1、引言
目前在工程中采用的南方CASS6.1软件,是南方测绘公司在AutoCAD2002/2003/2004/2005下开发的一代数字化成图软件,其中不但可以使用AtuoCAD中的全部功能,而且针对工程领域有自身的深层开发,在成图效率、地物编辑、工程应用、DTM建模等方面具有自身特点。
2、工程概况
某水电站大坝工程,大坝为钢筋凝土面板堆石坝,坝顶轴线长度465m,坝顶宽10m,坝顶高程524.30m,河床趾板建基面高程 366.00m,大坝上游坡为1:1.4,下游综合坡度为 1:1.44。坝基上下游长度456.8m,共有开挖设计断面34个,设计断面间距15m（不含特殊断面）。
3、工程量计算方法
本工程在内业资料计算前进行了三种工程量计算方法的对比,最终确定比较合适的方法。
3.1 外业数据采集及内业计算准备
(1)在复测原始地形前,按照测量规范实测一定比例的地形图,对特殊位置边测量边记录,并绘制草图。内业处理利用CASS6.1成图软件数字化成图,根据现场实际情况修改三角网并正确绘制地形图。
(2)在计算工程量之前,在CASS6.1中先要根据绘图情况建立相应的图层,如:原地形线、设计断面线、中心线、辅助剖面线等,并设置线型、颜色及线宽等参数。
(3)地形图绘制完成并确定后,根据设计断面在地形图上布置剖面线,剖面线应采用“复合线”命令绘制,布置应从同一方向绘制。
3.2 工程量计算
(1)传统计算方法;传统的工程量计算是在布置好的剖面线上利用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择(1)根据等高线(2)根据三角网（一般我们根据实际情况选择,地形变化大的用等高线剖断面,地形变化小的用三角网剖断面）,然后选择剖面线,在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000。用此方法一个一个剖取所有的断面,将剖好的断面进行相应的整理,然后根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理并利用软件中的“边界”命令,查询出每个断面的面积。然后将查询出的断面面采用平均断面法计算工程量。
(2)复合线法;复合线法,就是在做好的地形图上布置好设计断面线,然后将一个一个单独的断面线首尾连接,连接成一条复合线。连成后用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择(1)根据等高线(2)根据三角网,然后选择剖面线,在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000,距离标注选择数字标注。一次操作即可剖取这条复合线上所有的断面,接下来就是很重要的一点,即确定断面图中的有效断面。
在复合线上量取断面线的长度及相邻两个断面线之间的首尾长度,然后在断面图上确定首个断面的起始点位置,然后用AutoCAD软件中的“阵列”命令→矩形阵列→行:1列:X→偏移距离和方向行偏移:0列偏移:（断面线的长度及相邻两个断面线之间的首尾长度之和）阵列角度:0→选择对象→预览→确定,这样就将后面所有的断面的起始位置确定出来。为了便于区分,在将断面桩号标注好后,剪短、删除所有不用的断面线,剩下的就是绘制好的断面图。
在剖好的断面线上根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理,利用AutoCAD软件中的“边界”命令新建一个边界集,然后选取每个断面上原始地面线与设计线所形成的面,生成面域。然后利用CASS6.1软件中的工程应用→计算指定范围面积→选取各个断面上的面域→确定,这样就将各个断面的面积显示出来。然后进行工程量计算。
(3)里程文件计算法;在这次计算方法的对比讨论中,有的同志提出了采用生成里程文件,利用里程文件剖取断面的方法,并认为这种方法比以上两种方法更加便捷快速,在此意见上进行了采用这种方法与上面两种方法的对比。
此方法确定以河流中心线为纵断面线,利用CASS6.1软件中的菜单→工程应用→生成里程文件→由纵断面线生成→新建→选择纵断面→填写断面间距及断面左右两边长度→确定,这时图上出现了所设定的断面线,然后还是利用CASS6.1软件中的菜单→工程应用→生成里程文件→由纵断面线生成→选择纵断面→选择高程点数据文件名,生成的里程文件名,里程文件对应的数据文件名断面线差值间距和起始里程,生成里程文件,然后利用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择所保存的里程文件→在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000,设定断面图行、列间距,然后在图中空白位置确定断面图位置,剖取出所有设定好的断面。将剖好的断面进行相应的整理,然后根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理并利用软件中的“边界”命令,查询出每个断面的面积。然后将查询出的断面面采用平均断面法计算工程量。
4、结语
将采用这三种方法所剖取的断面进行对比发现,用传统的剖断面的方法和用复合线法所剖取的断面是一致的,而用里程文件法则相较其他方法比较快速,但因为这种方法在生成里程文件时是直接利用测量数据,中间缺少了对数据的处理和精确绘制地形图这一重要环节,所以生成的断面相对于现场实际来说表示的并不是很精确。
由此可以看出,对于水利工程这种大范围复杂的地形,里程文件法并不是很适用的。采用复合线法进行工程量计算,方法简便快捷,易于掌握。能更好的提高测量内业的作业效率和精度,减轻了内业人员的劳动强度,而且可以采用传统的剖取断面的方法进行抽查校核,在一定意义上提高了质量效益和经济效益。
目前在工程中采用的南方CASS6.1软件,是南方测绘公司在AutoCAD2002/2003/2004/2005下开发的一代数字化成图软件,其中不但可以使用AtuoCAD中的全部功能,而且针对工程领域有自身的深层开发,在成图效率、地物编辑、工程应用、DTM建模等方面具有自身特点。
2、工程概况
某水电站大坝工程,大坝为钢筋凝土面板堆石坝,坝顶轴线长度465m,坝顶宽10m,坝顶高程524.30m,河床趾板建基面高程 366.00m,大坝上游坡为1:1.4,下游综合坡度为 1:1.44。坝基上下游长度456.8m,共有开挖设计断面34个,设计断面间距15m（不含特殊断面）。
3、工程量计算方法
本工程在内业资料计算前进行了三种工程量计算方法的对比,最终确定比较合适的方法。
3.1 外业数据采集及内业计算准备
(1)在复测原始地形前,按照测量规范实测一定比例的地形图,对特殊位置边测量边记录,并绘制草图。内业处理利用CASS6.1成图软件数字化成图,根据现场实际情况修改三角网并正确绘制地形图。
(2)在计算工程量之前,在CASS6.1中先要根据绘图情况建立相应的图层,如:原地形线、设计断面线、中心线、辅助剖面线等,并设置线型、颜色及线宽等参数。
(3)地形图绘制完成并确定后,根据设计断面在地形图上布置剖面线,剖面线应采用“复合线”命令绘制,布置应从同一方向绘制。
3.2 工程量计算
(1)传统计算方法;传统的工程量计算是在布置好的剖面线上利用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择(1)根据等高线(2)根据三角网（一般我们根据实际情况选择,地形变化大的用等高线剖断面,地形变化小的用三角网剖断面）,然后选择剖面线,在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000。用此方法一个一个剖取所有的断面,将剖好的断面进行相应的整理,然后根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理并利用软件中的“边界”命令,查询出每个断面的面积。然后将查询出的断面面采用平均断面法计算工程量。
(2)复合线法;复合线法,就是在做好的地形图上布置好设计断面线,然后将一个一个单独的断面线首尾连接,连接成一条复合线。连成后用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择(1)根据等高线(2)根据三角网,然后选择剖面线,在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000,距离标注选择数字标注。一次操作即可剖取这条复合线上所有的断面,接下来就是很重要的一点,即确定断面图中的有效断面。
在复合线上量取断面线的长度及相邻两个断面线之间的首尾长度,然后在断面图上确定首个断面的起始点位置,然后用AutoCAD软件中的“阵列”命令→矩形阵列→行:1列:X→偏移距离和方向行偏移:0列偏移:（断面线的长度及相邻两个断面线之间的首尾长度之和）阵列角度:0→选择对象→预览→确定,这样就将后面所有的断面的起始位置确定出来。为了便于区分,在将断面桩号标注好后,剪短、删除所有不用的断面线,剩下的就是绘制好的断面图。
在剖好的断面线上根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理,利用AutoCAD软件中的“边界”命令新建一个边界集,然后选取每个断面上原始地面线与设计线所形成的面,生成面域。然后利用CASS6.1软件中的工程应用→计算指定范围面积→选取各个断面上的面域→确定,这样就将各个断面的面积显示出来。然后进行工程量计算。
(3)里程文件计算法;在这次计算方法的对比讨论中,有的同志提出了采用生成里程文件,利用里程文件剖取断面的方法,并认为这种方法比以上两种方法更加便捷快速,在此意见上进行了采用这种方法与上面两种方法的对比。
此方法确定以河流中心线为纵断面线,利用CASS6.1软件中的菜单→工程应用→生成里程文件→由纵断面线生成→新建→选择纵断面→填写断面间距及断面左右两边长度→确定,这时图上出现了所设定的断面线,然后还是利用CASS6.1软件中的菜单→工程应用→生成里程文件→由纵断面线生成→选择纵断面→选择高程点数据文件名,生成的里程文件名,里程文件对应的数据文件名断面线差值间距和起始里程,生成里程文件,然后利用CASS6.1成图软件中的工程应用命令→绘断面图→根据已知坐标、根据里程文件、根据等高线、根据三角网、绘设计线、计算断面面积、查询断面点→选择所保存的里程文件→在绘制纵断面图的命令框内把断面图的纵横比设为1:1000,设定断面图行、列间距,然后在图中空白位置确定断面图位置,剖取出所有设定好的断面。将剖好的断面进行相应的整理,然后根据相应的设计断面寻找相应的设计线的插入点,将设计线复制到断面线上后进行处理并利用软件中的“边界”命令,查询出每个断面的面积。然后将查询出的断面面采用平均断面法计算工程量。
4、结语
将采用这三种方法所剖取的断面进行对比发现,用传统的剖断面的方法和用复合线法所剖取的断面是一致的,而用里程文件法则相较其他方法比较快速,但因为这种方法在生成里程文件时是直接利用测量数据,中间缺少了对数据的处理和精确绘制地形图这一重要环节,所以生成的断面相对于现场实际来说表示的并不是很精确。
由此可以看出,对于水利工程这种大范围复杂的地形,里程文件法并不是很适用的。采用复合线法进行工程量计算,方法简便快捷,易于掌握。能更好的提高测量内业的作业效率和精度,减轻了内业人员的劳动强度,而且可以采用传统的剖取断面的方法进行抽查校核,在一定意义上提高了质量效益和经济效益。
