路基土石方计算方法探讨

摘要:文章主要探讨了影响土石方计算的因素, 并提出了适用于不同阶段的断面一致、动态平衡和价值相等等三个土石方计算模式以及相应的计算方法，供同仁指教与参考。

关键词：路基；土石方；影响因素；计算模式

Pick to: this paper mainly probes into the factors influencing the calculation of conditions, and puts forward the applicable to various stages of the cross section is consistent, and values and so on three conditions of dynamic balance calculation model and the corresponding calculation method of instruction and reference for colleagues.

Key words: subgrade; Conditions; Influencing factors; Calculation mode

中图分类号： TU751文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

1 土石方计算影响因素

(1)清除表土、零填和耕地填前压实。根据路基施工要求, 结合不同地质情况, 在路基施工前将原地面上的杂草、耕作物及表土腐殖土清除干净, 用平地机平整, 再用压路机压实, 并达到规定的压实度,

由上述作业引起的土石方增量Q。

Q=Fh式中:

F ---- 填前压( 夯) 实的天然土的地面面积, m2

h--- 因压实而产生的沉降量, m,

h= p /C

其中 C ----土的抗沉陷系数, N /cm3, 其值可参考表1

p---有效作用力, N /cm2,一般按12~15 t压路机的有效力p= 66 N /cm2 计算

h---沉降量, cm。

( 2)高路堤沉陷。高填路堤施工过程中, 在土体自重力作用下引起原地面沉陷, 需增加的填方量。其数量由设计者根据沉降理论计算或根据地区经验确定。

表1 各种原状土的C 值参考值

(3) 左右侧宽填。在填筑路堤时, 为保证路基边缘达到规定的压实度, 一般在施工时应超出路基设计宽度填筑, 由此引起填方量增加。超填宽度容许值: 砂性土012~ 013 m, 粉性土0115~ 0120m, 粘性土011~ 012 m。宽填数量= 填方区边缘长度×路基平均高度×超填宽度[1] 。

(4) 路面挖槽。在挖方路段施工中, 为减少施工工序, 一般将包括垫层在内的路面结构层一次挖到路床顶面, 需增加挖方量; 在填方路段施工时, 一般只填到路床顶面, 应减少填方量。

(5) 天然方与压实方换算。在路基施工中有大量的移挖作填土石方, 由于挖方是天然密实方,填方是压实方, 两者之间密度不同, 在移挖作填时数量是不相等的, 在数量上存在一个换算关系, 即天然方= 换算系数×压实方。换算系数由挖方土石的天然密度和填方路基的压实度确定。

2土石方计算模式

2.1断面一致模式

断面一致模式指的是按断面尺寸计算填、挖方数量, 移挖作填运算及土石方调配。对施工中土石方调配、概预算编制及土石方计算等只提供参考作用。如图 1 所示。

图 1 断面一致模式

2.2 动态平衡模式

2.2.1 按施工的不同阶段计算

对填方路堤采用经过清表、零填和填前压实等处理, 挖方路段经过清表处理后的填前地面线作为填挖起始线,而不是采用测量地面线。

在填挖终止时采用路面底基层施工前的路基断面作为计算断面。如图2所示的动态平衡模式中, 填方面积是由路床顶面线、设计线和填前地面线所包围的面积。挖方面积是由路床顶面线、设计线和挖前地面线所包围的面积。

图2 动态平衡模式

2.2.2 按土体性质进行移挖作填运算

动态平衡模式的第二个方面体现在土石方数量的动态平衡,反映了土石方填挖利用中的真实情况。如图2中挖余的天然方经过换算成压实方后被利用至填缺断面, 反映了土石方虚实的动态平衡。

2.2.3 按施工场地、施工方法和机械进行土石方调配

土石方调配是一个综合作业, 它不仅是数量的动态平衡, 还全面反映出土石方调配中的场地、施工方法和机构等方面的影响, 体现了土石方调配中的动态价值。

2.3 价值相等模式

全面考虑土石方影响因素, 按最终价值计算土石方工程量。其全部价值的表现形式为: 计价土石方数量和单价、与土石方工程有关的分项工程或分摊工程。

3 土石方计算方法

3.1净断面法

净断面法是基于断面一致模式的土石方计算方法, 不考虑施工工程中影响因素, 其断面面积是测量地面线与设计“帽子线”围成的面积, 土石方填挖平衡直接表现为断面的平衡。土石方的平衡式为: 填方+ 弃方= 挖方+借方。主要用于控制土石方工程规模的大小, 提出优化方案的决策依据等。

3.2动态平衡法

3.2.1填挖面积的计算要符合实际情况

按施工的不同阶段计算路基填、挖方数量则充分体现了这一要求。在计算填挖面积时,要考虑的因素有清表、零填、路基填至路床顶面等。对于高填沉陷所增加的数量, 当有足够资料可以计算出该增量时, 将增量加入填方数量中。

当收集的资料还不足以计算出该增量时,可在预算中以分项工程予以体现。对于左右侧宽填引起的土石方增量主要是增加了调运工作量。该增量价值可以分摊于整个土石方工程中,以计价土石方价格来体现, 不宜以增加土石方数量来表现, 这样处理使土石方调配更接近实际。

3.2.2 移挖作填时的土石方的换算

天然方= 换算系数×压实方。换算系数由挖方土石的天然密度和填方路基的压实度确定, 在没有挖方土石资料时, 采用公路工程预算定额中给出的压实方与天然方之间的换算系数, 如表2所示。

表2 压实方与天然方之间的换算系数表

3.2.3 土石方调配过程中的利用方计算

借方和弃方数量的计算。对本桩利用和免费运距内的土石方调配, 只计压实方与天然方之间换算土方而不另计运费; 对超过免费运距又在经济运距内的土石方调配, 除计算总运量外, 还要计算平均运距。免费运距、经济运距与施工场地、施工方法和施工机械有着密切关系。这一阶段的土方平衡公式:借方(压实方) = 填方(压实方) - 利用方(压实方);弃方(天然方) = 挖方(天然方) - 利用方(压实方)换算系数;计价土石方= 挖方(天然方) + 借方(压实方) ;或= 挖方(天然方) + 填方(压实方) - 利用方(压实方)。

3.3 价值法

价值法表现有在两方面:

以分摊方式在计价土石方价格上体现出来；

以增列分项工程来体现。如上面提到的左右侧宽填、高填沉陷、因受地形限制的二次倒运、逆坡调运等因素引起的土石方增量或增值可以通过分摊方式在计价土石方价格上体现出来。

4 结 语

总而言之，传统的净断面法计算土石方, 从宏观上能控制土石方工程的规模保证填挖的概略平衡,计算方法简便，是初步计算土石方数量快速有效的方法。

参考文献

[1] 姜志刚,朱永宏. 路基土石方数量计算及调配[J]. 黑龙江交通科技. 2008(10).

[2] 南飞. 浅谈路基土石方工程的造价编制[J]. 黑龙江交通科技. 2008(12).

[3] 孙晓明,苑丛梅. 路基土石方数量计算及调配[J]. 民营科技. 2009(07) .