初探公路工程土石方工程量计算与调配

2014-03-20田滨斌

河南建材 2014年3期

关键词：运距挖方土石方

田滨斌

中国华西工程设计建设有限公司（361000）

初探公路工程土石方工程量计算与调配

田滨斌

中国华西工程设计建设有限公司（361000）

这里以纬地道路辅助设计系统土石方可视化调配系统为例，针对公路工程中的土石方计算及调配的原则、方法进行分析和总结，供同仁指教与参考。

路基土石方调配；公路设计；计算原理

在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要经济技术指标之一。因此路基土石方调配的重要性愈益突出,对保证道路建设的经济性具有十分重要的作用。土石方的数量及其调配，不但关系着取土或弃土的地点及公路用地范围，同时还影响修建公路的工程造价、所需的劳动力、机具设备和施工限期。对公路工程造价、自然环境景观的协调都有较大的影响。

1 调配计算原理

土石方计算与调配的主要任务是，计算每公里路段的土石方数量，确定公路总土石方数量，提出挖方的利用和填方的来源及运距，为编制工程概（预）算、选定合适的施工方法和施工机具、安排施工进度、施工质量检查、财务结算和支付工资等提供依据。

地面形状是很复杂的，填挖方不是简单的几何体，所以其计算只能是近似的，计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时采取的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按照工程的要求，在保证使用的前提下力求简化。

1.1 填挖面积的计算

常用的面积计算方法有积距法、坐标法。坐标法的精度较高，适用于计算机计算。

1）积距法

如图1所示，将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小条块的近似面积为：

则横断面面积：

图1 积距法横断面面积计算示意图

2）坐标法

如图2所示，已知横断面图上各转折点坐标(i，Y)则断面面积为：

图2 坐标法横断面面积计算示意图

1.2 土石方数量的计算

两桩号断面间的体积即两桩号间的土石方工程数量。计算时应将填方体积、挖方体积分别进行计算。一般每页“路基土石方数量计算表”应作本页小计，每公里应作本公里小计，以便复核和统计。计算路基土石方数量时，还应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积,小桥涵所占体积一般可不扣除。

2 土石方调配原则

1）在半填半挖的断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，多余的土石方再作纵向调配，以减少总的运量。2）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越运输，同时调查沿线大、中桥及隧道能否跨越调运，应注意到施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。3）为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。4）土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方和借方的占地、赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时路堑的挖方调配，虽然运距超出一些，运输费用可能高一些，但如能少占地，少影响农业生产，对整体来说也是经济的。5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。6）位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。7）土方调配对于借土和弃土事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田、整地造田等措施。．弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损害农田。

3 土石方调配问题

3.1 土石方调配计算的几个概念

1）平均运距

土方调配的运距，是从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均距离。

2）免费运距

土、石方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土、石方数量计价而不计运费，这一特定的距离称为免费运距。施工方法不同，免费运距也不同,如人工运输的免费运距为20m,铲运机运输的免费运距为100m。在纵向调配时，当平均运距超过定额规定的免费运距，应按超运运距计算土石方运量。

3）经济运距

填方用土来源，一是路上纵向调运，二是就近路外借土。一般情况用路堑挖方调去填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长，以至运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此，采用“借”还是“调”，有个限度距离问题，这个限度距离既所谓“经济运距”，其值按下式计算：

经济运距L经=B/T+L免

式中：B—借土单价（元/m3）；T—远运运费单价（元/m3·km）；L免—免费运距（km）。

经济运距是确定借土或调运的界限，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。

4）运量

土石方运量为平均超运运距单位与土石方调配数量的乘积。在生产中，例如工程定额是将人工运输免费运距20m，平均每增运距10m划为一个运输单位，称之为“级”。当实际的平均运距为40m，超远运距20m时,则为两个运输单位,称为二级。在路基土石方数量计算表中记作②。

总运量=调配(土石方)数量×n

n=（L-L免）/A

式中：n—平均超运运距单位（四舍五入取整数）; L—土石方调配平均运距（m）；L免—免费运距（m）；A—超远运距单位（m）（例如人工运输A=10m,铲运机运输A=50m）。

5）计价土石方数量

在土石方计算与调配中,所有挖方均应予计价，但填方则应按土的来源决定是否计价，如是路外就近借土就应计价,如是移挖作填的纵向调配利用方，则不应再计价，否则形成双重计价(既路堑挖方和路堤填方两次计价)。计价土石方数量为：

V计=V挖+V借

式中：V计—计价土石方数量（m3）；V挖—挖方数量（m3）；V借—借方数量（m3）。

3.2 调配计算的几个问题

免费、平均运距和经济运距。土方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土石方数计价而不另计算运费,这一特定距离称免费运距。施工作业方法不同，其免费运距也不同，如推土机的免费运距为20m，铲运机的免费运距为100m。土方调配时，从挖方体积重心到填方体积重心的距离，称平均运距。平均运距通常按挖方断面间距的中心至填方断面间距的中心的距离计。在土方调配时，若平均运距小于或等于免费运距时，可不另计运费；若平均运距大于免费运距时，超出的运距称超运运距，超运运距的运费，应另外计算。超运运距有不同的计算单位，推土机以每超运10m为单位，铲运机以每超运50m为单位。