Opmåling af jordarbejde og udgravning

Jord findes i tre tilstande, og det rapporterede tal ændrer sig med omkring 10 til 70 procent mellem dem. Fast er det naturlige, uforstyrrede volumen, du aflæser på tegningerne: afgravningsprismen mellem eksisterende terræn og projekteret flade, eller påfyldningsprismen mellem oprindeligt terræn og færdigt niveau. Løs er det udgravede, opløftede volumen, der fylder en lastbil, lig med fast volumen ganget med én plus opløftningsprocenten. Komprimeret er det udlagte og tromlede volumen, en færdig dæmning optager, lig med fast volumen ganget med krympningsfaktoren.

To faktorer forbinder tilstandene, begge med fast volumen som reference. Opløftning udvider fast volumen til løs, og dens inverse, lastfaktoren, omregner løs tilbage. Krympning reducerer fast volumen til komprimeret, så en færdig påfyldning altid kræver mere fast afgravning eller tilkørt jord end sit eget geometriske volumen: den nødvendige tilkørte mængde i fast volumen er lig med det komprimerede påfyldningsvolumen divideret med krympningsfaktoren. At modregne rå afgravning mod rå påfyldning uden at anvende krympning er den klassiske balancefejl i jordarbejde.

Faktorerne varierer kraftigt efter materiale. Som omtrentlige planlægningsværdier opløftes friktionsjord som sand og grus omkring 12 til 18 procent og krymper omkring 5 til 14 procent; almindelig jord opløftes omkring 25 procent og krymper omkring 10 til 20 procent; ler opløftes omkring 30 til 40 procent og krymper omkring 10 til 20 procent; og sprængt klippe opløftes omkring 50 til 70 procent og har negativ krympning på cirka 30 procent, fordi knust klippe optager mere plads end den faste klippe, den kom fra. Dette er offentliggjorte gennemsnit til planlægning; de reelle værdier kommer fra en jordbundsundersøgelse, in situ-densitet efter ASTM D1556 eller D6938 og maksimal tør densitet ved Proctor-prøvning efter ASTM D698 eller D1557.

Hvilken tilstand der skal rapporteres, følger formålet. Til et tilbud starter du fra fast afgravning og komprimeret påfyldning og lægger derefter den faste tilkørte jord til, der er nødvendig ved en eventuel underdækning; til transport og bortskaffelse omregner du til løs; for en dæmning, der betales på stedet, rapporterer du komprimeret. En ren kubikmeter er flertydig, så enheden bør altid mærkes med sin tilstand. Under de fleste amerikanske vejspecifikationer måles vejudgravning i fast tilstand og dæmning i komprimeret tilstand, hvor entreprenøren bærer opløftning og krympning uden særskilt betaling.

To geometriske metoder dominerer, og den rigtige afhænger af arbejdstypen. Til lineært jordarbejde og vejarbejde tager gennemsnitsendearealmetoden afgravnings- eller påfyldningstværsnitsarealet ved hver station, beregner gennemsnittet af to tilstødende arealer og ganger med afstanden mellem dem. I amerikanske enheder er kubikyards lig med gennemsnittet af de to endearealer ganget med længden og divideret med 27. Metoden overvurderer volumenet en smule, hvor tværsnit ændrer sig hurtigt, og en prismoidal korrektion forfiner den, hvor præcision betyder noget. Nøjagtigheden afhænger af afstanden: lige terræn snittes med omkring 50 til 100 fod, typisk 100 fod i åbent land og 50 fod i byområder, reduceret til omkring 25 fod eller mindre ved ramper, skarpe kurver og hurtigt skiftende terræn.

Til byggepladser, byggefelter og bassiner, hvor der ikke er en enkelt linjeføring, bruges i stedet en grid- eller punktkotemetode: læg et grid over, beregn afgravnings- eller påfyldningsdybden i hver knude ud fra den eksisterende minus den projekterede kote, og summér prismerne. Begge metoder giver et fast volumen for afgravning og et komprimeret volumen for påfyldning; tilstandsomregningerne anvendes bagefter, aldrig indbygget i geometrien.

Betalings- og projektmængden er nettolinjen: eksisterende terræn ned til den teoretiske afgravningsflade eller det færdige niveau ved de projekterede sideanlæg. Entreprenøren udgraver næsten altid mere end dette, fordi jord ikke kan stå lodret, men den ekstra jord hører til metode og udførelse, ikke den opmålte mængde. At rapportere den faktiske skrånede prisme i stedet for nettolinjen overvurderer betalingsmængden med skråningsvolumenet.

Når en opmåling modellerer den reelle udgravede prisme til kostkalkulation, fastsætter sideanlægget overgravningen. OSHA Subpart P fastsætter maksimalt tilladelige skråninger for udgravninger op til 20 fod dybe, med et beskyttelsessystem påkrævet ved 5 fod eller mere, medmindre fronten er stabil klippe, og en ingeniørprojekteret løsning ved over 20 fod. De maksimale skråninger er lodrette for stabil klippe, tre fjerdedele vandret til én lodret (cirka 53 grader) for jordtype A, én til én (45 grader) for type B og halvanden til én (cirka 34 grader) for type C. Dette er sikkerhedsgrænser, ikke betalingslinjen.

Renderudgravning måles til en angivet betalingsbredde, typisk rørets udvendige diameter plus en arbejdsfrigang på hver side, eller en bredde angivet i kontrakten eller standarddetaljen, uanset hvor bredt entreprenøren graver. Frigange pr. side på omkring 150 til 300 millimeter (6 til 12 tommer) er almindelig praksis snarere end en fast værdi, så bekræft betalingsbredden mod projektets renderdetalje. Overbredde ud over betalingslinjen er entreprenørens omkostning.

Jordarbejdsvolumen måles netto, uden tillæg for opløftning, krympning eller spild indbygget i den geometriske mængde. Dette er et anført princip i CESMM4 og deles af NRM2, den australske og newzealandske metode samt DIN 18300. At pakke geometrien ud med opløftning og derefter også anvende en tilstandsfaktor tæller dobbelt, hvilket er grunden til, at geometrien forbliver netto, og omregningerne forbliver udtrykkelige.

Der findes ingen jordarbejdsspecifik kodificeret huller-grænse, og mindre isolerede forhindringer som enkelte pæle eller små ledninger ignoreres og indregnes. Den dominerende mekanisme for eksisterende konstruktioner og ledninger i udgravningen er extra over, som tilføjer omkostningen ved at grave omkring eller på tværs af dem i stedet for at fradrage deres volumen; NRM2 opmåler extra over for at grave langs eller på tværs af eksisterende ledninger og for at bryde klippe, armeret beton eller murværk op. Kun væsentlige huller fradrages, og hvor der ønskes en størrelsesgrænse, anvendes tallet på cirka 1 kubikmeter fra bygningsarbejdernes huller-konvention analogt.

Udgravning opdeles efter materiale, fordi omkostningen varierer med en størrelsesorden afhængigt af, hvor svær jorden er at grave i. Amerikansk og AASHTO-praksis adskiller almindelig udgravning, klippeudgravning (materiale der kræver rivning eller sprængning, hvor sten over en angivet størrelse regnes som klippe) og uegnet eller blødbundsudgravning, som er blødt eller organisk dynd, der fjernes under niveau og erstattes som sin egen betalingspost. En enkelt uklassificeret udgravningspost er også almindelig, hvor entreprenøren bærer hele materialerisikoen. Den stenstørrelse, der udløser klippe, varierer fra myndighed til myndighed; nogle bruger et volumen som cirka 1 kubikyard og andre en rivbarhedstest. Under NRM2 og CESMM4 opdeles udgravning i muldjord, materiale ud over muldjord eller klippe, og klippe. Tysklands VOB med DIN 18300 erstattede de gamle faste jordklasser med projektspecifikke homogene områder.

Hvordan klippe opmåles følger den samme opdeling. I kalkulationstraditionen (quantity surveying) måles klippe som extra over basisudgravningen: klippevolumenet tælles stadig med i basisudgravningen, med en ekstra enhedspris for sværhedsgraden, uanset dybde. Amerikansk vejpraksis opmåler i stedet klippe som sin egen særskilte betalingspost, der erstatter basismængden. At gøre dette forkert enten tæller klippen dobbelt eller udelader basisudgravningen under den.

Muldjord afrømmes og oplagres separat fra bulkudgravning, fordi den genbruges til beplantning. Den måles efter areal med en angivet gennemsnitlig afrømningsdybde, typisk omkring 100 til 150 millimeter (4 til 6 tommer), og kan også rapporteres som et oplagsvolumen af areal ganget med dybde. NRM2 opmåler den på denne måde, for eksempel som afrømning af muldjord på 150 millimeters tykkelse efter areal.

Bortskaffelse af overskud opdeles efter destination, konventionelt prissat for transport på det løse lastbilvolumen, mens kalkulationsmængdefortegnelser ofte måler det på det faste volumen af den udgravning, det kom fra; tilkørt fyld faktureres på det komprimerede volumen, det danner på stedet. Transportafstanden styres af massehauldiagrammet, som afsætter den akkumulerede afgravning minus påfyldning på et fælles fast grundlag langs linjeføringen. Op til en kontraktbestemt fri transportafstand er flytningen inkluderet i basisudgravningsprisen; ud over den betales overhaul særskilt som en volumen-afstandsmængde, såsom kubikyard-stationer eller kubikmeter-kilometer, frem for et rent volumen.

Storbritannien er det mest kodificerede. NRM2 og CESMM4 måler udgravning netto i kubikmeter, med angivelse af startflade og reduceret kote. NRM2 inddeler bulk- og fundamentsudgravning i dybdetrin på 2 meter (ikke over 2 meter, 2 til 4 meter, 4 til 6 meter og så videre), mens CESMM4 klassificerer efter samlet maksimal dybde. Arbejdsrum overlades til entreprenørens skøn under NRM2, og dens anden udgave genindførte opmåling af jordafstivning for alle udgravningsfronter over 250 millimeter dybe, uanset om det anses for nødvendigt eller ej.

Amerikansk vejpraksis har ingen lovbestemt opmålingsmetode: vejudgravning er i fast tilstand pr. kubikyard, dæmning er komprimeret, dybde inddeles ikke i trin, og entreprenøren bærer opløftning og krympning. I Australien og New Zealand måles afgravning og påfyldning i anlægsarbejde efter AS 1181, mens Australia and New Zealand Standard Method of Measurement dækker fundamentskonstruktioner i bygninger, hvor udgravningsdybde klassificeres i trin på 1 meter (0 til 1, 1 til 2, 2 til 3, 3 til 4 meter, så en samlet dybde på 3,5 meter falder i båndet 3 til 4 meter), og arbejdsrum er omkredsen langs fundamentet ganget med dybden. I hele Europa fakturerer VOB med DIN 18300 efter faktiske mål med materialeklassifikation efter homogene områder.

Til a conto-afregning betales entreprenøren enten projektmængden eller en feltmålt mængde fra de endelige tværsnit. Vejmyndigheder betaler ofte projektmængden, når der ikke sker nogen projektændring, og opmåler kun på ny, når en defineret udløser rammes, såsom på hinanden følgende endearealer, der varierer ud over en grænse (en variation på 5 procent er almindelig, men myndighedsspecifik), underudgravning, et skred eller en sætning. Dette betalingsgrundlag er forskelligt fra både tilbudsmængden og bestillingsmængden, og de tre bør aldrig rapporteres som hinanden.