利用土方计算软件FastTFT进行快速计算土方的流程

土方量计算是场地平整工程中一项很重要的工作，场地平整工作完全围绕土方量的计算进行。本文仅以在设计工作中对竖向设计的检验以及土方施工图绘制过程中，采用计算机辅助快速实现的方法进行探讨。
文中采用的土石方计算软件是由杭州飞时达软件公司出品的 土方计算软件(FastTFT)，所以有必要对软件所采用的土方量计算方法进行简要的介绍。土方计算软件(FastTFT)，所拥有的土石方计算方法有方格网法、三角网法、断面法、道路断面法和田块法五种土方计算方法。方格网法适用于地形变化连续的地形情况该方法模型简单，易于实现，且精度较高；三角网法用的是三角棱柱的算法，三角网法适合地形比较小，离散点很密集的情况；断面法主要用于公路土方计算和区域土方计算，FastTFT中的断面法主要是进行区域土方计算，适应地形为山地及高差比较大的地方；道路断面法则是适用于专门的道路土方计算；田块法适用于地形变化不连续的地形情况，如农田(梯田)规整规划。几种方法各有各的长处，但是以方格网法的应用最广，地形适应性强，本文采用的方法是方格网法运用FastTFT进行快速土方计算的方法。

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1、原始地形数据的输入
土方计算的原理就是将原始地形空间数据所形成的计算范围上的区域与设计标高的空间数据所形成的计算范围上的区域进行比较得出的差值就是土方计算的结果。FastTFT中计算土方首先要输入原始地形的空间数据，也就是将地形图上离散的测点或等高线(也可二者均有，更为准确)的数据输入计算机。输入的数据经由FastTFT软件进行处理后便形成了原始地形的一个虚拟的面域空间区域。在数据输入时有两种情况：①原始地形离散点和等高线是通过全站仪等电子仪器获取的，可以直接通过软件附带的方式进行数据文本向空间离散点的转换，通过转换的离散点直接形成原是地形数据；② 由于获取数据的来源关系，原始地形离散点和等高线很可能仅仅是一些平面上的点和线或仅有部分关键点标注有高程值或某条等高线标注有高程值，而其余绝大多数的离散点和等高线本身并没有电子空间数据赋值的，则需要进行手动的对其加以赋值，从而形成原始地形空间数据。FastTFT软件本身带有对离散点进行将标注文字批量转化为高程点高程值以及对等高线进行批处理赋值的方法，也可对离散点和等高线进行单独赋值，方便手动输入数据，减少工作量。
需要强调的是，原始数据在测绘阶段需要保证数据采集范围要大于土方计算范围，这样所形成的原始地形空间数据能保证在计算区域内的原始地形尽可能的符合实际情况，在计算中能够保证更为精确。另外，由于涉及的数据量大，在数据输入和转换，尤其是手动进行数据输入操作时较容易产生错误；为了保证计算结构的准确性，首先要确保所输入的数据应当准确无误。因此，FastTFT软件提供了离散点和等高线的检查，用以辅助计算人员检查数据的准确性。
2、根据竖向设计输入设计地形数据
竖向设计中用于进行场地设计地形数据输入的内容一般情况下有控制点的位置和标高、坡向、坡度、场地标高。若总平和竖向设计均采用FastTFT进行，则设计地形的场地道路已有赋值，在这里不讨论。要说明的是，本文所探讨的快速方法，可以实现在总平和竖向设计并非采用笔者所用FastTFT软件的基础上而进行。那么，在计算之前，需要对竖向设计进行赋值，用以形成设计地形数据。笔者采用的快速方法是，全部以等高线的形式赋值。以一段直线道路为例：竖向设计中确定了直线段道路的始末控制点的位置和标高、道路的宽度。快速计算时，以道路宽度为等高线长度，从标高较高的一个控制点开始，沿道路像标高较低的另一个控制点采用一个合适的等高线距离依次递减等高线标高布置等高线，直到标高相对较低的另一个控制点。
3、确定计算范围，划定区块
计算前，需要根据计算范围划分计算区块。根据计算要求的不同，划分的区块也不同，处理的方法也不同。值得注意的是，如果出现环状的计算区域，由于软件的问题，在计算范围划定时，需要将环形区域进行适当的处理使其变成一个单一的封闭区域才能使得计算顺利进行。
4、布置方格网
方格网以一定的角度和大小布置在计算区域范围内。为了施工定位方便，方格网在定制时宜选取规划场地中某一建筑的轴线相交点相重合，以便于施工放线。
5、采集自然标高
采集自然标高既在方格网上采集原始地形数据，生成各个方格点上的自然标高，并显示在图纸中。为了保证数据的正确性，可多采集几次自然标高，以验证数据的准确性。需要强调的一点是，在采集自然标高以及下一步采集设计表之前，需要对原始地形等高线以及涉及地形等高线进行离散，目的是便于生成地形三角网，也就是虚拟三维地形数据，之后才能在各个方格网内采集到正确的标高数据，并进行计算。
6、采集设计标高
原理同自然标高的采集，所不同的是采集数据是之前输入的设计地形数据，生成设计标高，并显示在图纸上。采集完设计标高后，FasTFT软件会自动将方格网内的填方和挖方显示数据以不同的颜色显示出来，便于区分。
7、得出计算结果
进行计算完成采集后，通过程序可以自动进行计算，并绘制出 零线，得出计算结果。通过结果验证竖向设计的合理性，如果发现不能满足规范和设计要求，则需重新进行竖向设计，并再次通过土方计算进行验算。
8、汇总出图
整理土方施工图以及土方行列汇总表，完成设计整理并出图。