李印冬 楊華杰

(中國二十冶集團(tuán)有限公司工程設(shè)計(jì)研究院 上海 201900)

引言

工程數(shù)量作為市政道路設(shè)計(jì)的重要組成部分，關(guān)系到工程概預(yù)算計(jì)算的精準(zhǔn)程度以及工程建設(shè)成本的控制。道路工程的主要工程量包括：土方工程數(shù)量、路基處理工程數(shù)量、路面工程數(shù)量、附屬工程數(shù)量以及路基排水工程數(shù)量等。市政道路的工程計(jì)算存在數(shù)量種類多、涉及的專業(yè)多以及既有建筑及附屬設(shè)施復(fù)雜等難題[1-4]。本文根據(jù)工程特點(diǎn)采用分種類、分專業(yè)、分路段的方式來精確計(jì)算市政道路工程數(shù)量，并以某市政道路工程數(shù)量精確計(jì)算為例進(jìn)行歸納總結(jié)。

1 工程概況

該市政道路南起于樁號(hào)：K0060，經(jīng)K0+942處340m半徑的平曲線折向東后止于樁號(hào)K2+336.29，設(shè)計(jì)路段總長約2276.29 m。扣除不在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的交叉口后實(shí)施長度為2092.01m。該道路紅線寬度30m，其中標(biāo)準(zhǔn)橫斷面組成為：15m(機(jī)動(dòng)車道)+6m(機(jī)非分隔帶)+5m(非機(jī)動(dòng)車道)+4m(人行橫道)=30m，如圖1所示。

圖1 道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖

2 道路工程數(shù)量精確計(jì)算

2.1 土方工程量精確計(jì)算方法

土方工程數(shù)量包括路基填方、挖方以及不良地質(zhì)處理的填方、挖方，其中路基挖方分為：路基挖松土、路基挖普通土和路基挖軟石。

2.1.1 路基填方工程數(shù)量精確計(jì)算

路基填方工程數(shù)量精確計(jì)算方法為[5]：首先，在原地面進(jìn)行0.5m的地面清表處理；其次，計(jì)算出路基清表線至路面結(jié)構(gòu)底面以及路堤兩邊坡線之間的填方橫斷面面積以及清表線下的不良地質(zhì)處理填方縱斷面面積，如圖2所示。然后，將路基填方橫斷面面積乘以路基橫斷面間距[如式(1)]以及不良地質(zhì)處理縱斷面面積乘以按坡率為1∶1道路處理橫斷面寬度[如式(2)]，以此類推。最后，將各段的路基填方量和不良地質(zhì)處理填方量累加，即得路基填方的工程量。

圖2 路基填方橫斷面圖

V填1=S填1×d1

(1)

式中：

V填1—路基填方工程數(shù)量，m3；

S填1—路基填方橫斷面面積，m2；

d1—路基橫斷面間距，m。

V填2=S填2×d2

(2)

式中：

V填2—不良地質(zhì)處理填方工程數(shù)量，m3；

S填2—不良地質(zhì)處理填方縱斷面面積，m2；

d2—坡率為1∶1的不良地質(zhì)處理橫斷面寬度，m。

根據(jù)精確計(jì)算結(jié)果可得，該新建市政道路土方工程數(shù)量中填方數(shù)量為148180.065m3，其中清表線以上填方量為54358.565m3，清表線以下不良地質(zhì)處理填方數(shù)量為93821.5m3。

2.1.2 路基挖方工程數(shù)量精確計(jì)算

路基挖方數(shù)量精確計(jì)算方法[5]：首先，對(duì)原地面進(jìn)行0.5m的清表處理；其次，計(jì)算出清表線至路面結(jié)構(gòu)頂面及挖方邊坡線之間的挖方橫斷面面積和路面結(jié)構(gòu)底面下不良路基處理的縱斷面面積，如圖3所示；然后，計(jì)算出挖方橫斷面面積乘以橫斷面間距[如式(3)]和不良地質(zhì)處理縱斷面面積乘以按坡率為1∶1開挖的橫斷面寬度[如式(4)]，以此類推；最后，將各段路面結(jié)構(gòu)頂面的挖方量和路面結(jié)構(gòu)底面以下的不良地質(zhì)處理挖方量累加，即得路基挖方工程量。

圖3 路基挖方橫斷面圖

V挖1=S挖1×d1

(3)

式中：V挖1—路面結(jié)構(gòu)以上挖方工程數(shù)量，m3；

S挖1—路面結(jié)構(gòu)頂面以上挖方橫斷面面積，m2；

d1—路基橫斷面間距，m。

V挖2=S挖2×d2

(4)

式中：V挖2—路面結(jié)構(gòu)底面以下路基處理挖方工程數(shù)量，m3；

S挖2—路基處理挖方縱斷面面積，m2；

d2—按1∶1開挖的路基橫斷面寬度,m。

根據(jù)精確計(jì)算結(jié)果可得，該新建市政道路松土挖方量為142309.987m3，其中路面結(jié)構(gòu)頂面以上松土挖方量為72261.987m3，路面結(jié)構(gòu)底面以下不良地質(zhì)處理松土挖方量為70048m3；普通土挖方量為235215.06m3，其中路面結(jié)構(gòu)底面以上普通土挖方量為202333.56m3，路面結(jié)構(gòu)底面以下不良地質(zhì)處理普通土挖方量為32881.5m3；軟石挖方量為28168.9m3，其中路面結(jié)構(gòu)頂面以上軟石挖方量為14452.40m3，路面結(jié)構(gòu)底面以下不良地質(zhì)處理軟石挖方量為13716.5m3。

2.2 路基處理工程量精確計(jì)算方法

根據(jù)道路道排工程場地巖土工程勘察結(jié)果對(duì)道路路基作相應(yīng)的技術(shù)處理[6]。主要包括如下：路基范圍類0.5m的清表處理；一般路基的機(jī)動(dòng)車道填筑0.3m厚的石灰含量6%的石灰土；遇有遇水易軟化的高嶺土進(jìn)行換填1m或1.5m，并換填土上填筑0.8m或0.3m的含量6%的石灰土；對(duì)強(qiáng)風(fēng)化地質(zhì)填筑0.3m含6%石灰的石灰土；對(duì)路基橫跨超過50%的水塘進(jìn)行全部排水、清淤，回填毛石和好土，不超過50%的進(jìn)行圍堰排水、清淤，并在清淤后回填毛石和好土等，如圖4所示。

圖4 浸水路段路基處理斷面圖

根據(jù)精確計(jì)算結(jié)果，石灰含量6%的石灰土為22824.5 m3，石灰土挖方量26216.1 m3； 0.5m深的清表挖方量為49074 m3；水塘清淤量為2884 m3，排水1380.7 m3，回填毛石和好土分別為2814.2 m3和10147.4 m3，圍堰工程量為255.24 m3，土工格柵1800 m2；挖除素填土3502.68 m3。

2.3 路面工程量精確計(jì)算方法

根據(jù)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖(如圖5所示)及道路平面設(shè)計(jì)圖分別精確計(jì)算機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、機(jī)非分隔帶及人行道的工程數(shù)量。

圖5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

2.3.1 機(jī)動(dòng)車道工程數(shù)量精確計(jì)算方法

根據(jù)機(jī)動(dòng)車道布置長度和寬度，并考慮渠化寬度和交叉口等精確計(jì)算出路面結(jié)構(gòu)機(jī)動(dòng)車道數(shù)量中各工程量分別為：4cmAC-13C細(xì)粒式改性瀝青混凝土、粘層油 PC-3型乳化瀝青(用量0.5L/m2)、8cmAC-25C粗粒式瀝青混凝土、6cm稀漿封層ES-2型、透層油 PC-2型乳化瀝青(用量1.5L/m2)和18cm水泥穩(wěn)定碎石(5∶95)均為39643.3m2；18cm水泥穩(wěn)定碎石(5∶95)為40709.3m2；18cm水泥穩(wěn)定碎石(4∶96)為41348.9m2。

2.3.2 非機(jī)動(dòng)車道工程數(shù)量精確計(jì)算方法

根據(jù)非機(jī)動(dòng)車道布置長度和寬度，并考慮渠化和交叉口非機(jī)動(dòng)車道的設(shè)置精確計(jì)算出路面結(jié)構(gòu)中非機(jī)動(dòng)車道各工程數(shù)量分別為：3cmAC-13C細(xì)粒式瀝青混凝土、粘層油 PC-3型乳化瀝青(用量0.5L/m2)、4cmAC-20C中粒式瀝青混凝土、透層油 PC-2型乳化瀝青(用量1.5L/m2)和20cmC25水泥混凝土均為9081m2； 15cm級(jí)配碎石為9614m2。

2.3.3 人行橫道工程數(shù)量精確計(jì)算方法

根據(jù)人行橫道布置長度及寬度，并考慮渠化寬度和交叉口等精確計(jì)算出路面結(jié)構(gòu)中機(jī)動(dòng)車道數(shù)量中各工程量分別為：6cm厚預(yù)制仿石步磚，尺寸50cm×25cm×6cm、2cmM10水泥砂漿座漿、15cm厚C20水泥混凝土和10cm級(jí)配碎石墊層均為10916m2；車檔為174個(gè)。

2.4 附屬工程數(shù)量精確計(jì)算方法

2.4.1 路緣石工程數(shù)量的精確計(jì)算方法

根據(jù)路基橫斷面設(shè)計(jì)圖及道路平面設(shè)計(jì)圖中機(jī)非隔離帶的布置情況精確計(jì)算出：站石(100cm×15cm×45cm)為9345.2m；路緣石 (50cm×10cm×15cm)為9345.2m；平緣石(50cm×25cm×10(4)cm)為7791.2m；C15細(xì)石混凝土底座和靠背為538.4m3。

2.4.2 邊坡防護(hù)工程數(shù)量的精確計(jì)算方法

根據(jù)邊坡的地質(zhì)條件對(duì)邊坡防護(hù)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[7]：地質(zhì)條件較好的挖方垂直高度小于6m的路段和填方垂直高度小于8m的路段采用濕法噴播植草護(hù)坡，如圖6所示；地質(zhì)較好挖方垂直高度大于6m和填方垂直高度大于8m的路段采用三維網(wǎng)植草護(hù)坡，如圖6所示；巖質(zhì)邊坡路段采用掛網(wǎng)噴播混生植被護(hù)坡，如圖7所示；浸水路堤采用砼預(yù)制六角實(shí)心塊護(hù)坡，如圖7所示。

圖6 三維網(wǎng)植草和掛網(wǎng)噴播草籽示意圖

圖7 預(yù)制六邊形實(shí)心塊示意圖

護(hù)坡工程數(shù)量精確計(jì)算方法：首先，根據(jù)路基橫斷面設(shè)計(jì)圖確定護(hù)坡面的高程、邊坡坡率和相同高程的邊坡長度；再按照式(5)計(jì)算出護(hù)坡邊坡坡面面積，對(duì)于兩級(jí)邊坡分別計(jì)算兩級(jí)護(hù)坡邊坡坡面面積，并根據(jù)二級(jí)邊坡長度計(jì)算出2m寬護(hù)坡道的面積；根據(jù)不同護(hù)坡方式和護(hù)坡面積分別計(jì)算出各護(hù)坡工程數(shù)量。

(5)

式中：S坡—護(hù)坡面邊坡面積，m2；

h—護(hù)坡面邊坡高程，m；

p—護(hù)坡面邊坡坡率，%；

L—護(hù)坡面邊坡長度，m。

根據(jù)邊坡工程數(shù)量精確計(jì)算結(jié)果可得：三維網(wǎng)植草護(hù)坡中噴播植草為22448.55m2；換填種植土為1414.44m3；三維植草網(wǎng)為7072.2m2；無紡?fù)凉げ紴?6665.05m2；掛網(wǎng)噴播混生植被護(hù)坡中噴播面積為4216.5m2；鍍鋅鐵絲網(wǎng)網(wǎng)眼8cm×12cm為4511.7m2；鋼筋錨桿為1526.4kg；砼預(yù)制六角實(shí)心塊護(hù)坡面積為152m3。

2.5 路基排水精確計(jì)算方法

路基排水工程的內(nèi)容主要包括土質(zhì)邊溝、土質(zhì)截水溝、平篦式單篦雨水口、雨水連接管[8-10]。路基邊溝挖方數(shù)量精確計(jì)算方法為：土質(zhì)邊溝采用1∶1.25的淺碟型排水邊溝，土質(zhì)截水溝采用邊坡為1∶1的梯形土質(zhì)截水溝，如圖8所示；分別計(jì)算出土質(zhì)邊溝和截水溝的橫斷面面積；根據(jù)土質(zhì)邊溝和土質(zhì)截水溝的橫斷面面積分別乘以土質(zhì)邊溝長度和土質(zhì)截水溝長度即得土質(zhì)邊溝和土質(zhì)截水溝的挖方工程量。

根據(jù)排水工程數(shù)量精確計(jì)算結(jié)果可得：土質(zhì)邊溝挖方量為3273m3；土質(zhì)截水溝挖方量為229.68m3；平篦式單篦雨水口為4座；雨水連接管長度為160m。

3 小結(jié)

本文以某市政道路工程項(xiàng)目為例，精確計(jì)算出了道路工程數(shù)量中的土方工程數(shù)量、路基處理工程數(shù)量、路面工程數(shù)量、附屬工程數(shù)量以及路基排水工程數(shù)量等。根據(jù)精確計(jì)算結(jié)果得出如下結(jié)論：

(1)根據(jù)本文提出的路基填方工程量的精確計(jì)算方法和路基挖方工程量的精確計(jì)算方法能夠精確計(jì)算項(xiàng)目的土方工程量。此外，根據(jù)挖松土、普通土和軟石的價(jià)格能夠精確的計(jì)算出挖方工程量的成本。

(2)根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇最優(yōu)的不良地質(zhì)處理方案既能最大限度的保證項(xiàng)目的施工質(zhì)量和安全，又能優(yōu)化資源配置降低工程數(shù)量，節(jié)約施工成本，減少對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的破壞。

(3)根據(jù)道路邊坡的高度、坡率和邊坡地質(zhì)條件分別采用最優(yōu)的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案能夠最大程度上保證邊坡防護(hù)的質(zhì)量和綠化工程防護(hù)的質(zhì)量，減少邊坡土方工程數(shù)量。