林志强
(泉州南海建设开发有限公司, 泉州 362000)
土石方平衡指的是根据现场地形实测数据,结合设计图纸来计算出拟施工范围内高处需要挖出的土石方量和低处需要填进的土方量,尽量减少外运土及外购土,以达到土石方平衡。这是工程开发过程中一次非常重要的内容。
当前的地产开发项目基本上都会设计人防地下室、地下车库,土方开挖及回填量大。它的准确测量和分析调配直接影响到工程的造价、资金分配、工期、环境保护以及现场合理的平面布置均起到很大的意义。
主要体现在总平图的布置和标高设计应根据地形地貌合理优化设计,使得土石方尽量满足平衡以减少包括土方的开挖、回填费用以及运输和重复倒运,最大限度节约施工成本。
地产开发的资金一般为自筹。土石方施工费的节约,可将多余资金投入到其他领域,灵活使用,发挥其优势。
可在一定程度上缩短工期的作用。在土石方施工过程中会受到较多因素的影响,如天气、机械、人员素质、外界干扰、政府活动等到。事先控制好土石方的测算并合理安排施工计划,将大大缩短施工工期并对后续主体进场创造有利条件。
土石方的开挖将产生大量的灰尘和噪音,将影响到周边环境,由其,现阶段政府日益重视环境的保护、土方的平衡,将减少土方作业,减少扬尘污染和清理的压力,起到保护环境的作用。
可更加合理地布置生活区和办公区域,避免施工过程中再次进行调整。
土方平衡的技术方法:土方量的计算是建筑工程施工一个重要步骤。目前,比较常用的计算土方量的方法有:方格网法、等高线法、断面法、DTM法和平均高程法等。
将场地划分成若干个正方形格网,然后计算每个四棱柱的体积,从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。但这种计算法,土方量的计算精度不高,一般适用于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地。
DTM法也叫不规则的三角网法。该法利用实测地形碎部点,特征点进行三角构网,对计算区域按三棱柱法计算土方。该法算出的土方量大大提高了计算的精度,但其计算过程中数据量大,占用大量存储应用,适用于各种软件来操作和计算。
平均高程法测量时隔20M测1个碎步点,把所有的碎步点高程相加取平均,作为该测区平均高程。这种方法简答易解,施工现场通常会采用,但该方法存在测点选取的随意性,而导致计算结果误差较大。
当地形复杂起伏变化较大,或地块长,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,但此种方法计算量大,尤其是在范围较大、精度要求高的情况下,更为明显。若是为了减少计算量而加大断面间隔,就会降低计算结果的精度。所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。
总之,在对土方量进行计算时,要考虑到地形特征、精度要求以及施工成本等方面的情况,选择合适的计算方法达到最优的目的。
在项目开发区间,土石方开挖发挥着基础性和前瞻性的作用,对整个工程的造价和进度产生较大影响,除了在前期选择合理的方案进行测算外,在施工过程中的管理,同样也极其重要。需对土石方的施工进行严格控制,遵照施工方案对其进度和施工质量要求进行把控,确保在大面积的土方开挖中,达到土方平衡的稳定。
由我司开发的宝珊花园2、3#地块南区为287亩,根据厦门新区设计院的场平图结合现场的地形地貌特征以及工程计算精度的要求,对土石方计算才去方格网法为主,平均高程法为辅的计算方法。
传统方格网计算土方量的计算精度不高,工程技术人员根据测绘数据结合专业测绘软件CASS进行计算,提高了土方计算的准确性,在土方开挖及回填过程中采用平均高程法对土方平衡进行动态控制以及对现有数据进行优化。
南区土石方挖量48万m³,其中含石方量13万m³,(可用于北二区庭院挡墙2.6万m³,南区周界挡墙3.8万m³,庭院挡墙3.5万m³,余3.1万m³运至潮江苑豪宅区)回填土方量32.4万m³,挖方多出2.6万m³,可回填北二区。(今后南区回填土只有取北二区租地土石方,暂考虑3万m³。)
由于本工程规模较大,施工面积达15.46万㎡,为了便于施工管理,加快进度,根据现场实际情况分5个不同施工区域进行施工,I标的土方基本平衡(挖5.2万,填5.8万),V标(挖12.6万,其中石方3万,填7万,余2.6万,运至IV标),IV标(挖7.6万,其中石方2万,填8.1万,缺2.5万,从V标运来的刚好平衡),II标(挖17.2万,其中石方7万,填0.4万,多余9.8万,运至III标6.9万,余2.9万,回填北二区)。石方在施工中消化,用于砌筑挡墙。
总体开挖过程严格遵循以下原则:
(1)控制边坡高差,不做或少做支护。
(2)选择合适的开挖顺序、运输路线使施工顺序合理。
(3)合理规划现场的存土区域,既可满足运输路线的尽可能短,又能保证不影响现场施工及现场安全文明。
(4)部的调配要能满足整体的调整需求,达到全面总体平衡的目的,要求对施工单位进行严格管理,必须按照既定的施工计划进行严格把控。
(5)在施工过程中,尽量保持挖方和填方的土方量相等,即开挖方回填到填方区,进而减少重复倒运的情况。
根据对土方平衡分析总结,针对工程管理,个人认为技术创新跟现场管理是最重要两个环节。
技术创新不仅仅包括现场施工技术,也包括科技进步的技术。就土方平衡来说,在科技进步的今天,土方量的测量计算方法也趋向信息化、专业化、精准化、智能化和网络三维可视化的发展。如现在流行的BIM软件,就可以很方便的对土方量进行计算,而且更加方便、直观。
现阶段,BIM技术已经在设计阶段、施工建设阶段、勘察测绘阶段及后期管理阶段都有应用,可以使设计图纸可实施性增强,实现工程计量、三维碰撞检查、施工模拟、虚拟施工等工作,降低施工难度,实现工程可控。同时,可以利用BIM模型实现各参与方的协同管理,降低了沟通难度,实现人员可控。并且,所有的工程信息都加载在BIM模型上,降低了信息的丢失,实现数据可控。
在今后项目实施过程中,在条件允许的前提下充分发挥BIM技术在项目施工管理中的应用价值,为施工管理模式的制定提供依据。
通过现场管理实现既定的任务目标,重要的是对于目标节点的分解以及对于进度的控制。对于目标的分解,目标的合理分解有利于在不同工作之间安排合理的施工工序,确保工作可以有效的落实。对于进度的控制,在于保证项目按预定的时间完成,包含各个子进度之间的协调以及遇到问题、困难时的解决机制,需要对施工单位进行严格管理。
综上总述,土石方的平衡在地产开发的过程中,要给以重视,才能即节约开发成本,又能满足建设工期的需求。同时本文由于篇幅有限,对于相关问题的研究尚不全面,需要在今后的理论以及实践研究中进行更深入的探讨,以期促进相关问题的完善。
[1]王传峰.浅谈山地项目土石方平衡施工[J].中国标准化,2017,(8):123,125.
[2]刘海博.土石方平衡快速计算方法探讨[J].广东水利电力职业技术学院学报,2015,(4):26-27,43.
[3]杨建成,高超,曾广然.生产建设项目土石方平衡探讨[J].中国水土保持,2014,(5):62-65.
[4]峰,操昌碧,邹兵华,等.水电建设项目水土保持方案土石方平衡问题探讨[C]2014:335-338.