探析南水北调工程中的土方平衡论文
2019-11-24 18:00:06 87
南水北调中线工程是一项国家级工程，是迄今为止最大的人类单水工程。南水北调中线总长1432km。主干通道为梯形截面。断面分为开挖，半切，半填，填方，开挖，回填量巨大。土石方平衡的结果直接影响到被弃土的量，相应的土地占用和弃土面积，并涉及征地问题，严重影响了工程造价和工程进度。因此，做好土石方平衡具有重要意义。
作者参与了南水北调中线回线段第三施工段的建设。该标段的总长度为7.1km，设计开挖量为509万立方米，土方填筑量为343万立方米。需要土壤，弃土和土壤，并且占用土地需要大量土壤和弃土。土方平衡的优化设计在该项目中尤为重要。目前，该项目已经完成。在实际工作的基础上，作者阐述了南水北调工程中土方平衡工作的一些经验。
1相关工程量
与土方平衡有关的工程量包括挖，填，弃，借，其对应关系为：挖+借=填+丢弃，在哪个挖掘数量=可用量+不可用，细分关系是挖方的可用量+借贷=填方，不能使用的挖方=放弃。相应的建筑工地包括弃土场，临时垃圾场和取土场。
土方平衡设计的意义在于找到最佳的部署计划，这反映在最低的运输成本中。充分利用挖掘的土壤进行回填，可以有效减少借入和弃土的量，减少土地占用和弃土，从而节省工程投资，并减少对周围居民的影响。
2开挖可用量的计算
南水北调工程沿线的地质条件复杂。地质勘探表明，开挖的土壤含有壤土，黄土样壤土和沙质壤土。 ，粘土，砾石，弱膨胀土，中等强度膨胀土，粉砂，砂卵石，杂填土等。根据路堤填料的设计要求，泥质壤土，黄土样壤土，部分粘土和碎石最终选择挖掘出的土壤进行路堤填充。
南水北调工程是一个线性工程，沿线分为几个施工部分。每个施工段的长度约为4至15公里。为了确保充分利用可开挖的土壤并减少运输距离，应对河道进行分段开挖，并结合地质数据计算出可用量。段的长度应为0.5至1公里。
土壤本身的开挖是完全不同的。有松散的土壤，软塑料甚至是塑料状的淤泥，还有表层清澈的土壤，还有更多的是基坑开挖或旧路堤清除的原状土壤。通常情况下，挖泥和清除基础土壤可以直接扣除，不再考虑使用，但在某些特殊情况下也可以部分利用。例如，在淮北大堤的加固和近期对沙ying河的治理中，审查要求使用清集甚至少量疏soil的土壤来填充池塘。因此，除了清理开挖土壤中的土壤外，是否还有旧路堤（大坝）土壤，建筑基坑开挖土壤等都可以使用。回填需要通过综合分析和设计需求规范来确定。在计算上述可用土壤工程量时，一般是根据地质断面的上，下界面计算土方量。注意计算：计算人员通常不会考虑可用和不可用土壤层之间的混淆和其他问题。他们仅查看上部和下部界面以计算土地占用的体积。这样的计算将导致许多严重的后果。例如，平衡后，弃土和土壤的数量减少了，过渡层很难区分哪些是可用土壤和哪些是非可用土壤。南水北调工程的高层工程不能使用过渡层建筑材料。因此，在计算可用的土壤工程量时应减去过渡层土壤的数量。
根据南水北调工程的现场开挖，过渡层是根据上下土料地址分布和勘探条件预留的。通常认为过渡层的厚度为30至50 cm，这部分工程量被认为是不可用的土壤。在南水北调工程中，部分回填土壤需要的石材不超过20％。如果河道开挖土层中掺有局部卵石夹层，而卵石夹层的体积不超过总体积的20％，则可以使用垂直采矿法。如有必要，在开挖和卸载过程中预先开挖卵石夹层，以彻底混合土和卵石，以增加可用的土方量。
一般来说，在使用开挖方时，是指开挖的自然方，在计算填土和利用方时，有必要将固结系数和运输损失系数考虑为实部。 ，根据水利状况。建设工程预算定额（食水总〔2012〕116号），自然平方压缩系数为0.85，可作为一般土石方工程转换的参考。在大量的土石方工程施工中，为保证可用体积计算的准确性，应在完全条件下根据土料的物理力学参数计算压实系数的值。地质数据，通常是填充部分的土壤材料。满足设计干体积密度和压实度的要求，可以根据每个土壤区域的不同土壤材料采样实验获得土壤材料的自然干体积密度。每个土壤区域的自然干容重与设计干容重之比为倍数。系数。每个土壤区域的可用面积是根据折叠系数和每个土壤区域的储量计算的。土料的运行运输损耗因子为1.05至1.1。
3挖掘可利用性的使用
挖掘可利用性的原则是最大程度地减少次要逆转工作量并使用最短距离。二次冲销的数量与项目的组织和协调以及部门的数量有关。二次逆转的数量会影响对土方工程和临时土地面积的投资。从促进土方平衡的角度来看，运河的分割应尽可能小，以减少或避免二次倒转的数量。从项目进度的考虑，更多的细分更有利于派遣更多的运营团队，因此二次交通量应从施工期，施工组织等因素综合考虑。
根据上述计算得出的可分割可用性，结合现场操作团队的数量，优先考虑从可用最少的运河中进行挖掘。第一挖掘部分的数量等于进入队伍的数量，并且第一挖掘部分应该分开。将是第一个开挖段的可用侧临时存在于临时填土区中。在第一部分开挖完成后，开始第二批相邻部分的开挖，第二批开挖的可用面直接填充到第一批开挖部分中，然后对其余部分进行开挖和回填按此顺序。
4借用和借用土地规划
从可用量中扣除填埋工程的总量后，便是借来的土壤。借来的土壤数量通常用自然土地来表示。为了转换真实方和自然方，借入土壤量的计算应充分考虑运输损失因子和过量因子。
确定土方量后，可以计算借入面积的面积。取土面积的计算应考虑取土深度，取土坡度，地表腐殖质土地，施工运输渠道以及施工干扰等影响因素。另外，在考虑土壤区域中的土壤材料层之后，应根据设计要求考虑诸如土壤材料中粘土含量的物理性质。根据满足要求的土壤层厚度确定土壤深度。当挖掘机使用的土壤深度大于4m时，通常需要对其进行分层和挖掘，从而提高了借入土壤的单价。通常，当将土壤深挖到一定深度时，应采取地下水位或日照措施，并大大提高土壤材料的单价。因此，有必要综合考虑地下水位，施工机械和施工方法对土壤面积的影响，多方案成本分析，并以尽可能低的成本确定借款区域。
完成借用面积的计算后，可以进行征地工作，在征地过程中应优先考虑土壤的性质和运输距离。南水北调中线中的回县段为东西走向。它位于太行山前平原，沿航道的区域多为卵石土。借款地点主要位于海峡的南岸。选择当地耕地，清理表土并堆放起来并加以保护。根据国家政策，为了保护耕地，应尽量减少征地数量。取土后，取土可以作为弃土，具有取土，排渣的功能。当土壤变质时，应充分考虑材料的性质及其对复耕后土壤强度的影响。首先，应将地面强度低的弃土填充到取土坑的下层。如果弃土的石材含量高，则不具有防渗性和保水性。可以降低性能，以吸收土壤材料并将其覆盖在土壤上，作为防渗和防水层。
5结论
随着项目的进行，施工环境可能会发生变化，开挖的土壤材料的性质可能与地质调查不一致，并且土方应及时计算。工程量的变化，要做好土方平衡的动态控制，及时调整开挖，弃土，取土计划，为工程的顺利进行打下基础。
