路基土石方計算方法及公式

路基土石方計算方法及公式路基土石方是公路工程的一項主要工程量，在公路設(shè)計和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評價公路測設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟指標之一。在編制公路施工組織計劃和工程概預(yù)算時，還需要確定分段和全線路基土石方數(shù)量。地面形狀是很復(fù)雜的，填、挖方不是簡單的幾何體，所以其計算只能是近似的，計算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時采點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應(yīng)按工程的要求，在保證使用精度的前提下力求簡化。一、橫斷面面積計算路基的填挖斷面面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計線所包圍的面積，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應(yīng)分別計算。通常采用積距法和坐標法。1.積距法：如圖4-5將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形和三角形，每個小條塊的面積近似按每個小條塊中心高度與單位寬度的乘積：Ai=bhi則橫斷面面積：A=bh1+bh2+bh3+…+bhn=b∑hi當b=1m時，則A在數(shù)值上就等于各小條塊平均高度之和∑hi。2.坐標法：如圖4-6已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點坐標（xi,yi）,則斷面面積為：A=[∑（xiyi+1-xi+1yi)]1/2坐標法的計算精度較高，適宜用計算機計算。路基工程中的挖方按天然密實方體積計算，填方按壓實后的體積計算，各級公路各類土石方與天然密實方換算系數(shù)如表4—6所示，土石方調(diào)配時注意換算。表4—6路基土石方換算系數(shù)公路等級土石類別土方石方松土普通土硬土運輸二級及二級以上公路1.231.161.091.190.92三、四級公路1.11.051.001.080.84三、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、挖方土的去向，以及計價土石方的數(shù)量和運量等。通過調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟合理的調(diào)運條件下以挖作填，盡量減少路外借土和棄土，少占用耕地以求降低公路造價。(一)土石方調(diào)配計算的幾個概念1.平均運距土方調(diào)配的運距，是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算起見，這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算，稱平均距離。2.免費運距土、石方作業(yè)包括挖、裝、運、卸等工序，在某一特定距離內(nèi)，只按土、石方數(shù)量計價而不計運費，這一特定的距離稱為免費運距。施工方法的不同，其免費運距也不同，如人工運輸?shù)拿赓M運距為20m,鏟運機運輸?shù)拿赓M運距為100m。在縱向調(diào)配時，當其平均運距超過定額規(guī)定的免費運距，應(yīng)按其超運運距計算土石方運量。3.經(jīng)濟運距填方用土來源，一是路上縱向調(diào)運，二是就近路外借土。一般情況用路塹挖方調(diào)去填筑距離較近的路堤還是比較經(jīng)濟的。但如調(diào)運的距離過長，以至運價超過了在填方附近借土所需的費用時，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟。因此，采用“借”還是“調(diào)”，有個限度距離問題，這個限度距離既所謂“經(jīng)濟運距”，其值按下式計算：經(jīng)濟運距：L經(jīng)=+L免式中：B—借土單價（元/m3）；T—遠運運費單價（元/m3?km）；L—免費運距（km）。經(jīng)濟運距是確定借土或調(diào)運的界限，當調(diào)運距離小于經(jīng)濟運距時，采取縱向調(diào)運是經(jīng)濟的，反之，則可考慮就近借土。4.運量土石方運量為平均超運運距單位與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。在生產(chǎn)中，例如工程定額是將人工運輸免費運距20m，平均每增運距10m劃為一個運輸單位，稱之為“級”，當實際的平均運距為40m，則超遠運距20m時，則為兩個運輸單位，稱為二級；在路基土石方數(shù)量計算表中記作②；總運量=調(diào)配（土石方）數(shù)量×nn=（L-L免）/A式中：n—平均超運運距單位，（四舍五入取整數(shù)）L—土石方調(diào)配平均運距（m）L免—免費運距（m）A—超遠運距單位（m）（例如人工運輸A=10m，鏟運機運輸A=50m；）5.計價土石方數(shù)量在土石方計算與調(diào)配中，所有挖方均應(yīng)予計價，但填方則應(yīng)按土的來源決定是否計價，如是路外就近借土就應(yīng)計價，如是移“挖”作“填”的縱向調(diào)配利用方，則不應(yīng)再計價，否則形成雙重計價。即計價土石方數(shù)量為：V計=V挖+V借式中：V計—計價土石方數(shù)量（m3）V挖—挖方數(shù)量（m3）V借—借方數(shù)量（m3）(二)土石方調(diào)配原則1.在半填半挖的斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡，多余的土石方再作縱向調(diào)配，以減少總的運量。2.土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭竭\輸，同時應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土。3.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?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。4.土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟運距問題，但這不是唯一的指標，還要綜合考慮棄方和借方的占地，賠償青苗損失及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時路塹的挖方縱調(diào)作路堤的填方，雖然運距超出一些，運輸費用可能高一些，但如能少占地、少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對整體來說未必是不經(jīng)濟的。5.不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。6.位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運。7.土方調(diào)配對于借土和棄土事先同地方商量，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，并綜合考慮借土還田，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，損害農(nóng)田。(三)土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法，目前生產(chǎn)上采用土石方計算表調(diào)配法，直接在土石方表上進行調(diào)配，其優(yōu)點是方法簡單，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。具體調(diào)配步驟是：1.土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡大溝等注明在表旁，供調(diào)配時參考。2.計算并填寫表中“本樁利用”、“填缺”、“挖余”各欄。當以石作填土?xí)r，石方數(shù)應(yīng)填入“本樁利用”的“土”一欄，并以符號區(qū)別。然后按填挖方分別進行閉合核算，其核算式為：填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余3.在作縱向調(diào)配前，根據(jù)“填缺”、“挖余”的分布情況，選擇適當施工方法及可采用的運輸方式定出合理的經(jīng)濟運距，供土方調(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)濟少占用農(nóng)田的原則，具體擬定調(diào)配方案。將相鄰路段的挖余就近縱向調(diào)配到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭表明在縱向調(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?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點，然后將借土或棄土的數(shù)量和運距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。6.調(diào)配完成后，應(yīng)分頁進行閉合核算，核算式為：填缺=遠運利用+借方挖余=遠運利用+廢方7.本公里調(diào)配完畢，應(yīng)進行本公里合計，總閉合核算除上述外，尚有：（跨公里調(diào)入方）+挖方+借方=（跨公里調(diào)出方）+填方+廢方8.土石方調(diào)配一般在本公里內(nèi)進行，必要時也可跨公里調(diào)配，但需將調(diào)配的方向及數(shù)量分別注明，以免混淆。9.每公里土石方數(shù)量計算與調(diào)配完成后，須匯總列入“路基每公里土石方表”，并進行全線總計與核算。至此完成全部土石方計算與調(diào)配工作。棱臺法計算土石方V=(A+√A+B+B)/3*距離V=(A+SQRT(A+B)+B)/3*距離SQRT---平方根分解：用exice計算判斷值M=ROUND(IF(A<B,A/B,B/A),4)2、V=ROUND((A+B)*L*(1+SQRT(M/(1+M))/3,0)此處補充幾個定義概念，有利于更好的理解調(diào)配計價1.本樁利用：是指兩樁號內(nèi)挖方體積可以利用去做填方的，一般指20m之內(nèi)，比如K0+100挖方面積WA,填方面積TA，K0+120挖方WA，填方TA,可以根據(jù)平均斷面法，求出20米內(nèi)的挖方體積VWA，填方體積VTA，假設(shè)挖方是100方，需要填方是40方。那么本樁可以利用40方。

2.遠運利用：接著上面的問題，如果挖方100方全部可以利用，那么本樁用完后，還有挖余方可以運到其他樁號去，這就是60方可以拿去遠運利用，遠運利用分幾種，一種是推土機施工，和挖機+汽車配合施工，一般200以內(nèi)就直接用推土機推過去了，超出就是用挖機+汽車，

如果，周圍都不需要土方，那么這60方就成了棄方，需要運到棄土坑。

3.借土填方：這個概念是純碎從取土場運土來填，和本身路上沒關(guān)系，接上面說的，假設(shè)K0+040-K0+060需要300方土，而且之前遠運利用的運來后，還是不夠，這樣就需要從取土坑取土了。

附：遠運利用，和借土填方，這兩個取土源不一樣，要搞清，而且要計算經(jīng)濟運距，如果遠運利用超過借土填方了，那遠運沒必要了，

打個比方，如果你從K1-K2挖完土運到K10-K11去填，這中間有9公里遠，如果K11+500左右有個料場。這樣借土肯定便宜了。再補充幾點重要內(nèi)容：

1、挖方：一般指在公路宏線范圍以內(nèi)的需要挖出的土方或石方，取土場的挖方與它不是一回事。分為利用方和棄方，利用方又分為本樁利用和遠運利用。

2、填方：一般指在公路宏線范圍以