廣西建設職業技術學院 李 瑜 陸麗奎
市政工程施工中挖土方工程量的計算
——以道路路基和管道開挖為例
廣西建設職業技術學院 李 瑜 陸麗奎
土方的挖填和裝運是市政工程施工中的重要內容。準確計算項目施工中的土方工程量,能有效提高工程造價的精確度。在市政工程中,常見的土方施工包括道路路基的填挖、堤防的填挖、市政管網的開槽及回填、橋涵護岸基坑的開挖及回填、施工現場的土方平整等。本文,筆者以一般道路路基的開挖及管網施工為例,闡述了土方工程量的計算方法,以期對同行有所幫助。
在道路路基開挖施工中,土方工程量多按挖一般土石方計算,即按原地面線與設計要求線間的體積計算,常采用的計算方法平均斷面法。在某路基橫斷面上,假設有相鄰樁號j與樁號k,兩樁號處的橫斷面挖方及填方面積分別為為Aj挖、Aj填和Ak挖、Ak填,將兩個斷面處的A挖相加再求出平均斷面面積,然后再乘以j點與k點兩樁號間的距離,即可得出兩樁號間的挖土方工程量。用此法可求得各相鄰樁號間的挖土方工程量,再將各樁號間的挖土方量累積求和,即可得出整條道路路基的挖土方工程量,計算公式如下。

式(1)中,Aj挖/填、Ak挖/填分別為j點和k點的挖方或填方面積,L為j點到k點的距離。
以某市政道路工程土方量的計算為例,節選其土方量表及路基橫斷面,如表1、圖1所示。

表1 道路路基土方量

計算該工程土方工程量時,應先核對表中的數據,然后再慎重采用。具體核對步驟:第一,要核對基本數據,如 A填、A挖是否與橫斷面圖中的數據一致;第二,復核各相鄰樁號間挖土方量的計算是否正確;第三,復核所有挖土方量的累積求和是否正確。
以表1、圖1為例,應先復核表1與圖1中的數據是否一致:在表1中,樁號K0+120處的挖方面積為20.508 m2、填方面積為0.569 m2,樁號K0+140處的挖方面積為21.795 m2、填方面積為2.444 m2,與圖1中的數據一致;然后根據式(1),可計算出樁號K0+120與樁號K0+140間的挖土方工程量V挖=423.026 m3,與表1中的挖方數據相符合。用此法逐一復核土方量表中的挖方數據并確定其與橫斷面圖中的數據相符后,即可直接采用表中最終合計出的挖方工程量。
如果復核土方量表后,發現表中的原始數據與道路路基橫斷面圖中的數據不符,則施工中就不能再采用表中的數據,而應根據路基橫斷面圖上的數據,利用式(1)計算出各相鄰樁號間的土方開挖量,然后累積求和,最終即可得出整條道路挖土方工程量。
開挖管道溝槽時,挖土方工程量的計算方法與路基開挖一樣,也是采用平均橫斷面法。不同的是,路基的橫斷面挖方面積可以從其橫斷面圖中直接采用,而溝槽的每個斷面挖方面積都需自行計算。挖溝槽土方斷面如圖2所示。

同樣,假設j與k為開挖某溝槽時的相鄰兩樁號,則兩者之間挖土方工程量的計算公式為

式(3)中, a為管基墊層寬度,H挖為溝槽深度。
在計算溝槽挖土方工程量時,管道墊層寬度可以從設計圖紙或圖集中直接讀取,關鍵是要計算出各斷面的挖土高度。計算溝槽挖土高度時,通常按以下三種情況考慮。
1.挖方區。在原地面標高高于設計路基標高的路段,即挖方區,溝槽挖土高度應按設計路基標高計算。這是因為路基標高以上的土方已被算入道路工程的土方之中。
2.填方區。在原地面標高低于設計路基標高的路段,即填方區,溝槽挖土高度應按原地面標高計算。這是因為路基至原地面的土方已被算入道路工程之中。
3.管道埋置深度較淺區。在高填土路基管道施工中,原地面位于管頂以下或管頂覆土厚度小于500 mm時,挖土高度不能按填方區的原地面標高計算。這是因為根據管道施工規范要求,溝槽回填土或將其他回填材料運入槽內時,“管道兩側和管頂以上500 mm范圍內的材料,應由溝槽兩側對稱運入槽內,不得直接回填在管道上。”對于柔性管道的溝槽回填作業,還有“從管底基礎部位開始到管頂500 mm范圍內,必須采用人工回填”的規定。根據這些規定,也為了確保溝槽內各部位的回填密實度,施工時需要先進行路床整形和填筑施工,在回填路基到管頂以上500 mm后,再按管道溝槽開挖要求進行反開挖,然后再對墊層、基礎及管道進行施工,施工完畢后才能對管道胸腔及管頂進行回填。因此,在這種情況下,挖土深度為從管頂500 mm到管道基礎底面標高的距離。
綜合這三種情況可知,計算溝槽挖土方量的關鍵是確定每個斷面處的挖土深度,從而求得斷面面積,然后即可利用平均斷面積法累積求得整條溝槽的挖土方工程量。
土方工程是市政工程施工中不可或缺的一部分,準確計算土方工程量在預算工程造價的環節尤為重要。在計算市政工程土方量時,應具體問題具體分析。