土方與開挖估算

土壤以三種狀態存在，回報的數值在這三者之間相差約 10% 到 70%。原地狀態是你從圖面讀取的天然、未經擾動體積：現有地面與設計面之間的挖方稜柱體，或原始地面與完成面之間的填方稜柱體。鬆方狀態是開挖後膨脹、裝滿卡車的體積，等於原地體積乘以一加上膨脹百分比。壓實狀態是完成的路堤所占的鋪設輾壓後體積，等於原地體積乘以收縮係數。

有兩個係數連接這些狀態，且都以原地狀態為基準。膨脹係數將原地體積擴大為鬆方，其倒數（裝載係數）則將鬆方換算回原地。收縮係數將原地體積縮減為壓實狀態，因此完成的填方所需的原地挖方或借方，永遠多於填方本身的幾何體積：以原地狀態計算所需的借方，等於壓實填方體積除以收縮係數。未套用收縮係數就直接將原始挖方與原始填方相抵，是典型的土方平衡誤差。

這些係數會因材料而大幅不同。作為概略的規劃值：粒狀的砂與礫石膨脹約 12% 到 18%、收縮約 5% 到 14%；一般土壤膨脹約 25%、收縮約 10% 到 20%；黏土膨脹約 30% 到 40%、收縮約 10% 到 20%；爆破岩石膨脹約 50% 到 70%，並有約 30% 的負收縮，因為破碎的岩石所占空間比它原本的原地狀態更大。這些是供規劃用的公布平均值；實際數值來自土壤試驗，以 ASTM D1556 或 D6938 測定就地密度，並以 ASTM D698 或 D1557 的 Proctor 試驗測定最大乾密度。

回報何種狀態取決於目的。投標時，你從原地挖方與壓實填方著手，再加上彌補任何短缺所需的原地借方；運輸與棄置時，換算為鬆方；就地計價的路堤則回報壓實狀態。單純的一立方碼或一立方公尺是含糊的，因此單位都應標註其狀態。在多數美國公路規範下，道路開挖以原地狀態量測、路堤以壓實狀態量測，膨脹與收縮由承包商自行吸收，不另計價。

兩種幾何方法占主導地位，採用哪一種取決於工程類型。對於線性與道路土方，平均端面積法取每個樁號處的挖方或填方斷面積，將相鄰兩斷面積取平均，再乘以兩者之間的距離。以美制單位計算，立方碼等於兩端面積的平均值乘以長度，再除以 27。在斷面快速變化處，此方法會略為高估體積，需要精度時可用稜柱體修正加以精算。準確度取決於間距：直線地段約每 50 至 100 英尺取一斷面，鄉間常用 100 英尺、市區常用 50 英尺，而在匝道、急彎及地形快速變化處則縮減至約 25 英尺或更短。

對於沒有單一線形的場地、建築墊台與滯洪池，則改用方格網或高程點法：疊上一個方格網，從現有高程減去設計高程算出每個節點的挖方或填方深度，再將各稜柱體加總。兩種方法都產生挖方的原地體積與填方的壓實體積；狀態換算在之後才套用，絕不併入幾何計算中。

計價與設計數量是淨線：自現有地面往下至理論挖方面或完成面，並依設計側坡計算。承包商幾乎總是會開挖得比這更多，因為土壤無法垂直站立，但那些多出的土屬於施工方法與手段，並非量測數量。回報實際的放坡稜柱體而非淨線，會使計價數量多出側坡體積。

當估算為了成本估價而對真實的開挖稜柱體建模時，側坡會決定超挖量。OSHA P 子部分規定深度達 20 英尺以內開挖的最大容許坡度，除非開挖面為穩定岩石，否則深度 5 英尺以上須設防護系統，超過 20 英尺則須採工程設計。最大坡度為：穩定岩石為垂直；A 類土壤為水平四分之三比垂直一（約 53 度）；B 類為一比一（45 度）；C 類為一又二分之一比一（約 34 度）。這些是安全上限，而非計價線。

管溝開挖以指定的計價寬度量測，通常為管外徑加上每側的工作淨距，或合約或標準大樣所載明的寬度，無論承包商實際挖多寬皆然。每側約 150 至 300 公釐（6 至 12 英寸）的淨距是常見做法，而非固定數值，因此應對照專案的管溝大樣確認計價寬度。超出計價線的多餘寬度由承包商自行負擔成本。

土方體積以淨值量測，不在幾何數量中內含膨脹、收縮或損耗的寬放。這是 CESMM4 明文規定的原則，NRM2、澳洲與紐西蘭方法以及 DIN 18300 也都採用相同原則。先以膨脹值灌水幾何量、之後又套用狀態係數，會造成重複計算，這正是幾何量保持淨值、換算保持明確的原因。

土方並無專屬的成文孔洞門檻，零星而孤立的障礙物（例如單根樁或小型管線）會被忽略並予以吸收。對於開挖範圍內既有結構與管線，主要的處理機制是「附加項」，亦即加計繞過或跨越這些物件開挖的成本，而非扣除其體積；NRM2 即就沿著或跨越既有管線開挖，以及破除岩石、鋼筋混凝土或磚砌體，計量附加項。只有實質的孔洞才予以扣除，若需要一個尺寸門檻，則類比沿用建築工程孔洞慣例中約 1 立方公尺的數值。

開挖依材料區分，因為成本會隨地層開挖難度而相差一個數量級。美國與 AASHTO 的做法將其分為：一般開挖；岩石開挖（需要鬆碎或爆破的材料，超過規定尺寸的巨石計為岩石）；以及不良或底土開挖，亦即在設計面以下移除的鬆軟或有機淤泥，並作為獨立計價項目予以置換。單一的「未分類開挖」項目也很常見，由承包商承擔全部的材料風險。觸發認定為岩石的巨石尺寸因主管機關而異；有的採用約 1 立方碼之類的體積，有的則採用可鬆碎性試驗。在 NRM2 與 CESMM4 下，開挖分為表土、表土與岩石以外的材料，以及岩石。德國的 VOB 搭配 DIN 18300，已以專案特定的均質區域取代舊有的固定土壤類別。

岩石的量測方式也遵循相同的區分。在工料測量的傳統中，岩石以基礎開挖的附加項計量：岩石體積仍計入基礎開挖中，並就其難度另計一筆費率，與深度無關。美國公路的做法則將岩石量測為取代基礎數量的獨立計價項目。處理錯誤會導致岩石被重複計算，或漏計其下方的基礎開挖。

表土會與大量開挖分開剝除並堆置，因為它會再利用於景觀工程。它以面積量測，並載明平均剝除深度，通常約 100 至 150 公釐（4 至 6 英寸），也可以面積乘以深度回報為堆置體積。NRM2 即採此方式計量，例如以面積計量剝除 150 公釐厚的表土。

剩餘土的棄置依去處分項列示，慣例上以鬆方卡車體積計價運輸，而工料測量的計價單則常以其來源開挖的原地體積計量；外運進場的填方則以其就地形成的壓實體積計價。運輸距離由土方調配圖（mass haul diagram）控管，該圖沿線形以共同的原地基準繪出累積挖方減填方。在合約規定的免費運距以內，移運費含在基礎開挖價格中；超出之後，超運費另行以體積距離數量計價，例如立方碼樁或立方公尺公里，而非單純的體積。

英國的成文化程度最高。NRM2 與 CESMM4 以立方公尺淨量量測開挖，並載明起測面與整理標高。NRM2 將大量開挖與基礎開挖以 2 公尺的深度級距分段（不超過 2 公尺、2 至 4 公尺、4 至 6 公尺，以此類推），而 CESMM4 則依總最大深度分類。在 NRM2 下，工作空間由承包商自行斟酌；其第二版重新引入了對所有深度超過 250 公釐的開挖面計量土方支撐，無論是否認為有此必要。

美國公路的做法沒有法定的量測方法：道路開挖以原地狀態按立方碼計算，路堤以壓實狀態計算，深度不分段分級，膨脹與收縮由承包商吸收。在澳洲與紐西蘭，土木的挖填方依 AS 1181 量測，而澳洲與紐西蘭標準量測方法則涵蓋建築地下結構，其開挖深度以 1 公尺的級距分類（0 至 1、1 至 2、2 至 3、3 至 4 公尺，因此 3.5 公尺的總深度落在 3 至 4 公尺級距），工作空間則為沿基腳的周長乘以深度。在歐洲各地，VOB 搭配 DIN 18300，以實際尺寸並按均質區域材料分類計價。

在進度計價方面，承包商獲付的是圖面數量，或是由最終斷面實地量測所得的數量。公路部門通常在沒有設計變更時依圖面數量付款，僅在觸發特定條件時才重新量測，例如連續端面積變化超過門檻（5% 的變異常見，但因主管機關而異）、超挖、坍滑或沉陷。此計價基準有別於投標數量與訂購數量，這三者絕不可互相當作彼此回報。