市政道路排水管道工程沟槽土石方量探讨

言登高 喻泽斌

（华蓝设计（集团）有限公司，广西 南宁 530011）

市政道路排水管道工程沟槽土石方量探讨

言登高 喻泽斌

（华蓝设计（集团）有限公司，广西 南宁 530011）

随着各地城镇化进程的加快，市政道路的建设如火如荼。开槽施工的排水管道工程量不小，为适应精细化设计需求，提出一个排水管道工程沟槽土石方量计算方法，供大家探讨。

排水管道工程；精细化设计；沟槽土石方；工程量

1 引言

随着各地城镇化进程的加快，市政道路的建设如火如荼。市政道路投资巨大，以常见的红线宽度 30m的城市次干路为例，每km建设投资往往超过2千万，其中配套排水管道工程投资占比在25%左右，以开槽施工居多，土石方量（含回填料）占其投资一半以上，因此土石方量是排水工程投资控制的重点[1]。

自2009年以来，笔者有幸担任累计超过100km的市政道路设计的排水专业负责人，为适应精细化设计需求，现结合自己的一些实践经验和业主单位、预算单位、施工单位反馈的有关信息，提出一个排水管道工程沟槽土石方量计算方法，供大家探讨。

2 开槽土石方量计算基本原则

（1）开槽施工断面类型主要有直槽、梯形槽、混合槽。直槽施工一般只在埋深较浅的管线工程应用，实际施工以后两者为主。由于混合槽土石方工程量计算较为复杂，通常采用梯形槽近似计算。梯形槽在某些地域也叫大开槽[2]。

（2）管线埋深比较均匀的开槽土石方量可采用梯形断面棱柱体计算公式，即：V=S×L=(B+B×1/m)×H×L；

式中：B——开槽底宽（管道沟槽底部的开挖宽度）；

1/m——放坡系数，即深宽比；

H——排水管线沟槽开挖深度；

L——计算管线长度。

注：如排水管道工程可分为几段埋深不同的分项工程，可按此方法累加计算。

（3）如果管线埋深变化较大，且项目时间较为充裕，开槽土石方量也可采用棱台体积计算公式逐桩累加计算（通常取L=20～40m为一个计算段，L越小精度越高），即：

（4）计算排水管线开槽土石方工程量时，应注意与道路工程、经济专业的衔接，避免重复计量或漏记。

3 开槽土石方量计算基本参数

项目管线长度通常为特定值，因此开槽土石方量计算所需的基本参数共3个，分别为开槽底宽B、放坡系数1/m、排水管线沟槽开挖深度H。

（1）开槽底宽B

在GB 50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》第 4.3.2条对开槽底宽计算过程有详细过程，同时很多管材有自身的技术规程，纷纷对开槽底宽作出规定，在此不一一赘述。需要指出的是，为符合地方上业主单位、预算单位的要求，项目当地现行市政工程定额对开槽底宽作出合理规定时，建议以定额规定为准。个别不尽合理的地方，应按满足管道要求、保证施工质量、施工安全的原则来实施。例如直径DN100mm/DN150mm的PE塑料管规定开挖底宽尺寸为0.90m，是根本没必要的[3]。

（2）放坡系数1/m

有支护的开槽施工项目，应按设计放坡系数取值。采用自然放坡开槽施工的项目，在GB 50268-2008第4.3.3条对放坡系数1/m作出了规定，不过一般市政工程定额另有规定，如2014年《广西壮族自治区市政工程消耗量定额》表1放坡系数表：

表1 放坡系数表

项目沟槽内土石方普遍以不同类别、不同深度自然岩土为主。这里要分析排水管线项目性质，可分为与道路同期建设的项目、先于道路建设的项目或现有道路上建设的项目。对于与道路同期建设的项目，由于道路工程自身对于路基的要求，需要进行大量的挖方工程、填方工程、换填工程，大部分沟槽内土方将以好土为主，此时可取三类土的放坡系数。对于先于道路建设的项目或现有道路上建设的项目，放坡系数应依不同土类别厚度加权平均计算，或者采用有效的地勘报告放坡系数取值。

如果沟槽内存在大量石方，因石方单价远高于土方单价，业主单位往往不认可加权平均计算出的放坡系数。此时应按照岩石厚度估算整个项目的石方比例，然后按土石方比例分别计算各自占比管线长度的土石方量，土方、石方分别取放坡系数，石方可取1:0.25。或者采用棱台体积计算公式逐桩累积计算土石方量。

排水管道工程属隐蔽工程，在竣工时仅检查井可供人们检验[4]。目前不少排水管道工程不按规定放坡系数进行开槽施工，这存在极大的安全隐患，由此导致的安全事故时有发生。一方面，监理单位应认真履行职责，核验沟槽放坡系数，结算时工程量以实际发生量为准；另一方面，业主单位及预算单位不应将此不安全的做法视为常态，导致工程量或单价压缩，倒逼施工方偷工减料，施工质量和施工安全难以保障。

（3）排水管线沟槽开挖深度H

排水管线沟槽开挖深度H=沟槽上顶面控制高程H1－沟槽下底面控制高程H2。对于深基坑工程（挖深＞5m；或≤5m的复杂工程），应进行专项支护设计，必要时应对施工方法进行比选及论证。

沟槽上顶面控制高程H1与项目性质、岩土类型及施工组织设计密切相关。

排水管道工程先于道路建设的项目或在现有道路上建设时，上顶面控制高程H1为现状地面或路面标高。

排水管道工程与道路同期建设时，若沟槽处于填方区域[5]，通常施工顺序为清表→回填至管顶以上500mm→沟槽开挖，其中清表→回填至管顶以上 500mm工程量属于道路工程。沟槽上顶面控制高程H1计算如下：

H1=h1+e+500

式中：H1——沟槽上顶面控制高程；

h1——设计管内底标高；

e——设计管道壁厚。

一些地方也有回填至设计管基底面就开始敷设管道的做法，为保证压实度，管侧及管顶回填料大增，很不经济。且采用先填再挖再填的做法，管道基础受固结自沉等作用，其承载力及稳定性均优于先敷后填。

若沟槽处于挖方区域，通常施工顺序为清表→清除道路结构层土方→路基换填→沟槽开挖，沟槽上顶面控制高程 H1计算如下：

H1=h2－h3－h4

式中：H1——沟槽上顶面控制高程；

h2——沟槽中心设计道路路面标高，由设计路中标高、道路横坡推导；

h3——道路结构层厚度；

h4——除道路结构层外路基换填层厚度，一般处于软弱土层时路基需换填。

注：若按挖方区公式计算得的H1小于按填方区公式计算得的H1，则取填方区计算值，即仍然需回填至管顶以上500mm后再开挖沟槽。

沟槽下底面控制高程H2计算如下：

H2=h1－e－h6－h7

式中：H2——沟槽下底面控制高程；

h6——管外底下方基础层厚度；

h7——超挖深度，土质地基时为0；岩质地基时依施工方法而定，控制爆破、静力爆破和岩石破碎机破碎时不计，其余可取150mm；未被路基换填的膨胀土一般取600mm；为不适合作为地基的淤泥、松散土等，超挖深度依地基处理方法而定。

4 影响土石方量计算的其它因素

影响土石方量计算的其它因素主要是两个方面，一方面是地勘与实际情况的吻合程度：道路工程通常钻探布点间距为40～80m，样本数量有限，因此实际地质与勘察地质常有偏差；另一方面是相关定额的其它要求。如2014年《广西壮族自治区市政工程消耗量定额》，主要要求包括：①管道接口作业坑和沿线各种井室所需增加开挖的土方工程量按沟槽全部土方量2.5%计算；②天然土体积除以1.15，才得回填土压实后的体积；③计算放坡时，在交接处的重复工程量不予扣除；④干湿土、支撑作业等只影响人机系数。

为避免重复计算，设计人统计工程量时，应注明是否有按照相关定额原则予以调整。现在市场上也有应用一些土方计算软件，如四维计算软件，在计算沟槽土方时，将放坡重叠部分予以扣除[6]，不一定符合当地定额计算原则。

5 减少实际土石方量的有效措施

在适当条件下，雨、污水管道合槽施工更具合理性，但要注意解决施工中的难点问题[7]。

排水管道合槽施工，是一种雨、污水管道合并开挖沟槽的施工工艺。通常施工主要顺序为：雨、污水管合槽开挖→雨、污水管管基制作→雨、污水管安装→污水管闭水试验→污水管沟槽部分回填→雨水管闭水试验→雨、污水管合槽回填。

6 结语

随着设计市场的发展，顾客需求逐步导向精细化设计，排水管道工程土石方量计算只是其中的一个很小的方面。设计不只是交付图纸等成果就可以，而是一项综合服务，施工图设计时应做到业主、监理、施工、审计等多方满意。本文对市政道路排水管道工程沟槽土石方量的计算作出了探讨，以供各位同仁参考。

[1] 姜珊.浅析排水管道土方量计算要点[J].中国市政工程,2013,(5):72-73.

[2] 王浩远.浅谈排水管道施工方法和应注意的问题[J].山西建筑,2007,(25):213-214.

[3] 陈鹏.市政给排水管网工程沟槽土石方开挖/回填的计量与计价[J].建设监理,2011,(1):32-33.

[4] 苏小丹.浅谈市政排水管道工程施工质量验收控制[J].广东建材,2008,(5):141-142.

[5] 汪宏.刘晓莹.市政道路沟槽土方计算的几点看法[J].城市道桥与防洪,2014,(2):56-58.

[6] 倪建.龚捷.宁传华.四维算量中定额土方工程量的处理技巧[J].科技创新与应用,2011,(21):179.

[7] 黄树旺.陈昌盛.薛鹏.市政雨、污水管道合槽施工技术的应用[J].中国给水排水,2006,22(12):102-104.

Discussion on municipal road drainage pipeline engineering quantity of groove conditions

With the speeding up of urbanization, urban municipal road construction needs a lot of. Slot construction of drainage pipe quantity, need to carefully design. In order to adapt itself to the requirements of fine design, this paper puts forward a calculating method for drainage pipeline engineering groove conditions, to provide the reference for the designers at work.

Drainage pipeline engineering; fine design; groove conditions; quantities of engineering

Q813.11

A

1008-1151(2015)02-0048-02

2015-01-12

言登高（1978－），男，湖南株洲人，华蓝设计（集团）有限公司工程师，研究方向为市政排水和固废处理。