橫斷面設(shè)計(jì)——路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配

1、橫斷面設(shè)計(jì)習(xí)習(xí)路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配發(fā)表于：2010-11-1018:24|分類：學(xué)習(xí)天堂閱讀：（0）評論：（0）路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量，在公路設(shè)計(jì)和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評價(jià)公路側(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)濟(jì)指標(biāo)之一。在編制公路施工組織計(jì)劃和工程概預(yù)算時，還需要確定分段和全線的路基上石方數(shù)量。地面形狀是很復(fù)雜的，填挖方不是簡單的幾何體，所以其計(jì)算只能是近似的，計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時于點(diǎn)度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。計(jì)算時一般應(yīng)按工程的要求，在保證使用的前提下力求簡化。一、橫斷面面積計(jì)算路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積

2、，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應(yīng)分別計(jì)下面介紹幾種常用的面積計(jì)算方法。（一）積距法：適用于不規(guī)則圖形面積計(jì)算把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。如圖5-34，將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形與三角形條塊，每個小條塊的近似面積為：Fi=bhi則橫斷面面積：當(dāng)b=1m時，則F在數(shù)值上就等于各小小條塊平均高度之和h。要求得h的值，可以用卡規(guī)逐一量取各條塊高度的累積值。當(dāng)面積較大卡規(guī)張度不夠用時，也可用米厘方格紙折成窄條代規(guī)量取積距，用積距法計(jì)算面積簡單、迅速。若地面線較順直，也可以增大b的數(shù)值，若要進(jìn)一步提高精度，可增加測量次數(shù)最后其平

3、均值。（二）坐標(biāo)法如圖5-35，已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi，yi），則斷面面積為：A=（xiyi+1-xi+1yi）1/2坐標(biāo)法的精度較高，適宜于用計(jì)算機(jī)計(jì)算。計(jì)算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法等，不一一介紹。二、土石方數(shù)量計(jì)算若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體（圖5-36），其體積的計(jì)算公式為：V=（A1+A2）式中：V體積，即土石方數(shù)量（m3）；F1、F2分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；L相鄰斷面之間的距離（m）。此法計(jì)算簡易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法”。若F1和F2相差甚大，則與棱臺更為接近。其計(jì)算公式為：V=（A1+A2

4、）L（1+）式中：m=A1/A2，其中A1A2。第二種方法的精度較高，應(yīng)盡量采用，特別是用計(jì)算機(jī)計(jì)算時。用上述方法計(jì)算的土石方體積中，是包含了路面體積的。若所設(shè)計(jì)的縱斷面有填有挖且基本平衡，則填方斷面中多計(jì)的路面與挖方斷面中少計(jì)的路面面積相互抵消，其總體積與實(shí)施體積相差不大。但若路基是以填方為主或以挖方為主，則最好是在計(jì)算斷面積時將路面部分計(jì)入，也就是填方要扣除、挖方要增加路面所占的那一部分面積，特別是路面厚度較大時更不能忽略。土石方數(shù)量計(jì)算應(yīng)注意的問題：（1）填挖方數(shù)量分別計(jì)算，（填挖方面積分別計(jì)算）；（2）土石方應(yīng)分別計(jì)算，（土石面積分別計(jì)算）；（3）換土、挖淤泥或挖臺階等部分應(yīng)計(jì)算挖方工

5、程量，同時還應(yīng)計(jì)算填方工程量；（4）路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖方增加）；（5）路基土石方數(shù)量中應(yīng)扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮。三、路基土石方調(diào)配土石方調(diào)配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向：以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量等。通過調(diào)配合理地解決各路石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價(jià)。填方土源：附近挖方利用借土挖方去向：調(diào)往附近填方棄土（一）土石方調(diào)配原則（1）就近利用，以減少運(yùn)量：在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移

6、挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量。（2）不跨溝調(diào)運(yùn)：土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不作跨越調(diào)運(yùn)。（3）高向低調(diào)運(yùn)：應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。（4）經(jīng)濟(jì)合理性：應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比較（移挖作填與借土費(fèi)用的比較）。遠(yuǎn)運(yùn)利用的費(fèi)用：運(yùn)輸費(fèi)用、裝卸費(fèi)等借土費(fèi)用：開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi)為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問題，但這不是唯一

7、的指標(biāo)，還要綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對農(nóng)產(chǎn)影響等。有時移挖作填雖然運(yùn)距超出一些：運(yùn)輸費(fèi)用可能稍高一些，但如能少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對整體來說也不經(jīng)濟(jì)的。（5）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。（6）土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還整地造田等措施。棄土應(yīng)不占或少占耕地，在可能條件下宜將棄土平整為可耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損壞農(nóng)田。（二）土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計(jì)算表調(diào)配法等，目前生產(chǎn)上多采用土石方計(jì)算表調(diào)

8、配法，該法繪制累積曲線圖與調(diào)配圖，直接可在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡捷，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動成。具體調(diào)配步驟是：（1）土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注表旁，供調(diào)配時參考。（2）弄清各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。（3）在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供土石方調(diào)配時參考。（4）根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段地毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運(yùn)到填缺內(nèi)加以利用，

9、并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明在縱向利用調(diào)配欄中。（5）經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，則應(yīng)會同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別注到借方或廢方欄內(nèi)。（6）土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十借方=填方橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十棄方=挖方挖方十借方=填方十棄方以上檢查一般是逐頁進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過程有無錯誤，經(jīng)核誤后，即可分別計(jì)算計(jì)價(jià)上石方數(shù)量、運(yùn)量和運(yùn)距等，為編制施工預(yù)算提供上石方工程數(shù)量。（三）關(guān)于調(diào)配計(jì)算的幾個問題（1）經(jīng)濟(jì)運(yùn)距填方用土來源，一是路上縱向調(diào)運(yùn)，二是就近路外借土。一般情況調(diào)

10、運(yùn)路塹挖方來填筑距離較近的路堤還是比較經(jīng)濟(jì)的。但運(yùn)的距離過長，以致運(yùn)價(jià)超過了在填方附近借土所需的費(fèi)用時，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟(jì)。因此，采取“調(diào)”還是“有個限度距離問題，這個限度距離即所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”，其值按下式計(jì)算：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距L經(jīng)=+L免式中：B借土單價(jià)（元/m3）；T遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元/m3km；L兔免費(fèi)運(yùn)距（km）。由上可知，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的限界，當(dāng)調(diào)運(yùn)距離小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時，采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的，反之，則可考慮就近（2）平均運(yùn)距土方調(diào)配的運(yùn)距，是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計(jì)算起見，這個距離可簡單地方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計(jì)算，稱平均運(yùn)距。在縱向調(diào)配時，當(dāng)其平均運(yùn)距超過定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。（3）運(yùn)量土石方運(yùn)量為平均運(yùn)距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：m3km在生產(chǎn)中，工程定額是將平均運(yùn)距每10m劃為一個運(yùn)輸單位，稱之為級”20m為兩個運(yùn)輸單位，稱為二級，余類推，在土算表內(nèi)可用符號、表示，不足10m時，仍按一級計(jì)算或四舍五人。于是：總運(yùn)量=調(diào)配（土石方）方數(shù)xn式中：n平均運(yùn)距單位（級），其值為：n=（L-L免）/A其中：L平均運(yùn)距；L免免費(fèi)運(yùn)距。在土石方調(diào)配中，所有挖方無論是“棄”或“調(diào)”，都應(yīng)予以計(jì)價(jià)。但對于填方則不然，要根據(jù)用土來源來決定是否計(jì)價(jià)。如果是