[發明專利]不良地基道路的有效土方量計算方法

在審

• 申請號: 202010538182.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111783193A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 徐寧;李印冬;趙建立;謝非
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/05
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

本發明公開了一種不良地基道路的有效土方量計算方法，本方法收集道路位置及勘測數據，獲取地形高程數據，建立道路原始地形曲面及道路設計模型，生成初始路基橫斷面圖；道路施工后獲得施工區域高程數據，將施工后高程數據替換原始地形曲面高程數據，建立修測地形曲面，并替換道路設計模型中的原始地形曲面，生成修測路基橫斷面圖，按同樁號生成路基橫斷面比較圖，計算原始地形地面線與修測地形地面線之間的有效挖填土方面積，根據不良地質的標示計算土方清淤面積和片石填埋面積；按橫斷面面積和相鄰橫斷面長度計算有效挖填土方量以及不良地質的清淤和填埋工程量。本方法提高道路土方量計算的科學性和合理性，為預算和結算提供有效、可靠的依據。

技術領域

本發明涉及道路工程技術領域，尤其涉及一種不良地基道路的有效土方量計算方法。

背景技術

現行道路土方量的計算或確定方法多種多樣，但大多數土方量計算過程中考慮的因素較為單一，導致計算結果誤差較大，難以推廣使用。比如道路工程中較為常用的兩種土方量確定方式為：1)道路工程在設計過程中，根據勘測資料和技術參數的設置，確定的土方量；2)施工過程中產生的實際土方量。設計土方量受勘測資料、技術參數、設計軟件和設計人員經驗等多因素的影響，導致土方量與實際情況存在較大誤差。而實際土方量由于施工過程中發生的超填和超挖等也將導致土方量結果難以讓人置信。且上述兩種土方量確定方式操作繁瑣，效率低，準確度差，嚴重影響道路工程的預算和結算。所以，合理的挖、填方量計算范圍以及計算精確度等對道路土方量計算結果的準確度影響非常大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種不良地基道路的有效土方量計算方法，本方法克服傳統道路土方量計算方式的缺陷，提高道路土方量計算的科學性和合理性，提高計算精度及作業效率，為道路工程的預算和結算提供有效、可靠的依據。

為解決上述技術問題，本發明不良地基道路的有效土方量計算方法包括如下步驟：

步驟一、收集整理道路位置數據、道路施工圖以及地質勘測數據；

步驟二、獲取道路施工區域的地形高程數據，通過BIM道路設計系統識別高程點或等高線，建立道路原始地形曲面；

步驟三、根據道路施工圖在原始地形曲面上建立道路設計模型，并生成初始路基橫斷面圖；

步驟四、依據道路施工圖進行施工，對施工后的施工區域進行測量，獲得施工后施工區域內的高程數據；

步驟五、將施工后的高程數據替換原始地形曲面的高程數據，沒有施工或不在施工區域內的地形曲面高程數據不予替換，并采用BIM道路設計系統識別替換后的高程數據，建立修測地形曲面；

步驟六、將道路設計模型中原始地形曲面替換成修測地形曲面，并生成修測路基橫斷面圖；

步驟七、根據初始路基橫斷面圖和修測路基橫斷面圖，按同樁號生成路基橫斷面比較圖，其中路基橫斷面比較圖中包含了原始地形地面線和修測地形地面線；

步驟八、設定以路基坡頂到坡腳為土方計量邊界，挖方以設計高程及以上為有效邊界，填方以設計高程以下為有效邊界；

步驟九、計算所有的路基橫斷面比較圖中原始地形地面線與修測地形地面線之間，以及施工區域內的有效挖、填土方面積；

步驟十、根據地質勘測數據和道路施工圖上不良地質的標示，確定不良地質處理方案，若采用不良土質換填，則在路基橫斷面比較圖中根據清淤深度和填埋片石的深度分別計算出土方清淤面積和片石填埋面積；

步驟十一、根據相鄰路基橫斷面的有效挖、填土方面積，按照式(1)計算有效挖、填土方量；

V_{挖、填}＝∫∫f(x，y)dxdy×∫f(x，y，r)dx (1)