公路工程中的土石方调配与计算

公路工程中的土石方调配与计算（精选2篇）

1.公路工程中的土石方调配与计算 篇一

公路工程中的土石方计算与调配

摘要：本文作者对水南公路第九合同段27.5km的路段及南宁市江南堤路园项目市政工程(亭江泵站~中兴大桥段)路基及排水工程№4标的竣工结算时进行的土石方调配和阿尔及利亚东西向公路的投标土石方计算及调配进行比较分析和总结。关键词: 土石方调配；填挖平衡；压实系数；土石方暂置； 计价土石方

一、概 述

路基土石方工程是修筑公路的主要工程项目之一。土石方工程数量是比选路线设计方案的主要技术经济指标之一。土石方的数量及其调配，关系着取土或弃土的地点和公路用地范围，同时还影响修建公路的工程造价、所需的劳动力、机具设备和施工限期。对公路工程造价、自然景观以及环境保护的协调都有重大的意义。

二、调配计算原理

土石方计算与调配的主要任务是，计算每公里路段的土石方数量，确定公路总土石方数量，提出挖方的利用和填方的来源及运距，为编制工程概(预)算、选定合适的施工方法和施工机具、安排施工进度、进行施工质量检查、财务结算和支付工资等提供依据。

1、填挖面积的计算

路基土石方数量是将填方数量和挖方数量分别计算的，这样横断面面积计算时，填方面积和挖方面积就应分别计算。填挖面积即横断面图中原地面线与路基各组成部分所包围的面积。

2、土石方数量的计算

两桩号断面间的体积即两桩号间的土石方工程数量。计算时应将填方体积、挖方体积分别进行计算。一般每页“路基土石方数量计算表”应作本页小计，每公里应作本公里小计，以便复核和统计。计算路基土石方数量时，还应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积，小桥涵所占体积一般可不扣除。

三、土石方调配原则

1、在半填半挖的断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，多余的土石方再作纵向调配，以减少总的运量。

2、土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越运输，同时调查沿线大、中桥及隧道能否跨越调运，应注意到施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。

3、为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。

4、土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方和借方的占地，赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时路堑的挖方纵向调配作路堤的填方，虽然运距超出一些，运输费用可能高一些，但如能少占地、少影响农业生产，这样，对整体来说还经济可行的。

5、不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。

6、土方调配对于借土和弃土事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下宜将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或堵塞河流，损害农田。

四、土石方调配的几个概念

土石方调配的的目的，是将路堑的挖方合理的调运于路堤填方或适当的布置弃土堆，并合理的布设取土坑满足路堤填方的需要，从而减少公路用地，且使运量最小、搬运方向最便利。

1、免费运距和运距、平均运距

土方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土石方数计价而不另计算运费，这一特定距离称免费运距。施工作业方法不同，其免费运距也不同，如推土机的免费运距为20m，铲运机的免费运距为100m，但这只影响施工中施工机械选型，一般不影响投标报价。总的来说，国内一般定为一千米，阿尔及利亚东西向公路定为三千米。

土方调配时，从挖方体积质心到填方体积质心的距离，称运距。质心的用手工计算比较繁琐，可以在EXCEL中将各桩号按阿拉伯数字依序做一列排列(定为A列)，在另一列(定为B列)填写各桩号对应的填方面积，在另一列(定为C列)填写各桩号对应的挖方面积。然后按照高数中质心定义，各挖方连续段乘以桩号(即面积对原点取距)除以各挖方连续段面积之和，如此所得桩号即为该挖方连续段的质心。同理可得各填方连续段的质心。在土方调配时，若平均运距小于或等于免费运距时，可不另计运费；若平均运距大于免费运距时，超出的运距称超运运距，超运运距的运土，应另家计运费。

土方调配的运距，是从挖方体积的质心到填方体积的质心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均距离。但此法比较粗糙，精度低，除少数土石方比较小的工程外，已很少使用。

2、经济运距

填方用土来源，一是路上纵向调运，二是就近路外借土(这种方法对运距)。一般情况用路堑挖方调去填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长，以至运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此，采用“借”还是“调”，有个限度距离问题，这个限度距离既所谓“经济运距”，其值按下式计算：

经济运距： L经 = B/T + L免

式中：B —借土单价（元/m3）； T —远运运费单价（元/m3•km）； L免 —免费运距（km）。

经济运距是确定借土或调运的界限，当调运距离小于经济运距时，采取纵向调运是经济的，反之，则可考虑就近借土。

3、运量

土石方运量为超运运距单位与土石方调配数量的乘积。

在生产中，例如工程定额是将人工运输免费运距20m，平均每增运距10 m 划为一个运输单位，称之为“级”，当实际的平均运距为40m，则超远运距20m 时，则 为两个运输单位，称为二级；在路基土石方数量计算表中记作②；

总运量= 调配（土石方）数量×n n =（L远运利用 挖余=填方总量 – 挖方数量的本桩利用-远运利用

11、本公里调配完毕，应进行本公里合计，总闭合核算除上述外，尚有：（跨公里调入方）+挖方+借方=（跨公里调出方）+填方+废方

12、土石方调配一般在本公里内进行，必要时也可跨公里调配，但需将调配的方向及数量分别注明，以免混淆。

13、每公里土石方数量计算与调配完成后，须汇总列入“路基每公里土石方表”，并进行全线总计与核算。至此完成全部土石方计算与调配工作。

14、路基每公里土石方数量表中，可考虑体现全线的其它用土数量，如：填前碾压、线外改路、改渠、改涵、互通立交及服务区等。方便从主线调运土方。

六、结束语

工程的不同，计量规则也不尽相同，计算的方法也有一些差异，但调配的原理都是不变的，可以在EXCEL土石方调配表上，增加相应有辅助列，如压实系数等，即可(但此时验算平衡时应乘以相应的压实系数)。土石方调配的几个概念中的第四点计价土石方数量，这一部分在不同的工程中有不同的规定。这个规则的理解、运用直接关系到工程的效益。如本人负责调配的三个工程中：水南公路第九合同段27.5km中规定了计量规则即为上述。但南宁市江南堤路园项目市政工程(亭江泵站~中兴大桥段)路基及排水工程№4标的计价规则又稍有变化，即考虑了压实系数，计算超运距土方时可以按借方数量乘以压实系数，当然这些都与业主的规定有关。2006年1月份我参与了阿尔及利亚东西向公路的投标土石方计算及调配。此标书原件为法文，在这之前水电建设集团总公司已按排其他三家工程局联合做标，初步报价为22亿美元，后又按排我们第八工程局牵头重新做此标。在这工作中本人有幸负责了土石方计算及调配。在计算中，我发现了在计算方法的第四点中，和我国不同。我们国家一般是设计直接给出了，本桩利用的数量与弃方数量，但阿尔及利亚东西向公路则没有具体数量及任何说明。本人仔细查看地质勘察报告后，综合土石方计算及调配表，发现在此项工程多了一个项目，经翻译老师解释为土石方暂置，但地质勘察报告上并没有提供有临时弃土场。经过逻辑推理我认为应当存在一个土石方二次搬运的过程，而且如此巨大的工程量必须需要多个临时弃土场。向工程局国际部领导汇报后，经集体讨论一致同意存在一个土石方二次搬运的过程。标书修改后报价约为60亿美元。此后，在中非合作论坛时，当时的***商务部长，亦提到了这条公路由我国中铁集团公司中标，中标额为60亿美元。这些信息亦证明了，作者本人对这规则的理解是正确的。总之，土石方计算与调配的原理、规则是相同的；方法(即调配步骤)是大同小异的。但土石方调配的几个概念中的第四点计价土石方数量，这一部分在不同的工程中有不同的规定。这一点必须正确理解业主的规定，才能保证投标报价时的正确性，才能保证中标后的工程效益。

2.公路工程中的土石方调配与计算 篇二

关键词：土石方,调配,原则,方法,取土场,弃土场

1 土石方调配原则

对于一个公路工程项目, 由于地质情况的不同, 工程沿线分段的土石含量不同, 根据土质不同, 可设定不同土石的回填利用率。如:挖除表层松土 (表层有机质土) 一般为I类土, 此类土可直接废弃, 或者可作绿化用土;在用纬地土石方调配软件调运过程中不选取此类土, 调运完毕后直接废弃或进行其它处理。前期应对利用方和借方分别进行土工试验, 确定其强度满足要求后, 具体的调配原则如下:

1) 在半填半挖断面中, 应首先考虑在本段内移挖作填进行横向平衡, 然后再做纵向调配, 以减少总运输量;

2) 土石方调配应考虑桥、涵、隧道位置对施工运输的影响, 尽可能避免和减少上坡运土。如需跨沟、隧道调运, 可根据实际情况设置便道, 并计入绕行距离, 在纬地土石方软件中可以将绕行距离填至“数据录入”中的“构造物”菜单中。如需对隧道弃渣进行利用, 则需做好相关的施工组织, 将利用隧道弃渣计入远运利用土石方数量中, 并在备注中注明利用隧道弃渣的具体方量;

3) 为使调配合理, 必须根据地形情况和施工条件, 选用适当的运输方式, 确定合理的经济运距, 用以分析工程用土是调运还是外借, 同时还要综合考虑弃方或借方占地, 赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些, 运输费用可能稍高一些, 但如能少占地, 少影响农业生产, 这样, 整体来说也未必是不经济的;

4) 不同的土方和石方应根据工程需要分别进行分配, 以保证路基稳定和人工构造物的材料供应;

5) 位于山坡上的回头曲线路段, 要优先考虑上下线的土方竖向调运;

6) 土方调配对于借土和弃土应事先同地方相关部分协商, 选择合适的取、弃土坑后, 签订协议。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点, 并综合考虑借土还田, 整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地, 在条件允许的情况下, 宜将弃土平整为可耕地, 防止乱弃乱堆, 或堵塞河流, 损坏农田。

2 取土场 (坑) 、弃土场 (堆) 的设置

2.1 取土场

2.1.1 选取原则

为了选择理想的取土场并尽量降低取土造成的水土流失和环境破坏, 选择取土场时应注意:1) 尽量采用分段集中取土方式, 并根据各地段所需取土数量, 结合路基排水、地形、土质、施工方法等设置, 取土坑至路基之间的距离不宜太小, 并保证不得影响路基边坡稳定;2) 尽量选择在路堤上侧, 不得影响路基边坡稳定;3) 尽量少征用沿线农业用地进行取土, 在土质满足要求的前提下, 尽量利用河道滩地、山坡地以及低产、耕性较差的农田作为取土用地, 并与相关各部门 (政府、水利、水土保持主管机构等) 沟通并签订协议, 共同参加取土坑的选点, 防止后期因取土坑变化引起的工程费用的变化;4) 桥头及桥头引道两侧不宜设置取土坑。

2.1.2 取土作业方式

取土的作业方式也是防止水土流失的重要环节, 取土场开挖前应先做好排水设施, 并根据耕植土的实际厚度做表土剥离, 并把剥离的耕植土堆积在取土坑四周形成土埂, 待取土结束后覆盖平铺, 以便尽快恢复生态与生产。

2.1.3 取土后恢复及水土保持措施

取土后的恢复及水土保持措施应根据不同的取土位置分别进行:1) 河滩地取土后应将临水面的松散土完全清除干净, 以防止被雨水冲入河道, 污染、阻塞河道, 并对河岸进行防护;2) 山坡地取土后破坏了梯田、树木、草地等水土保持设施, 使小区域内面临着水土流失的威胁, 并且由于开山取土, 使原有的山坡变陡, 增加了滑坡、坍塌等大量水土流失的可能, 所以, 取土必须保证稳定的边坡坡率, 完成后必须进行山坡及开挖区的治理、防护, 并进行整地造林、绿化或辟为农田;3) 兼做排水蒸发池的取土坑, 与路基坡脚间的距离不应小于5~10m, 应确保水流通畅排泄, 其深度不宜超过该地区地下水位, 并应与桥涵进口高程相衔接, 其纵坡不应小于0.2%, 平坦地段亦不应小于0.1%。

2.2 弃土场

2.2.1 选取原则

弃土场的选择应考虑以下原则:1) 免选择在雨水汇流量大, 冲刷严重的地方, 应尽量选择在地址条件相对较好的低洼路段, 无水流或水流较小的支沟、山间沟谷沟头;2) 路基弃土堆设计应与当地农田建设和自然环境相结合, 尽量不占或少占耕地, 选择在荒山或荒地路段设置, 并与相关各部门 (政府、水利、水土保持主管机构等) 沟通并签订协议, 共同参加取土坑的选点, 防止后期因取土坑变化引起的工程费用的变化;3) 应考虑景观路, 生态路建设要求, 弃土场地应尽量布置在公路视野范围之外;4) 弃土堆的设置, 不得影响路基稳定及斜坡稳定。

2.2.2 弃土作业方式

弃土的作业方式是土方工程的一项重要内容, 弃土前先做好排水设施, 弃土应堆放规则, 按稳定的边坡坡率放坡进行, 进行适当碾压, 并采取必要的防护和绿化措施。位于平地上的弃土堆不宜太高, 一般不应大于3m。

2.3 弃土后恢复及水土保持措施

弃土后的恢复及水土保持措施应根据不同的弃土位置分别进行:1) 沿河弃土时, 应防止加剧下游路基与河岸的冲刷, 避免弃土阻塞、污染河道, 必要时设置防护支挡工程, 并注意保护林木、农田、房屋及其它工程设施;2) 桥头弃土不得挤压桥墩、阻塞桥孔;3) 沟谷沟头弃土应注意做好支挡防护工程, 在弃土场临空面的底部修筑拦挡工程。支挡工程多采用浆砌石挡土墙, 挡土墙体采用重力式结构;4) 为增加高填土的稳定性, 弃土可与之结合, 弃土弃于坡脚之外, 并进行碾压、绿化、排水等措施。排水工程是为了保证弃土弃渣安全稳定, 兴建的排除弃土场周边坡面及区域内洪水危害的工程措施。排水工程一般修建在弃土场边缘四周, 其基础应尽量修筑在自然山坡上, 以避免弃土的不均匀沉降带来的不利影响, 排水工程设计应根据集水面积、产渗流系数以及降雨强度等确定其结构形式、布置方式和过水能力。排水工程主要由挡水埂、排水沟、急流槽、墙前边沟和沉砂池等组成;5) 平地上设置的弃土场, 要注重植被恢复工程植被恢复工程是指在弃土弃渣堆垫台面上, 通过人为措施恢复原来的植物群落, 或重建新的植物群落, 以防止水土流失的水土保持工程。由于弃土弃渣是经过人为扰动的不成熟土壤, 有机质和养分缺乏, 持水性能差和物理性质不良, 所以施工初期应预留临时场地堆放路基清表土和弃土场原场地的耕植土, 用于后期场地覆土, 同时优先选用天然生长的乡土植物。设计时应在以人为本的理念前提下发挥弃土场经济、生态和文化价值, 尽可能考虑还地设计, 避免简单绿化造成的空洞和浪费。

3 路基土石方调配步骤

1) 利用纬地路线软件中的横断面设计绘图, 计算出挖方数量和填方数量, 横断面图中的挖方断面方为天然密实方, 填断断面方为压实方, 换算系数见表1;

2) 在纬地土石方调配软件中, 应按如下顺序进行: (1) 先进行“文件”菜单中的“读入纬地道路项目”, 把纬地中的土方文件及相关数据读入; (2) 然后进行“数据录入”中的“项目分段设置”, 同时需设置的数据还有”土石系数、土石成份、构造物、取土坑、弃土坑”, “路槽数据”因在绘制及修改横断面时已经扣除, 故在土方调配时可以不重复进行, “纵坡度”选择后在土方调配的过程中纵坡会出现在窗口底部, 方便合理调配; (3) 接下来进行土石方“调配”, 首先进行“数据预处理”, 在“数据预处理”中, 如松土的强度不满足相关要求, 则在本桩利用中取消松土, 进行调运, 调运完毕后执行“结束调配”; (4) 结束调配后分段分别进行“输出表格”, 在“输出土石方计算表”中, 选择输出每公里小计, 并根据需要选择标注调配起讫桩号, 在土方输出类型中, 填方总量选择压实方, 其余项目均选择自然方。在“输出每公里土石方数量表”中, 填方总量选择压实方, 其余项目均选择自然方。

最后输出取土弃土场表;

3) 土石方平衡:表格输出后对“每公里土石方数量表”进行平衡检查, 公式为:

计价方=挖方+借方=填方+废方

本桩利用+远运利用+借方=填方

本桩利用+远运利用+废方=挖方

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.JTG B01-2003, 公路工程技术标准[G].