断面法和excel相结合在快速计算渠道土方中的应用.doc

断面法和Excel相结合在快速计算渠道土方中的应用孙站红①杨光②河南濮阳县水利局河南濮阳457100摘要：把测量的用于计算渠道断面土方的数据，快速准确的绘制到图纸上， 利用断面法并结合Excel的快速计算功能快速、准确、简便的计算出渠道土方，木文作者结合工作经验介绍该法在渠道土方快速计算土方的实用技巧关键词：断面法；Excel表格；渠道土方；快速计算引言：在水利工程建设中，尤其是河道清淤工程建设中，如渠道设计、防洪 堤设计、排水沟道设计等，都需要进行土方量计算计算土方量计算是工程设计、 建设的一个重要组成部分，也是工程建设中较繁琐的一道工序在计算机信息技 术快速发展的今天，利用GPS控制测量技术，结合CAD软件可以快速精确的计 算渠道土方，但在实际的应用中，运用断面法结合Excel仍不失为快速计算狭长 渠道土方的好方法木文将围绕水利工程渠道测量数据处理及断面图绘图、计算 的各项准备工作、Excel表格计算运用等方面出发，介绍断面法与Excel结合计算 土方工程量方法的具体应用1. 方法运用及步骤？1.1横断面距离划分按照施工设计的精度要求,一般沿渠道纵断面每50m或100m （異体数值根 据不同的设计精度要求而定）划分需要测绘的断面尺寸，测量记录的数据要求能 够表现最接近真实断面的断面控制高程点，根据渠道位置在记录簿上按顺序记录, 为在记录过程中避免数据混淆，给后来的绘图和土方计算增添障碍，一般选修渠 道左岸河U为零点位置，这样按顺序记录数据不至引起次序混淆。

1.2断面法绘图的准备为使绘图方便和计算结果的量取方便，我们一般选取现成的米厘格纸，根据 工程设计需要选取纵横比例将实测地面横断面数据点采用数格绘制在米原格纸 上，量取米厘格纸上绘制地面渠道实测点线与设计断面线所包围的挖、填面积， 据此计算出一个横断面土方量（包括挖方、填方等），计算两相邻断面的平均挖、 填面积的平均值乘以两断面间的距离即得相应渠段土方工程量1.3 Excel表格参数设计对于一条几公里乃至几十公里的渠道来说，逐个断面地用手算，然后手工复 核断面土方不但工作量大，而且误差大，工作效率极低；Excel是具冇强大的数 据计算与分析功能的电子表格软件，设计好软件土方计算公式，在设计的一套表 格上相互形成勾稽关系完成计算，只要在当前工作表的活动单元格里输入正确的 计算公式，就会立即计算出断面的实际土方2. 快速计算渠道土方工程实例2.1断面基础数据牛寨干渠位于河南濮阳西南部，该渠长12.4KM,渠深2.62米，内坡1:2.0, 纵坡1/5000—1/6500;该渠道为该县南部两个乡镇的主要灌溉渠道，根据清淤施 工的精度要求，利用水准仪沿渠道纵向测出渠道的平距和高程2.2绘制断面图选定相应的纵横比例尺，如纵比1: 50、横比1: 200的比例，纵向（即 高程）是1 : 50, 0.5m即为10mm；横向（即桩号）是1 : 200, 2m即为10mm。

根据渠道的实测平距Ll、L2…Ln和高程hl、h2…hn相对应的纵横坐标（Llhl、 L2h2…Lnhn）标注在米厘格纸上，然后用线段依次连接形成渠道实测点线；在绘 制好的图形根据设计绘制出设计渠底线，把原先梁道根据相应比例绘制的标准断 面按照中心线或控制桩重合，渠底一致的原则标注到图纸上，这样就形成渠道实 测点线与设计断面线所包围的挖、填面积，利用图形互补和微积分的原理进行图 形计算，如本例的图上lOmmXIOmm的图形面积实际面积就是1.0 m22.3 Excel编程计算2.3.1利用Excel软件建立一个工作薄bookl，在单元格中输入以等号作为7T 头计算公式，Excel的计算功能会立即在该单元格中显示计算结果，工作表sheetl 活动单元格里输入的计算公式，编辑栏里显示具体公式，且可供编辑与修改公 式可以引用同一工作表的、冋一工作薄不冋工作表中的或者其它工作薄的工作表 中的单元格在一个公式中可以包含有各种运算符、常量、变量、函数、以及单 元格引用等在Excel工作表中做好的设计开挖线高程、设计渠底高程、设计堤顶 高程和挖、填方等测量成果数据2.3.2在工作薄的工作表中依次输入序号列、桩号列、平均断面列、距离列、 土方列并在相应序列依次输入序列号、实测地面线的桩号，相对应的断面面积。

纵断面上对应于各桩号的实测地面高程H地、设计开挖线高程（这里即渠底高 程）H挖，横断面上渠道底宽bl、渠道上口宽b2、渠深h渠、内坡ml、外坡 m2、左岸堤顶宽B1,左岸堤顶宽B22.3.3由于梁道设计的过水断面和渠道沿线地面的相对位置不同，即断面挖填 深度不同，渠道断面可分为全挖方断面、半挖半填断面和全填方断面三种断面类 型设渠道断面开挖深度为h,这里h = H地-H挖当h<O吋，为全填方断 面；当0 < h < h渠吋，为半挖半填断面；当h渠< h时,为全挖方断面设 任意断面挖方断面面积为A挖、填方断面面积为A填，则其挖、填断面底面 面积公式分列如下：①h<O吋，全填方断面情况下的挖、填断面底面面积 公式：A挖=0 ;众填=（Bl+B2+b2+m2*（h 渠-h＞） *（h 渠-h）- （bl+ml*h 渠） *h渠；②0<h<h渠吋，半挖半填断面吋挖、填断面底面面积公式：A 挖=（bl+ml*h ） *h ；八填=（Bl+B2+（ml+m2）*（h 渠-h）） *（h 渠-h）③ h 渠<h吋，全挖方断面，其挖、填断面底面面积公式：众挖=（bl+ml*h渠） *11渠+ （Bl+B2+b2+m2*（h-h 渠））*（h - h 渠）；A 填=0。

2.3.4当两相邻断面的性质确定之后，就可计算两断面之间的挖、填方工程量 根据相邻断面可组合三种类型：①两断面均为填方；②两断面均奋填方和挖方; ③两断面均为挖方当两断面均为挖方或填方时，这吋可直接采用平均断面法公 式；这吋如直接采用平均断面法，挖方和填方的计算结果都会偏大因为该法假 定挖方（或填方）是从另一断面起逐渐由挖填相交的0断面增大到该断面的数值 而实际情况是，挖方（或填方）为0断面是在两桩号之间的某一位置为了得出0 断面的位置，我们可用线性内插法求出0断面的位置，最后分别用平均断面法计算挖，填方的工程量当一断面既有填方又有挖方，而另一断面为全填方或全挖 方：先计算两断面性质相同的部分，其计算方法与情况之一相同，冋质断面计算 的最大面积与非同质断面的相应面积相同，距离为两断面之间的距离，后计算其 余部分，其计算方法与半挖半填断面情况相同，即先求0断面的位置，再分别计 算填、挖工程量，最后将两部分相加即得到我们所求的结果3. 结语利用断面法绘制渠道断面方法简便快捷，利用Excel软件代替手工计算速度 快、计算精度高等诸多优点，断面法结合Excel快速计算渠道土方，使繁杂的土 方计算走上公式化、程序化；断面法和Excel软件相结合大幅度降低工程技术人 员的劳动强度，提高了计算速度，在很大程度上提高了工作效率，提高了经济效 益，此方法对Excel软件应用与推广也具有一定的积极意义。

作者简介：孙站红，男，1976-,助理工程师，河南省濮阳县水利局) 参考文献：？[l]Excel软件自动计算土方量的应用方法[」].河北水利，2006.5[2】现代测绘基准体系在区域性测绘中应注意的问题[」].科技创新导报，2011 (13) ?[3】平均断面法计算渠道土方量的本质缺陷及改进西北农林科技大学学报 2004年9期.。