如何制作矿山横断面
平面图显示东西在哪里,断面显示它们是什么形状。在露天矿里,真正需要断面的问题都是几何性的 —— 这面边帮从坡脚到坡顶有多陡、这个桩号的开挖有多深、坡面自上个月以来推进了多少 —— 而每一个都取决于断面切在哪里。本文讲的是这个选择,而不是随后的体积算法。
断面是从什么上切出来的
断面是一个竖直平面与曲面的交线。在地形上画一条线,沿线采样高程,得到的就是这条线之下地面的纵剖面。
有用的断面会在同一张图上承载不止一个曲面:本月测量对上月测量、测量对设计,或者测量对原始地面。单条剖面描述一个形状;同一坐标轴上的两条剖面描述一次变化。
该切在哪里
垂直于边帮。与坡面成夹角切出的断面,读到的坡长更长、坡度更缓,与边帮实际不符 —— 几何被投影了。任何角度量测,断面线都必须垂直于坡面走向。
沿运输道路而不是横切它。道路由纵断面描述:卡车要爬的坡度。横切的断面只显示横坡。
过最深点,也过最浅点。两端界定了答案范围。切在开挖中段的断面并不特别代表什么。
凡是要比较的,都固定桩号。如果这条断面下个月还要再做,就必须在同一桩号、同一方向;否则两次之间的差异里还混进了切断面位置的差异。
需要一组断面时的间距
沿路线按固定间隔布置的断面,是道路和沟槽工程计算土方量的方式,而间隔决定精度。间距过宽会漏掉断面之间的变化;这种误差是系统性的而非随机的,并且在地面变化最快的地方最大。
实用规则是:间隔要短到让两条断面之间的地面接近线性。在均匀地形上这可以是几十米;在坡度转折处则必须大幅加密,并且应当在转折点本身放一条断面。
消费这些断面的体积算法 —— 平均端面法、棱柱体法 —— 及其差异,在横断面土方计算的指南中另行讨论。
断面要可用,必须注明什么
没有元数据的断面,别人无法核对。桩号或里程、断面线方向、若有垂直放大则注明倍数、图上每个曲面的日期,以及哪条是哪条。
垂直放大尤其要小心。拉伸竖向比例能让平缓的细节变得可读,同时也让图上每一处坡度看起来都比实际更陡。如果放大倍数没有写在图上,下一个人就会直接在图上量角度,并且量错。
常见问题
露天矿的断面应该切在哪里?
垂直于要量测的边帮,过关注区域的最深点与最浅点,凡是要重复的都固定桩号。与坡面成夹角切出的断面,读到的坡度比边帮实际更缓。
断面之间应该间隔多远?
近到让两条断面之间的地面近似线性。均匀地形可以用较宽的间隔;坡度转折处必须加密,并且应在转折点本身放一条断面。间距过宽产生的是系统误差,不是随机误差。
什么是垂直放大,为什么它重要?
就是把竖向比例相对横向拉伸,好让平缓的细节可读。它同时会让图上每一处坡度看起来都比实际更陡,因此放大倍数必须写在断面图上 —— 否则直接在图上量得的角度就是错的。
断面能显示坡面推进了多少吗?
可以,只要两次测量画在同一条断面上、同一桩号、同一方向。在某一标高上两条剖面之间的水平距离,就是该标高处的推进量。如果断面线在两次之间移动过,这个差值里也包含了那次移动。
参考来源
看看横断面在 STREAM 中如何运作
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