cass土方计算操作指南.docx
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cass土方计算操作指南.docx
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cass土方计算操作指南
cass土方计算操作指南
工程中经常要遇到土方计算的问题,而CASS软件为我们提供了一个强大的土方计算功能。
结合我自己多年的工程实际经验,现在与大家讨论一下CASS在实际工程中的运用。
一:
文件的上传(文件上传一般有两种方式:
一种是由全站仪直接导入计算机;一种是手抄数据后用DAT文件的形式导入计算机)
1、全站仪直接导入:
打开“CASS软件”→点击“数据”→在“仪器”下拉菜单中选择相对应的仪器型号→返回桌面,右键单击“我的电脑”,选择“属性”→左键单击“硬件”→左键单击“设备管理器”→查看“COM端口类型”→在CASS中选择与之相应的端口类型→找到全站仪中参数选项→查看全站仪中的参数数据→选择CASS中的“波特率”“数据位”“校验”使之与全站仪中参数对应→“通讯临时文件”为默认→“CASS坐标文件”选择你要保存文件的路径→点击“确认”。
即可生成数据文件。
2、手动导入:
新建一个“txt文件”→以“序号,,Y坐标,X坐标,Z坐标”的格式逐个输入坐标数据后保存关闭该文件(例如:
1,,30456.267,28775.366,945.723)→找到保存的txt文件,将“txt”后缀改为“dat”回车,不管弹出的对话框,点击确定。
二:
土方计算(常用三种方式:
一种是“计算两期土方”、一种是“断面法土方计算”、一种是“方格网法土方计算”)
8.1基本几何要素的查询
本节主要介绍如何查询指定点坐标,查询两点距离及方位,查询线长,查询
实体面积。
8.1.1查询指定点坐标
用鼠标点取“工程应用”菜单中的“查询指定点坐标”。
用鼠标点取所要查询
的点即可。
也可以先进入点号定位方式,再输入要查询的点号
说明:
系统左下角状态栏显示的坐标是迪卡尔坐标系中的坐标,与测量坐标
系的X和Y的顺序相反。
用此功能查询时,系统在命令行给出的X、Y是测量坐
标系的值。
8.1.2查询两点距离及方位
用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询两点距离及方位”。
用鼠标分别点取
所要查询的两点即可。
也可以先进入点号定位方式,再输入两点的点号。
说明:
CASS7.0所显示的坐标为实地坐标,所以所显示的两点间的距离为实
地距离。
8.1.3查询线长
用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询线长”。
用鼠标点取图上曲线即可。
8.1.4查询实体面积
用鼠标点取待查询的实体的边界线即可,要注意实体应该是闭合的。
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8.1.5计算表面积
对于不规则地貌,其表面积很难通过常规的方法来计算,在这里可以通过建
模的方法来计算,系统通过DTM建模,在三维空间内将高程点连接为带坡度的
三角形,再通过每个三角形面积累加得到整个范围内不规则地貌的面积。
如图
8-1:
要计算矩形范围内地貌的表面积。
图8-1选定计算区域
点击“工程应用\计算表面积\根据坐标文件”命令,命令区提示:
请选择:
(1)根据坐标数据文件
(2)根据图上高程点:
回车选1;
选择土方边界线用拾取框选择图上的复合线边界;
请输入边界插值间隔(米):
<20>5输入在边界上插点的密度;
表面积=15863.516平方米,详见surface.log文件显示计算结果,surface.log
文件保存在\CASS70\SYSTEM目录下面。
图8-2为建模计算表面积的结果:
图8-2表面积计算结果
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另外计算表面积还可以根据图上高程点,操作的步骤相同,但计算的结果会
有差异,因为由坐标文件计算时,边界上内插点的高程由全部的高程点参与计算
得到,而由图上高程点来计算时,边界上内插点只与被选中的点有关,故边界上
点的高程会影响到表面积的结果。
到底由那种方法计算合理与边界线周边的地形
变化条件有关,变化越大的,越趋向与由图面上来选择。
8.2土方量的计算
8.2.1DTM法土方计算
由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y,Z)和设
计高程,通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量,最后累计得到指定范
围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。
DTM法土方计算共有三种方法,一种是由坐标数据文件计算,一种是依照图
上高程点进行计算,第三种是依照图上的三角网进行计算。
前两种算法包含重新
建立三角网的过程,第三种方法直接采用图上已有的三角形,不再重建三角网。
下面分述三种方法的操作过程:
1.根据坐标计算
●用复合线画出所要计算土方的区域,一定要闭合,但是尽量不要拟合。
因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代,影响计算结果的精
度。
●用鼠标点取“工程应用\DTM法土方计算\根据坐标文件”。
●提示:
选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图8-3土方计
算参数设置对话框。
图8-3土方计算参数设置
区域面积:
该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。
平场标高:
指设计要达到的目标高程。
边界采样间隔:
边界插值间隔的设定,默认值为20米。
边坡设置:
选中处理边坡复选框后,则坡度设置功能变为可选,选中放
坡的方式(向上或向下:
指平场高程相对于实际地面高程的高低,平场高程
高于地面高程则设置为向下放坡)。
然后输入坡度值。
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●设置好计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框,命令行显示:
挖方量=XXXX立方米,填方量=XXXX立方米
同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。
如图8-4所示。
计算三角网构成详见dtmtf.log文件。
图8-4填挖方提示框
●关闭对话框后系统提示:
请指定表格左下角位置:
<直接回车不绘表格>用鼠标在图上适当位置
点击,CASS7.0会在该处绘出一个表格,包含平场面积、最大高程、最
小高程、平场标高、填方量、挖方量和图形。
如图8-5所示。
图8-5填挖方量计算结果表格
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图8-6DTM土方计算结果
图8-7土方计算放边坡效果图
2.根据图上高程点计算
●首先要展绘高程点,然后用复合线画出所要计算土方的区域,要求同
DTM法。
●用鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“根
据图上高程点计算”
●提示:
选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。
●提示:
选择高程点或控制点此时可逐个选取要参与计算的高程点或控
制点,也可拖框选择。
如果键入“ALL”回车,将选取图上所有已经绘
出的高程点或控制点。
弹出土方计算参数设置对话框,以下操作则与坐
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标计算法一样。
3.根据图上的三角网计算
●对已经生成的三角网进行必要的添加和删除,使结果更接近实际地形。
●用鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“依
图上三角网计算”
●提示:
平场标高(米):
输入平整的目标高程
请在图上选取三角网:
用鼠标在图上选取三角形,可以逐个选取
也可拉框批量选取。
回车后屏幕上显示填挖方的提示框,同时图上绘出所分析的三角网、填
挖方的分界线(白色线条)。
注意:
用此方法计算土方量时不要求给定区域边界,因为系统会分析所有被
选取的三角形,因此在选择三角形时一定要注意不要漏选或多选,否则计算
结果有误,且很难检查出问题所在。
4.计算两期土方计算
两期土方计算指的是对同一区域进行了两期测量,利用两次观测得到的
高程数据建模后叠加,计算出两期之中的区域内土方的变化情况。
适用的情
况是两次观测时该区域都是不规则表面。
两期土方计算之前,要先对该区域分别进行建模,即生成DTM模型,并
将生成的DTM模型保存起来。
然后点取“工程应用\DTM法土方计算\计算两
期土方量”命令区提示:
第一期三角网:
(1)图面选择
(2)三角网文件<2>图面选择表示当前平幕
上已经显示的DTM模型,三角网文件指保存到文件中的DTM模型。
第二期三角网:
(1)图面选择
(2)三角网文件<1>1同上,默认选1。
则系
统弹出计算结果:
图8-8两期土方计算结果
点击“确定”后,屏幕出现两期三角网叠加的效果,蓝色部分表示此处的高
程已经发生变化,红色部分表示没有变化。
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图8-9两期土方计算效果图
8.2.2用断面法进行土方量计算
断面法土方计算主要用在公路土方计算和区域土方计算,对于特别复杂的地
方可以用任意断面设计方法。
断面法土方计算主要有:
道路断面、场地断面和任
意断面三种计算土方量的方法。
8.2.2.1道路断面法土方计算。
第一步:
生成里程文件。
里程文件用离散的方法描述了实际地形。
接下来的所有工作都是在分析里程
文件里的数据后才能完成的。
生成里程文件常用的有四种方法,点取菜单“工程应用”,在弹出的菜单里选
“生成里程文件”,CASS7.0提供了四种生成里程文件的方法,如图8-10:
图8-10生成里程文件菜单
1.由纵断面生成
在CASS7.0中综合了以前由图面生成和由纵断面生成两者的优点。
在生成
的过程中充分体现灵活、直观、简捷的设计理念,将图纸设计的直观和计算机
处理的快捷紧密结合在一起。
●在使用生成里程文件之前,要事先用复合线绘制出纵断面线。
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●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由纵断面生成\新建”。
●屏幕提示:
请选取纵断面线:
用鼠标点取所绘纵断面线弹出如图8-11所示对话框:
图8-11由纵断面生成里程文件对话框
中桩点获取方式:
结点表示结点上要有断面通过;等分表示从起点开始
用相同的间距;等分且处理结点表示用相同的间距且要考虑不在整数间
距上的结点。
横断面间距:
两个断面之间的距离此处输入20
横断面左边长度:
输入大于0的任意值,此处输入15。
横断面右边长度:
输入大于0的任意值,此处输入15。
图8-12由纵断面生成横断面
其他编辑功能用法如下:
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图8-13横断面线编辑命令
添加:
在现有基础上添加横断面线。
执行“添加”功能,命令行提示:
选择纵断面线用鼠标选择纵断面线;
输入横断面左边长度:
(米)20
输入横断面右边长度:
(米)20
选择获取中桩位置方式:
(1)鼠标定点
(2)输入里程<1>1表示
直接用鼠标在纵断面线上定点。
2表示输入线路加桩里程。
指定加桩位置:
用鼠标定点或输入里程。
变长:
可将图上横断面左右长度进行改变;执行“变长”功能,命令行
提示:
选择纵断面线:
选择横断面线:
选择对象:
找到一个
选择对象:
输入横断面左边长度:
(米)21
输入横断面右边长度:
(米)21,输入左右的目标长度后该断面变长。
剪切:
指定纵断面线和剪切边后剪掉部分断面多余部分。
设计:
直接给横断面指定设计高程。
首先绘出横断面线的切割边界,选定横
断面线后弹出设计高程输入框:
生成:
当横断面设计完成后,点击“生成”将设计结果生成里程文件。
2.由复合线生成
这种方法用于生成纵断面的里程文件。
它从断面线的起点开始,按间距次
记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和所在等高线的高程。
3.由等高线生成
这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。
它从断面线的起点开始,处理
断面线与等高线的所有交点,依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和
所在等高线的高程。
●在图上绘出等高线,再用轻量复合线绘制纵断面线(可用PL命令绘制)
●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由等高线生成”。
●屏幕提示:
请选取断面线:
用鼠标点取所绘纵断面线
●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框,来选择断面里程数
据文件。
这个文件将保存要生成的里程数据。
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●屏幕提示:
如果断面线起始里程不为0,在这里输入。
回车,里程文件生成完毕。
4.由三角网生成
这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。
它从断面线的起点开始,处理
断面线与三角网的所有交点,依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和
所在三角形的高程。
●在图上生成三角网,再用轻量复合线绘制纵断面线(可用PL命令绘制)
●用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由三角网生成”。
●屏幕提示:
请选取断面线:
用鼠标点取所绘纵断面线
●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框,来选择断面里程数
据文件。
这个文件将保存要生成的里程数据。
●屏幕提示:
如果断面线起始里程不为0,在这里输入。
回车,里程文件生成完毕。
5.由坐标文件生成
●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由坐
标文件生成”。
●屏幕上弹出“输入简码数据文件名”的对话框,来选择简码数据文件。
这个文件的编码必须按以下方法定义,具体例子见“DEMO”子目录下的
“ZHD.DAT”文件。
总点数
点号,M1,X坐标,Y坐标,高程
点号,1,X坐标,Y坐标,高程
……
点号,M2,X坐标,Y坐标,高程
点号,2,X坐标,Y坐标,高程
……
点号,Mi,X坐标,Y坐标,高程
点号,i,X坐标,Y坐标,高程
……
[其中,代码为Mi表示道路中心点,
代码为i表示
该点是对应Mi的道路横断面上的点
注意:
M1、M2、M3各点应按实际的道路中线点顺序,而同一横断面的各点
可不按顺序。
●屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框,来选择断面里程数
据文件。
这个文件将保存要生成的里程数据。
命令行出现提示:
输入断面序号:
<直接回车处理所有断面>,如果输入断面序
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号,则只转换坐标文件中该断面的数据;如果直接回车,则处理坐标文件中所有
断面的数据。
严格来说,生成里程文件还可以用手工输入和编辑。
手工输入就是直接在文
本中编辑里程文件,在某些情况下这比由图面生成等方法还要方便、快捷。
但此
方法要求用户对里程文件的结构有较深的认识,里程文件的结构详见《参考手册》
第五章。
第二步:
选择土方计算类型。
●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\道路断面”。
如图8-14:
图8-14断面土方计算子菜单
●点击后弹出对话框,道路断面的初始参数都可以在这个对话框中进行设
置的,如图8-15:
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第三步:
给定计算参数。
图8-15断面设计参数输入对话框
接下来就是在上一步弹出的对话框中输入道路的各种参数,以达所需。
●选择里程文件:
点击确定左边的按钮(上面有三点的),出现“选择里程文件名”的对
话框。
选定第一步生成的里程文件。
●横断面设计文件:
横断面的设计参数可以事先写入到一个文件中点击:
“工程应用\断面法土方计算\道路设计参数文件”,弹出如图8-16输入
界面。
道路设计参数设置中各个选项的含义详见《参考手册》第一章。
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图8-16道路设计参数输入
●如果不使用道路设计参数文件,则在图8-15中把实际设计参数填入各相
应的位置。
注意:
单位均为米。
●点“确定”按钮后,弹出对话框:
图8-17绘制纵断面图设置
系统根据上步给定的比例尺,在图上绘出道路的纵断面,
●至此,图上已绘出道路的纵断面图及每一个横断面图,结果如图8-18
所示:
图8-18纵横断面图成果示意图
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如果道路设计时该区段的中桩高程全部一样,就不需要下一步的编辑工
作了。
但实际上,有些断面的设计高程可能和其它的不一样,这样就需要手
工编辑这些断面。
●如果生成的部分设计断面参数需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面法
土方计算\修改设计参数”。
如图8-19:
图8-19修改设计参数子菜单
屏幕提示:
选择断面线这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线,选设计线或地面线均
可。
选中后弹出如下图8-20所示对话框,可以非常直观的修改相应参数。
图8-20设计参数输入对话框
修改完毕后点击“确定”按钮,系统取得各个参数,自动对断面图进行重算。
●如果生成的部分实际断面线需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算
\编辑断面线”功能。
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屏幕提示:
选择断面线这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线,选设计线或地面线均
可(但编辑的内容不一样)。
选中后弹出如图8-21所示对话框,可以直接对参数进
行编辑。
图8-21修改实际断面线高程
●如果生成的部分断面线的里程需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面法土方计
算\修改断面里程”。
屏幕提示:
选择断面线这时可用鼠标点取图上需要修改的断面线,选设计线或地面线均
可。
断面号:
X,里程:
XX..XXX,请输入该断面新里程:
输入新的里程即可完成修
改。
将所有的断面编辑完后,就可进入第四步。
第四步:
计算工程量。
●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\图面土方计算”。
如图8-22:
图8-22图面土方计算子菜单
命令行提示:
选择要计算土方的断面图:
拖框选择所有参与计算的道路横断面图
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指定土石方计算表左上角位置:
在屏幕适当位置点击鼠标定点。
●系统自动在图上绘出土石方计算表,如图8-23。
图8-23土石方计算表
●并在命令行提示:
总挖方=XXXX立方米,总填方=XXXX立方米
●至此,该区段的道路填挖方量已经计算完成,可以将道路纵横断面图和
土石方计算表打印出来,作为工程量的计算结果。
8.2.2.2场地断面土方计算。
第一步:
生成里程文件。
在场地的土方计算中,常用的里程文件生成方法同8.2.2.1中由纵断面线方法
一样,不同是在生成里程文件之前利用“设计”功能加入断面线的设计高程。
第二步:
选择土方计算类型。
●用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\场地断面”。
如图8-24:
图8-24场地断面子菜单
●点击后弹出对话框,道路的所有参数都是在下图对话框中进行设置的:
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图8-25断面设计参数输入对话框
可能用户会认为这个对话框和道路土方计算的对话框是一样的。
实际上在
这个对话框中,道路参数全部变灰,不能使用。
只有坡度等参数才可用。
第三步:
给定计算参数。
接下来就是在图8-25弹出的对话框中输入各种参数。
●选择里程文件:
点击确定左边的按钮(上面有三点的),出现“选择里程文件名”的对
话框。
选定第一步生成的里程文件。
●把横断面设计文件或实际设计参数填入各相应的位置。
注意:
单位均为
米。
●点“确定”按钮后,屏幕提示:
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图8-26断面图要素设置
●点击“确定”在图上绘出道路的纵横断面图,结果如图8-27所示:
图8-27纵横断面图
如果道路设计时该区段的中桩高程全部一样,就不需要下一步的编辑工
作了。
但实际上,有些断面的设计高程可能和其它的不一样,这样就需要手
工编辑这些断面。
●如果生成的部分断面参数需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面法土方
计算\修改设计参数”。
屏幕提示:
选择断面线这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线,选设计线或地面线均
可。
弹出修改参数对话框则可以非常直观的修改相应参数。
修改完毕后点击“确定”按钮,系统取得各个参数,自动对断面图进行修正,
这一步骤不需要用户干预。
实现了“所改即所得”。
将所有的断面编辑完后,就可进入第四步。
第四步:
计算工程量。
●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“图
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命令行提示:
图8-28图面土方计算子菜单
选择要计算土方的断面图:
拖框选择所有参与计算的道路横断面图
指定土石方计算表左上角位置:
在适当位置点击鼠标左键
●系统自动在图上绘出土石方计算表,如图8-29。
●然后在命令行提示:
总挖方=XXXX立方米,总填方=XXXX立方米
●至此,该区段的道路填挖方量已经计算完成,可以将道路纵横断面图和
土石方计算表打印出来,作为工程量的计算结果。
图8-29土石方计算成果表
8.2.2.3任意断面土方计算。
第一步:
生成里程文件。
生成里程文件有四种方法,根据情况选择合适的方法生成里程文件。
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第二步:
选择土方计算类型。
●用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中
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