土方工程量计算及场地土方调配探讨

土方工程量计算及场地土方调配探讨

杜伟

武汉都市环保工程技术股份有限公司湖北430040

摘要：文章以土石方道路辅助设计系统土石方的可视化调配系统为基本研究对象，在阐述土方工程量计算和调配原理、原则的基础上，就场地平整土方量、土方调配、基坑土方量的计算问题进行探究分析。

关键词：土方工程量；场地土方调配；计算

在建筑工程施工建设中，场地平整是一项十分重要的前期准备工作，这项工作的土方计算具有周期长、工作量大的特点。路基土石方的计算和调配在整个工程施工建设中起着十分重要的作用，通过科学计算路基土石方和合理配置路基土石方能够确保道路建设的质量。土石方的数量和调配安排不仅关系到土地利用，而且还会影响整个工程造价和施工工期。为此，文章结合工程实际就土方工程量计算及场地土方调配问题进行探究。

一、土石方调配的基本概念分析

（一）平均运距

土方调配运距主要是从挖方体积的重心到填方体积重心之间的距离。在具体的路线工程施工中，这个距离可以简单地按照挖方断面间距中心到填方断面间距中心的距离计算，计算被人们称作是平均距离。

（二）免费运距

土方作业、石方作业具体包含挖、装、运、卸等几个工序，在某一特定的范围内，只需要按照土方、石方的数量来计价即可，不需要额外计算运费。在这某一特定的距离被人们称作是免费运距。在具体施工中，考虑到施工方法的不同，免费距离的计算也不同，比如人工运输的免费运送距离是20m，铲运机的运输免费运距是100m，在纵向调配操作的时候，在平均运距超过定额规定运距的时候需要按照超运运的方式来计算土石方运量。

（三）经济运距

填方用土的来源包含两种，一种是在道路上纵向调运，另外一种是在道路上外借土运输。从施工实际情况来看，人们会通过路堑挖方调的方式来填筑距离比较近的路堤。但是如果在这个过程中调运的距离较长，特别是运送价格超过填方附近的借土费用，移挖作填则是可以在路堤周围就近借土。

（四）运量

土石方运量是平均超运运距和土石方调配数量的乘积，在生产过程中，工程定额主要是将人工运输免费运距20m，平均每增运距10m来作为一个重要的运输单位划分点，这个点被人们称作是“级”，在实际的平均运距是40m。在超运距离是20m的时候，可以将其看作是两个运输单位，被称作是二级。

二、土方工程场地平整的土方量计量

场地平整工作主要是根据工程施工要求将天然地面改造成人们所需要的工程设计平面。通过设计平面的标高以及天然地面的标高差能够得到各个场地的施工高度，了解到场地平整的土方量。

从当前场地平整土方量的计算操作来看，常用的计算方法分为方格网法和断面法。前者适合应用在土地平坦的地区，后者则是适合应用在地势起伏大的地区。

（一）方格网设计思路

格网法也被人们称作是四角棱柱体法或者三角棱柱体法，其中，后者的计算结果更加准确。设计标高的时候需要将地形图划分为方格，方格的尺寸大小一般是20mx20m或40mx40m，具体如图一所示。方格网的计算思路如下：①在项目区域范围内安排方格网，确定方格网的边长。②按照测量方式确定和标明各个方格角点的自然地面标准高H1。③按照项目区域竖向设计的方式和填挖土方量的平衡原理，计算出平土场地的标高H0。④计算出项目区各个方格角点的施工高度H2.（H2=H1-H0）。⑤确定零点和零线，计算出各个方格的挖方土方量以及项目周围边坡的挖方土方量，将挖方土方量累加一起得到整个项目区域的挖方总土方量。

（1）地形图上方格的划分（2）标高的基本设计示意图

图一：场地设计标高的计算简图

（二）场地平整土方量的计算

根据每一个方格角点的自然地面标高和实际选择的设计标高计算出对应角点的填挖高度和每一个方格对应的土方量。在计算完成之后将场地上所有的方格和边坡挖填土方量进行求和计算，由此得到场地的挖土、填土总方量。第一，场地上各个方格土方量的计算步骤如下所示：首先，根据现有的地形图将方格网划分成多个，尽可能实现方格网和横纵坐标网的对应。其次，将设计的坐标和自然地面上的标高分别标注在方格点的右边，设计地面高程和自然地面高程的差值是各个角点的施工高度，具体如图二所示，计算公式如（1）所示。第二，计算零点的位置。在一个方格网的内部同时存在挖方和填方的时候，则是需要相关人员能够优先计算出方格网边的零点位置，在计算之后将方格网边的零点位置标注在方格网上，实现零点之间的互相连接。在确定零点位置之后能够通过图解法来直接计算出具体的数值。

（二）基槽和路堤土方量的计算

基槽和路堤的计算根据其形状可以被换分为多个计算段来计算土方量，在计算出土方量之后通过累加的方式来求出土方工程总量。土方量的计算公式如（3）所示。在对各段土方量累加之后计算出总体的土方量，即V=V1＋V2＋L＋Vn（2-3）

三、土方调配量的计算

（一）土方调配的基本原则

第一，土方调配应力求达到挖、填平衡和运距最短的原则。第二，土方调配操作的时候需要注重近期施工和远期施工的结合。第三，土方调配过程需要遵循分区和全场结合的发展原则。第四，土方调配操作的过程中需要尽可能实现和大型地下建筑物施工的配合。第五，土方调配需要合理布置挖方和填方的分区线，在施工中选择适合的调配方向和运输线路，从而使得土方开挖和车辆运输的性能在最大限度上被开发出来。

（二）编制土方调配图表

在场地土方调配操作的时候需要结合实际制定相应的土方调配图表，具体编订方式如下所示：首先，合理划分调配区。在场地平面图上划分出挖方、填方的分界零线，之后根据地形地理条件来讲挖方区和填方区划分为多个调配区，调配区的具体大小需要结合机械操作要求来确定。其次，计算土方量。计算出各个调配区的土方量，将计算出的土方量信息标注在图纸上。再次，计算出每对调配区之间的平均运距，找到方格网中的横纵坐标，分别标注出各个区土方的重心位置。

（三）土方最优化的调配方案

好的调配方案主要是指在最大限度保护地貌的情况下使得土方总运输量达到最小。对于大型土方工程，施工人员可以利用电算化手段计算出线性规划问题。对于中小型工程，考虑到工程挖填数目不多，因此，在施工的时候可以采取表上作业法来计算出土方调配。

结束语

综上所述，土方工程在施工的过程中具有工程量大、施工条件复杂、施工过程中所受影响因素多的特点。为此，在土方工程施工之前，需要相关人员细致、全面的分析和核对各项技术资料，实现对土方工程的精心计算，从而结合实际情况制定出切实可行的、经济合理的施工方案，确保土方工程的顺利施工。

参考文献

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