南水北调应急供水工程渠道弃土变更投资控制

李春强，方向阳，赵轩正

（1.河北省水利工程局，河北 石家庄 050021；2.河北省南水北调工程建设管理局，河北 石家庄 050035）

0 引言

南水北调中线京石段应急供水工程渠道标段的弃土在招标和初步设计阶段，是将多余弃土就近堆高3 m，进行复垦。 在征迁进入实施阶段后，发现原有堆高3 m 进行复垦方案难以实施，经项目法人单位及参建各方多次开会研究，决定将开挖弃土变更为弃至总干渠附近的弃土坑内。 结合渠道标段发生弃土和投资控制的实际情况，从多个角度分析了弃土变更投资控制的要点，提出了对类似工程进行投资控制和合同管理的建议。

1 工程概况

南水北调中线京石段应急供水工程（总干渠古运河～冀京界段）位于太行山东麓与华北平原的接壤地带，从石家庄市新华区的古运河枢纽开始，沿京广铁路西侧蜿蜒北上，经过石家庄市的新华区、正定、新乐以及保定市的定州、曲阳、唐县、顺平、满城、徐水、易县、涞水和涿州，于涿州市西疃村北过拒马河中支后进入北京市， 地形总体呈西高东低之势，地表多被第四系地层覆盖。 干渠总长227.391 km，其中渠道长度201.047 km， 建筑物长度26.344 km，共有各类建筑物443 座。 渠道以挖方段居多，兼有半挖半填和全填方段。渠道为梯形断面，设计流量50～220m3／s，设计底宽7～24m，设计水深3.8～6.0m，土渠边坡系数为2～3，石渠边坡系数为0.7～1.0，设计纵坡为1／16000～1／30000。 建筑物主要由大型交叉建筑物、隧洞、左岸排水建筑物、渠渠交叉建筑物、控制性建筑物、交通桥、生产桥及铁路桥八部分组成。

南水北调中线京石段应急供水工程共计63 个施工标段，由于古运河暗渠、滹沱河倒虹吸、唐河倒虹吸、漕河段、釜山隧洞工程项目等已开工建设，不在本次弃土弃渣运距增加变更范围内，因此本次变更共涉及52 个标段。 根据招标阶段的工程量统计，土方开挖8 065×104m3（自然方）， 土方回填3 581×104m3（压实方），石方开挖1 403×104m3（自然方），石碴回填4×104m3（压实方）。

2 渠道弃土工程变更原因

在初步设计和招标阶段，挖方土料除用于渠道的筑堤回填外，多余土料均弃置总干渠两岸的弃土区，按运距暂1km 或1.5km、就近堆高3m 考虑，进行复垦，并按临时用地处理。 征地拆迁进入实施阶段（即进入施工阶段）后，基层部门反映，弃土就近堆高3m 难以复垦， 特别是当弃土含有砂卵石或石碴时，更难以复垦。 如果完全按照原设计方案，征用弃土临时用地，当地群众难以接受。 同时，根据设计单位完成的土石方平衡报告分析，弃土中76%为石方或不利于耕作的卵石土或砂土，剩余的24%利于耕作的壤土中，由于其位于渠道沿线，且分布不均匀，常常是有石方或不利于耕作的卵石土、砂土的地方，基本上没有剩余的壤土，导致这些地方复垦有较大的困难。

在项目法人单位多次开会研究及现场查勘的基础上，本着保护农民群众利益、节约土地资源、保障工程顺利建设的原则，决定将多余弃土变更为尽量弃置总干渠附近的土坑内，并委托设计单位完善工程变更手续。

3 渠道弃土工程变更投资控制的关键因素

影响弃土工程变更费用的因素主要是弃土工程量和工程单价。 确定弃土工程量的主要依据原始地形地貌的测量、渠道断面设计尺寸、筑堤土和不可用筑堤土料的地质分界；而工程单价高低主要与定额消耗量、材料价格、运距的远近以及所选用的机械组合有关。 笔者对影响弃土工程变更费用的主要因素进行分析， 并结合工程投资控制的实际经验，总结出节约投资的控制方法。

3.1 渠道工程地质条件变化分析与控制投资方法的确定

渠道工程在初步设计和招标设计阶段，在小型建筑物部位和渠道所在断面上均做了地质勘察工作。 工程实施时，设计单位要求的筑堤土设计指标为：粘粒含量15%～30%，塑性指数为7～20[1]。随着工程实施后渠道断面的逐步揭露，地质人员发现工程地质情况较招标给定的地质断面发生了比较大的变化，钻孔勘察“一孔之见”的局限性一览无余，绝大部分断面的筑堤土减少， 其他地方土量增加，从而造成了弃土工程量的增加。 特别是在个别靠近市区拆迁工厂较近的区段，出现了大量的污染土和淤泥质土，这些都造成了弃土工程量的增加和筑堤土料的减少。 为充分利用渠道开挖土料，节约建设资金，确定了如下从工程地质的角度控制投资方法。

（1）结合规范和工程实际，微调设计指标。

针对渠道探坑开挖取样试验指标，设计单位结合相应规范要求和工程实际，调整筑堤土技术指标为粘粒含量10%～30%、塑性指数为7～20。

（2） 由参建3 方地质工程师共同进行地质鉴定。

随着渠道断面的开挖， 由监理地质工程师、设计地质工程师以及施工单位的地质工程师现场进行地质鉴定，并结合现场取样（主要是进行土工试验，确定粘粒含量和塑性指数）共同确定干渠地质变化情况，确定是筑堤土还是其他土，并做好现场签证和必要的录像拍照工作。

（3）利用计算机技术准确计算工程量。

利用CAD 等制图软件，通过监理和设计地质工程师一起确定的筑堤土和其他土的分界线，标注在标准的地质断面图和剖面图上。 按照工程测量规范和土方工程工程量计算规则的要求，计算出筑堤土和其他土的工程量，参与土方平衡的计算，从而得出弃土工程量。

3.2 弃土施工方案的分析与确定

1）弃土施工方案应遵守事先报批的原则。

弃土工程变更是南水北调应急段工程增加投资比较大的变更，其施工前的施工组织方案必须按照施工规范和合同文件的有关要求报经监理工程师批准，必要时还应组织专家会审，以保证施工组织方案中的弃土方案得以优化， 达到节约投资和保护环境的目的[2]。

2）渠道渠段划分应遵守地质变化分布均匀且渠段最短的原则。

每个渠道标段都具有一定的长度，同时渠道距离所征用弃土场的距离一般不会太远，所以在考虑弃土的运距时，渠道标段的长度是不能忽略的，不能作为一个点来考虑。 为准确计量弃土的合理运距，需要把渠道标段划分为渠段，其划分的原则有两点：（1）渠段是运距计量的最小单元，渠段的中心是运距计算的起点。 只有一个渠段的地质变化基本在同一高程上，渠段弃土的中心才能和其重心吻合，达到准确计量运距的目的，否则，弃土工程量的中心与其重心偏差较大，会出现多计或少计的问题。 （2）渠段的分段越短越好，因为越短，渠段就越接近一个点，运距的计量就越精确。 当然，为了减少计算的繁琐和工作量，南水北调工程弃土方案渠段的划分一般以500～1000m 为宜。

（3）弃土施工时应遵循先近后远、尽量避免交叉运输原则。

每个渠段的长度确定后，根据地质勘察情况和设计开挖尺寸，能计算出其弃土量。 而弃土场给定后，根据原始地形测量资料，能求出其容量。 渠段开挖后，弃土首先运到距离其最近的弃土场，最近的弃土场弃满（达到其容量）后再考虑弃往次近的弃土场，尽量避免交叉运输增加运距的现象。 当然，交叉运输的现象也是局部存在的，这种情况主要是因征迁原因，最近的弃土场还没有交付使用，而本渠段已经开工，不得不运往次近或较远的弃土场。 这种情况非常特殊，需要监理单位和建设单位根据弃土场的整体征迁进度和工程进度需要严格把关，然后批准实施。

3.3 土方挖填平衡与工程量的分析与确定

土方挖填平衡是投资控制过程中即专业又细致的一个环节，需要准确定义以下概念。

（1）总开挖量。 指渠段内渠道、左岸排水、桥梁等所有构筑物或建筑物的土方开挖量之和。

（2）筑堤土开挖量。指粘粒含量在10%～30%、塑性指数在7～20 的符合设计要求的土料的开挖量之和。

（3）其他土开挖量。 指除筑堤土以外的所有其他土方开挖量之和。

（4）筑堤土回填量。 根据渠段筑堤或构筑物回填设计尺寸，将粘粒含量在10%～30%、塑性指数在7～20 的土方回填压实方折算成自然方后的回填量之和。

（5）其他土回填量。 除渠堤或构筑物（粘粒含量在10～30%、塑性指数在7～20）回填以外的所有构筑物的土方回填量之和。

（6）筑堤土借入量。 渠段筑堤土开挖量用于本渠段筑堤不足时，从相邻渠段或取土场的调入的土料方量之和。

（7）筑堤土借出量。 渠段筑堤土开挖量用于本渠段筑堤富余时，调出的土料方量之和。

（8）弃土量。 指渠段内的总开挖量用于回填和借出后的不可利用的土料方量。

根据上述概念划分和在确定的渠段列出土方平衡汇总表格，对应的渠段列出土方平衡明细表格。当渠段内有建筑物或构筑物时，要单独列出平衡表格。 土方平衡明细表格和建筑物或构筑物的明细表格，作为土方平衡汇总表格的子平衡，要做到数据前后呼应，其最终的目的是为了得出渠段和该标段的总的弃土量。 经过逻辑推算，渠段的弃土总量计算方式如下：

渠段的弃土总量=总开挖量－筑堤土回填量－其他土回填量－筑堤土借出量+筑堤土借入量

从而能准确计算出了分渠段和整个标段的弃土量。

3.4 弃土运输距离的分析与确定

渠段划分的合理为运距的确定奠定了基础，根据施工现场实际情况，分渠段运距表示如下：

渠段运距=渠段的中心至最近场内主干道运输距离（a）+场内主干道运输距离（b）+场内主干道距弃土场的最近出口至弃土场的进口距离 （c）+弃土场的进口至弃土场中心的距离（d）

式中：a 按左右堤外坡角的距离的一半计算；b按渠段桩号相减进行计算，若渠段内运输需绕行建筑物的距离，则绕行建筑物的距离需有建设、监理、设计、施工四方签认；c 以建设、监理、设计、施工四方签证为依据；d 根据弃土场的实测平面图计算，平面图需由监理工程师审核签认。

3.5 弃土运输增运单价的分析与确定

弃土运输增运价格的确定相对容易一些，一般情况下是参照投标水平或定额水平测算出渠段总运距的单价，扣减原合同给定运距的单价，就是渠段增运的单价。 不过，在投资控制过程中还要注意以下两点。

（1）要充分发挥投标价格竞争的作用，对投标单价取费（一般均低于编规取费）进行合理的利用，以节约投资。

（2） 距建筑物5km 以外的零星材料费不再计取[3]。

4 结论与建议

加强设计阶段的投资控制，是整个工程投资控制的主要和关键阶段。 在设计阶段要进行准确而详细的工程地质勘察，尽量减少因地质变化而造成的弃土工程量增加，同时，在前期勘察中，设计方案要确定弃土场的位置， 使建设单位能够及时征用，以减少因弃土场未及时提交而造成交叉运输、增加运距现象。 根据工程实际和渠道结构，优化设计指标，本工程渠道筑堤回填的指标为粘粒含量在10%～30%， 这个指标是否可以根据建筑物或构筑物发挥的功能不同（比如左堤有防洪功能，右堤没有），在保证工程安全和寿命的基础上将设计指标适当降低，以减少了弃土和取土工程量，节约投资。

[1] DL/T5129-2001. 碾压式土石坝施工规范[S].

[2] 陈纪伦. 水利水电工程施工合同和招标文件示范文本（GF-2000-0208）[M]. 北京:中国水利水电出版社，2005.

[3] 宋崇丽. 水利建筑工程预算定额[M]. 郑州:黄河水利出版社,2002.