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道路设计中土方工程量计算技巧

作者：不详更新时间：2012-6-1613:25:54

摘要：土方工程量的计算在道路设计过程中具有极其重要的作用，计算的准确性直接决定着工程造价、工程所的用工量，可以说土方工程量计算是公路设计是否经济合理的主要指标之一。因此，土方工程量的计算技巧是工程技术人员特别关心的问题，特别是如何对横断面积进行计算、如何应用用平均断面法两个问题。

关键词：道路设计；工程量；横断面积；平均断面法

土方工程量的计算在道路设计过程中具有极其重要的作用，计算的准确性直接决定着工程造价、工程所的用工量、工程所需机器设备和施工时间。从实践的角度来说，道路的土方工程量越大，所需要的资金投入越多，路基土方工程投资在工程的总投资之中可以占到35%以上，因此，我们可以说土方工程量计算是公路设计是否经济合理的主要指标之一。

一、道路设计中土方工程量的常规计算项目与计算方法

在图纸设计阶段，道路工程的土方工程量应该根据其工程项目的不同而分别进行计算。一般来说，道路设计中的工程量计算项目可以分为以下两种类型：

1.路基工程设计中的土方计算

在路基工程设计中，我们通常是按工程的几何形状进行计算，从而得出其压实方。在此计算过程中，压实方与密实方之间系数的准确应用显得极为重要。详细来说，在路基工程设计中，土方的计算可分为挖方计算、填方计算、借方计算、利用方计算和弃方计算等五种情况，其中进行挖方和弃方计算时应该以天然密实方体积为标准，而填方、借方和利用方应该以压实方体积为标准进行计算，并且这几种项目存在如下的等量关系：

填方+弃方=挖方+借方

填方-利用方=借方

挖方-利用方=弃方

在计算过程中，我们一般是按照如下的两个阶段来进行：

第一个阶段：根据原来的地面线和标准横断面的形式来计算出帽子挖方与帽子填方的工程量；

第二个阶段：由填方高度和挖方高度来确定路基处理的高度和宽度，进而计算计算计算路基处理过程中挖方和填方的工程量。

详细来说，应该是按如下五个步骤来进行：

第一步：根据道路设计施工情况，选择最佳的经济运距、最合适的运输机械和最大的免费运距。

第二步：将道路设计沿线的弃土场位置、桥梁与隧道的起始与终止位置、涵洞的位置标在计算表中。

第三步：参照就近原则和运输量最小的原则对道路施工过程中的土方工程量进行调配。

第四步：将挖方中多余的土方用来参与填方，以使土方得到最佳利用。如果我们将参与填方过程的挖余方中松土的体积用V土1表示，普通土的体积用V土2表示，硬土的体积用V土3表示，相对应的换算系数分别用r1、r2、r3来表示，则路基设计过程中的填土体积

如果在计算过程中发现土方不够用，我们可以采用“以石代土”的方式来进行调剂，如果以V石1、V石2、V石3分别来表示参与填方工程中中软石的体积、次坚石的体积和坚石体积，用r4来表示石方与土方的换算体积，则填充石料的体积的计算公式为：

第五步：关于废弃方与借方量的计算。其通用公式为

距离，式子中所有的量的单位都应取国际单位制单位）。这种计算土方工程量的方法就是我们所说的“平均断面法”。

这种平均断面法是计算土方工程量的一种简便、实用的方法，也是实际设计工作当中最为常用的方法。但是，这种方法有其制命的缺点，就是适用条件较为苛刻，只有相邻两个断面的面积A1、A2非常接近时才能保证计算结果较为准确，否则就会出现较大的计算误差。

实际上，如果A1、A2之间的差值很大时，我们如果将其看成是棱台，利用棱台的体积来进行计算，就会大大减小计算误差。这时的计算公式为：

其中，m为两个断面的面积之比，如果A1＜A2，则。实际操作表明，如果将两个断面之间看成是棱台的话，计算结果具有较高的精确度，应该是道路设计过程中的首选方法，如果是利用计算机来完成计算过程，更应该优先选用这种方法。

需要说明的是，在我们用上面的方法来进行计算土方工程量时，土方体积之中已经包含了路面的体积。如果我们道路设计过程中在道路的纵断面上有挖有填，最后挖和填基本持平，则使得土方断面多计面积与挖方断面少计面积相抵消，土方总体积接近于实际体积，路面面积就可忽略不计。但是，在路基以挖方为主或以填方为主时，就必须将路面积考虑到计算过程中，即在填方时扣除路面面积、在挖方时增加路面面积。如果遇到路面厚度极大的情况，路面面积更是不能忽略的。

此外，我们在进行路基土方工程量的计算时，还应该从中扣除线路之中大桥、中桥和隧道所占的体积，桥头引道所需土方工程量则需根据情况的不同而考虑是否全部列入桥梁工程项目之中，还要特别注意不能遗漏或重复计算；至于小型桥涵，则于其体积过小，一般不再进行扣除。