土方量计算方法对比

土方量有三种计算方法——面对面、断面法与基准面法——每种方法都对照不同的基准来测量,所以同一处开挖,三个人可能诚实地得到三个不同的数字,而没有人算错。本文介绍每种方法的前提,以及如何在它们之间做选择。

任何方量都是两个面之间的差

并不存在“一块地的方量”。方量只存在于两个面之间:现状是什么,以及你拿它跟什么比。换掉第二个面,数字就会合理地改变。

所以第一个问题从来不是“方量怎么算”,而是“对照什么算”。下面三种方法,其实是回答这个问题的三种方式。

挖方 / 填方 — 三种基准模式 — 同一地形,三种基准 → 三种不同的体积。这是最容易混淆的地方。

挖方 / 填方 — 三种基准模式

同一地形,三种基准 → 三种不同的体积。这是最容易混淆的地方。

  1. 现状地形实测得到的表面
  2. 平面标高固定的设计标高
  3. 参考面另一个方案或设计
  4. 挖方基准以上 → 需要移除
  5. 填方基准以下 → 需要增加

1. 面对面(格网)方量

把实测地形放在规则格网上与基准比较。每个格网单元的高差乘以单元面积;高于基准的累加为挖方,低于基准的累加为填方。

基准可以是一个平面设计标高、另一个面(例如设计模型),或同一场地更早的一次实测。最后这种——比较两次带日期的实测——正是通常测量进度与月度工程量的做法。

优点:用上数据的每一个单元,无需简化即可处理复杂形状,并且给出的是挖填分布图而不只是一个总数。注意:结果继承格网的分辨率,任一表面上的噪声或空洞都会直接进入数字。

2. 断面(平均端面积)方量

沿轴线在等间距桩号处垂直切取断面。量测每个断面的挖方与填方面积,相邻两断面之间的体积等于两者面积的平均值乘以间距。

这是道路、渠道与沟槽的传统方法,在多数线状工程中至今仍是计量结算的标准——很大程度上因为它足够透明。任何人都能打开桩号表、核对一个断面并跟着算一遍。

优点:可审核,顺带产出施工图本就需要的断面图,且与线状工程的计价方式一致。注意:它只在桩号处采样地形,桩号之间的变化被平均掉了。地面变化快的地段要加密间距。

3. 基准面(料堆)方量

对于堆在看不见的地面上的料堆,基准是拟合在堆体之下的一个底面——通常是过坡脚的平面,或由周边地形插值出的曲面。

该底面以上的材料即为料堆方量。乘以密度即得吨位。

优点:快,而且在没有堆体下方地面前期实测时,这是唯一可行的做法。注意:结果的好坏取决于假定的底面。在有坡度或不规则的地面上,底面的选取可能使结果相差百分之几,因此底面应写进报告,而不是默认省略。

同一场地为何给出不同数字

两种方法不一致通常不是错误——不一致的是两个基准。以平面标高为基准的格网方量,与以设计模板为基准的断面方量,回答的是不同的问题。

比较两个数字之前,先核对三件事:各自使用了哪个基准面、各自以什么分辨率或桩号间距采样、两者覆盖的边界是否完全相同。差异几乎总是出自这三者之一,且按此顺序。

如何选择

线状工程——道路、渠道、管沟——用断面法,因为工程就是这样出图、这样结算的。

面状工程——场平、采坑、一般土方——用面对面法,因为它捕捉完整形状,并给出可据以施工的挖填分布图。

未知地面上的松散物料——用基准面法,并记录所采用的底面。

凡涉及合同的,采用合同规定的方法。若一种更复杂的方法回答的是与结算依据不同的问题,它并不更正确。

土方量计算方法——基准面、适用场景与主要风险
方法基准面适用于注意
面对面(格网)平面标高、设计面,或同一场地的早期实测。不规则形状、两次实测之间的进度,以及挖填分布图。结果继承格网分辨率;任一表面的噪声或空洞会直接进入数字。
断面(平均端面积)沿轴线在等间距桩号处垂直切取的断面。道路、渠道与沟槽——以及必须可审核的计价工程量。只在桩号处采样;地面变化快的地段要加密间距。
基准面(料堆)拟合在堆体之下的底面:过坡脚的平面,或由周边地形插值的曲面。下方地面没有前期实测的料堆。在有坡度或不规则的地面上,假定底面可能使结果相差百分之几——应写进报告。

常见问题

为什么不同的人计算同一处开挖会得到不同的方量数字?

这不是因为出错,而是因为方量始终是两个面之间的差(现状地形与一个基准),而不是地形本身的绝对属性——所以不同方法对照不同基准测量时,会得到不同但同样有效的数字。

在道路、管线等线状工程中计算方量的标准方法是什么?

断面(平均端面积)方量:沿轴线在等间距桩号处垂直切取断面,量测每个断面的挖填方面积,相邻两断面之间的体积等于两者面积的平均值乘以间距。由于透明且可审核,它在多数线状工程中至今仍是计量结算的标准。

面对面(格网)方量如何计算?

把实测地形放在规则格网上与一个基准面比较;每个格网单元的高差乘以单元面积,高于基准的累加为挖方,低于基准的累加为填方。

当堆体下方地面没有前期实测时,料堆方量如何计算?

使用基准面法:基准是拟合在堆体之下的一个底面,通常是过坡脚的平面,或由周边地形插值出的曲面。在有坡度或不规则的地面上,底面的选取可能使结果相差百分之几,因此所用底面应在报告中明确写出。

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