总图土石方工程计算方式组合设计探讨论文_朱孝伟

摘要：本文结合实际施工中发现的问题，以常用计算方法为基础，从实际工程中土石方调运角度出发，对土石方工程量计算方法和程序进行组合与细化，从而使土石方工程设计更加接近实际施工，工程量更加准确，提高设计的精确性。

关键词：土石方、计算、施工、工程量

1前言

在总图竖向设计中，土石方工程量能否达到相对平衡、是否与实际施工相吻合是衡量土石方工程是否合理的一个重要指标。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量地形数据快速准确的计算出土方量就成了工程前期项目重点关注的问题。

2常用土石方工程量计算方法及存在问题

2.1常用土石方计算方法

计算土石方量的计算方法有：方格网法、横断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等，常用的是计算方法主要为方格网法和断面法。方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算较为精确。当地形复杂起伏变化较大，或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段，宜选择横断面法进行土方量计算。

2.2目前土石方计算程序及存在问题

目前土石方计算程序见下图

目前土石方计算中存在的问题

1）二次倒运工程量较大

目前土石方计算中多以竖向设计标高为基准，然后分别计算道路场地基槽、建构筑物基础、水池等的填挖方，虽然土石方整体可以计算平衡，但若按照此方式进行施工会产生大量二次倒运工程量。

2）石方工程量计算不准确

目前多以厂区大区块进行计算，由于方格网法难以测算原始地质构造、难以分层，因此挖方、填方中的石方量难以准确计算。

3）图纸难以作为土石方调运依据

目前多以道路及各功能区划分计算区块，但施工中会根据分包、工作面、人工和机械分工等因素分别施工，图纸计算分区无法与现场施工有机结合，也就无法指导施工了。

4）计算前的准备资料不够完整

由于各种原因（如未提交地质勘查要求、项目进度影响等），土石方计算时均只以地形图进行计算，而对于地质情况复杂（如土石方混杂、淤泥土、黄土等不良地质等）的场区土石方工程量有很大一部分需要估算，估算的准确性受设计人的经验制约。

3优化思路及计算要求

针对以上情况，本文以常用的方格网法和横断面法为基础，分析不同地形、地质情况下计算方法的组合应用，技术同时考虑到现场施工区块，提出工序思路，便于动态设计。

3.1准备条件

1）地形复杂的工程，需提供测量地形图、地勘钻孔，以及地质剖面图；

2）不良地质工程，要进行地基处理前后土石方的变化预估，可以以设计标高作为基准；

3）清表工程范围和深度，有条件的情况下可以通过现场实验确定；

4）计算分区前与施工组织方案进行详细结合，根据施工组织方案确定计算过程。

3.2计算方式及要求

1）根据施工工序和施工特点对工程量进行详细分解

根据场区施工情况和特点，土石方工程量可分解为清表工程量、场区平整工程量、道路场地基槽工程量、建构筑物基础施工工程量以及其他工程量5个部分。

2）根据不同工程量的特点和标高情况合并或分解计算

道路场地基槽可结合场地平整一并施工，施工中对压实度、承载力等指标进行控制即可，注意，道路场地施工应按照基槽底标高一次施工完毕，这样可以减少土石方工程的二次调运。对于多台阶施工的区域要考虑台阶间的衔接情况，分别划分区域进行计算。

3）道路场地区域土石方计算

填方区道路场地要求按照道路基槽底标高进行，这样可以避免填完后再挖基槽；挖方区道路场地既可以按照设计标高计算也可以按照基槽底标高计算，两者工程量是一致的，本文中推荐采用基槽底标高计算，这样可以避免道路场地施工时再次调运机械进行施工，提高工作效率。

4）建构筑物区域土石方计算

建构筑物基础施工中需要考虑放坡、排水等因素，大多数情况下要采用人工施工，场区土石方计算图难以指导基础开挖放坡等的施工，因此可以考虑按照场区设计标高计算建构筑物位置土石方工程量，建构筑物基础填挖方工程量作为建构筑物标段进行核算。但对于大型建构筑物基础即可按照场区平整方式进行计算，如储罐基础。

5）清表量的计算

有条件的情况下场区清表后复测或者给予现场情况请表量，以便核算土石方总量。

6）结合土石方调运分区

结合土石方调运方案进行分区计算，以便核算和在施工中完善土石方调运工程量。

7）考虑相应的系数和土石方比例

土石方计算中应根据不同的土、石情况确定松散系数和压实系数，对于场区回填需要一定土石比的工程，需要根据土石比情况核算土方或石方工程量是否满足回填技术指标要求，不能满足的需要考虑外购土石方、挖坑取土等方案，并重新计算工程量。

另外不同性质的土方和石方在开挖、回填中采用的系数是不一样的，设计中计算土石方平衡时需要考虑填挖前后的系数，以保证整体平衡，但提交给费控或施工队伍核算的工程量必须为实方。

8）不良地质要根据不同的地基处理方案确定补土情况

以黄土地质的工程为例，场地压实后，受重力和压力作用，地表会存在下沉情况，为满足设计标高要求，需要在计算中预留一部分土方作为后期补土使用。

另外当场地或建构筑需要进行灰土换填处理时，由于灰土是石灰和场区土方拌合的，因此需要考虑拌合土方所占用的体积。

9）山体土石方工程量计算

山区土石方计算需要根据获得的资料按照不同的方法进行计算，在地勘断面等资料完善的情况下推荐采用横断面法。计算断面见下图。

若有其他原因影响，可以通过地质分析来获得岩石等高线图，虽然岩石等高面图精确度不够高，但对于总体的土石方计算也能够起到初步控制的作用，在这种情况下可以采用方格网法以地形图为基础计算土石方工程量，以岩石等高线图为基础计算石方量，两者之差即为土方工程量。

参考文献

[1]《厂矿道路设计规范》GBJ22－87

[2]《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012

[3]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

[4]《复杂地形下场地总图设计研究》，杨文昊，《区域治理》2019年第4期

[5]《工业场地的总图竖向设计探究》，孙雅楠袁敏，《山东工业技术》2019年第11期

论文作者:朱孝伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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