路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量，在公路設(shè)計(jì)和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。在編制公路施工組織計(jì)劃和工程概預(yù)算時(shí)，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(jiǎn)單的幾何體，所以其計(jì)算只能是近似的，計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測(cè)繪橫斷面時(shí)采點(diǎn)的密度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。計(jì)算時(shí)一般應(yīng)按工程的要求，在保證使用精度的前提下力求簡(jiǎn)化。一、橫斷面面積計(jì)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(jì)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(jì)算。通常采用積距法和坐標(biāo)法。1.積距法：如圖4-5將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形和三角形，每個(gè)小條塊的面積近似按每個(gè)小條塊中心高度與單位寬度的乘積：Ai=b hi則橫斷面面積： A =b h1+b h2 +b h3 + +b hn =b hi當(dāng) b = 1m 時(shí)，則 A 在數(shù)值上就等于各小條塊平均高度之和 hi 。2.坐標(biāo)法：如圖4-6已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi,yi）, 則斷面面積為：A = （xi yi+1-xi+1yi ) 1/2坐標(biāo)法的計(jì)算精度較高，適宜用計(jì)算機(jī)計(jì)算。 二、 土石方數(shù)量計(jì)算路基土石方計(jì)算工作量較大，加之路基填挖變化的不規(guī)則性，要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的。在工程上通常采用近似計(jì)算。即假定相鄰斷面間為一棱柱體，則其體積為：V=（A1+A2） 式中：V 體積，即土石方數(shù)量（m3）；A1、A2 分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；L 相鄰斷面之間的距離（m）。 此種方法稱為平均斷面法，如圖4-7。用平均斷面法計(jì)算土石方體積簡(jiǎn)便、實(shí)用，是公路上常采用的方法。但其精度較差，只有當(dāng)A1、A2相差不大時(shí)才較準(zhǔn)確。當(dāng)A1、A2相差較大時(shí)，則按棱臺(tái)體公式計(jì)算更為接近，其公式如下： V= (A1+A2) L (1+ ) 式中：m = A1 / A2 ，其中A1 A2 。第二種的方法精度較高，應(yīng)盡量采用，特別適用計(jì)算機(jī)計(jì)算。用上述方法計(jì)算的土石方體積中，是包含了路面體積的。若所設(shè)計(jì)的縱斷面有填有挖基本平衡，則填方斷面中多計(jì)算的路面面積與挖方斷面中少計(jì)算的路面面積相互抵消，其總體積與實(shí)施體積相差不大。但若路基是以填方為主或以挖方為主，則最好是在計(jì)算斷面面積時(shí)將路面部分計(jì)入。也就是填方要扣除、挖方要增加路面所占的那一部分面積。特別是路面厚度較大時(shí)更不能忽略。計(jì)算路基土石方數(shù)量時(shí)，應(yīng)扣除大、中橋及隧道所占路線長(zhǎng)度的體積；橋頭引道的土石方，可視需要全部或部分列入橋梁工程項(xiàng)目中，但應(yīng)注意不要遺漏或重復(fù)；小橋涵所占的體積一般可不扣除。路基工程中的挖方按天然密實(shí)方體積計(jì)算，填方按壓實(shí)后的體積計(jì)算，各級(jí)公路各類土石方與天然密實(shí)方換算系數(shù)如表46所示，土石方調(diào)配時(shí)注意換算。表 46 路基土石方換算系數(shù)公路等級(jí) 土石類別 土方 石方 松土 普通土 硬土 運(yùn)輸 二級(jí)及二級(jí)以上公路 1.231.161.091.190.92三、四級(jí)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(lái)源、挖方土的去向，以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量等。通過(guò)調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問(wèn)題，從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)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(jià)。(一)土石方調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)概念1.平均運(yùn)距土方調(diào)配的運(yùn)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(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，這個(gè)距離可簡(jiǎn)單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計(jì)算，稱平均距離。2.免費(fèi)運(yùn)距土、石方作業(yè)包括挖、裝、運(yùn)、卸等工序，在某一特定距離內(nèi)，只按土、石方數(shù)量計(jì)價(jià)而不計(jì)運(yùn)費(fèi)，這一特定的距離稱為免費(fèi)運(yùn)距。施工方法的不同，其免費(fèi)運(yùn)距也不同，如人工運(yùn)輸?shù)拿赓M(fèi)運(yùn)距為20m,鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸?shù)拿赓M(fèi)運(yùn)距為100m。在縱向調(diào)配時(shí)，當(dāng)其平均運(yùn)距超過(guò)定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。3.經(jīng)濟(jì)運(yùn)距填方用土來(lái)源，一是路上縱向調(diào)運(yùn)，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(jì)的。但如調(diào)運(yùn)的距離過(guò)長(zhǎng)，以至運(yùn)價(jià)超過(guò)了在填方附近借土所需的費(fèi)用時(shí)，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟(jì)。因此，采用“借”還是“調(diào)”，有個(gè)限度距離問(wèn)題，這個(gè)限度距離既所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”，其值按下式計(jì)算：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距： L經(jīng) = + L免式中：B 借土單價(jià)（元/m3）；T 遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元/m3km）；L 免費(fèi)運(yùn)距（km）。經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的界限，當(dāng)調(diào)運(yùn)距離小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)，采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的，反之，則可考慮就近借土。4.運(yùn)量土石方運(yùn)量為平均超運(yùn)運(yùn)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(yùn)輸免費(fèi)運(yùn)距20m，平均每增運(yùn)距10 m 劃為一個(gè)運(yùn)輸單位，稱之為“級(jí)”，當(dāng)實(shí)際的平均運(yùn)距為40m ，則超遠(yuǎn)運(yùn)距20m 時(shí)，則 為兩個(gè)運(yùn)輸單位，稱為二級(jí)；在路基土石方數(shù)量計(jì)算表中記作；總運(yùn)量= 調(diào)配（土石方）數(shù)量×nn = （L - L免）/ A式中：n 平均超運(yùn)運(yùn)距單位，（四舍五入取整數(shù)）L土石方調(diào)配平均運(yùn)距（m）L免免費(fèi)運(yùn)距（m）A超遠(yuǎn)運(yùn)距單位（m）（例如人工運(yùn)輸A=10 m，鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸A=50m；）5.計(jì)價(jià)土石方數(shù)量在土石方計(jì)算與調(diào)配中，所有挖方均應(yīng)予計(jì)價(jià)，但填方則應(yīng)按土的來(lái)源決定是否計(jì)價(jià)，如是路外就近借土就應(yīng)計(jì)價(jià)，如是移“挖”作“填”的縱向調(diào)配利用方，則不應(yīng)再計(jì)價(jià)，否則形成雙重計(jì)價(jià)。即計(jì)價(jià)土石方數(shù)量為： V計(jì) = V挖 + V借 式中：V計(jì)計(jì)價(jià)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(jìn)行橫向平衡，多余的土石方再作縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)量。2.土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不作跨越運(yùn)輸，同時(shí)應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)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(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。4.土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問(wèn)題，但這不是唯一的指標(biāo)，還要綜合考慮棄方和借方的占地，賠償青苗損失及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時(shí)路塹的挖方縱調(diào)作路堤的填方，雖然運(yùn)距超出一些，運(yùn)輸費(fèi)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(duì)整體來(lái)說(shuō)未必是不經(jīng)濟(jì)的。5.不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)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(yùn)。7.土方調(diào)配對(duì)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(diǎn)，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(jì)算表調(diào)配法，直接在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡大溝等注明在表旁，供調(diào)配時(shí)參考。2.計(jì)算并填寫表中“本樁利用”、“填缺”、“挖余”各欄。當(dāng)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(hào)區(qū)別。然后按填挖方分別進(jìn)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(dāng)施工方法及可采用的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供土方調(diào)配時(shí)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(jì)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(yùn)方向和數(shù)量用箭頭表明在縱向調(diào)配欄中。5.經(jīng)過(guò)縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，則應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)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(yè)進(jìn)行閉合核算，核算式為：填缺=遠(yuǎn)運(yùn)利用+借方挖余=遠(yuǎn)運(yùn)利用+廢方7.本公里調(diào)配完畢，應(yīng)進(jìn)行本公里合計(jì)，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(jìn)行，必要時(shí)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(jì)算與調(diào)配完成后，須匯總列入“路基每公里土石方表”，并進(jìn)行全線總計(jì)與核算。至此完成全部土石方計(jì)算與調(diào)配工作。