محاسبه حجم عملیـات خاکی
روش‌های مختلفی برای محاسبه حجم عملیات خاکی وجود دارند. از متداول‌ترین این روش‌ها می‌توان به روش میانگین، روش بلوک و روش مقطع برداری اشاره کرد. نتیجه روش مقطع برداری دقیق‌تر از دیگر روش‌ها است. در ادامه به معرفی اجمالی اصول هر یک از این موارد و روش‌های کاهش خطاهای موجود در محاسبات می‌پردازیم.
محاسبه حجم عملیـات خاکی به روش میانگین گیری
روش میانگین گیری، بهترین گزینه برای محاسبه حجم خاکبرداری در پروژه‌های کوچک (تعیین ارتفاع در هر نقطه گره‌ای) است. در صورت اجرای عملیات خاکبرداری یا خاکریزی (فقط یکی از موارد)، محاسبات این روش بسیار ساده خواهند بود. توجه داشته باشید که در صورت اجرای ترکیبی از عملیات خاکبرداری و خاکریزی، خطای روش میانگین گیری افزایش می‌یابد. دلیل این امر، به وجود آمدن انحراف یا خنثی شدن حجم عملیات طی فرآیند میانگین‌گیری است. به منظور محاسبه حجم عملیات خاکی، مساحت پروفیل عرضی در دو مقطع متوالی محاسبه شده و میانگین آن‌ها تعیین می‌شود. با ضرب میانگین به دست آمده در فاصله بین دو مقطع، حجم عملیات به دست می‌آید.
محاسبه حجم عملیـات خاکی به روش بلوک
روش بلوک، اغلب به منظور محاسبه حجم عملیات خاکی در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دقت این روش از روش میانگین گیری بیشتر اما از روش مقطع برداری کمتر است. در روش بلوک نیز مانند روش میانگین گیری، ترکیب عملیات خاکبرداری و خاکریزی، منجر به افزایش خطای محاسبات می‌شود. البته میزان خطا در این حالت کمتر خواهد بود. به منظور محاسبه حجم عملیات خاکی، به جای محاسبه مساحت کلی، مساحت هر یک از بلوک‌های خاکریزی ویا خاکبرداری محاسبه می‌شود.
محاسبه حجم عملیـات خاکی به روش مقطع برداری
محاسبه حجم عملیات خاکی به روش نیمرخ عرضی یا در روش مقطع برداری، گزینه مناسبی برای اغلب پروژه‌های عمرانی بزرگ نظیر راه‌سازی، سدسازی، راه آهن و غیره است. این روش از دقت بالایی بهره می‌برد. البته اجرای محاسبات آن نیز نسبت به روش‌های دیگر دشوارتر است. اولین مرحله، پیدا کردن ناحیه خاکبرداری و خاکریزی برای هر مقطع با استفاده از روش محاسبه سطح خالص یا روش ذوزنقه است. در مرحله بعد، با ضرب میانگین ناحیه به دست آمده برای دو مقطع متوالی در فاصله آن‌ها، حجم عملیات خاکی به دست می‌آید.
محاسبه حجم عملیـات خاکی با استفاده از نرم افزار
یکی از روش‌های محاسبه حجم عملیات خاکی، استفاده از نرم افزارهای تخصصی طراحی است. نوع نرم افزار مورد استفاده به روش برداشت نقاط محل بستگی دارد. به عنوان مثال، در صورت استفاده از دوربین‌های نقشه‌برداری، نرم افزار «سیویل تری دی» (Civil 3D) و در صورت بهره‌گیری از روش‌های فتوگرامتری، نرم افزارهایی نظیر ContextCapture Center یا Agisoft PhotoScan برای تعیین حجم خاکبرداری به کار برده می‌شوند.
خطای محاسبه حجم عملیـات خاکی
محاسبه حجم خاکبرداری و خاکریزی همیشه با مقداری خطا همراه است. عوامل دستگاهی، عوامل انسان و عوامل طبیعی در نقشه‌برداری به عنوان منشا اصلی خطای این محاسبات در نظر گرفته می‌شوند. علاوه بر این خطاها، طراحان باید تاثیر عملیات خاکی بر روی احجام خاک را نیز در نظر بگیرند. این احجام عبارت هستند از:
- حجم مواد درجا
- حجم مواد سست
- حجم مواد متراکم
از راه‌حل‌های کاهش خطای محاسبه حجم عملیات خاکی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ترکیب کردن اطلاعات به دست آمده از منابع مختلف و مرتب‌سازی آن‌ها
- ایجاد مدل سه بعدی برای درک بهتر شرایط پروژه
- برداشت اطلاعات و ثبت آن‌ها در چندین گزارش ساده
- استفاده از مدل‌های سه بعدی و به‌روزرسانی آن‌ها برای کنترل پروژه و تشخیص نواحی
محاسبه حجم خاکبرداری و خاکریزی، دقیق نیست. با این وجود، این فرآیند نیازمند دقت بالا برای کاهش خطاهای احتمالی و جلوگیری از صرف هزینه‌های اضافی است.