路基设计中土石方计算应注意的几个问题_吕君雄

增加的土方量 Q: Q = Q1+ Q 2+ Q3= 361200/ 1. 16+ 100800+ 227074= 639253( m3) .
( d) 因采用挖路槽施工方案应扣除的土方量 Q4 由式( 4) 得到: Q 4= 25 0. 8 28000= 560000( m3) . ( 压实方)
2. 2 算例 2 某山区二级公路, 全长 16km, 路基设计宽为 12m, 按设计断面计算, 挖方为 517500m3, 填方
( d) 挖方路段因清除表土应扣除的土方量 Q 4: Q4= 228000 0. 3= 68400( m3) .
( 天然密实方)
2. 3 算例分析
工程实例分析见表 4.
第 2期
吕君雄: 路基设计中土石方计算应注意的几个问题
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表 4 算例结果综合分析表
算例 序号
1 2
断面计算填 缺土方量/ m3
571200 0 346500
( b) 因填前压实而增加的土方量 Q 2: 由表 3 知: C= 3. 5N/ cm3, p = 66N/ cm2;
由式( 2) 知: h = 36.65= 18. 86( cm) ;
平均填方路基面积 F = 21 7000= 147000( m2) ;
由式( 1) :ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱQ2= F h= 147000 0. 1886= 27724( m3) ; ( 压实方)
2 算例分析
2. 1 算例 1 某平原区一级公路路基工程, 全长 28km, 路基宽 25m, 平均填土高度 6. 0m, 平均边坡长度为
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9. 0m, 宽填厚度 0. 2m, 路基平均占地宽 43m, 路基占地为耕地, 土质为 类土, 需清除耕殖土平 均厚度 0. 3m, 填前以 12t 压路机压实耕地 按设计断面计得填缺为 5712000m3, 无利用方
( a) 清除耕殖土应增加的土方量 Q1: Q1= 43 28000 0. 3= 361200( m3) ;
( 天然密实方)
( b) 因宽填路基而增加的土方量 Q2 由式( 3) 知: Q2= 28000 9 2 0. 2= 100800( m3) ;
( 压实方)
( c) 因填前压实耕地增加的土方量 Q 3: 由表 3 查得 C= 3. 5N / cm3, 12t 光轮压路机的 p = 66N / cm2,
分所应增加的填土数量与清除表土部分的数量相等, 均为天然密实方
( ) 由于基底压实和耕地填前压实, 使得整个路基标高下降 因此, 为了补偿沉降高差, 必
须填入相应的土方 因基底压实和耕地填前压实所增加的土方数量, 建议按式( 1) 和( 2) 计算
碾压天然土地面的面积乘以沉降量为所需增加的填方数量, 即:
表 3 各种原状土的 C 值参考表
根据路基设计要求, 填方路基边缘部分为
原状土 名称
C/ ( N cm- 3)
达到要求的压实度必须加宽 通常的解决方 法是在施工中将填方区边缘处增加一定宽度 的填土, 然后根据路基几何尺寸的要求加以修 整, 这样就要增加土方用量 公路路基施工技 术规范 ( JTJ033- 95) 明确规定: 整修用机械填
表 2 填方路基压实标准
填挖类型
上路床
填 方
下路床
路
上路堤
基
下路堤
路面底面以
下深度/ cm 0~ 30 30~ 80
80~ 150 150 以下
压实度/ % 高速公路及一级公路
95 95 93 90
其他等级公路 93 93 90 90
零填及路堑路床
0~ 30
95
93
地基填前压实要求
88~ 90
85
( ) 在路基设计中, 按不同路段清除表土的数量已在 清除表土、淤泥数量表 计列 但是, 必须注意的是: 填方路段清除了表土层, 必须填入相应的土方予以补偿地面高度 清除表土部
路机的有效作用力 p = 66N/ cm2 计等; C 土的抗陷系数( N/ cm3) , 其值见表 3
填方路段因清除表土和填前压( 夯) 实应增加的土方量经计算确定后, 应计入路基土石方计 算表中的填方数量, 以便土石方调配
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吕君雄: 路基设计中土石方计算应注意的几个问题
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( 4) 路基因压实要求加宽应增加的填方数量
工程实例说明这些问题对路基土石方量的影响是相当大的, 在路基设计土石方计算应加以重视
关键词: 路基设计; 土石方量; 调配
中图分类号: U4 12
文献标识码: A
文章编号; 1007- 7162( 2002) 02- 0077- 05
路基土石方数量是公路工程的一项主要工程量, 在公路路线设计方案比较中是评价公路测 设质量的主要技术经济指标之一 由于公路工程建设中的土石方数量巨大, 其工程费用占去整 个公路工程造价相当大的比例, 因此在公路设计中, 路基土石方数量计算是否合理、准确, 对整 个公路工程造价具有较大的影响 虽然目前公路设计全都采用计算机辅助设计, 使得原设计工 作量巨大且繁锁的路基横断面设计和土石方计算得变简单且准确 然而, 决定公路路基土石方 数量的合理性和准确性主要取决于设计人员所输入的横断面设计资料的准确程度, 路基施工方 案的不同, 以及沿线因地质地形情况不同所采用的路基处理方法 因此, 结合工程实际, 尽量使 路基土石方数量计算更接近工程实际和更合理, 这是本文的研究课题.
Q = F h ( m3) ,
( 1)
式中: Q 要增加的填方数量 ( m3) ; F 填前压( 夯) 实的天然土的地表面积 ( m2) ; h
沉降量 ( m) .
沉降量 h 等于有效作用力p 与土的抗陷系数之比 C , 即
h=
p C
( cm) ,
( 2)
式中: h 天然土压实而产生的沉降量( cm) ; p 有效作用力( N/ cm2) , 一般按 12- 15t 压
程量已统计在路面工程的 挖路槽土石
方计算表 中, 无需考虑土石方增减问
题
采用非挖路槽施工方案进行路基施工时, 在填方路段, 路堤逐层填筑压实到路床底面标高,
如图 1( a) 中所示, 路肩+ 路槽底处 此法减少了路床底以上部分的土石方量, 其填方工程量应
相应扣除此部分土石方工程量 应扣除的土石方工程量为: Q h= B h L ( m3) ,
1. 09 1. 00
1. 19 1. 08
0. 92 0. 84
( 3) 填方路段需清除表土和填前压实, 应相应增加清除表土部分和压实沉降部分的土方量
根据填方路基施工要求, 结合不同的地质情况, 填筑路堤前将原地面上的杂草、耕作物及地
表层腐殖土清除干净, 用平地机平整, 用压路机进行填前压实, 并达到表 2 中所列路基填前压实 要求的压实度[ 1]
第 19 卷第 2 期 2002 年 6 月
广东工业大学学报 Journal of Guangdong University of Technology
Vol 19 No 2 June 2002
路基设计中土石方计算应注意的几个问题
吕君雄
( 广东工工业大学 建设学院, 广东 广州 , 510643)
摘要: 结合公路工程施工实际, 指出并分析了在路基设计 土石方计算 中易被忽 视的几 个问题 公 路
由式(
2) :
h=
p C
=
36.65=
18. 86(
cm) ;
平均路基面积 F = 43 28000= 1204000( m2) ;
Q 3= F h= 1204000 0. 1886= 227074( m3) . ( 压实方)
由表 1 知: 类土属普通土, 其压实方与天然密实方之间的换算系数为 1. 16 以上三项所
1 路基设计中应注意的几个问题
( 1) 压实方与天然密实方的换算 路基工程设计的土石方数量, 是按工程的几何尺寸进行计算的, 如挖方路段按天然密实方
计算, 填方路段按压实方计算 因此, 有必要在路基土石方数量表的土石方调配中加以统一, 挖 方的天然密实方数量换算为压实方数量, 或填方的压实方数量换算为天然密实方数量 但是, 由于土石方作业的土壤种类, 存在形式和天然密实度各不相同, 而且设计要求的填方压实度也 不相同, 所以压实方与天然密实方的换算系数是一个不定值, 最好通过试验分别确定 但是, 实 际工作中不可能对每单位工程都进行土方试验, 为便于应用和准确计算土石方数量, 建议采用 公路工程预算定额所给出的压实方与天然密实方的换算系数 当压实方为 1 时, 其压实方与天 然实方之间的换算系数如表 1 所示[ 1] 按不同土壤, 岩石类别和设计公路等级, 在路基土石方 计算表中显示出来, 以便土石方的正确调配 ( 2) 挖方路段的土石方量应扣除表土部分的清除土方量, 再进行土石方调配
为 346500m3, 土质为松质粘土, 属普通土, 挖方路段需清除表土的总面积为 228000m2, 清除深度
为 0. 3m; 填方路段平均路基占地宽为 21m, 填方平均高度 3m, 平均边坡长 4. 5m, 宽填厚度为 0. 2m; 清除填方表土深表土深度 0. 3m, 长度 7km
( a) 因填方路段清除表土而增加的土方量 Q1: Q 1= 21 7000 0. 3= 44100( m3) ;
断面计算挖余 考虑了影响因素应增 占原填 考虑了影响因素应扣 占原 填
土方量/ m3
加的总土方量/ m3 方量/ % 除的总土方量/ m3 方量/ %
5175 00
639253 78341
11. 2 22
56 0000 68 400
9. 8 1. 32
从以上两例 中可知, 考虑了 影响因 素, 应 增加的 填方 量比原 路设计 填方量 分别增 加了 11. 2% 和 22% ; 而因方案不同应扣除的土方量分别占原计算填方量的 9. 8% 和 1. 32% , 其对工 程造价的影响是相当大的, 应该在公路路基设计土石方计算中加以考虑
以看出, 需要多填的边缘土方量是很大的, 在设计时不考虑此因素显然是不合理的 需填宽的
土方量一般可按下式计算:
式中: Q k 宽填土方量( m3) ; L 宽填厚度( m) .
Qk= L L b b, 填方区边缘全长( m) ; L b
( 3) 边坡平均坡长( m) ; b
( 5) 采用不同路基施工方案时, 土石方
第 19 卷
的厚度应根据不同土质情况具体确定, 一般在 30cm 上下为宜 若挖方深度较浅, 其土方不宜作 为路基填土时, 应全部作为弃土方处理
表 1 压实方与天然密实方之间的换算系数
公路等级
松土
土 普通土
方 硬土
运输
岩石
二级及二级以上等级公路 三、四级公路
1. 23 1. 11
1. 16 1. 05
( c) 因宽填而增加的土方量 Q3 由式( 3) 知:
Q 3= 7000 4. 5 2 0. 2= 12600( m3) ;
( 压实方)
由表 1 查得普通土的压实方与天然密方之间换算系数为 1. 16, 故应增加的总土方量 Q: Q= 44100/ 1. 16+ 27724+ 12600= 78341( m3) ;
沼泽土 凝滞土 、细粒砂 松沙、松湿粘土、耕土 大块胶 结的砂、潮湿粘土 坚实粘 土 泥灰石
1 ~ 1. 5 1. 8~ 2. 5 2. 5~ 3. 5 3. 5~ 6 10. 0~ 12. 5 13. 0~ 18. 0
筑的路堤表面时 , 应将其两侧超填的宽度切除,
超填宽度的允许值为: 砂性土: 0. 20~ 0. 30m; 粉性土 0. 15~ 0. 20m; 粘性土 0. 10~ 0. 20m 由此可
挖方路段表层腐殖土和表层下的有机土不宜作路床用土, 均应清除, 作为弃土 以挖作填 进行土石方调配时, 应扣除表土层部分的清除土方量, 以保证土石方调配准确合理 清除表土
收稿日期: 2001- 12-07 作者简介: 吕君雄( 1949- ) , 男, 工程师, 主要研究方向为公路路线设计.
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广东工业大学学报
式中: Q h 采用非挖路槽施工法填方路段应扣除的土石方量 ( m3) ; B h 路床深度( m) ; L 路堤填筑长度( m) .
( 4) 路 基宽度( m) ;
在挖方路段, 其施工方法与挖路槽法一样, 路基施工到路基设计标高后, 再挖去路床部分土 石方, 这部分土石方一般应列入路面工程中的挖路槽土石方计算表
量应相应增加或扣除
目前, 在公路工程中, 路基施工方
案有挖路槽和非挖路槽法两种 挖路
槽( 路床) 法是路基按路基横断面设计
要求, 施工到路基设计标高, 并逐层压 实达到路基施工规范要求 在路面工
程施工时, 按路面设计要求 挖去路槽
( 路床) 部分, 如图 1 中 和 部分, 路 床床底应平整压实 挖路槽部分的工