动化的要求，在程序设计过程中采用了以下几方面的技术应用，具体实施步骤如下：

2.1语言选择

目前，基于Windows操作系统下的应用程序开发工具比较多见，如VisualBasic、VisualC++等。而VisualBasic相对于VisualC++来说，更具有通俗易懂、简单易学、可视化程度高、且对硬件环境要求低等特点，受到非专业编程人员的青睐。因此，我们以VisualBasic作为本次软件编写的语言。其硬件环境及配置为：常用计算机，标准VGA显示器，HP450C或以上型号绘图仪；软件环境为：WindowsXP或以上版本的操作系统、VisualBasic6.0或以上版本。

2.2界面菜单功能设置

为增强软件对各个操作过程及不同应用内容的适应性，在软件界面顶部以下拉菜单形式设置了多功能菜单项。简单易读，操作方便。只要将断面数据以普通文本编辑的形式编辑完毕后，点击相应功能菜单项即可显示(输出)不同成果内容。菜单设置如图1。

图1

2.3断面数据输入

断面数据一般可有两种属性的数据形式，一种为原地面断面数据，另一种为设计断面数据（或现地面断面数据）。原地面断面数据的采集可以在野外实地观测取得，亦可在适于现状地形现势性的基本比例尺地形图上内插求得。设计断面数据一般可在工程设计部门提供的相关图纸上取得，如《道路平面图》、《路面结构图》、《道路标准横断面图》、《道路纵断面图》以及其他相关设计说明等。设计断面数据格式一般可由两种形式组成：一种为标准设计断面（如各种属性结构的宽度、材料厚度、道路横向坡度等均相同），另一种为非标准设计断面（如各种属性结构的宽度、材料厚度、道路横向坡度等均不同）。断面数据的输入有两种方法：①点击“数据处理”下拉菜单“断面数据输入”（如图2），按顺序依次输入断面数据；②用一般的文本编辑器编辑，编辑时必须按照其特定的数据格式。用文本编辑器编辑时容易出错，故推荐第一种输入方法。

图2

2.4断面数据的保存与修改

原地面断面数据与设计断面数据按软件规定的数据格式编辑完成后，即可与原始的相应两种断面数据进行校对，若有输入错误，可在相应的文本编辑器中随时进行修改。确认每个断面的断面数据全部编辑正确无误后，即可以文本文件形式进行保存。文件名的设定和保存位置可根据自己的习惯任意取名与存放，使用方便。

2.5断面图绘制

在2.4形成的断面文件基础上，即可执行“工程设置”下拉菜单（如图3）中的“图纸大小”设置最终出图的高度和宽度；“绘图比例”可以设置所绘制的断面图的纵、横向比例尺；“格网绘制”项绘制断面图的格网（厘米网、毫米网任选）。然后执行“断面绘制”下拉菜单（如图4）中的“打开原现面数据文件”；“绘制断面图数据处理”；“绘制第一页断面图”；“绘制下一页断面图”等一系列相应功能子菜单，直至绘制完所有断面图为止。图幅大小可任意调整，并绘有格网线，图面清晰，便于检查。表头、表尾注记齐全，图文并茂，清晰美观。浏览界面如图7。

图3图4图5

2.6断面面积与方量计算

在断面数据编辑完成保存后，即可执行“数据处理→计算预处理”（如图5）。

然后打开原地面断面数据文件与设计断面数据文件，并弹出相应对话框，并根据实际工作中对土石方工程量计算的各项要求，选择相应功能项即可。若为标准设计断面，可不进行设计断面数据格式转换，否则必须进行非标准设计断面数据格式的转换。此项操作仅需点击程序中相应菜单项既可由计算机自动完成非标准设计断面数据格式的转换，转换工作十分方便。同时进行方量计算时的放坡（土方计算时甲方要求的填、挖方的坡度）编辑，此时可执行2.5断面绘制菜单项，检查放坡线是否与断面线相交，若不相交，则重新采集断面数据，直至放坡线与断面线相交为止，这样才能解算出各个断面的填、挖方面积。然后执行图4下拉菜单中的“断面面积计算”、“断面方量计算”子菜单，软件便可根据原地面与设计面断面数据文件自动进行叠加组合；绘制填、挖方范围；计算出各个断面的填、挖方区域面积和相临断面之间的填、挖方方量；生成“面积文件”、“方量成果表文件”等，并可点击“文本输入”菜单（如图6）的相应菜单项编辑“计算说明”。计算说明是指：原地面线、设计面线的线型说明，原地面断面数据的来源，设计面断面数据图6的来源，放坡坡度等的说明。

图6

2.7成果图输出与打印

断面图生成后，便可编辑工程名称、计算单位、绘图者、计算者以及计算日期等。

图7

浏览确认无误后，可与绘图仪连接通讯，点击的“文件”菜单中“打印”菜单项（如图7），一幅清晰美观、项目齐全的“土石方工程量计算图”便由绘图仪绘制完成（如图8）。“文件”菜单中的“新建”是建立新的项目，“打开”是打开以前做过的项目，“保存”是存储当前正在运行的项目。另外，计算说明、方量成果表是以文本和表格形式保存的，执行相应的菜单项即可打印出来。至此一个项目的土石方计算成果便可完成。

图8

3投入生产中的应用情况

该软件编制完成后，便投入试运行，针对软件中存在的不足之处，在生产应用中进行了修改与完善，现已正式投入使用。我单位利用该软件先后成功地完成了深圳市龙岗区坂雪岗工业区“发扬路”、“发扬西路”、“三号路”等，深圳市龙岗

区“宝荷路”、“龙岗镇十五号路”、“中心城路网规划”、“宝龙工业城路网规划”等多项土石方工程量的计算任务。使用效果良好，计算速度快，工作效率高，降低了劳动强度，使内业检查工作量大大减少，只需检查原始断面数据的正确性，便完全能够保证成果成图的质量，为工程建设单位提供了准确可靠、快速优质的成图成果资料。为我单位立足于经济特区提供了强有力的技术保障，同时也为单位创造了可观的经济效益。

4结束语

该程序经过生产的使用与完善，完全可以实现从断面数据采集到成果输出打印的自动化、一体化。与传统计算方法相比有以下优点：减少了测绘工作的中间环节，能完全消除过程中的人为误差；计算精度高，成果可信度高，成果合格率100%；节约三分之二的时间，提高了土石方计算的工作效率；界面友好，便于操作；最终的土方石计算图及土方报告清晰、美观；适应今后的发展趋势，可以广泛地应用于专业性土石方工程量计算生产中。

参考文献：

[1]《轻松编程VisualBasic6.0》，人民邮电出版社，1999年3月

[2]《土石方计算若干规定》，深圳市规划国土局龙岗分局，1999年

丁永昌（1959-）男、55岁，河南省鹿邑县人，工程师，从事测绘技术管理工作。