การถอดปริมาณงานดินและงานขุด

ดินมีอยู่สามสภาพ และตัวเลขที่รายงานจะเปลี่ยนแปลงไปประมาณ 10 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ระหว่างสภาพเหล่านี้ ดินในที่ (bank) คือปริมาตรตามธรรมชาติที่ไม่ถูกรบกวนซึ่งคุณอ่านได้จากแบบ ได้แก่ ปริซึมงานตัดระหว่างพื้นดินเดิมกับผิวที่ออกแบบ หรือปริซึมงานถมระหว่างพื้นดินเดิมกับระดับที่แล้วเสร็จ ดินร่วน (loose) คือปริมาตรที่ขุดขึ้นมาและพองตัวซึ่งบรรจุเต็มรถบรรทุก เท่ากับดินในที่คูณด้วยหนึ่งบวกเปอร์เซ็นต์การพองตัว ดินบดอัด (compacted) คือปริมาตรที่วางและบดอัดแล้วซึ่งคันดินถมที่แล้วเสร็จครอบครอง เท่ากับดินในที่คูณด้วยแฟกเตอร์การหดตัว

แฟกเตอร์สองตัวเชื่อมโยงสถานะเหล่านี้เข้าด้วยกัน โดยทั้งคู่อ้างอิงกับดินในที่ การพองตัวขยายดินในที่ให้กลายเป็นดินร่วน และส่วนกลับของมันคือแฟกเตอร์การบรรทุก ซึ่งแปลงดินร่วนกลับคืน การหดตัวลดดินในที่ให้กลายเป็นดินบดอัด ดังนั้นงานถมที่แล้วเสร็จจึงต้องใช้ดินตัดในที่หรือดินยืมมากกว่าปริมาตรทางเรขาคณิตของตัวมันเองเสมอ กล่าวคือ ปริมาณดินยืมที่ต้องการในรูปดินในที่เท่ากับปริมาตรงานถมแบบบดอัดหารด้วยแฟกเตอร์การหดตัว การหักลบดินตัดดิบกับดินถมดิบโดยไม่นำการหดตัวมาใช้คือความคลาดเคลื่อนในการสมดุลงานดินที่พบเป็นประจำ

แฟกเตอร์เหล่านี้แปรผันอย่างมากตามประเภทวัสดุ ในฐานะค่าโดยประมาณสำหรับการวางแผน ทรายและกรวดที่เป็นเม็ดพองตัวประมาณ 12 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ และหดตัวประมาณ 5 ถึง 14 เปอร์เซ็นต์ ดินทั่วไปพองตัวประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ และหดตัวประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ดินเหนียวพองตัวประมาณ 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ และหดตัวประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ และหินที่ระเบิดแล้วพองตัวประมาณ 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ และมีค่าการหดตัวเป็นลบราว 30 เปอร์เซ็นต์ เพราะหินที่แตกครอบครองพื้นที่มากกว่าดินในที่ที่มันมา ค่าเหล่านี้เป็นค่าเฉลี่ยที่ประกาศไว้สำหรับการวางแผน ค่าจริงได้มาจากการทดสอบดิน ความหนาแน่นในที่ตาม ASTM D1556 หรือ D6938 และความหนาแน่นแห้งสูงสุดด้วยการทดสอบ Proctor ตาม ASTM D698 หรือ D1557

สถานะที่จะรายงานนั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ สำหรับการเสนอราคา คุณเริ่มจากดินตัดในที่และดินถมแบบบดอัด แล้วเพิ่มดินยืมในที่ที่จำเป็นสำหรับส่วนที่ขาด สำหรับการขนย้ายและการกำจัด คุณแปลงเป็นดินร่วน สำหรับคันดินถมที่จ่ายตามปริมาตรในที่ คุณรายงานเป็นดินบดอัด ลูกบาศก์หลาหรือลูกบาศก์เมตรเปล่า ๆ นั้นกำกวม ดังนั้นหน่วยควรกำกับด้วยสถานะของมันเสมอ ภายใต้ข้อกำหนดทางหลวงส่วนใหญ่ของสหรัฐอเมริกา งานขุดถนนวัดในตำแหน่งดินในที่และคันดินถมวัดในตำแหน่งดินบดอัด โดยผู้รับเหมาเป็นผู้แบกรับการพองตัวและการหดตัวเองโดยไม่มีการจ่ายค่าตอบแทนแยกต่างหาก

มีวิธีทางเรขาคณิตหลักสองวิธี และวิธีที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับประเภทของงาน สำหรับงานดินเชิงเส้นและงานดินถนน วิธีพื้นที่หน้าตัดเฉลี่ยจะใช้พื้นที่หน้าตัดของงานตัดหรืองานถมที่แต่ละสถานี เฉลี่ยพื้นที่สองหน้าตัดที่อยู่ติดกัน แล้วคูณด้วยระยะทางระหว่างทั้งสอง ในหน่วยของสหรัฐอเมริกา ลูกบาศก์หลาเท่ากับค่าเฉลี่ยของพื้นที่หน้าตัดสองด้านคูณด้วยความยาวแล้วหารด้วย 27 วิธีนี้ประเมินปริมาตรสูงกว่าความเป็นจริงเล็กน้อยในจุดที่หน้าตัดเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และการแก้ไขแบบปริซมอยด์จะปรับให้แม่นยำขึ้นในจุดที่ต้องการความเที่ยงตรง ความแม่นยำขึ้นอยู่กับระยะห่าง พื้นดินที่เป็นแนวตรงจะแบ่งหน้าตัดที่ราว 50 ถึง 100 ฟุต โดยทั่วไป 100 ฟุตในชนบทและ 50 ฟุตในเมือง ลดลงเหลือประมาณ 25 ฟุตหรือน้อยกว่าบนทางลาด ทางโค้งหักศอก และพื้นดินที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

สำหรับพื้นที่ก่อสร้าง ฐานอาคาร และบ่อ ที่ไม่มีแนวกึ่งกลางเดียว จะใช้วิธีกริดหรือวิธีระดับจุดแทน โดยซ้อนกริดทับ คำนวณความลึกของงานตัดหรืองานถมที่แต่ละจุดต่อจากระดับเดิมลบด้วยระดับที่เสนอ แล้วรวมปริซึมทั้งหมด ทั้งสองวิธีให้ปริมาตรดินในที่สำหรับงานตัดและปริมาตรดินบดอัดสำหรับงานถม การแปลงสถานะจะนำมาใช้ภายหลัง ไม่นำไปสร้างไว้ในเรขาคณิตเลย

ปริมาณสำหรับการจ่ายเงินและการออกแบบคือเส้นสุทธิ (neat line) ได้แก่ พื้นดินเดิมลงไปจนถึงผิวงานตัดตามทฤษฎีหรือระดับที่แล้วเสร็จ ที่ความลาดด้านข้างตามแบบ ผู้รับเหมามักจะขุดมากกว่านี้เกือบทุกครั้ง เพราะดินไม่สามารถตั้งตรงในแนวดิ่งได้ แต่ดินส่วนเกินนั้นเป็นวิธีและกระบวนการดำเนินงาน ไม่ใช่ปริมาณที่วัดได้ การรายงานปริซึมลาดเอียงตามจริงแทนเส้นสุทธิจะทำให้ปริมาณสำหรับการจ่ายเงินสูงเกินไปเท่ากับปริมาตรของส่วนลาด

เมื่อการถอดปริมาณจำลองปริซึมที่ขุดจริงเพื่อการประมาณราคา ความลาดด้านข้างจะเป็นตัวกำหนดส่วนที่ขุดเกิน OSHA Subpart P กำหนดความลาดสูงสุดที่ยอมให้สำหรับงานขุดที่ลึกไม่เกิน 20 ฟุต โดยต้องมีระบบป้องกันที่ความลึก 5 ฟุตขึ้นไป เว้นแต่ผนังขุดเป็นหินที่มั่นคง และต้องมีการออกแบบทางวิศวกรรมที่ความลึกเกิน 20 ฟุต ความลาดสูงสุดคือแนวดิ่งสำหรับหินที่มั่นคง สามในสี่แนวนอนต่อหนึ่งแนวดิ่ง (ประมาณ 53 องศา) สำหรับดินประเภท A หนึ่งต่อหนึ่ง (45 องศา) สำหรับประเภท B และหนึ่งจุดห้าต่อหนึ่ง (ประมาณ 34 องศา) สำหรับประเภท C ค่าเหล่านี้เป็นขีดจำกัดด้านความปลอดภัย ไม่ใช่เส้นสำหรับการจ่ายเงิน

งานขุดร่องวัดตามความกว้างสำหรับการจ่ายเงินที่กำหนดไว้ ซึ่งโดยทั่วไปคือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อบวกกับระยะเผื่อสำหรับการทำงานแต่ละด้าน หรือความกว้างที่ระบุไว้ในสัญญาหรือรายละเอียดมาตรฐาน ไม่ว่าผู้รับเหมาจะขุดกว้างเพียงใดก็ตาม ระยะเผื่อต่อด้านราว 150 ถึง 300 มิลลิเมตร (6 ถึง 12 นิ้ว) เป็นแนวปฏิบัติทั่วไปมากกว่าจะเป็นตัวเลขที่ตายตัว ดังนั้นจึงควรตรวจสอบความกว้างสำหรับการจ่ายเงินกับรายละเอียดร่องของโครงการ ความกว้างส่วนเกินที่เกินเส้นสำหรับการจ่ายเงินถือเป็นต้นทุนของผู้รับเหมา

ปริมาตรงานดินวัดเป็นค่าสุทธิ โดยไม่มีการเผื่อสำหรับการพองตัว การหดตัว หรือเศษวัสดุที่สร้างไว้ในปริมาณทางเรขาคณิต นี่เป็นหลักการที่ระบุไว้ใน CESMM4 และใช้ร่วมกันโดย NRM2 วิธีของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ และ DIN 18300 การเสริมเรขาคณิตด้วยการพองตัวแล้วยังนำแฟกเตอร์สถานะมาใช้อีกจะเป็นการนับซ้ำ ซึ่งเป็นเหตุผลที่เรขาคณิตจึงคงเป็นค่าสุทธิและการแปลงจึงคงทำอย่างชัดเจนแยกออกมา

ไม่มีเกณฑ์ขนาดช่องว่างที่กำหนดเป็นมาตรฐานเฉพาะสำหรับงานดิน และสิ่งกีดขวางเล็ก ๆ ที่อยู่โดดเดี่ยว เช่น เสาเข็มเดี่ยวหรือระบบสาธารณูปโภคขนาดเล็ก จะถูกละเลยและรวมไว้ในงาน กลไกหลักสำหรับโครงสร้างและระบบสาธารณูปโภคเดิมในบริเวณที่ขุดคือ extra over ซึ่งเพิ่มต้นทุนของการขุดรอบ ๆ หรือข้ามผ่านสิ่งเหล่านั้น แทนที่จะหักลบปริมาตรของมัน NRM2 วัด extra over สำหรับการขุดข้าง ๆ หรือข้ามผ่านระบบสาธารณูปโภคเดิม และสำหรับการทุบหิน คอนกรีตเสริมเหล็ก หรืองานก่ออิฐ มีเพียงช่องว่างขนาดใหญ่เท่านั้นที่จะถูกหักลบ และในกรณีที่ต้องการเกณฑ์ขนาด จะใช้ตัวเลขราว 1 ลูกบาศก์เมตรจากธรรมเนียมเรื่องช่องว่างของงานอาคารโดยอนุโลม

งานขุดถูกแบ่งตามประเภทวัสดุ เพราะต้นทุนแตกต่างกันเป็นเท่าทวีคูณตามความยากในการขุดพื้นดิน แนวปฏิบัติของสหรัฐอเมริกาและ AASHTO แยกออกเป็นงานขุดทั่วไป งานขุดหิน (วัสดุที่ต้องใช้การไถหรือระเบิด โดยก้อนหินที่ใหญ่เกินขนาดที่กำหนดถือเป็นหิน) และงานขุดวัสดุที่ไม่เหมาะสมหรือดินชั้นล่าง ซึ่งเป็นโคลนเลนอ่อนหรือดินอินทรีย์ที่ขุดออกใต้ระดับและทดแทนใหม่เป็นรายการจ่ายเงินของตัวเอง รายการงานขุดที่ไม่จำแนกประเภทเพียงรายการเดียวก็พบได้ทั่วไปเช่นกัน โดยผู้รับเหมาเป็นผู้รับความเสี่ยงด้านวัสดุทั้งหมด ขนาดก้อนหินที่จัดเป็นหินแตกต่างกันไปตามหน่วยงาน บางแห่งใช้ปริมาตรเช่นประมาณ 1 ลูกบาศก์หลา และบางแห่งใช้การทดสอบความสามารถในการไถ ภายใต้ NRM2 และ CESMM4 งานขุดแบ่งออกเป็นหน้าดิน วัสดุอื่นที่ไม่ใช่หน้าดินหรือหิน และหิน VOB ของเยอรมนีร่วมกับ DIN 18300 ได้แทนที่การจำแนกชั้นดินแบบตายตัวเดิมด้วยพื้นที่ที่มีลักษณะเอกพันธ์เฉพาะของแต่ละโครงการ

วิธีการวัดหินเป็นไปตามการแบ่งแบบเดียวกัน ในธรรมเนียมของการสำรวจปริมาณงาน หินวัดเป็น extra over เหนืองานขุดฐาน กล่าวคือ ปริมาตรหินยังคงนับรวมอยู่ในงานขุดฐาน โดยมีอัตราเพิ่มเติมสำหรับความยาก ไม่ว่าจะลึกเท่าใด ในขณะที่แนวปฏิบัติทางหลวงของสหรัฐอเมริกาวัดหินเป็นรายการจ่ายเงินแยกต่างหากของตัวเองซึ่งแทนที่ปริมาณฐาน การทำผิดในเรื่องนี้จะทำให้นับหินซ้ำหรือไม่ก็ละเว้นงานขุดฐานที่อยู่ใต้มัน

หน้าดินถูกปอกออกและกองเก็บแยกต่างหากจากงานขุดปริมาณมาก เพราะนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับงานภูมิทัศน์ การวัดทำโดยใช้พื้นที่ พร้อมระบุความลึกของการปอกโดยเฉลี่ย ซึ่งโดยทั่วไปประมาณ 100 ถึง 150 มิลลิเมตร (4 ถึง 6 นิ้ว) และยังสามารถรายงานเป็นปริมาตรกองดินซึ่งเท่ากับพื้นที่คูณด้วยความลึก NRM2 วัดด้วยวิธีนี้ เช่น การปอกหน้าดินหนา 150 มิลลิเมตรตามพื้นที่

การกำจัดดินส่วนเกินจะแยกเป็นรายการตามปลายทาง โดยตามธรรมเนียมจะคิดราคาสำหรับการขนย้ายตามปริมาตรดินร่วนบนรถบรรทุก ในขณะที่ใบแจ้งราคาในงานสำรวจปริมาณงานมักวัดตามปริมาตรดินในที่ของงานขุดที่มันมา ดินถมที่นำเข้ามาจะคิดเงินตามปริมาตรดินบดอัดที่มันก่อตัวขึ้นในที่ ระยะการขนย้ายถูกควบคุมโดยแผนภาพมวลการขนย้าย ซึ่งพล็อตค่าสะสมของดินตัดลบด้วยดินถมบนฐานดินในที่ร่วมกันตลอดแนว ภายในระยะขนย้ายฟรีตามสัญญา การเคลื่อนย้ายรวมอยู่ในราคางานขุดฐาน เมื่อเกินระยะนั้น ค่าขนย้ายเกินระยะจะจ่ายแยกต่างหากเป็นปริมาณแบบปริมาตรคูณระยะทาง เช่น ลูกบาศก์หลา-สถานี หรือลูกบาศก์เมตร-กิโลเมตร แทนที่จะเป็นปริมาตรล้วน ๆ

สหราชอาณาจักรเป็นประเทศที่มีการกำหนดเป็นมาตรฐานมากที่สุด NRM2 และ CESMM4 วัดงานขุดเป็นค่าสุทธิในหน่วยลูกบาศก์เมตร พร้อมระบุผิวเริ่มต้นและระดับที่ลดลง NRM2 แบ่งงานขุดปริมาณมากและงานขุดฐานรากเป็นช่วงความลึกขั้นละ 2 เมตร (ไม่เกิน 2 เมตร, 2 ถึง 4 เมตร, 4 ถึง 6 เมตร และต่อไป) ในขณะที่ CESMM4 จำแนกตามความลึกสูงสุดทั้งหมด พื้นที่สำหรับการทำงานปล่อยให้อยู่ในดุลยพินิจของผู้รับเหมาภายใต้ NRM2 และฉบับพิมพ์ครั้งที่สองได้นำการวัดการค้ำยันงานดินกลับมาใช้กับผนังขุดทุกด้านที่ลึกเกิน 250 มิลลิเมตร ไม่ว่าจะเห็นว่าจำเป็นหรือไม่ก็ตาม

แนวปฏิบัติทางหลวงของสหรัฐอเมริกาไม่มีวิธีการวัดปริมาณตามกฎหมาย งานขุดถนนวัดในตำแหน่งดินในที่เป็นลูกบาศก์หลา คันดินถมวัดแบบดินบดอัด ความลึกไม่ถูกแบ่งเป็นช่วง และผู้รับเหมาเป็นผู้แบกรับการพองตัวและการหดตัว ในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ งานตัดและงานถมโยธาวัดตาม AS 1181 ในขณะที่ Australia and New Zealand Standard Method of Measurement ครอบคลุมโครงสร้างส่วนล่างของอาคาร ซึ่งความลึกของงานขุดจำแนกเป็นขั้นละ 1 เมตร (0 ถึง 1, 1 ถึง 2, 2 ถึง 3, 3 ถึง 4 เมตร ดังนั้นความลึกรวม 3.5 เมตรจึงตกอยู่ในช่วง 3 ถึง 4 เมตร) และพื้นที่สำหรับการทำงานคือเส้นรอบรูปตามฐานรากคูณด้วยความลึก ทั่วทั้งยุโรป VOB ร่วมกับ DIN 18300 คิดเงินตามมิติที่เกิดขึ้นจริงพร้อมการจำแนกวัสดุแบบพื้นที่ที่มีลักษณะเอกพันธ์

สำหรับการเบิกจ่ายตามความก้าวหน้า ผู้รับเหมาจะได้รับเงินตามปริมาณในแบบหรือปริมาณที่วัดในสนามจากหน้าตัดสุดท้าย กรมทางหลวงโดยทั่วไปจ่ายตามปริมาณในแบบเมื่อไม่มีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ และจะวัดใหม่เฉพาะเมื่อถึงเงื่อนไขที่กำหนดไว้ เช่น พื้นที่หน้าตัดที่ต่อเนื่องกันแตกต่างกันเกินเกณฑ์ (ความแปรปรวน 5 เปอร์เซ็นต์เป็นค่าที่พบทั่วไปแต่ขึ้นอยู่กับหน่วยงาน) การขุดเกินใต้ระดับ การเลื่อนของดิน หรือการทรุดตัว ฐานการจ่ายเงินนี้แตกต่างจากทั้งปริมาณที่เสนอราคาและปริมาณตามคำสั่ง และไม่ควรรายงานทั้งสามค่านี้สลับกันเป็นกันและกันเลย