市政道路排水管道工程溝槽土石方量探討

言登高 喻澤斌

（華藍設計（集團）有限公司，廣西 南寧 530011）

市政道路排水管道工程溝槽土石方量探討

言登高 喻澤斌

（華藍設計（集團）有限公司，廣西 南寧 530011）

隨著各地城鎮化進程的加快，市政道路的建設如火如荼。開槽施工的排水管道工程量不小，為適應精細化設計需求，提出一個排水管道工程溝槽土石方量計算方法，供大家探討。

排水管道工程；精細化設計；溝槽土石方；工程量

1 引言

隨著各地城鎮化進程的加快，市政道路的建設如火如荼。市政道路投資巨大，以常見的紅線寬度 30m的城市次干路為例，每km建設投資往往超過2千萬，其中配套排水管道工程投資占比在25%左右，以開槽施工居多，土石方量（含回填料）占其投資一半以上，因此土石方量是排水工程投資控制的重點[1]。

自2009年以來，筆者有幸擔任累計超過100km的市政道路設計的排水專業負責人，為適應精細化設計需求，現結合自己的一些實踐經驗和業主單位、預算單位、施工單位反饋的有關信息，提出一個排水管道工程溝槽土石方量計算方法，供大家探討。

2 開槽土石方量計算基本原則

（1）開槽施工斷面類型主要有直槽、梯形槽、混合槽。直槽施工一般只在埋深較淺的管線工程應用，實際施工以后兩者為主。由于混合槽土石方工程量計算較為復雜，通常采用梯形槽近似計算。梯形槽在某些地域也叫大開槽[2]。

（2）管線埋深比較均勻的開槽土石方量可采用梯形斷面棱柱體計算公式，即：V=S×L=(B+B×1/m)×H×L；

式中：B——開槽底寬（管道溝槽底部的開挖寬度）；

1/m——放坡系數，即深寬比；

H——排水管線溝槽開挖深度；

L——計算管線長度。

注：如排水管道工程可分為幾段埋深不同的分項工程，可按此方法累加計算。

（3）如果管線埋深變化較大，且項目時間較為充裕，開槽土石方量也可采用棱臺體積計算公式逐樁累加計算（通常取L=20～40m為一個計算段，L越小精度越高），即：

（4）計算排水管線開槽土石方工程量時，應注意與道路工程、經濟專業的銜接，避免重復計量或漏記。

3 開槽土石方量計算基本參數

項目管線長度通常為特定值，因此開槽土石方量計算所需的基本參數共3個，分別為開槽底寬B、放坡系數1/m、排水管線溝槽開挖深度H。

（1）開槽底寬B

在GB 50268-2008《給水排水管道工程施工及驗收規范》第 4.3.2條對開槽底寬計算過程有詳細過程，同時很多管材有自身的技術規程，紛紛對開槽底寬作出規定，在此不一一贅述。需要指出的是，為符合地方上業主單位、預算單位的要求，項目當地現行市政工程定額對開槽底寬作出合理規定時，建議以定額規定為準。個別不盡合理的地方，應按滿足管道要求、保證施工質量、施工安全的原則來實施。例如直徑DN100mm/DN150mm的PE塑料管規定開挖底寬尺寸為0.90m，是根本沒必要的[3]。

（2）放坡系數1/m

有支護的開槽施工項目，應按設計放坡系數取值。采用自然放坡開槽施工的項目，在GB 50268-2008第4.3.3條對放坡系數1/m作出了規定，不過一般市政工程定額另有規定，如2014年《廣西壯族自治區市政工程消耗量定額》表1放坡系數表：

表1 放坡系數表

項目溝槽內土石方普遍以不同類別、不同深度自然巖土為主。這里要分析排水管線項目性質，可分為與道路同期建設的項目、先于道路建設的項目或現有道路上建設的項目。對于與道路同期建設的項目，由于道路工程自身對于路基的要求，需要進行大量的挖方工程、填方工程、換填工程，大部分溝槽內土方將以好土為主，此時可取三類土的放坡系數。對于先于道路建設的項目或現有道路上建設的項目，放坡系數應依不同土類別厚度加權平均計算，或者采用有效的地勘報告放坡系數取值。

如果溝槽內存在大量石方，因石方單價遠高于土方單價，業主單位往往不認可加權平均計算出的放坡系數。此時應按照巖石厚度估算整個項目的石方比例，然后按土石方比例分別計算各自占比管線長度的土石方量，土方、石方分別取放坡系數，石方可取1:0.25。或者采用棱臺體積計算公式逐樁累積計算土石方量。

排水管道工程屬隱蔽工程，在竣工時僅檢查井可供人們檢驗[4]。目前不少排水管道工程不按規定放坡系數進行開槽施工，這存在極大的安全隱患，由此導致的安全事故時有發生。一方面，監理單位應認真履行職責，核驗溝槽放坡系數，結算時工程量以實際發生量為準；另一方面，業主單位及預算單位不應將此不安全的做法視為常態，導致工程量或單價壓縮，倒逼施工方偷工減料，施工質量和施工安全難以保障。

（3）排水管線溝槽開挖深度H

排水管線溝槽開挖深度H=溝槽上頂面控制高程H1－溝槽下底面控制高程H2。對于深基坑工程（挖深＞5m；或≤5m的復雜工程），應進行專項支護設計，必要時應對施工方法進行比選及論證。

溝槽上頂面控制高程H1與項目性質、巖土類型及施工組織設計密切相關。

排水管道工程先于道路建設的項目或在現有道路上建設時，上頂面控制高程H1為現狀地面或路面標高。

排水管道工程與道路同期建設時，若溝槽處于填方區域[5]，通常施工順序為清表→回填至管頂以上500mm→溝槽開挖，其中清表→回填至管頂以上 500mm工程量屬于道路工程。溝槽上頂面控制高程H1計算如下：

H1=h1+e+500

式中：H1——溝槽上頂面控制高程；

h1——設計管內底標高；

e——設計管道壁厚。

一些地方也有回填至設計管基底面就開始敷設管道的做法，為保證壓實度，管側及管頂回填料大增，很不經濟。且采用先填再挖再填的做法，管道基礎受固結自沉等作用，其承載力及穩定性均優于先敷后填。

若溝槽處于挖方區域，通常施工順序為清表→清除道路結構層土方→路基換填→溝槽開挖，溝槽上頂面控制高程 H1計算如下：

H1=h2－h3－h4

式中：H1——溝槽上頂面控制高程；

h2——溝槽中心設計道路路面標高，由設計路中標高、道路橫坡推導；

h3——道路結構層厚度；

h4——除道路結構層外路基換填層厚度，一般處于軟弱土層時路基需換填。

注：若按挖方區公式計算得的H1小于按填方區公式計算得的H1，則取填方區計算值，即仍然需回填至管頂以上500mm后再開挖溝槽。

溝槽下底面控制高程H2計算如下：

H2=h1－e－h6－h7

式中：H2——溝槽下底面控制高程；

h6——管外底下方基礎層厚度；

h7——超挖深度，土質地基時為0；巖質地基時依施工方法而定，控制爆破、靜力爆破和巖石破碎機破碎時不計，其余可取150mm；未被路基換填的膨脹土一般取600mm；為不適合作為地基的淤泥、松散土等，超挖深度依地基處理方法而定。

4 影響土石方量計算的其它因素

影響土石方量計算的其它因素主要是兩個方面，一方面是地勘與實際情況的吻合程度：道路工程通常鉆探布點間距為40～80m，樣本數量有限，因此實際地質與勘察地質常有偏差；另一方面是相關定額的其它要求。如2014年《廣西壯族自治區市政工程消耗量定額》，主要要求包括：①管道接口作業坑和沿線各種井室所需增加開挖的土方工程量按溝槽全部土方量2.5%計算；②天然土體積除以1.15，才得回填土壓實后的體積；③計算放坡時，在交接處的重復工程量不予扣除；④干濕土、支撐作業等只影響人機系數。

為避免重復計算，設計人統計工程量時，應注明是否有按照相關定額原則予以調整。現在市場上也有應用一些土方計算軟件，如四維計算軟件，在計算溝槽土方時，將放坡重疊部分予以扣除[6]，不一定符合當地定額計算原則。

5 減少實際土石方量的有效措施

在適當條件下，雨、污水管道合槽施工更具合理性，但要注意解決施工中的難點問題[7]。

排水管道合槽施工，是一種雨、污水管道合并開挖溝槽的施工工藝。通常施工主要順序為：雨、污水管合槽開挖→雨、污水管管基制作→雨、污水管安裝→污水管閉水試驗→污水管溝槽部分回填→雨水管閉水試驗→雨、污水管合槽回填。

6 結語

隨著設計市場的發展，顧客需求逐步導向精細化設計，排水管道工程土石方量計算只是其中的一個很小的方面。設計不只是交付圖紙等成果就可以，而是一項綜合服務，施工圖設計時應做到業主、監理、施工、審計等多方滿意。本文對市政道路排水管道工程溝槽土石方量的計算作出了探討，以供各位同仁參考。

[1] 姜珊.淺析排水管道土方量計算要點[J].中國市政工程,2013,(5):72-73.

[2] 王浩遠.淺談排水管道施工方法和應注意的問題[J].山西建筑,2007,(25):213-214.

[3] 陳鵬.市政給排水管網工程溝槽土石方開挖/回填的計量與計價[J].建設監理,2011,(1):32-33.

[4] 蘇小丹.淺談市政排水管道工程施工質量驗收控制[J].廣東建材,2008,(5):141-142.

[5] 汪宏.劉曉瑩.市政道路溝槽土方計算的幾點看法[J].城市道橋與防洪,2014,(2):56-58.

[6] 倪建.龔捷.寧傳華.四維算量中定額土方工程量的處理技巧[J].科技創新與應用,2011,(21):179.

[7] 黃樹旺.陳昌盛.薛鵬.市政雨、污水管道合槽施工技術的應用[J].中國給水排水,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，華藍設計（集團）有限公司工程師，研究方向為市政排水和固廢處理。