Расчет объема земляных работ: выемка и насыпь
Загрузите точки съёмки и рассчитайте объёмы выемки и насыпи относительно проектной отметки, наклонной плоскости или второй съёмки методом TIN и методом сетки. Для быстрой прикидки есть оценка по карте.
Данные и конфиденциальность
Файл съёмки обрабатывается в браузере и не загружается на сервер. Подложки загружаются с серверов Esri и OpenStreetMap, высоты для предварительной оценки из AWS Terrain Tiles; в этих запросах передаётся только положение тайла. Результат зависит от плотности съёмки; для актов нужно подтверждение ответственного инженера.
Похожие инструменты
Зачем нужен расчёт выемки и насыпи
Расчёт выемки и насыпи сравнивает существующую поверхность с проектной и показывает, сколько грунта нужно срезать (выемка) и сколько подсыпать (насыпь). Он нужен при вертикальной планировке, устройстве площадок и котлованов, трассировке дорог, учёте выработки в карьерах, инвентаризации складов и благоустройстве. Инструмент строит триангуляционную поверхность (TIN) по точкам, снятым GNSS, тахеометром или дроном, и считает объёмы по ней.
Как пользоваться
- Выберите тип расчёта: проектная отметка, наклонная проектная плоскость, разница двух съёмок или объём отвала.
- Загрузите файл точек: CSV, TXT, XYZ, NCN, Excel или DXF с именем точки, координатами и отметкой. Если порядок столбцов другой, исправьте его в сопоставлении столбцов. Для расчёта «до и после» загрузите и вторую съёмку.
- Выберите систему координат. Зоны UTM (WGS84, ETRS89, SIRGAS) и турецкие TM и ED50 показываются на карте; местные координаты выводятся на отдельном холсте.
- Введите проектную отметку или параметры плоскости. Если отметку не указать, используется отметка баланса, при которой выемка равна насыпи.
- Задайте границу: автоматический контур по точкам или свой многоугольник из списка координат, рисунка на карте или замкнутой полилинии DXF.
- Нажмите «Рассчитать объём». Появятся выемка, насыпь, площади, рыхлый объём и число рейсов; на карте выемка красная, насыпь синяя. Щёлкните две точки для разреза и скачайте отчёт, CSV или DXF.
Из DXF читаются POINT, вершины 3D-полилиний, LWPOLYLINE с отметкой (горизонтали), 3DFACE и блоки с отметкой; слои, не относящиеся к рельефу, можно отключить в списке.
Метод: TIN и сетка
Точки триангулируются методом Делоне. Внутри треугольника разница между поверхностью и проектом меняется линейно, поэтому каждый треугольник делится по нулевой линии на части выемки и насыпи; объём части равен её площади, умноженной на среднюю разницу. Для сравнения поверхность разбивается на регулярную сетку, и разница в центре ячейки умножается на её площадь. Заметное расхождение методов говорит о крупной сетке или редкой съёмке.
При сравнении съёмок строится общая триангуляция по всем точкам; отметка каждой поверхности в вершинах берётся из её собственного TIN. Основание отвала задаётся горизонтальной плоскостью через самую низкую граничную точку или плоскостью по граничным точкам.
Проверка
Мы проверили метод на поверхностях с аналитически известным объёмом. Первую, третью, четвёртую и пятую строки можно повторить на синтетических данных из меню примеров.
| Поверхность | Теоретически | TIN | Сетка |
|---|---|---|---|
| Правильная пирамида 100 × 100 м, h = 2 м, 2 601 точка с шагом 2 м | 6 666,67 м³ | 6 661,49 м³ (-0,08 %) | 6 661,18 м³ |
| Та же пирамида, 441 точка с шагом 5 м | 6 666,67 м³ | 6 635,83 м³ (-0,46 %) | 6 635,55 м³ |
| Наклонная плоскость (5 %), проектная отметка 102,5 м, выемка и насыпь | 6 250 м³ | 6 250,00 м³ | 6 250,00 м³ |
| До и после, снят верхний 1 м отвала | 833,33 м³ | 834,83 м³ (+0,18 %) | 834,68 м³ |
| Конус на склоне, r = 20 м, h = 5 м, 4 000 случайных точек | 2 094,40 м³ | 2 094,59 м³ (+0,01 %) | 2 094,59 м³ |
Расхождение у пирамиды возникает из-за того, что стороны треугольников не везде идут по ребру, и уменьшается при сгущении точек. На объекте редко снятые бровки и подошвы откосов так же сглаживают объём.
Коэффициент разрыхления и число рейсов
Разработанный грунт разрыхляется, поэтому вывозимый объём больше объёма в плотном теле. Инструмент умножает выемку на коэффициент разрыхления и делит на объём кузова, получая число рейсов; так же считается излишек или недостаток. Коэффициент берите из изысканий или проекта. Уплотнение насыпи не учитывается.
Ограничения точности
- Результат зависит от плотности съёмки; снимайте переломы рельефа часто.
- Объёмы считаются по плоским координатам. В UTM из-за масштабного коэффициента площади и объёмы могут отличаться примерно на одну тысячную; в 3-градусных зонах TM влияние меньше.
- Обе съёмки должны быть в одной системе координат и высот; систематический сдвиг отметок прямо превращается в ошибку объёма.
- Оценка по карте опирается на глобальную модель с разрешением около 10-30 м и даёт только порядок величины.
- Для актов выполненных работ и официальных объёмов результаты должен проверить и утвердить ответственный инженер.
Данные, библиотеки и конфиденциальность
Библиотеки: delaunator 5.0.1 (ISC), proj4js 2.9.0 (MIT), Leaflet 1.9.4 (BSD-2-Clause), Leaflet.draw 1.0.4 (MIT), Chart.js 4.4.1 (MIT), SheetJS 0.18.5 (Apache-2.0), Lucide (ISC). Для предпросмотра ED50 используется преобразование EPSG:1784 (ED50 to WGS 84 (30)). Высоты для оценки по карте взяты из открытого набора AWS Terrain Tiles (Mapzen/Tilezen).
Файлы съёмки обрабатываются в браузере и не загружаются на сервер. Тайлы карты загружаются с Esri и OpenStreetMap, тайлы высот для оценки по карте из хранилища Terrain Tiles на Amazon S3; в запросах передаются только положение и масштаб тайла. При выборе Excel с jsDelivr загружается библиотека чтения. Если вы согласились на cookie, использование учитывается анонимно; координаты и имена файлов не передаются.
Для организаций
Rodosto Teknoloji разрабатывает ГИС-приложения для инженерных и геодезических команд, в том числе решения, связывающие полевые данные, расчёт объёмов и отчётность. О компании можно узнать на главной странице Rodosto Teknoloji, а вопросы по проекту отправить через форму обратной связи.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли посчитать выемку и насыпь в Excel?
Да, методом сетки (квадратов): для каждого квадрата среднее из отметок углов сравнивается с проектной отметкой и умножается на площадь квадрата. При нерегулярной съёмке это трудоёмко, и переломы рельефа, не попавшие на линии сетки, теряются. Инструмент читает таблицу Excel напрямую, выдаёт результат TIN и сетки, а итог можно выгрузить в CSV и открыть в Excel.
Чем метод TIN отличается от метода сетки?
TIN повторяет поверхность треугольниками с вершинами в точках съёмки и точнее работает при нерегулярной плотности точек. Метод сетки делит площадь на равные ячейки и берёт одно значение разницы на ячейку; с уменьшением ячейки результат приближается к TIN. Если оба результата близки, расчёт не чувствителен к шагу сетки.
Как выбрать основание отвала?
Если отвал стоит на ровной площадке, достаточно горизонтального основания через самую низкую граничную точку. На склоне горизонтальное основание добавляет к объёму грунт под отвалом; в этом случае выберите плоскость, подобранную по граничным точкам. Надёжнее всего расчёт «до и после» по съёмке площадки, выполненной до отсыпки.
Можно ли использовать результат в актах выполненных работ?
Инструмент прозрачно показывает исходные данные, метод и предупреждения в отчёте, но точность зависит от плотности и качества съёмки. Для актов и официальных объёмов результаты должен проверить и утвердить ответственный инженер.