基于工程进展驱动的土方平衡与调配

基于工程进展驱动的土方平衡与调配

朱斌王成芳

南京栖霞建设股份有限公司江苏南京210000

摘要：本文在业主方总控下，在满足相关指标要求下对设计与施工进行优化，力求工程量最小、运距最短的场内自平衡，实现场地自排水和保护自然风貌、节约投资和加快进度的目标。

关键词：业主方；土方平衡；全寿命周期

1必要性分析

项目场地标高定位不科学，不仅会增大工程的施工难度，导致工程成本和居住后使用成本的增加，还会破坏原有的地形、生态和自然风貌，为今后项目的使用和管理带来各种各样的问题。

因此，在业主方总控下加强各参与单位之间协同工作和信息共享程度，充分利用原有地形地貌，不断优化项目的竖向设计，进行多指标参数、分期控制的土石方动态平衡，提高设计的可施工性，以最小土石方工程量为代价来满足建筑功能、道路交通、排水、防洪和景观绿化等要求，实现降低工程成本和加快施工进度的目标。

2基于工程驱动模式土方工程

在业主方主导的，以保护自然环境、降低全寿命周期工程成本和缩短工期为目标，在规划方案、扩初设计、施工图设计和施工阶段输入相关依据，进行设计与施工优化和土石方平衡决策，输出本阶段的标高体系指导下一步决策，使得各参与单位协同工作、信息共享，成果最优。如图1所示。

图1土石方平衡流程

2.1、规划方案阶段

输入1：①、规划设计要点、市政设计要点、人防设计要点，以及周边场地和道路控制点标高等②、经认可的概念规划方案③、最新实测地形图和日照分析图④、初勘报告⑤、本区域汇水面积大小及周边水文资料等。

决策1：根据场区地形图，综合考虑场地内、外地质水文资料和一定范围内对本场地将产生的排水总量及自排水地形；结合日照分析成果、同类项目的工程数据、初勘报告和初步确定的地基基础方案等估算土石方挖、填量，初步定出各组团场地的估算设计绝对标高。利用网格法计算土石方工程量及其运距。尽量在场地内自平衡情况下，多次修正场地规划绝对标高和道路控制点的规划绝对标高。

2.2、扩初设计阶段

输入2：①、规划方案阶段场地拟定绝对标高体系（输出1）②、经审定的规划方案③、市政道路接入点绝对标高④、综合管线方案⑤、详勘察报告等。

决策2：根据详勘报告、地基基础型式，以及规划、消防、交通、综合管线方案和防洪等要求，在规划方案阶段网格计算的基础上进行土石方平衡和标高调整，匡算出土石方量及其运距，进一步进行竖向设计优化，调整规划方案阶段场地拟定绝对标高体系，综合拟定各幢建筑物室内初定的正负零绝对标高、场地绝对标高、各条道路和各专业管线控制点绝对标高。

2.3、施工图设计阶段

输入3：①、扩初设计阶段绝对标高体系（输出2）②、经审查的扩初设文件③、各专业设计要求的补充地质勘察报告④景观设计方案⑤、经审定的综合管线方案等。

决策3：根据各专业设计要求的补充地质勘察报告、扩初设计、景观设计方案和综合管线方案等，在扩初设计阶段网格计算的基础上进行土石方量平衡和标高调整，精算出土石方挖、填方及其运距，确定各幢建筑物室内正负零绝对标高，道路控制点绝对标高和景观场地控制点绝对标高等。

2.4、施工阶段

业主方根据施工图设计阶段绝对标高体系等要求，有组织、有计划地组织各施工单位进行施工。尽量减少土方的二次倒运和场地二次平整。

输入4：①、施工图设计阶段绝对标高体系（输出3）②、勘察报告③施工图设计文件和各专业管线设计文件④景观设计文件⑤、施工准备、基础工程施工和室外工程施工阶段的施工组织设计和施工总平面布置图等。

决策4：在业主方主导下，各专业施工单位参与。在施工准备、基础工程施工和室外工程施工等三个阶段，结合以往同类工程施工经验，根据施工各阶段的施工总平面布置图上绝对标高，以及施工组织设计中的施工顺序和施工工艺要求来确定各个施工阶段场地平整绝对标高体系、景观绝对标高体系，计算出相应施工阶段的土石方挖、填量及其运距。

输出4：施工准备、基础工程施工和室外工程施工阶段场地绝对标高体系。

（1）施工准备阶段场地平整

在施工准备阶段，根据各单体工程的开工顺序，充分利用原有地形和道路做到三通一平；以尽量少的挖、填方量进行挖高填低，满足桩基机械施工和对工程桩保护等，在原地形图的基础上拟定施工准备阶段场地平整绝对标高体系，并计算土石方挖、填量及其运距。平整后的场地不仅能满足施工临时道路、临时排水，以及雨季防洪抗涝的要求，而且还为后序的基础工程土方开挖预留堆场位置。

（2）基础施工阶段土石方施工

在基础工程施工阶段，根据施工图设计阶段绝对标高体系、基础工程施工方案及施工总平面布置图等，保证整个工程施工期内的场地满足施工总平面布置、施工运输、排水组织，以及雨季防洪抗涝的要求，拟定基础施工阶段场地绝对标高体系。根据施工准备阶段场地平整绝对标高体系和基础施工阶段场地绝对高体系，计算出基础工程和基础以外场地平整的挖、填方量及其运距，指导基础工程施工。同时，预留一定的优质土方用于建筑物的基坑回填和附近区域堆置景观地形。

（3）室外工程施工阶段场地平整

在室外工程施工阶段，根据施工图设计阶段绝对标高体系；室外道路、管线和景观施工图；室外工程施工方案等，考虑现场建筑垃圾、临时道路的混凝土等处置与再利用，确定室外工程施工阶段场地平整绝对标高体系。对照基础施工阶段场地绝对标高体系，计算出室外工程的挖、填方量及其运距，指导施工。

3案例分析

南京某保障房项目通过应用土石方平衡优化设计，利用建筑基础和地下管线工程、中心景观区设置下沉式广场，以及加宽加深居住区东面通江排洪渠挖出的土方将项目的建设场地标高提高了1.5米，不仅彻底解决了该地区常年淹水的问题，而且还解决了远郊江漫滩地区土源稀缺的问题，减少外运回填土方，节约了投资。

4结束语

本文浅析了基于工程进展驱动的土方平衡与调配。实际过工程中，为充分利用开挖土石方，减少二次转运的工程量，仍要考虑许多因素，如工程进度安排、施工方法、弃渣场地、运输条件等。土方平衡与调配方法运用得当有助于节约投资、加快工程进度。