路基土石方调配与道路工程设计计算

土石方调配的目的是为了确定填方用土的来源，挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价。

（一）土石方调配原则

（1）在半填半挖的断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后在作纵向调配，以减少总的运量。

（2）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的方便与可能，尽可能减少和避免上坡运土。

（3）为了使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，分析工程用土是调运还是外借。

（4）土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃土和借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产的影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些，运输费用稍高一些，但如能少占地，少影响农业生产，这样对整体来说也未必是不经济的。

（5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基的稳定和人工构造物的材料供应。

（6）位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。

（7）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点，并综合考虑借土还田，整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地，在可能条件下亦将弃土平整为可耕地，防止乱弃乱堆，或者堵塞河流，损坏农田。

（二）土石方调配方法

土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等，目前生产上多采用土石方计算表调配法，该法不需绘制累积曲线图与调配图，直接可在土石方表上进行调配，其优点是方法简捷，调配清晰，精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤如下：

（1）土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等标注在表旁，供调配时参考。

（2）弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用、填缺与挖余数量。

（3）在作纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。

（4）根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支农的原则，具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余调运到填缺内加以利用，并把具体调运方向和数量用箭头表明在纵向利用调配栏中。

（5）经过纵向调配后，应按下式进行复核检查：

以上检查是逐页进行复核的，如有跨页调配，需将其数量考虑在内，通过复核可以发现调配与计算过程有无错误。经核正无误后，即可分别计算计价土石方数量、运量和运距等，为编制施工预算提供土石方工程数量。

（三）关于调配计算的几个问题

1.免费运距、平均运距和经济运距

土方作业包括挖、装、运卸等工序，在某一特定距离内，只按挖方数计价，这一特定距离称为免费运距。显然施工方法不同，其免费运距也不同，如人工作业时，人工运输的免费运距为20m，轻轨运输的免费运距为50m；机械作业时，推土机的免费运距为20m，铲运机的为100m等。各种作业的免费运距，可由《公路工程预算定额》和《公路工程概算定额》（以下简称《预算定额》和《概算定额》）中查得。

土石方调配时，从挖方体积重心到填方体积重心的距离称为平均运距，为简化设计计算，通常平均运距为按挖方路段中心至填方路段中心的距离计。当平均运距小于或等于免费运距时，可不另计运费；当平均运距大于免费运距时，超出的运距称超运运距，超运运距按运输方式不同有不同的计算单位，如人工运输以每超运10m为单位，铲运机以每超运50m为单位等，各种运输方式的超运运距单位，可从《预算定额》和《概算定额》中查得。

表3-20　路基土石方

注1.（4）、（7）、（23）栏中“*”表示砌石。
2.（24）、（30）栏中“（）”表示以石代石。
3.（31）、（32）、（33）、（34）栏中分子为数量，分母为运距。
4.（31）、（32）栏系指普通土和次坚石，如有不同，须另加注明。
5.（30）、（31）、（32）、（33）、（34）栏中“○”内数字为平均超运运距单位数。(www.xing528.com)

数量计算表

填方用土的来源，一是从路堑挖方纵向调运，另一是就近路外借土。一般情况下，利用挖方纵向调运来填筑较近的路堤是比较经济的；但如果调运的距离较长，以至运费（上述超运运距的另加运费）超过了在路堤附近借土所需的费用时，这种移挖作填就不如在附近借土经济。因此，采用“调”或“借”有个运距限度问题，这个限度距离称经济运距，可用式（3-43）求得：

式中　L经——经济运距，m；

　　　B——借方单价，元/m3；

　　　T——超运运费单价，元/（m3·m）；

　　　L免——免费运距，m。

从式（3-43）可知，当调运的距离小于或等于经济运距时，采用“调”是经济的；若调运距离超过经济运距，则应考虑就近借土。

《预算定额》中规定的土石方运距计算：以人工运输为例，第一个20m为免费运距，如不足20m亦按20m计算；此后每增加10m为一个超运运距单位，尾数不满5m者不计，满5m者按10m计。其他可依此类推。

2.运量

土石方运量即平均运距与所运土石方数量的乘积。土石方调配时，超运运距的运土才另加计运费，故运量应按平均超运运距计。

工程定额中将人工运输的平均超运运距按每10m为一运距单位，也可称“级”（如轻轨运输以50m为以“级”等），即10m为一级，在“路基土石方数量计算表”中记作①，20m为二级，记作②，其余类推。于是得

式中　W——运量，m3·单位；

　　　Q——调配土石方数量，m3；

　　　n——平均超运运距单位（级）；

　　　N——超运运距单位，m；如人工运输为10m，轻轨运输为50m等；

　　　L——平均运距，m。

3.计价土石方数量

在土石方数量中，所有的挖方量均应予以计价，但填方则按土方的来源决定是否计价，若是路外就近借土就应计价，若是移挖作填的纵向调配方则不应计价，否则就形成了双重计价（路堑挖方已计，填方再计）。因而计价土石方数量为

式中　V计——计价土石方数量，m3；

　　　V挖——挖方数量，m3；

　　　V借——借方数量，m3。