[发明专利]一种喀斯特洼地球冠型剥壳开挖方量计算方法

摘要

本发明公开了一种喀斯特洼地球冠型剥壳开挖方量计算方法，该方法包括步骤：在喀斯特洼地内确定开挖中心的空间坐标；建立柱坐标系，在柱坐标系中切24条剖面，每条剖面之间的夹角为15°；对24条剖面进行编号；对各剖面开挖面积编号；求解各非规则封闭图形的旋转体体积；求各剖面对球冠型剥壳开挖总方量V的贡献；求取球冠型剥壳开挖方量V。本发明与其他工程开挖量计算方法相比，具有方便、快捷、直观的特点，可为喀斯特洼地开挖中心的选择提供指导作用，在喀斯特洼地球冠型剥壳开挖工程中，既能快速简捷计算开挖工程量、又能对开挖岩土工程信息能直观表达。

主权项

1.一种喀斯特洼地球冠型剥壳开挖方量计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤一、在喀斯特洼地内确定开挖中心的空间坐标；/n步骤二、以开挖中心为原点，以竖直向上方向Z轴正方向，建立柱坐标系，且以开挖中心为时钟中点、正北方向为时钟零点，切24条经过时钟中点、长度延伸至洼地分水岭的剖面，每条剖面之间的夹角为15°；/n步骤三、对24条剖面进行编号，记正北方向为零点的剖面为1-1′，顺时针旋转依次将剖面记为2-2′、3-3′、…、24-24′，完成剖面编号；/n步骤四、在每条剖面上，从1-1′开始，计开挖中心左侧的开挖面积为A_1-L、右侧的开挖面积为A_1-R；2-2′剖面开挖中心左侧的开挖面积为A_2-L、右侧的开挖面积为A_2-R；…；A_24-L、A_24-R，完成各剖面开挖面积的编号；/n步骤五、从1-1′剖面开始，在柱坐标系内，求解以Z轴为旋转轴、旋转面积为A_1-L的非规则封闭图形的旋转体体积V_1-L，求解积分公式为：/nV_1-L＝Δα_ir_ciA_i/n式中：Δα_i为所取微段角度；Δα_i微段的角平分线同Z轴所在平面与原地面及开挖面相交，A_i为所围成的图形面积，r_ci为该图形形心点到Z轴距离；/n步骤六、由求解结果得到1-1′剖面对球冠型剥壳开挖总方量V的贡献为：/n /n其中θ_L、θ_R分别为1-1′剖面与24-24′、2-2′剖面间的夹角；/n步骤七、同理，重复步骤五和步骤六，求得其余剖面对球冠型剥壳开挖总方量V的贡献V₂、V₃、…、V₂₄；/n步骤八、求取球冠型剥壳开挖方量V，求解公式如下：/n /n式中，n＝1、2、3、……、24，ν_n表示某一剖面对球冠型剥壳开挖总方量V的贡献。/n