Metraj pentru terasamente și excavații

Pământul există în trei stări, iar valoarea raportată variază cu aproximativ 10 până la 70 la sută între ele. În loc (bank) este volumul natural, neperturbat, pe care îl citești de pe desene: prisma de debleu dintre terenul existent și suprafața de proiect, sau prisma de rambleu dintre terenul original și cota finită. Afânat (loose) este volumul excavat, dilatat, care umple un camion, egal cu volumul în loc înmulțit cu unu plus procentul de afânare. Compactat (compacted) este volumul așezat și compactat pe care îl ocupă un terasament finit, egal cu volumul în loc înmulțit cu factorul de contracție.

Doi factori leagă stările, ambii raportați la volumul în loc. Afânarea dilată volumul în loc în volum afânat, iar inversul său, factorul de încărcare, îl convertește înapoi. Contracția reduce volumul în loc la volum compactat, așa că un rambleu finit necesită întotdeauna mai mult debleu în loc sau material de împrumut decât propriul său volum geometric: materialul de împrumut necesar, exprimat în loc, este egal cu volumul de rambleu compactat împărțit la factorul de contracție. Compensarea debleului brut cu rambleul brut fără a aplica contracția este eroarea clasică de echilibrare a terasamentelor.

Factorii variază puternic în funcție de material. Ca valori aproximative de planificare, nisipul și pietrișul granular se afânează cu aproximativ 12 până la 18 la sută și se contractă cu aproximativ 5 până la 14 la sută; pământul obișnuit se afânează cu aproximativ 25 la sută și se contractă cu aproximativ 10 până la 20 la sută; argila se afânează cu aproximativ 30 până la 40 la sută și se contractă cu aproximativ 10 până la 20 la sută; iar roca derocată prin pușcare se afânează cu aproximativ 50 până la 70 la sută și are o contracție negativă de circa 30 la sută, deoarece roca sfărâmată ocupă mai mult spațiu decât volumul în loc din care provine. Acestea sunt medii publicate pentru planificare; valorile reale provin dintr-un test geotehnic, densitatea în loc conform ASTM D1556 sau D6938 și densitatea uscată maximă prin testarea Proctor conform ASTM D698 sau D1557.

Starea care trebuie raportată depinde de scop. Pentru o ofertă pleci de la debleul în loc și rambleul compactat, apoi adaugi materialul de împrumut în loc necesar pentru orice deficit; pentru transport și evacuare convertești la volumul afânat; pentru un terasament plătit în poziție finită raportezi volumul compactat. Un simplu metru cub este ambiguu, așa că unitatea trebuie întotdeauna marcată cu starea sa. Conform majorității specificațiilor rutiere din Statele Unite, excavarea drumului se măsoară în poziție în loc, iar terasamentul în poziție compactată, contractantul absorbind afânarea și contracția fără plată separată.

Domină două metode geometrice, iar cea potrivită depinde de tipul lucrării. Pentru terasamentele liniare și rutiere, metoda mediei suprafețelor de capăt ia aria secțiunii transversale de debleu sau rambleu la fiecare stație, mediază două arii adiacente și o înmulțește cu distanța dintre ele. În unități din Statele Unite, metrii cubi sunt egali cu media celor două arii de capăt înmulțită cu lungimea, împărțită la 27. Metoda supraevaluează ușor volumul acolo unde secțiunile se schimbă rapid, iar o corecție prismoidală o rafinează acolo unde precizia contează. Acuratețea depinde de pasul de secționare: terenul drept se secționează la aproximativ 50 până la 100 de picioare, în mod obișnuit 100 de picioare în mediu rural și 50 de picioare în mediu urban, redus la circa 25 de picioare sau mai puțin pe rampe, curbe strânse și teren cu variații rapide.

Pentru amplasamente, platforme de construcție și bazine, unde nu există un traseu unic, se folosește în schimb o metodă cu grilă sau cu cote izolate: se suprapune o grilă, se calculează adâncimea de debleu sau rambleu la fiecare nod ca diferență dintre cota existentă și cea propusă și se însumează prismele. Ambele metode produc un volum în loc pentru debleu și un volum compactat pentru rambleu; conversiile de stare se aplică ulterior, niciodată încorporate în geometrie.

Cantitatea de plată și de proiect este linia teoretică: de la terenul existent până la suprafața teoretică de debleu sau la cota finită, la taluzurile de proiect. Contractantul excavează aproape întotdeauna mai mult decât atât, deoarece pământul nu poate sta vertical, dar acel surplus de pământ ține de mijloacele și metodele de execuție, nu de cantitatea măsurată. Raportarea prismei reale cu taluz în loc de linia teoretică supraevaluează cantitatea de plată cu volumul taluzului.

Atunci când un metraj modelează prisma reală excavată pentru estimarea costurilor, taluzul lateral determină supraexcavarea. OSHA Subpart P fixează taluzurile maxime admise pentru excavații de până la 20 de picioare adâncime, cu un sistem de protecție obligatoriu la 5 picioare sau mai mult, cu excepția cazului în care fața este rocă stabilă, și un proiect inginerit dincolo de 20 de picioare. Taluzurile maxime sunt verticale pentru roca stabilă, trei sferturi orizontal la unu vertical (aproximativ 53 de grade) pentru solul de Tip A, unu la unu (45 de grade) pentru Tip B și unu și jumătate la unu (aproximativ 34 de grade) pentru Tip C. Acestea sunt limite de siguranță, nu linia de plată.

Excavarea în tranșee se măsoară la o lățime de plată specificată, de regulă diametrul exterior al conductei plus un spațiu de lucru de fiecare parte, sau o lățime indicată în contract ori în detaliul standard, indiferent de cât de lat sapă contractantul. Spațiile de fiecare parte de aproximativ 150 până la 300 de milimetri (6 până la 12 inci) sunt o practică obișnuită, nu o valoare fixă, așa că verifică lățimea de plată în raport cu detaliul de tranșee al proiectului. Supralățimea dincolo de linia de plată este costul contractantului.

Volumul de terasamente se măsoară net, fără nicio toleranță pentru afânare, contracție sau pierderi încorporată în cantitatea geometrică. Acesta este un principiu enunțat în CESMM4 și este împărtășit de NRM2, metoda din Australia și Noua Zeelandă și DIN 18300. Umflarea geometriei cu afânare și apoi aplicarea în plus a unui factor de stare duce la dublă numărare, motiv pentru care geometria rămâne netă, iar conversiile rămân explicite.

Nu există un prag de gol codificat specific terasamentelor, iar obstrucțiile izolate minore, cum ar fi piloți singulari sau rețele mici, sunt ignorate și absorbite. Mecanismul dominant pentru structurile și rețelele existente din zona de excavare este suplimentarea (extra over), care adaugă costul de excavare în jurul sau de-a lungul lor în loc să deducă volumul acestora; NRM2 metrează suplimentarea pentru excavarea de-a lungul sau peste rețelele existente și pentru spargerea rocii, betonului armat sau zidăriei. Se deduc doar golurile substanțiale, iar acolo unde se dorește un prag de dimensiune, valoarea de aproximativ 1 metru cub din convenția golurilor pentru lucrările de clădiri se folosește prin analogie.

Excavația se împarte pe material, deoarece costul diferă cu un ordin de mărime în funcție de cât de greu este de săpat terenul. Practica din Statele Unite și AASHTO separă excavarea obișnuită, excavarea în rocă (material care necesită scarificare sau pușcare, bolovanii peste o dimensiune stabilită fiind socotiți rocă) și excavarea de material neadecvat sau de subsol, care reprezintă mâl moale sau organic îndepărtat sub cotă și înlocuit ca articol propriu de plată. Un singur articol de excavare neclasificată este, de asemenea, frecvent, caz în care contractantul își asumă tot riscul de material. Dimensiunea bolovanului care declanșează încadrarea ca rocă variază de la o autoritate la alta; unele folosesc un volum precum circa 1 metru cub, iar altele un test de scarificabilitate. Conform NRM2 și CESMM4, excavația se împarte în strat vegetal, material altul decât stratul vegetal sau roca, și rocă. VOB-ul german cu DIN 18300 a înlocuit vechile clase fixe de sol cu zone omogene specifice fiecărui proiect.

Modul de măsurare a rocii urmează aceeași împărțire. În tradiția metrologiei cantitative, roca se măsoară ca suplimentare peste excavarea de bază: volumul de rocă este în continuare socotit în excavarea de bază, cu un tarif suplimentar pentru dificultate, indiferent de adâncime. Practica rutieră din Statele Unite măsoară în schimb roca drept articol de plată separat, propriu, care înlocuiește cantitatea de bază. Greșeala aici fie numără de două ori roca, fie omite excavarea de bază de sub ea.

Stratul vegetal este decopertat și depozitat separat de excavarea în masă, deoarece este reutilizat pentru amenajări peisagistice. Se măsoară pe arie, cu o adâncime medie de decopertare indicată, de regulă aproximativ 100 până la 150 de milimetri (4 până la 6 inci), și poate fi raportat și ca volum de depozit, aria înmulțită cu adâncimea. NRM2 îl măsoară astfel, de exemplu ca decopertare a stratului vegetal de 150 de milimetri grosime, pe arie.

Evacuarea surplusului se detaliază pe destinație, fiind în mod convențional tarifată pentru transport pe volumul afânat din camion, în timp ce devizele de metrologie cantitativă o măsoară adesea pe volumul în loc al excavației din care provine; umplutura importată se facturează pe volumul compactat pe care îl formează în poziție finită. Distanța de transport este guvernată de diagrama de transport în masă, care reprezintă debleul cumulat minus rambleul, pe o bază comună în loc, de-a lungul traseului. Până la o distanță de transport gratuit prevăzută în contract, deplasarea este inclusă în prețul de bază al excavării; dincolo de aceasta, suprtransportul se plătește separat ca o cantitate volum-distanță, cum ar fi metru cub-stație sau metru cub-kilometru, nu ca un simplu volum.

Regatul Unit este cel mai codificat. NRM2 și CESMM4 măsoară excavația net, în metri cubi, cu suprafața de pornire și cota redusă indicate. NRM2 grupează excavarea în masă și cea de fundație pe trepte de adâncime de 2 metri (nedepășind 2 metri, 2 până la 4 metri, 4 până la 6 metri și așa mai departe), în timp ce CESMM4 clasifică în funcție de adâncimea maximă totală. Spațiul de lucru este lăsat la latitudinea contractantului conform NRM2, iar a doua sa ediție a reintrodus măsurarea sprijinirii terasamentelor pentru toate fețele de excavare cu adâncimea peste 250 de milimetri, indiferent dacă este sau nu considerată necesară.

Practica rutieră din Statele Unite nu are o metodă legală de măsurare: excavarea drumului este în poziție în loc, în metri cubi, terasamentul este compactat, adâncimea nu se grupează pe trepte, iar contractantul absoarbe afânarea și contracția. În Australia și Noua Zeelandă, debleul și rambleul civile se măsoară conform AS 1181, în timp ce Australia and New Zealand Standard Method of Measurement acoperă infrastructura clădirilor, unde adâncimea de excavare se clasifică în trepte de 1 metru (0 până la 1, 1 până la 2, 2 până la 3, 3 până la 4 metri, astfel încât o adâncime totală de 3,5 metri se încadrează în banda de 3 până la 4 metri), iar spațiul de lucru este perimetrul de-a lungul fundației înmulțit cu adâncimea. În toată Europa, VOB cu DIN 18300 facturează la dimensiunile reale, cu clasificarea materialului pe zone omogene.

Pentru facturarea pe stadii, contractantul este plătit fie pe cantitatea din plan, fie pe o cantitate măsurată în teren din secțiunile transversale finale. Departamentele rutiere plătesc de regulă cantitatea din plan când nu apare nicio modificare de proiect, remăsurând doar când se atinge un criteriu definit, cum ar fi arii de capăt consecutive care variază peste un prag (o variație de 5 la sută este obișnuită, dar specifică fiecărei autorități), supraexcavare, o alunecare sau o tasare. Această bază de plată este distinctă atât de cantitatea ofertată, cât și de cantitatea comandată, iar cele trei nu trebuie raportate niciodată una în locul celeilalte.