市政工程土方工程精細化設計分析

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一、簡介

市政工程一般是指城市建設中的各種基礎設施建設，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的重要前提和基礎，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行場地平整，場地平整前應先做好各項準備工作，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髙迖到設計要求的高度；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設施，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工作需要一一落實，結(jié)合場地平整將場地內(nèi)的基礎設施落實得越細致，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工作，土方開挖及填筑標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行軟基處理、基坑開挖等子項工程的工作，土方場平標高設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的工程量，因此做好土方場平的精細化設計對后續(xù)子項工程的實施十分重要。（2）在實施完軟基處理后會進行路基土方填筑，填筑完土方路基后會進行管線工程的施工，在填筑過程中如果土方工程考慮不精細，反而會增加各類管線的反開挖工程量及鋼板樁支護的長度，從而造成投資浪費，因此在路基填筑工程中應根據(jù)項目各類管線的設計標高，精細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、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，因此務必在前期設計做好土方工程優(yōu)化的策劃，避免造成項目造價過高及后續(xù)土方造價變更的風險。

三、土方工程精細化設計方案

1.做好現(xiàn)場地形及地質(zhì)調(diào)查首先設計要進行地勘數(shù)據(jù)整理。市政工程設計需要至少1：500精度的地形數(shù)據(jù)圖，局部地形起伏較大的區(qū)域還需要進行加密勘測，一般市政工程的地形數(shù)據(jù)是由建設單位委托勘測單位進行勘測成圖，然后再交由設計單位進行設計。地質(zhì)勘察資料也是委托相應資質(zhì)單位來完成，交由設計單位進行使用。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、氣候等自然因素進行海底的勘測勘察工作，得到的數(shù)據(jù)方能可靠準確。設計單位拿到地形數(shù)據(jù)圖以后，還需要認真核對，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)應逐根檢查標高或Z值，往往設計者易忽視這一點，有些等高線圖中標注高程與多段線的標高值不一致，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)應及時與建設單位溝通解決，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高設計，為后續(xù)工程打好基礎。

2.土方設計標高市政工程實施第一步首先要確定好項目的土方場平標高，應該針對各子項工程的不同功能分區(qū)及后續(xù)工藝情況進行精細化的場平標高設計。例如某片區(qū)市政路網(wǎng)的最終完成標高為4.0m，現(xiàn)狀場地為平均標高約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)的場平標高宜定在2.5m，既能滿足施工機械的入場需求，后續(xù)實施完軟基處理后繼續(xù)進行路基土方填筑至道路結(jié)構(gòu)底標高也不會造成土方浪費。同樣在現(xiàn)狀場地平均標高約0.0m的魚塘范圍，排洪渠工程實施范圍則建議將場平標高降低至1.5m，因后續(xù)實施排洪渠擋墻結(jié)構(gòu)時將進行土方反開挖，場平標高越高，開挖的深度越深從而造成鋼板樁支護的長度增加，造成工程造價提升。道路范圍實施完軟基處理后進行路基土方填筑，在此過程中，應分別針對污水、雨水、給水、電纜溝等設計標高進行路基土方填筑的精細化設計，例如污水一般埋深較深，在完成軟基處理后應直接先進行污水管基坑的開挖及回填，再進行路基土方填筑，避免直接填筑至道路結(jié)構(gòu)底標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工程量。

3.土方平衡及調(diào)配項目內(nèi)部應提前做好土方平衡和調(diào)配的精細化設計，盡量減少外運和外購土方量的工作，不僅關系到土方費用，而且對現(xiàn)場平面布置也有很大影響。關注點如下：（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)土代替外購土回填至前期需回填的區(qū)域，既減少土方開挖外運的費用，也減少了外購土方回填的費用，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，所以均需要外購土方，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、施工進度及工程分批建設等情況做好土方平衡及調(diào)配設計，盡可能做到填、挖方量的平衡及利用，力求避免重復挖運、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，同一項目的不同標段或同一片區(qū)的不同項目應該由牽頭部門統(tǒng)籌兼顧，在標段及項目之間進行土方調(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)同標段或同片區(qū)的項目既有大量棄方又同時有大量外購土方的情況，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.土方場平前應對施工區(qū)內(nèi)存在的各種影響施工的障礙物進行拆除、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，應會同有關單位對附近已有建筑物、道路、管線等進行監(jiān)測，對可能受土方填筑或開挖影響的構(gòu)筑物指定相應的安全保護措施，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、填筑應嚴格按要求放坡，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化設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化設計、土方方案優(yōu)化和做好土方平衡提供了寶貴經(jīng)驗。

作者：茍琦 單位：珠海市規(guī)劃設計研究院