王建亮
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅蘭州730046)
在水利工程施工中經常要計算各種建筑物基坑的土方工程量,幾乎每個土建工程都有土方工程量計算。在計算過程中,有些采用公式計算法,有些采用軟件CAD繪制斷面圖計算法。公式計算法主要是采用現有公式進行計算。軟件CAD繪制斷面圖計算法主要是畫出土方開挖的斷面,取相鄰斷面的平均值,已知兩斷面的距離,斷面的平均面積乘以兩斷面的距離即可求出兩斷面間的土方工程量,依次類推,可求出多個斷面的土方工程量。但這種方法繪圖時間長,計算慢。對于開挖斷面不太規則的土方工程,軟件CAD畫斷面圖計算土方誤差較大。因此,如果采用專業的土方計算軟件進行計算,就能快速繪制出土方斷面并自動計算出工程量。
黑龍江省富錦市錦西灌區工程主要以農業灌溉為主,是國家172項水利重大項目之一,項目概算總投資約25.9億元,項目建成后,可灌溉農田7.33萬hm2,為農業的發展發揮出更大效益。錦西灌區工程一期九標施工段主要由渠道及建筑物組成,渠道全長5.55 km,建筑物6座,分別是鄉道橋1座、分水閘4座、擋水閘1座。渠道底寬8.0 m,襯砌段邊坡坡比為1∶3~1∶2,土渠開挖坡比為1∶2。渠道開挖和填筑采用繪圖軟件CAD畫斷面圖法可以計算出土方量,畫斷面雖然能計算出土方工程量,但繪圖量大、效率低,通過土方計算軟件里面的斷面法計算土方可以快速繪制斷面圖,節約時間。例如輸入渠道的設計中線、寬度、設計高程及原始高程,就可以自動繪制出渠道的任意一個斷面,提高工作效率。建筑物基坑的土方開挖存在不規則形狀,且底部高程變化部位較多,如果采用軟件CAD斷面法計算土方工程量,斷面的間距較小,就會增加計算的工作強度,斷面的間距較大,計算的精度就不高,誤差可能會增大。對于基坑開挖的轉腳處(凸腳、凹腳),斷面的變化會更復雜,計算結果會誤差很大。因此,為了提高計算土方量的精度,可以采用土方計算軟件。目前,比較常用的有南方CASS、陣列土方計算軟件HTCAD、飛時達土方計算軟件等。飛時達土方計算軟件具有強大的放坡功能,主要是轉腳放坡和點放坡,是南方CASS和陣列土方計算軟件HTCAD所沒有的功能。因此,采用飛時達土方計算軟件進行基坑土方工程量計算更好。
飛時達土方計算軟件共有6種計算土方的方法,針對不同地形采用不同的計算方法,分別是方格網法、三角網法、斷面法、道路斷面法、田塊法、整體估算法。建筑物基坑土方的計算采用方格網法比較適合。建筑物分水閘由進口擋墻、閘室、消力池、出口擋墻、出口護砌段組成,擋水閘由進口護砌段、進口擋墻、閘室、出口擋墻組成,基坑的形狀比較復雜。方格網法可快速布置指定區域內的正交方格網、單一方格網、非正交方格網,并進行放坡,放坡完成后還可以檢查任意斷面的開挖形狀、幾何尺寸、坡面是否重疊等,對重疊的部位也可進行刪除,手工逐點放坡,然后計算出土方工程量。
方格網法的計算步驟:一是導入采集的建筑物原始地面數據(高程、坐標)到軟件頁面,繪制開挖基坑的平面尺寸。二是確定計算范圍,繪制區域、劃分區塊。三是自動布置方格網。四是方格網編號。五是方格網編輯。六是采集自然標高。七是確定設計標高。八是標高點調整。九是土方放坡。十是計算土石方量。十一是土方量匯總。通過以上操作步驟,就能完成土方計算。為了計算準確,還可以通過方格網計算土方的菜單繪制平土斷面圖,查看區塊內的任意斷面開挖高度及寬度,邊坡坡比是否符合設計圖紙要求,如果有誤差,可以修改數據,直到符合設計圖紙要求,然后點擊菜單的土方工程量計算,計算出土方工程量,導出到Excel表格。
工程土方量的計算在整個工程的規劃中占有重要地位,關系到工程費用的預算和具體施工方案的編制,計算得到的準確結果能夠使施工方案編制合理,施工起來方便快捷,提升工程進度。通過對土方計算軟件的介紹,在遇到類似土方開挖和填筑計算時,就可以應用土方計算軟件快速、準確地計算出土方的工程量,相比普通軟件繪制土方斷面圖計算工程量而言,提高了計算效率和精確性,計算出來的數量與實際工程量接近。因此,正確選擇土方量的計算方式非常重要。