土方量計(jì)算是工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。如渠道設(shè)計(jì)、防洪堤設(shè)計(jì)、水庫(kù)壩堤設(shè)計(jì)等，都需要精確計(jì)算其土方量。土方量計(jì)算是這些工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，也是其設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵最煩瑣的一道工序。土方量直接關(guān)系到工程造價(jià)，所以計(jì)算起來(lái)一定要準(zhǔn)確、符合實(shí)際。

           一般工程土方量主要包括挖方、填方等。按照施工設(shè)計(jì)的精度要求，一般沿其縱斷面每50m（或25m，具體數(shù)值根據(jù)不同的設(shè)計(jì)精度要求而定）計(jì)算一個(gè)土方量（包括挖方、填方等）。對(duì)于一條十幾公里乃至幾十公里的渠道來(lái)說(shuō)，按這種方法計(jì)算無(wú)疑工作量是非常大的。特別是一個(gè)斷面一個(gè)斷面地用手算，不但工作量大，而且誤差大，工作效率極低。難道就沒(méi)有一種計(jì)算誤差小而工作效率又高的計(jì)算方法嗎？下面我們就以新建土渠為例把自己在實(shí)際工作中摸索出的一種計(jì)算方法作一簡(jiǎn)介，以供參考。 
       1. 計(jì)算原理

       大家都知道Excel是具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算與分析功能電子表格軟件，其計(jì)算精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以滿足設(shè)計(jì)需要。只要在當(dāng)前工作表的活動(dòng)單元格里輸入正確的計(jì)算公式，就會(huì)立即在該單元格中顯示計(jì)算結(jié)果，并在編輯欄里顯示當(dāng)前單元格的具體公式，且可供編輯與修改。公式是在工作表中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算的等式，它可以對(duì)工作表數(shù)值進(jìn)行加、減、乘、除等運(yùn)算。公式可以引用同一工作表的單元格、同一工作薄不同工作表中的單元格或者其它工作薄的工作表中的單元格。在一個(gè)公式中可以包含有各種運(yùn)算符、常量、變量、函數(shù)、以及單元格引用等。

        在單元格中輸入公式類似于輸入文字，不同之處在于輸入公式時(shí)是以等號(hào)（=）作為開頭。在等號(hào)（=）后輸入公式的內(nèi)容，然后按回車鍵或者單擊編輯欄的“輸入”按鈕，則表明公式輸入完畢。 
        這里我們就是利用Excel軟件來(lái)計(jì)算新建土渠的工程量。對(duì)于新建土渠其每個(gè)橫斷面上的地面線在設(shè)計(jì)精度要求范圍內(nèi)可以近似看作一條直線。整個(gè)渠道近似可以分段看作一個(gè)個(gè)不規(guī)則的棱柱體，其挖方、填方等均可用棱柱體的體積公式來(lái)求。我們知道棱柱體的體積公式為： 
體積 = （上底面面積+下底面面積）×高÷2 式 ⑴ 
        2. 計(jì)算步驟

        現(xiàn)設(shè)定渠道每50米一個(gè)樁號(hào)，相鄰兩樁號(hào)間的渠段（即50米長(zhǎng)的渠道）為一個(gè)計(jì)算單位 ，也就是說(shuō)每50米有一個(gè)計(jì)算斷面。先分別計(jì)算各段的各段的工程量，然后求和即得整條渠道的工程量。計(jì)算過(guò)程中的關(guān)鍵是準(zhǔn)確快速的求出各個(gè)計(jì)算斷面的挖、填斷面面積。現(xiàn)就梯形斷面形式的新建土渠為例介紹一下計(jì)算步驟。 
        2.1渠道設(shè)計(jì)土方計(jì)算基本參量收集

        在工程量的計(jì)算過(guò)程中要用到下列數(shù)值參量（設(shè)渠道縱斷面各項(xiàng)高程、橫斷面尺寸數(shù)據(jù)已定）： 
       2.1.1縱斷面上 對(duì)應(yīng)于各樁號(hào)的實(shí)測(cè)地面高程H地、設(shè)計(jì)開挖線高程（這里即渠底高程）H挖。 
       2.1.2橫斷面上 渠道底寬 b1、渠道上口寬b2、渠深h渠、內(nèi)坡m1、外坡m2、左岸堤頂寬B1，左岸堤頂寬B2。 
       2.2各斷面挖、填方底面面積計(jì)算公式 

       由于渠道過(guò)水?dāng)嗝婧颓姥鼐€地面的相對(duì)位置不同，即斷面挖填深度不同，渠道斷面可分為全挖方斷面、半挖半填斷面和全填方斷面三種斷面類型。設(shè)渠道斷面開挖深度為h，這里h = H地- H挖。當(dāng)h < 0時(shí)，為全填方斷面；當(dāng)0 < h < h渠時(shí),為半挖半填斷面；當(dāng)h渠 < h時(shí),為全挖方斷面。設(shè)任意斷面挖方斷面面積為 A挖 、填方斷面面積為 A填 ，則其挖、填斷面底面面積公式分列如下： 
       ⑴ h < 0時(shí)，全填方斷面
       其挖、填斷面底面面積公式： 
       A挖 = 0 式 ⑵ 
       A填 =（B1+B2+b2+m2*(h渠 - h)）*(h渠 - h)-（b1+m1*h渠）*h渠 式⑶ 
       ⑵ 0 < h < h渠 時(shí)，半挖半填斷面
       其挖、填斷面底面面積公式： 
       A挖 =（b1+m1*h ）*h 式 ⑷ 
       A填 =（B1+B2+(m2+ m2)*(h渠 - h)）*(h渠 - h) 式 ⑸ 
       ⑶ h渠 < h時(shí)，全挖方斷面 
       其挖、填斷面底面面積公式： 
       A挖 = （b1+m1*h渠）*h渠+（B1+B2+b2+m2*(h - h渠)）*(h - h渠) 式 ⑹ 
A填 = 0 式 ⑺ 
       2.3在Excel工作表中列式計(jì)算工程量

       利用Excel軟件建立一個(gè)Excel工作薄。在工作薄的工作表的A列依次輸入樁號(hào)，分別在B列、C列依次輸入與A列樁號(hào)相對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)地面高程和設(shè)計(jì)開挖線高程。

       D列等于B列、C列數(shù)值之差，即對(duì)應(yīng)與每個(gè)樁號(hào)的設(shè)計(jì)挖深h值，例如 D5=B5-C5。

       E列、F列分別為對(duì)應(yīng)與各個(gè)斷面的挖方斷面面積和填方斷面面積，其計(jì)算應(yīng)根據(jù)對(duì)應(yīng)于D列的設(shè)計(jì)挖深h值的大小區(qū)分出斷面形式（全挖方斷面、半挖半填斷面或全填方斷面）而分別采用不同的計(jì)算公式。

       例如，根據(jù) 0<d5<h渠可以判斷出該斷面形式屬半挖半填斷面，故應(yīng)采用式 ⑷、式 ⑸計(jì)算，則 E5 =（b1+m1* D5 ）* D5，F(xiàn)5 =（B1+B2+(m2+ m2)*(h渠 - D5)）*(h渠 - D5)。G列、H列分別為各個(gè)斷面的挖、填方量，其數(shù)值按式 ⑴計(jì)算，如G5=（E4+ E5）*50/2，H5=（F4 +F5）*50/2。（注：這里單位均以米計(jì)。） 
       計(jì)算公式輸入后即可求得各個(gè)樁號(hào)斷面處的挖、填方工程量。利用Excel軟件的自動(dòng)求和功能可以比較容易地求出整條渠道的土方工程量。 
       </d5<h

       3應(yīng)用舉例
       采用上述方法對(duì)某水庫(kù)長(zhǎng)15.6km的放水干渠進(jìn)行土方量計(jì)算。從基本設(shè)計(jì)資料的收集、斷面面積公式編輯到在Excel工作表中進(jìn)行計(jì)算，所用時(shí)間不超過(guò)2h。而采用手算則需要至少三天的時(shí)間?？梢?jiàn)，采用此方法可以節(jié)省時(shí)間，大大提高了工作效率。 
       4.總結(jié)

       用Excel軟件計(jì)算土方量，方法簡(jiǎn)便快捷，易于掌握。更重要的是，應(yīng)用此方法計(jì)算土方量可以簡(jiǎn)化計(jì)算，大大減少計(jì)算工作量。從而大幅度降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)速度，也在一定程度上提高了工作效率。利用此計(jì)算方法計(jì)算改擴(kuò)建渠道、防滲渠道等其他形式渠道、防洪堤、壩堤的土方量，只要根據(jù)實(shí)際的斷面形式采用相應(yīng)的計(jì)算公式就可以了。