土石方平衡及调配的管理策略研究

土石方平衡及调配的管理策略研究

何明泉

中国航空规划设计研究总院有限公司北京市100120

摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，在项目建设中，大型新建项目存在占地面积大、土石方开挖量大的特点，在这样的情况下，土石方计算的精准度以及合理的调配，有效的管理可以节约很多的人力物力，但是在土石方计算方面也存在诸多问题，如计算结果不准确、考虑因素不周全、详略不一以及调配不合理，管理欠缺等问题，导致弃方数量、方案比选等问题无法得到有效解决，从而影响工程的质量和施工进度，增加项目投资。因此，作为EPC工程总承包单位的管理人员，有必要从项目开始就要加强土石方平衡，调配以及管理方面的研究，从而提高工作效率，节约成本。

关键词：土石方平衡；调配管理；管理策略

引言

土石方平衡设计是工程总承包策划、施工组织设计中的一项重要工作，其主要目的是实现尽量利用开挖土石方，减少总挖填工程量，正确处理开挖、利用、暂时堆存、废料处理之间的关系；按照环保要求，选择堆料、弃料场地；合理调配，减少运输工作量。做好土石方平衡设计，对于减少工程量、降低工程投资意义重大。然而由于各种原因，在实际工程建设过程中，土石方平衡不合理或过程管理不到位而导致的料源不足、开挖料浪费、渣场二次搬迁等问题却时有发生。因此，本文拟从土石方平衡的设计、动态管理、各方职责等出发，对常见问题及可能存在的原因进行分析，并提出解决措施和控制要点。

1工程特点

1）工程占地约180亩，根据总图设计整平标高，场地北侧和东侧属挖方段，挖方的永久边坡高度在4.0～13.5m左右，须采取永久支护措施。填方地段位于场地的西侧和南侧，填方高度在3.0～16.0m左右。土石方开挖量、填筑、挡土墙、锚喷护坡量大，其中土石方开挖、回填约80万立方米，挡土墙3万立方米，支护2万平方米.由于开挖区属于基岩为局部分布的上第三系的钙质泥岩、砾岩和泥岩，大面积分布的为下元古界上熊耳群的安山岩，所占比例大，岩性复杂。

2）施工周期短，关系复杂开挖填筑施工同时涉及厂房基础、主体工程施工期阶段，从2015年7月到2015年10月，同时，涉及填方区今后要建设永久建筑，对压实系数要求高。

3）按照开挖顺序，采取“平面分段流水，立体穿插作业”的原则，各施工队协调配合作业。场地清理、先进行挡土墙施工，土方开挖、边坡支护紧随其后，土方回填可与之同时进行。

4）回填区的挡土墙应由最低处开始，先期进行施工，不能影响土方开挖时，随运随回填。

2土石方平衡及调配的管理

2.1土石方平衡调配

土石方调配就是在场地平整施工中，对挖方区挖土的利用，堆弃和填方区填土的取得，以及运输等环节进行综合协调的处理。1）土石方平衡调配目的是在土方运输量或土方运输成本最低、施工方便的前提下，确定土方的调配方向和数量，从而缩短工期和提高经济效益。2）土石方平衡调配原则（1）土石方平衡调配的先决条件是数据的采集整理，以便于认真分析得到合理的取弃土源点，为节约成本。（2）挖方与填方平衡，在挖方的同时进行填方，减少重复倒运，减少总运输量。（3）同时也应考虑地形情况，一般不宜往上坡方向调运。（4）根据地形情况和施工条件，使挖（填）方量与运距的乘积之和尽可能为最小，即运输路线和路程合理，运距最短，总土方运输量或运输费用最小。（5）合理保留表层耕作土，回填在室外工程绿化范围内，降低绿化时更换土壤成本。（6）选择恰当的调配方向、运输路线。做到施工顺序合理，土方运输无对流和乱流现象，同时便于机械化施工。

2.2项目内部的土石方平衡的管理

土石方工程建设过程中，其涉及面广，如清表耕植土、场地平整、建构筑物基础、地下设施及绿化置换用土等土石方工程分项。开挖方应依据地质、开挖条件和建筑物各填筑部位对填筑料的要求，对开挖方进行分析，开挖料分为可用料和弃渣两部分，建设中应尽量提高开挖料利用率，减少弃渣。工程场地平整前的开挖土可转化为后期绿化植物用土，根据竖向设计，进行场地平整，在进行土石方平衡时，除了考虑自身土石方松散系数的因素（松散系数，是自然土经开挖并运至填方区夯实后的体积与原体积的比值）外，还要考虑建设物及构筑物的基础、地下工程管线等土石方量，结合后期建设开挖余方，规划好场地初平，并预留控高，保证二次平整的土石方平衡。同时，综合分析填料质量、数量、时间、空间四因素，达到工程内部土石方平衡。（1）原始地形图。在进行初步设计之前，应尽量提供比例尺较小，精度较高的地形图。（2）根据总平面图、周边安全及与外联络道路情况合理确定各平台区域的标高、分区线。在此期间应特别注意总平面布置图的道路宽度和坡度、地下管网的布置、场地内排水方向和坡度、开挖边坡坡度和填土边坡坡度、不同标高平台的边坡坡度及处理方案、绿化面积等。（3）土石方优化调配模型。通过对土石方调配系统的组成，调配关系的系统分析，以施工费用最小、运距最短、工期最衔接为目的，建立土石方优化调配模型。对土石方调配的优化，可以提高开挖料的利用量，减少弃土和借土，最终实现调配系统费用最小化，同时把对环境的影响程度、对周边居民的影响程度降到最低。通过优化调配模型，确定科学合理的土石方调配方案，为以后土石方施工提供指导。（4）征地边界以外的，施工期间要占用土地，施工前应充分和地方政府沟通，尽量避免在项目建设期间出现占用土地和因弃土而产生纠纷。

结语

土石方工程作为建设工程的一部分，在项目的进展中占据着基础性和前提性的地位。影响着整个工程的进程和质量。因此，在实际施工作业过程中，项目施工管理人员应加强对土石方平衡的认识，合理选择最优的调配方案，从而为项目施工作出正确的决策。

参考文献：

[1]胡程顺，钟登华，张静，洪文，李明超.土石方动态调配模型与可视化研究[J].中国工程科学，2003.12：73-79.