淺談公路設計中的準確計算路基 土石方數量的重要性

易莎莎

（綿陽市川交公路規劃勘察設計有限公司 四川 綿陽 621000）

0 前言

路基土石方數量是公路工程的主要工程量之一，在公路設計與路線方案比選中，路基土石方數量的多少是衡量公路測設質量的重要主要技術經濟指標。

土石方數量的計算及其調配，它關系到棄土或棄土的位置和公路用地范圍，也影響到公路工程的施工成本、勞動力、機械設備和施工期限。這對公路工程造價、自然景觀和環境保護的協調具有重要意義。

1 路基土石方的來源

路基土石方數量源自路基橫斷面設計圖，填方面積與挖方面積會分別列在路基橫斷面圖上。路基橫斷面設計圖，是由路基橫斷面設計線和路基橫斷面地面線所組成的。路基橫斷面地面線的測量是在公路的外業測量工作中完成的，因地形地貌等因素決定了路基橫斷面地面線測量工作的難易程度。一般每20米測量一處路基橫斷面地面線，如果地形地貌變化較大，可以對地形變化的位置，根據實際情況增加數個樁的路基橫斷面地面線的測量。

在公路設計的測量工作中，路基橫斷面地面線大多采用現場實測，常用的測量方法有抬桿法、全站儀法、GPS-RTK法、無人機航拍法。這四種方法測量路基橫斷面，各有優缺點。在實際的公路測量工作中，我們可以根據地形地貌的實際情況，采用一種方法或者多種方法相結合的方式進行路基橫斷面的測量。

2 路基土石方數量的計算

2.1 土石方數量的計算方法

土石方數量一般采用的是平均斷面法，路基橫斷面相鄰兩個樁號斷面間的體積即這兩個樁號間的土石方工程數量。而土石方數量計算的精確度取決于中樁間距、測量橫斷面時的采點密度和計算公式與實際情況的相近程度等。

在計算土石方工程數量的過程中，應注意：填挖方數量要分別計算，土石方應分別計算，換填、挖淤泥或挖臺階等部分應計算挖方工程量，同時還應計算填方工程量，路基填、挖方數量中應考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖方增加），路基土石方數量中應扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮，路基土石方數量還應扣除橋涵臺背回填的數量。

2.2 天然密實方與壓實方的體積換算

通常，路基土石方數量計算中的挖方是天然密實方，填方是壓實方。通過以挖作填，本樁利用和縱向遠運調配后的借方數量與棄方數量一般是等量計算與等量調配。

根據《公路路基施工技術規范》JTGD30-2015規定，各級公路路基壓實度均要求在 90%以上，天然密實方經過壓過路基碾壓后的體積會變化，而且各種土質的壓實體積變化率均不同。根據生產實踐經驗，我們可以采用《公路工程預算定額》中的路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數，進行路基土石方數量的調配，這樣得出的借方量與棄方量以及相應的概預算金額與實際的土石方工程數量更為接近，換算系數見下表所示。

路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數表

3 路基土石方數量的調配

路基土石方數量調配的目的是為了確定填方的來源、挖方的去向，以及計價土石方的數量和運量等。通過科學合理的調配，在經濟合理的調運條件下移挖作填，避免不必要的線外借土和棄土，以減少占用耕地的面積和降低公路的造價。

3.1 路基土石方調配傳統方法

土石方調配傳統方法有多種，目前設計中常用的是土石方計算表調配，直接在土石方表上進行調配，該方法簡捷、調配清晰、精度符合要求。

調配完成后，應按以下公式進行復核檢查：

橫向調運+縱向調運+借方=填方

橫向調運+縱向調運+棄方=挖方

挖方+借方=填方+棄方

3.2 路基土石方軟件調配方法

因為土石方計算表手動調配方法比較費時，目前市面上已經開發了很多土石方調配的軟件，近年來土石方軟件已經被廣泛運用到我們的設計工作中。

土石方軟件的整個調配過程只需要設計人員提供該工程的逐樁填挖面積及、沿線挖方土石成分比例、取棄土場的位置運距容量、各個調配段落起訖樁號、較大結構物的起訖樁號等。不需要設計人員作任何相關計算、統計，土石方調配軟件能夠根據使用者選擇的調配原則及操作過程，來完成各斷面體積及整個調配過程的相關計算，并能完成本樁利用、土石方自然方與壓實方的轉換、調配運數量累加與統計等。

4 舉例說明準確計算路基土石方數量的重要性

某高速公路的第一標段，起訖樁號是 K0+980-K4+500，路基寬度是 24.5m，全線為新線，高填深挖路段較多。為了對比不同方法的土石方調配結果，此處采用緯地土方調配系統進行土石方工程的計算和調配。

4.1 不考慮路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數

K0+980-K4+500路段不考慮路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數，通過緯地土方系統調配完成后的挖方總量為 908754.3 m3，填方總量是1213612.4 m3，借方總量為 341299.1 m3，棄方總量為 36441 m3。其中挖土方為335514.7 m3，挖石方為573239.6 m3，填土方為640372.8立方米，填石方為573239.6 m3，棄土方為36441 m3，借土方為341299.1 m3。

4.2 考慮路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數

K0+980-K4+500路段考慮路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數，通過緯地土方系統調配完成后的挖方總量為 908754.3 m3，填方總量是1213612.4 m3，借方總量為 332602.7m3，棄方總量為 36441 m3。其中挖土方為335514.7 m3，挖石方為 573239.6 m3，填土方為 590525.9立方米，填石方為623086.5m3，棄土方為36441 m3，借土方為332602.7m3。

4.3 對比結果

按照第一標段的相關單價，挖土方4.89元/m3,挖石方33.54元/m3，填土方7.6元/m3，填石方19.23元/m3，借土方13.5元/m3，棄土方9.42元/m3。對比兩種調配方式的預算金額，二者預算金額之差高達183.55萬元。

5 結束語

路基土石方工程在公路建設中所占比重較大，土石方數量的計算正確與否，將直接影響公路建設的總投資。因此我們在測量過程中，應確保路基橫斷面地面線及地勘實測土石方數據的準確性，選擇合理的調配原則，采用適合的土石方調配方法，并考慮路基土石方天然密實方與壓實方間的體積換算系數，使設計圖紙中的土石方工程數量與實際情況更為接近，減少工程變更。