淺談市政工程中土方工程的精細(xì)化設(shè)計

茍琦

一、簡介

市政工程一般是指城市建設(shè)中的各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，子項工程主要包括道路、交通、安監(jiān)、巖土、管線、橋涵、排洪渠、景觀、照明等工程。其中土方工程是市政工程中主要內(nèi)容之一，通常包含了土方清表、場地平整、路基開挖、路基回填、基坑開挖、基坑回填等。

二、土方工程的重要性

土方工程是市政工程建設(shè)的重要前提和基礎(chǔ)，對于整個市政工程來說十分重要，其中重要性分別如下：

1.為項目各工程開工創(chuàng)造基礎(chǔ)條件

任何一個新建的市政項目首要工序就是土方工程，首先需要對擬建范圍進(jìn)行場地平整，場地平整前應(yīng)先做好各項準(zhǔn)備工作，如清除場地內(nèi)所有障礙物、建筑垃圾、雜草等。平整施工場地有兩個目的，一是通過場地的平整使場地的自然標(biāo)髙迖到設(shè)計要求的高度；二是在平整場地的過程中，建立能夠滿足施工要求的供水、排水、供電、道路以及臨時建筑等基礎(chǔ)設(shè)施，從而使施工中所要求的必要條件得到充分的滿足。施工現(xiàn)場的實踐證明，施工場地的平整絕不是簡單整平而已，在這個過程中有大量的基礎(chǔ)工作需要一一落實，結(jié)合場地平整將場地內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施落實得越細(xì)致，越有利于即將開始的正式工程的順利施工，從而為項目各工程開工創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

2.影響各子項工程的實施條件及工程量

土方工程作為市政項目實施過程中的基礎(chǔ)工作，土方開挖及填筑標(biāo)高是否合理直接影響到了后續(xù)各子項工程實施條件及工程量。

（1）在項目完成場地平整后會開始進(jìn)行軟基處理、基坑開挖等子項工程的工作，土方場平標(biāo)高設(shè)計是否合理將對上述子項工程造成很大影響。例如箱涵或排洪渠擋墻結(jié)構(gòu)的基坑開挖緊接在土方場平后，如在淤泥較淺且較厚的區(qū)域，土方場平厚度太薄將無法滿足施工機(jī)械入場，土方場平太厚又將增加后續(xù)基坑反開挖的土方工程量并增加鋼板樁支護(hù)的工程量，因此做好土方場平的精細(xì)化設(shè)計對后續(xù)子項工程的實施十分重要。

（2）在實施完軟基處理后會進(jìn)行路基土方填筑，填筑完土方路基后會進(jìn)行管線工程的施工，在填筑過程中如果土方工程考慮不精細(xì)，反而會增加各類管線的反開挖工程量及鋼板樁支護(hù)的長度，從而造成投資浪費，因此在路基填筑工程中應(yīng)根據(jù)項目各類管線的設(shè)計標(biāo)高，精細(xì)化地分層填筑路基土方，避免因土方填筑工程考慮不周而增加后續(xù)管線工程實施的難度的造價。

3.是整個工程造價控制的重點

珠海土方十分緊缺，大量土方需要靠外市運回，運距遠(yuǎn)、成本高，是整個工程成本控制的重點。因土方工程實施具有復(fù)雜性（外運、內(nèi)轉(zhuǎn)、買土回填）以及不確定性（地質(zhì)條件、天氣及政府管制）等因素對成本管控造成一定的不確定因素，因此務(wù)必在前期設(shè)計做好土方工程優(yōu)化的策劃，避免造成項目造價過高及后續(xù)土方造價變更的風(fēng)險。

三、土方工程精細(xì)化設(shè)計方案

1.做好現(xiàn)場地形及地質(zhì)調(diào)查

首先設(shè)計要進(jìn)行地勘數(shù)據(jù)整理。市政工程設(shè)計需要至少1：500精度的地形數(shù)據(jù)圖，局部地形起伏較大的區(qū)域還需要進(jìn)行加密勘測，一般市政工程的地形數(shù)據(jù)是由建設(shè)單位委托勘測單位進(jìn)行勘測成圖，然后再交由設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計。地質(zhì)勘察資料也是委托相應(yīng)資質(zhì)單位來完成，交由設(shè)計單位進(jìn)行使用。如填海區(qū)域不但需要得到海底高程，而且還需要海底的淤泥層厚度等地質(zhì)資料，用來計算沉降量等。這樣就得需要專業(yè)的隊伍根據(jù)潮汐、天氣、氣候等自然因素進(jìn)行海底的勘測勘察工作，得到的數(shù)據(jù)方能可靠準(zhǔn)確。設(shè)計單位拿到地形數(shù)據(jù)圖以后，還需要認(rèn)真核對，這一步對后續(xù)工程數(shù)量計算尤為重要。重點檢查比較陡峻的地形中，標(biāo)高數(shù)據(jù)是否充足；高程點的密度是否滿足精度要求；CAD電子圖中高程點圖層和等高線圖層中是否摻有其他無關(guān)數(shù)據(jù)，或者是否有些高程點和等高線數(shù)據(jù)遺漏在其他圖層中；等高線數(shù)據(jù)應(yīng)逐根檢查標(biāo)高或Z值，往往設(shè)計者易忽視這一點，有些等高線圖中標(biāo)注高程與多段線的標(biāo)高值不一致，這樣在后續(xù)程序計算工程數(shù)量時是無論如何也得不到正確結(jié)果。如發(fā)現(xiàn)錯誤或不足的數(shù)據(jù)應(yīng)及時與建設(shè)單位溝通解決，否則勢必會影響后續(xù)的工作。只有做好地形測量工作，才能精確完成好土方工程的工程量及標(biāo)高設(shè)計，為后續(xù)工程打好基礎(chǔ)。

2.土方設(shè)計標(biāo)高

市政工程實施第一步首先要確定好項目的土方場平標(biāo)高，應(yīng)該針對各子項工程的不同功能分區(qū)及后續(xù)工藝情況進(jìn)行精細(xì)化的場平標(biāo)高設(shè)計。

例如某片區(qū)市政路網(wǎng)的最終完成標(biāo)高為4.0m，現(xiàn)狀場地為平均標(biāo)高約0.0m的魚塘，道路軟基處理方式為水泥攪拌樁施工工藝，針對上述情況，道路范圍內(nèi)的場平標(biāo)高宜定在2.5m，既能滿足施工機(jī)械的入場需求，后續(xù)實施完軟基處理后繼續(xù)進(jìn)行路基土方填筑至道路結(jié)構(gòu)底標(biāo)高也不會造成土方浪費。

同樣在現(xiàn)狀場地平均標(biāo)高約0.0m的魚塘范圍，排洪渠工程實施范圍則建議將場平標(biāo)高降低至1.5m，因后續(xù)實施排洪渠擋墻結(jié)構(gòu)時將進(jìn)行土方反開挖，場平標(biāo)高越高，開挖的深度越深從而造成鋼板樁支護(hù)的長度增加，造成工程造價提升。

道路范圍實施完軟基處理后進(jìn)行路基土方填筑，在此過程中，應(yīng)分別針對污水、雨水、給水、電纜溝等設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行路基土方填筑的精細(xì)化設(shè)計，例如污水一般埋深較深，在完成軟基處理后應(yīng)直接先進(jìn)行污水管基坑的開挖及回填，再進(jìn)行路基土方填筑，避免直接填筑至道路結(jié)構(gòu)底標(biāo)高后再實施所有管線工程造成開挖深度的增加從而增加開挖及支護(hù)工程量。

3.土方平衡及調(diào)配

項目內(nèi)部應(yīng)提前做好土方平衡和調(diào)配的精細(xì)化設(shè)計，盡量減少外運和外購?fù)练搅康墓ぷ?，不僅關(guān)系到土方費用，而且對現(xiàn)場平面布置也有很大影響。關(guān)注點如下：

（1）了解項目周邊環(huán)境、土方消納場運距及取土點等信息，可以更精準(zhǔn)地確定外運運距及土方綜合單價。

（2）若市政項目分期開發(fā)，可通過合理組織施工，將后期開挖的土方作為場內(nèi)土代替外購?fù)粱靥钪燎捌谛杌靥畹膮^(qū)域，既減少土方開挖外運的費用，也減少了外購?fù)练交靥畹馁M用，充分發(fā)揮土方平衡及調(diào)配的作用。

（3）根據(jù)施工工序明確每一個子項所需要的挖方及填方量，并明確填方中外購方和利用方的比例。例如場平需要大量填土方，因是首道工序，所以均需要外購?fù)练?，各類管線的開挖方可以作為下一道工序土方填筑的利用方。堆載預(yù)壓軟基處理的卸載方也可作為下階段土方填筑的利用方。只有根據(jù)施工工序、施工進(jìn)度及工程分批建設(shè)等情況做好土方平衡及調(diào)配設(shè)計，盡可能做到填、挖方量的平衡及利用，力求避免重復(fù)挖運、土方組織混亂及土方浪費等情況。

4.跨項目間的土方調(diào)配

從單一項目來看可能需要大量外購方，可能成產(chǎn)生大量棄方，同一項目的不同標(biāo)段或同一片區(qū)的不同項目應(yīng)該由牽頭部門統(tǒng)籌兼顧，在標(biāo)段及項目之間進(jìn)行土方調(diào)配及平衡，力求做到片區(qū)土方的整體調(diào)配，優(yōu)化土方資源，避免出現(xiàn)同標(biāo)段或同片區(qū)的項目既有大量棄方又同時有大量外購?fù)练降那闆r，通過統(tǒng)籌兼顧，可以大大優(yōu)化土方工程。

四、保證土方工程安全性

土方工程施工中安全是一個很突出的問題，因土方坍塌造成的事故占每年因工死亡人數(shù)的5%左右，成為五大傷亡隱患之一。因此必須加強管理，保證土方工程的安全性。

1.土方場平前應(yīng)對施工區(qū)內(nèi)存在的各種影響施工的障礙物進(jìn)行拆除、清理或遷移，并在施工前妥善處理，確保施工安全。

2.大型土方和開挖較深的基坑工程，施工前要認(rèn)真研究場地內(nèi)的工程地質(zhì)、氣候條件和水文資料等，編制土方專項施工組織方案，指定有針對性的安全技術(shù)措施，避免盲目施工。

3.土方開挖前，應(yīng)會同有關(guān)單位對附近已有建筑物、道路、管線等進(jìn)行監(jiān)測，對可能受土方填筑或開挖影響的構(gòu)筑物指定相應(yīng)的安全保護(hù)措施，整個施工期間保持對其沉降、位移等監(jiān)測，確保施工安全性。

4.土方開挖、填筑應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡，并隨時注意變坡穩(wěn)定情況，如有滑移或部分坍塌的現(xiàn)象，要及時考慮放緩邊坡、邊坡加固、反壓護(hù)道等措施，確保施工場地得安全。

五、結(jié)語

本文針對市政工程提出了土方工程的重要性，并提出了土方工程精細(xì)化設(shè)計的方案和土方工程的注意事項，為后續(xù)土方工程如何做好精細(xì)化設(shè)計、土方方案優(yōu)化和做好土方平衡提供了寶貴經(jīng)驗。