浅谈公路设计中的准确计算路基 土石方数量的重要性

易莎莎

（绵阳市川交公路规划勘察设计有限公司 四川 绵阳 621000）

0 前言

路基土石方数量是公路工程的主要工程量之一，在公路设计与路线方案比选中，路基土石方数量的多少是衡量公路测设质量的重要主要技术经济指标。

土石方数量的计算及其调配，它关系到弃土或弃土的位置和公路用地范围，也影响到公路工程的施工成本、劳动力、机械设备和施工期限。这对公路工程造价、自然景观和环境保护的协调具有重要意义。

1 路基土石方的来源

路基土石方数量源自路基横断面设计图，填方面积与挖方面积会分别列在路基横断面图上。路基横断面设计图，是由路基横断面设计线和路基横断面地面线所组成的。路基横断面地面线的测量是在公路的外业测量工作中完成的，因地形地貌等因素决定了路基横断面地面线测量工作的难易程度。一般每20米测量一处路基横断面地面线，如果地形地貌变化较大，可以对地形变化的位置，根据实际情况增加数个桩的路基横断面地面线的测量。

在公路设计的测量工作中，路基横断面地面线大多采用现场实测，常用的测量方法有抬杆法、全站仪法、GPS-RTK法、无人机航拍法。这四种方法测量路基横断面，各有优缺点。在实际的公路测量工作中，我们可以根据地形地貌的实际情况，采用一种方法或者多种方法相结合的方式进行路基横断面的测量。

2 路基土石方数量的计算

2.1 土石方数量的计算方法

土石方数量一般采用的是平均断面法，路基横断面相邻两个桩号断面间的体积即这两个桩号间的土石方工程数量。而土石方数量计算的精确度取决于中桩间距、测量横断面时的采点密度和计算公式与实际情况的相近程度等。

在计算土石方工程数量的过程中，应注意：填挖方数量要分别计算，土石方应分别计算，换填、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量，同时还应计算填方工程量，路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加），路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积，小桥及涵洞可不予考虑，路基土石方数量还应扣除桥涵台背回填的数量。

2.2 天然密实方与压实方的体积换算

通常，路基土石方数量计算中的挖方是天然密实方，填方是压实方。通过以挖作填，本桩利用和纵向远运调配后的借方数量与弃方数量一般是等量计算与等量调配。

根据《公路路基施工技术规范》JTGD30-2015规定，各级公路路基压实度均要求在 90%以上，天然密实方经过压过路基碾压后的体积会变化，而且各种土质的压实体积变化率均不同。根据生产实践经验，我们可以采用《公路工程预算定额》中的路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数，进行路基土石方数量的调配，这样得出的借方量与弃方量以及相应的概预算金额与实际的土石方工程数量更为接近，换算系数见下表所示。

路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数表

3 路基土石方数量的调配

路基土石方数量调配的目的是为了确定填方的来源、挖方的去向，以及计价土石方的数量和运量等。通过科学合理的调配，在经济合理的调运条件下移挖作填，避免不必要的线外借土和弃土，以减少占用耕地的面积和降低公路的造价。

3.1 路基土石方调配传统方法

土石方调配传统方法有多种，目前设计中常用的是土石方计算表调配，直接在土石方表上进行调配，该方法简捷、调配清晰、精度符合要求。

调配完成后，应按以下公式进行复核检查：

横向调运+纵向调运+借方=填方

横向调运+纵向调运+弃方=挖方

挖方+借方=填方+弃方

3.2 路基土石方软件调配方法

因为土石方计算表手动调配方法比较费时，目前市面上已经开发了很多土石方调配的软件，近年来土石方软件已经被广泛运用到我们的设计工作中。

土石方软件的整个调配过程只需要设计人员提供该工程的逐桩填挖面积及、沿线挖方土石成分比例、取弃土场的位置运距容量、各个调配段落起讫桩号、较大结构物的起讫桩号等。不需要设计人员作任何相关计算、统计，土石方调配软件能够根据使用者选择的调配原则及操作过程，来完成各断面体积及整个调配过程的相关计算，并能完成本桩利用、土石方自然方与压实方的转换、调配运数量累加与统计等。

4 举例说明准确计算路基土石方数量的重要性

某高速公路的第一标段，起讫桩号是 K0+980-K4+500，路基宽度是 24.5m，全线为新线，高填深挖路段较多。为了对比不同方法的土石方调配结果，此处采用纬地土方调配系统进行土石方工程的计算和调配。

4.1 不考虑路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数

K0+980-K4+500路段不考虑路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数，通过纬地土方系统调配完成后的挖方总量为 908754.3 m3，填方总量是1213612.4 m3，借方总量为 341299.1 m3，弃方总量为 36441 m3。其中挖土方为335514.7 m3，挖石方为573239.6 m3，填土方为640372.8立方米，填石方为573239.6 m3，弃土方为36441 m3，借土方为341299.1 m3。

4.2 考虑路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数

K0+980-K4+500路段考虑路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数，通过纬地土方系统调配完成后的挖方总量为 908754.3 m3，填方总量是1213612.4 m3，借方总量为 332602.7m3，弃方总量为 36441 m3。其中挖土方为335514.7 m3，挖石方为 573239.6 m3，填土方为 590525.9立方米，填石方为623086.5m3，弃土方为36441 m3，借土方为332602.7m3。

4.3 对比结果

按照第一标段的相关单价，挖土方4.89元/m3,挖石方33.54元/m3，填土方7.6元/m3，填石方19.23元/m3，借土方13.5元/m3，弃土方9.42元/m3。对比两种调配方式的预算金额，二者预算金额之差高达183.55万元。

5 结束语

路基土石方工程在公路建设中所占比重较大，土石方数量的计算正确与否，将直接影响公路建设的总投资。因此我们在测量过程中，应确保路基横断面地面线及地勘实测土石方数据的准确性，选择合理的调配原则，采用适合的土石方调配方法，并考虑路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数，使设计图纸中的土石方工程数量与实际情况更为接近，减少工程变更。