市政道路排水管道工程溝槽土石方量探討

言登高 喻澤斌

（華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司，廣西 南寧 530011）

市政道路排水管道工程溝槽土石方量探討

言登高 喻澤斌

（華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司，廣西 南寧 530011）

隨著各地城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，市政道路的建設(shè)如火如荼。開槽施工的排水管道工程量不小，為適應(yīng)精細(xì)化設(shè)計(jì)需求，提出一個(gè)排水管道工程溝槽土石方量計(jì)算方法，供大家探討。

排水管道工程；精細(xì)化設(shè)計(jì)；溝槽土石方；工程量

1 引言

隨著各地城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，市政道路的建設(shè)如火如荼。市政道路投資巨大，以常見的紅線寬度 30m的城市次干路為例，每km建設(shè)投資往往超過2千萬，其中配套排水管道工程投資占比在25%左右，以開槽施工居多，土石方量（含回填料）占其投資一半以上，因此土石方量是排水工程投資控制的重點(diǎn)[1]。

自2009年以來，筆者有幸擔(dān)任累計(jì)超過100km的市政道路設(shè)計(jì)的排水專業(yè)負(fù)責(zé)人，為適應(yīng)精細(xì)化設(shè)計(jì)需求，現(xiàn)結(jié)合自己的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和業(yè)主單位、預(yù)算單位、施工單位反饋的有關(guān)信息，提出一個(gè)排水管道工程溝槽土石方量計(jì)算方法，供大家探討。

2 開槽土石方量計(jì)算基本原則

（1）開槽施工斷面類型主要有直槽、梯形槽、混合槽。直槽施工一般只在埋深較淺的管線工程應(yīng)用，實(shí)際施工以后兩者為主。由于混合槽土石方工程量計(jì)算較為復(fù)雜，通常采用梯形槽近似計(jì)算。梯形槽在某些地域也叫大開槽[2]。

（2）管線埋深比較均勻的開槽土石方量可采用梯形斷面棱柱體計(jì)算公式，即：V=S×L=(B+B×1/m)×H×L；

式中：B——開槽底寬（管道溝槽底部的開挖寬度）；

1/m——放坡系數(shù)，即深寬比；

H——排水管線溝槽開挖深度；

L——計(jì)算管線長度。

注：如排水管道工程可分為幾段埋深不同的分項(xiàng)工程，可按此方法累加計(jì)算。

（3）如果管線埋深變化較大，且項(xiàng)目時(shí)間較為充裕，開槽土石方量也可采用棱臺(tái)體積計(jì)算公式逐樁累加計(jì)算（通常取L=20～40m為一個(gè)計(jì)算段，L越小精度越高），即：

（4）計(jì)算排水管線開槽土石方工程量時(shí)，應(yīng)注意與道路工程、經(jīng)濟(jì)專業(yè)的銜接，避免重復(fù)計(jì)量或漏記。

3 開槽土石方量計(jì)算基本參數(shù)

項(xiàng)目管線長度通常為特定值，因此開槽土石方量計(jì)算所需的基本參數(shù)共3個(gè)，分別為開槽底寬B、放坡系數(shù)1/m、排水管線溝槽開挖深度H。

（1）開槽底寬B

在GB 50268-2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第 4.3.2條對(duì)開槽底寬計(jì)算過程有詳細(xì)過程，同時(shí)很多管材有自身的技術(shù)規(guī)程，紛紛對(duì)開槽底寬作出規(guī)定，在此不一一贅述。需要指出的是，為符合地方上業(yè)主單位、預(yù)算單位的要求，項(xiàng)目當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行市政工程定額對(duì)開槽底寬作出合理規(guī)定時(shí)，建議以定額規(guī)定為準(zhǔn)。個(gè)別不盡合理的地方，應(yīng)按滿足管道要求、保證施工質(zhì)量、施工安全的原則來實(shí)施。例如直徑DN100mm/DN150mm的PE塑料管規(guī)定開挖底寬尺寸為0.90m，是根本沒必要的[3]。

（2）放坡系數(shù)1/m

有支護(hù)的開槽施工項(xiàng)目，應(yīng)按設(shè)計(jì)放坡系數(shù)取值。采用自然放坡開槽施工的項(xiàng)目，在GB 50268-2008第4.3.3條對(duì)放坡系數(shù)1/m作出了規(guī)定，不過一般市政工程定額另有規(guī)定，如2014年《廣西壯族自治區(qū)市政工程消耗量定額》表1放坡系數(shù)表：

表1 放坡系數(shù)表

項(xiàng)目溝槽內(nèi)土石方普遍以不同類別、不同深度自然巖土為主。這里要分析排水管線項(xiàng)目性質(zhì)，可分為與道路同期建設(shè)的項(xiàng)目、先于道路建設(shè)的項(xiàng)目或現(xiàn)有道路上建設(shè)的項(xiàng)目。對(duì)于與道路同期建設(shè)的項(xiàng)目，由于道路工程自身對(duì)于路基的要求，需要進(jìn)行大量的挖方工程、填方工程、換填工程，大部分溝槽內(nèi)土方將以好土為主，此時(shí)可取三類土的放坡系數(shù)。對(duì)于先于道路建設(shè)的項(xiàng)目或現(xiàn)有道路上建設(shè)的項(xiàng)目，放坡系數(shù)應(yīng)依不同土類別厚度加權(quán)平均計(jì)算，或者采用有效的地勘報(bào)告放坡系數(shù)取值。

如果溝槽內(nèi)存在大量石方，因石方單價(jià)遠(yuǎn)高于土方單價(jià)，業(yè)主單位往往不認(rèn)可加權(quán)平均計(jì)算出的放坡系數(shù)。此時(shí)應(yīng)按照巖石厚度估算整個(gè)項(xiàng)目的石方比例，然后按土石方比例分別計(jì)算各自占比管線長度的土石方量，土方、石方分別取放坡系數(shù)，石方可取1:0.25?；蛘卟捎美馀_(tái)體積計(jì)算公式逐樁累積計(jì)算土石方量。

排水管道工程屬隱蔽工程，在竣工時(shí)僅檢查井可供人們檢驗(yàn)[4]。目前不少排水管道工程不按規(guī)定放坡系數(shù)進(jìn)行開槽施工，這存在極大的安全隱患，由此導(dǎo)致的安全事故時(shí)有發(fā)生。一方面，監(jiān)理單位應(yīng)認(rèn)真履行職責(zé)，核驗(yàn)溝槽放坡系數(shù)，結(jié)算時(shí)工程量以實(shí)際發(fā)生量為準(zhǔn)；另一方面，業(yè)主單位及預(yù)算單位不應(yīng)將此不安全的做法視為常態(tài)，導(dǎo)致工程量或單價(jià)壓縮，倒逼施工方偷工減料，施工質(zhì)量和施工安全難以保障。

（3）排水管線溝槽開挖深度H

排水管線溝槽開挖深度H=溝槽上頂面控制高程H1－溝槽下底面控制高程H2。對(duì)于深基坑工程（挖深＞5m；或≤5m的復(fù)雜工程），應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)支護(hù)設(shè)計(jì)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)施工方法進(jìn)行比選及論證。

溝槽上頂面控制高程H1與項(xiàng)目性質(zhì)、巖土類型及施工組織設(shè)計(jì)密切相關(guān)。

排水管道工程先于道路建設(shè)的項(xiàng)目或在現(xiàn)有道路上建設(shè)時(shí)，上頂面控制高程H1為現(xiàn)狀地面或路面標(biāo)高。

排水管道工程與道路同期建設(shè)時(shí)，若溝槽處于填方區(qū)域[5]，通常施工順序?yàn)榍灞怼靥钪凉茼斠陨?00mm→溝槽開挖，其中清表→回填至管頂以上 500mm工程量屬于道路工程。溝槽上頂面控制高程H1計(jì)算如下：

H1=h1+e+500

式中：H1——溝槽上頂面控制高程；

h1——設(shè)計(jì)管內(nèi)底標(biāo)高；

e——設(shè)計(jì)管道壁厚。

一些地方也有回填至設(shè)計(jì)管基底面就開始敷設(shè)管道的做法，為保證壓實(shí)度，管側(cè)及管頂回填料大增，很不經(jīng)濟(jì)。且采用先填再挖再填的做法，管道基礎(chǔ)受固結(jié)自沉等作用，其承載力及穩(wěn)定性均優(yōu)于先敷后填。

若溝槽處于挖方區(qū)域，通常施工順序?yàn)榍灞怼宄缆方Y(jié)構(gòu)層土方→路基換填→溝槽開挖，溝槽上頂面控制高程 H1計(jì)算如下：

H1=h2－h(huán)3－h(huán)4

式中：H1——溝槽上頂面控制高程；

h2——溝槽中心設(shè)計(jì)道路路面標(biāo)高，由設(shè)計(jì)路中標(biāo)高、道路橫坡推導(dǎo)；

h3——道路結(jié)構(gòu)層厚度；

h4——除道路結(jié)構(gòu)層外路基換填層厚度，一般處于軟弱土層時(shí)路基需換填。

注：若按挖方區(qū)公式計(jì)算得的H1小于按填方區(qū)公式計(jì)算得的H1，則取填方區(qū)計(jì)算值，即仍然需回填至管頂以上500mm后再開挖溝槽。

溝槽下底面控制高程H2計(jì)算如下：

H2=h1－e－h(huán)6－h(huán)7

式中：H2——溝槽下底面控制高程；

h6——管外底下方基礎(chǔ)層厚度；

h7——超挖深度，土質(zhì)地基時(shí)為0；巖質(zhì)地基時(shí)依施工方法而定，控制爆破、靜力爆破和巖石破碎機(jī)破碎時(shí)不計(jì)，其余可取150mm；未被路基換填的膨脹土一般取600mm；為不適合作為地基的淤泥、松散土等，超挖深度依地基處理方法而定。

4 影響土石方量計(jì)算的其它因素

影響土石方量計(jì)算的其它因素主要是兩個(gè)方面，一方面是地勘與實(shí)際情況的吻合程度：道路工程通常鉆探布點(diǎn)間距為40～80m，樣本數(shù)量有限，因此實(shí)際地質(zhì)與勘察地質(zhì)常有偏差；另一方面是相關(guān)定額的其它要求。如2014年《廣西壯族自治區(qū)市政工程消耗量定額》，主要要求包括：①管道接口作業(yè)坑和沿線各種井室所需增加開挖的土方工程量按溝槽全部土方量2.5%計(jì)算；②天然土體積除以1.15，才得回填土壓實(shí)后的體積；③計(jì)算放坡時(shí)，在交接處的重復(fù)工程量不予扣除；④干濕土、支撐作業(yè)等只影響人機(jī)系數(shù)。

為避免重復(fù)計(jì)算，設(shè)計(jì)人統(tǒng)計(jì)工程量時(shí)，應(yīng)注明是否有按照相關(guān)定額原則予以調(diào)整。現(xiàn)在市場上也有應(yīng)用一些土方計(jì)算軟件，如四維計(jì)算軟件，在計(jì)算溝槽土方時(shí)，將放坡重疊部分予以扣除[6]，不一定符合當(dāng)?shù)囟~計(jì)算原則。

5 減少實(shí)際土石方量的有效措施

在適當(dāng)條件下，雨、污水管道合槽施工更具合理性，但要注意解決施工中的難點(diǎn)問題[7]。

排水管道合槽施工，是一種雨、污水管道合并開挖溝槽的施工工藝。通常施工主要順序?yàn)椋河辍⑽鬯芎喜坶_挖→雨、污水管管基制作→雨、污水管安裝→污水管閉水試驗(yàn)→污水管溝槽部分回填→雨水管閉水試驗(yàn)→雨、污水管合槽回填。

6 結(jié)語

隨著設(shè)計(jì)市場的發(fā)展，顧客需求逐步導(dǎo)向精細(xì)化設(shè)計(jì)，排水管道工程土石方量計(jì)算只是其中的一個(gè)很小的方面。設(shè)計(jì)不只是交付圖紙等成果就可以，而是一項(xiàng)綜合服務(wù)，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到業(yè)主、監(jiān)理、施工、審計(jì)等多方滿意。本文對(duì)市政道路排水管道工程溝槽土石方量的計(jì)算作出了探討，以供各位同仁參考。

[1] 姜珊.淺析排水管道土方量計(jì)算要點(diǎn)[J].中國市政工程,2013,(5):72-73.

[2] 王浩遠(yuǎn).淺談排水管道施工方法和應(yīng)注意的問題[J].山西建筑,2007,(25):213-214.

[3] 陳鵬.市政給排水管網(wǎng)工程溝槽土石方開挖/回填的計(jì)量與計(jì)價(jià)[J].建設(shè)監(jiān)理,2011,(1):32-33.

[4] 蘇小丹.淺談市政排水管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收控制[J].廣東建材,2008,(5):141-142.

[5] 汪宏.劉曉瑩.市政道路溝槽土方計(jì)算的幾點(diǎn)看法[J].城市道橋與防洪,2014,(2):56-58.

[6] 倪建.龔捷.寧傳華.四維算量中定額土方工程量的處理技巧[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2011,(21):179.

[7] 黃樹旺.陳昌盛.薛鵬.市政雨、污水管道合槽施工技術(shù)的應(yīng)用[J].中國給水排水,2006,22(12):102-104.

Discussion on municipal road drainage pipeline engineering quantity of groove conditions

With the speeding up of urbanization, urban municipal road construction needs a lot of. Slot construction of drainage pipe quantity, need to carefully design. In order to adapt itself to the requirements of fine design, this paper puts forward a calculating method for drainage pipeline engineering groove conditions, to provide the reference for the designers at work.

Drainage pipeline engineering; fine design; groove conditions; quantities of engineering

Q813.11

A

1008-1151(2015)02-0048-02

2015-01-12

言登高（1978－），男，湖南株洲人，華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司工程師，研究方向?yàn)槭姓潘凸虖U處理。