摘要:土石方工程數(shù)量的計算,直接影響公路的工程造價、勞動力、機具設備和施工期限。因此土石方工程的計算準確與否十分重要。

  關鍵詞:公路工程;土石方計算;路基挖方:填方:借方;利用方;棄方

  路基土石方數(shù)量是公路工程的重要工程量之一,直接影響公路的工程造價、勞動力、機具設備和施工期限。土石方工程數(shù)量越多,投資越大,其工程投資約占總體工程的35%甚至更多,是公路設計的主要技術經濟指標之一,土石方工程的計算準確與否顯得十分重要。

  一、土石方工程數(shù)量的計算項目

  施工圖設計階段,土石方工程按不同工程項目分別計算。其項目有:

  1、路基挖方、填方、借方、利用方、棄方計算。

 。1)根據(jù)原地面線,標準橫斷面形式計算帽子挖方、帽子填方工程量。

 。2)根據(jù)填挖高度確定路基處理段落及寬度計算路基處理挖方、路基處理填方工程量。步驟如下:

 、俅_定經濟運距、運輸機具和免費運距的大小。

 、谠谟嬎惚碇校瑯顺鲅鼐棄土場的位置、橋隧起終樁號以及涵洞位置。

 、郯淳徒c土石方運量最小的原則調配。

 、苡猛谟喾街械耐练竭h運參與填方利用,公式:V填土=(V土1∕r1+V土2∕r2+V土3∕r3)。式中:V土1,V土2,V土3—表示參與填方的挖余方中松土、普通土、硬土體積(天然密實方),r1,r2,r3—表示各自的換算系數(shù),若土方不夠,可以石代土,公式:V填石=(V石1+V石2+V石3)∕r4式中:V石1、V石2、V石3—表示參與填方的挖余方中軟石、次堅石、堅石體積(天然密實方);r4—石方的換算系數(shù)。

 、萦嬎銖U方量和借方量:V廢方=挖余方-V土1-V土2-V土3-V石1-V石2-V石3;V借方=填缺方-V填土-V填石

  2.其它增加土方:包括清除表土增加土石方數(shù)量、填前碾壓增加土石方數(shù)量、為保證路基邊緣的壓實度需要加寬填筑土石方數(shù)量和因地基自然下沉增加的土石方數(shù)量等。

 。1)清除表土增加土方量。清除表土為新征用土地寬度范圍內全路線長度(扣除橋涵結構物長度)清表工程量,當公路路基基底為水稻田或淺水塘時,應是先挖溝疏干并清除腐植土、淤泥、地表樹根草植等,根據(jù)新建或改建實際平均情表情況,確定清表厚度,一般在0.1-0.2之間。按施工組織設計的要求計算回填至原地面所需的清除增加工程量。

 。2)因零填方地段基地壓實、耕地填前碾壓后回填至原地面標高所需土石方數(shù)量,可以按下列公式計算:h=P/C.式中:h-天然土因壓實而產生的沉降量(cm),P-有效作用力(N/cm2),C-土的抗沉陷系數(shù)(N/cm3)。

  一般按12t-15t壓路機的有效作用力P=66N/cm2計算,C值見下表:

 

原狀土名稱
  
沼澤土
  
耕土、松濕粘土
  
潮濕粘土
  
泥灰石
  
N/cm3
  
2.0-3.0
  
3.0-3.5
  
3.5-4.0
  
5.0-10.0
 

 

  填方數(shù)量為碾壓天然土地面的面積乘以沉降量,按下公式計算:Q=Fh.式中:Q-增加的填方數(shù)量,F(xiàn)-填前夯(壓)實的天然土的地面面積(m2),H-沉降量(cm)。

 。3)為保證路基邊緣的壓實度需要加寬填筑土方量:為使路基邊緣達到壓實標準,設計時應根據(jù)具體情況將填方段邊坡“幫坡”后壓實,根據(jù)《公路路基施工技術規(guī)范》(JTG F10-2006)規(guī)定,“整修用機械填筑的路堤表面時,應將其兩側超填的寬度土方切除。超過寬度允許值為:砂性土0.20m-0.3m,0.15m-0.20m,粘性土0.10m-0.20m.”公路填方段較長時,這部分土石方數(shù)量很大,可按下面公式計算。Q=LHd.式中:Q-因超填幫坡增加的填方數(shù)量,L-路基填方段長度,H-路基填方段平均填高,d-垂直邊坡方向幫坡厚度。

  二、路基土石方體積換算

  路基工程設計文件中的土石方數(shù)量是按工程幾何尺寸計算的壓實方,在計算土石方工程數(shù)量時,要準確使用壓實方與密實方之間的系數(shù)。規(guī)范中規(guī)定土石挖方按天然密實方體積計算,土石填方按壓實后的體積計算,填方包括利用方填方、借方填方、均按壓實方計,棄方按天然密實方計算,其挖方、填方、利用方、借方、棄方存在以下等量關系:計價方=挖方+填方-利用方;挖方+借方=填方+棄方;借方=填方-利用方;棄方=挖方-利用方。公式中:計價方為混合方,挖方、棄方為天然密實方,填方、利用方、借方為壓實方。

  計算時當以填方、利用方、借方以壓實體積為計算工程量時,采用挖方為天然密實方,采用公式計算時應按表二所列系數(shù)進行調整,表二如下:

  表二:路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數(shù)

 

公路等級
  
土石類別
  
土方
  
石方
  
松土
  
普通土
  
硬土
  
二級及二級以上公路
  
1.23
  
1.16
  
1.09
  
0.92
  
三、四級公路
  
1.1
  
1.05
  
1.0
  
0.84   

 

  舉例:某高速公路路線土石方工程,路線挖方總量128218m3,其中普通土91609m3,硬土36609m3;本樁利用方,普通土38021m3,硬土9436m3,遠運利用方普通土53588m3,硬土27173m3,借方普通土1425191m3,硬土789618m3.本樁利用壓實方:38021/1.16+9436/1.09=41434m3遠運利用壓實方:53588/1.16+27173/1.09=71126m3借方總量:1425191/1.16+789618/1.09=1953033m3填方總量:41434+71126+1953033+121555=218148m3

  計價方數(shù)量:128218+218148-(41434+71126)=233806m3

  棄方數(shù)量:128218-38021-9436-53588-27173=0m3

  工程土石方數(shù)量計算是一項工作繁重的設計任務,涉及量大、考慮問題多,編制人員只有在熟悉工程設計、施工和管理等多方面知識,才能完整計算出土石方工程數(shù)量。