公路工程土石方調配及棄土場位置選擇、設計原則

關維超

（甘肅興隴交通工程監理有限責任公司，甘肅 蘭州730000）

近幾年內甘肅省地質災害頻繁發生，對省內多處國道省道都有不同程度的破壞，多地道路急需修復及部分大范圍改線建設。公路建設中土石方工程是影響工程造價的因素之一。

合理調配土石方及選擇棄土場都能直接影響土石方工程造價，通常情況下，舊路改建工程中路基土石方造價能占到建安工程預算的5%-15%，計價方指標是公路工程方案比選的重要指標之一。計價方的數量對公路工程的方案優劣比較參考參數依據參數之一，在調配過程中做到填挖平衡，路線上避免大填大挖，已挖作填可以直接的降低工程造價，土石方合理調配直接的降低了計價方數量。

土石方調配的目的是為確定計價土石方的數量和運量等。通過調配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，從路塹挖出的土石方，在經濟合理的調運條件下以挖作填，盡量減少路外借土和棄土，少占用耕地以求降低公路造價。

1 土石方調配計算的幾個概念

1.1 平均運距

土方調配的運距，是從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計算起見，這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算，稱平均距離。

1.2 免費運距

土、石方作業包括挖、裝、運、卸等工序，在某一特定距離內，只按土、石方數量計價而不計運費，這一特定的距離稱為免費運距。施工方法的不同，其免費運距也不同，如人工運輸的免費運距為20m,鏟運機運輸的免費運距為100-150m。在縱向調配時，當其平均運距超過定額規定的免費運距，應按其超運運距計算土石方運量。

1.3 經濟運距

填方用土來源，一是路上縱向調運，二是就近路外借土。一般情況用路塹挖方調去填筑距離較近的路堤還是比較經濟的。但如調運的距離過長，以至運價超過了在填方附近借土所需的費用時，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經濟。因此，采用“借”還是“調”，有個限度距離問題，這個限度距離既所謂“經濟運距”，其值按下式計算：

式中：B——借土單價（元/m3）；

T——遠運運費單價（元/m3·km）；

L——免費運距（km）。

經濟運距是確定借土或調運的界限，當調運距離小于經濟運距時，采取縱向調運是經濟的，反之，則可考慮就近借土。

1.4 計價土石方數量

在土石方計算與調配中，所有挖方均應予計價，但填方則應按土的來源決定是否計價，如是路外就近借土就應計價，如是移“挖”作“填”的縱向調配利用方，則不應再計價，否則形成雙重計價。即計價土石方數量為：

V計=V挖+V借；

式中：V計——計價土石方數量（m3）；

V挖——挖方數量（m3）；

V借——借方數量（m3）。

通過經濟運距的計算的距離，盡量確定取土場的位置，在預算中已降低了總的預算，棄土場也是公路工程中的必不可少的附屬工程，確定合理位置（合理運距內）也是降低預算的一個手段之一,在很多設計施工圖中棄土場往往是施工單位在施工棄土中得不到重視，亂堆亂棄，而引發后續業主大量的資金后期投入。在山區修建公路，亂堆亂棄，使得自然環境受到了嚴重的破壞，水源也遭到了破壞，擾亂了生態平衡，影響了周圍人民群眾的生產生活，嚴重的還會引發地質災害的發生。例如，2013年甘肅省施工的海石灣-崗子溝段二級公路的建設中，其中鐵合金-崗子溝段舊路改建工程此段全部在國家級連城自然保護區內施工，為避免保護區受到破壞，此段取棄土場全部移出保護區外施工。雖然增加了運距，造價也增加了很多，但是為甘肅省連城自然保護區極大的降低了施工帶來的危害。

棄土場位置的選擇應在運距合理的情況下，應盡量少占用耕地，在荒地中選擇；避免選擇在雨水匯流量大、沖刷嚴重的地方；選擇在肚大口小的山溝內，有利于布置防護工程與排水工程。近幾年內交通部提倡景觀路，生態路建設要求，也可在上山回頭彎道處填平地形，制造人工觀景臺。

圖1為肚大口小的山溝內，設置布置的隧道棄渣場

圖2為上山回頭彎道處布置的觀景平臺區

棄土場位置位置的選擇和設計是土方工程的一項重要的內容，因此，應合理慎重的選擇棄土場位置，并進行詳細的棄土、排水、防護設計，施工單位應按圖施工逐層壓實，并進行防護、排水和綠化施工工作。

棄土場應盡量選擇在洼地或谷地的底部，以達到自身穩定的狀況，避免出現單坡場地。特殊情況棄土場可以和高路堤或陡坡路堤結合設置，可達到路堤穩定和棄土場穩定的雙重效果。棄土場設計按地形一般可分為溝頭棄土、溝岔棄土、順溝棄土、填溝棄土和棄土填坑五種類型。

1）溝頭棄土場 一般位于主溝的最上游，但臨空面坡腳位置較高，遠在主溝道水位以上。

2）溝岔棄土場 具有上游匯水面積不大，坡面來水量較小的特點。

3）順溝棄土場 一般都不同程度的縮窄夠道進行段洪面，影響夠安全泄洪，這種方式盡量不采用，近年來甘肅地質災害頻發，這種方式不推薦使用。

4）填溝棄土場 利用棄土填充溝道，抬起溝底。

5）棄土填坑 棄土填坑、填河灘洼地及自然凹坑。

棄土場設置要求：

1）取棄土場位置的選擇，應由施工單位、設計單位及當地有關政府部門（國土局、環境保護局）共同配合，根據現場的實際情況選定，確定地點后，由設計單位就取棄土場進行設計及提出相關要求，在后期的施工過程中應由當地政府部門和業主部門及監理單位共同監督施工單位取土棄土，及工程完成后對取棄土場的地貌的復原及防護與排水設施的完善。

2）取棄土場位置應遠離路基范圍以外，不能影響路基穩定，不能只考慮取棄土方便，運距短。

3）棄土場應選擇在地質條件較好的低洼路段，無水流或或水流較小的支溝，避免在水源地、水庫上游設置棄土場，當必須設置時，應征得當地環保部門同意，切實做好防護、排水設施，避免對水體污染。

4）取棄土場應清除表層腐殖土、種植土，并集中堆放以備坡面綠化和復墾使用。

5）取棄土場周圍應設置完善的截、排水設施，將地表水引排至取棄土場外。

6）取棄土完成后，應對場地進行綠化或復墾、并對場地邊緣進行修整，盡量與周圍壞境相協調。

棄土場的施工方案的設計包括表土保護、土方調配、臨時排水、防護工程、場地壓實、后期的場地平整等相關內容，設計過程中應注意以下的內容：對施工注意事項如表土保護等內容具體說明。

2 結束語

公路建設中土石方工程是影響工程造價的重要因素，在土石方調配中明確合理的運距和調配的方式，結合路線經過地區的縱坡合理的調配土石方，在取棄土場的選擇要合理，按照棄土場的合理運距和設置要求，都能較好的控制工程總造價及工程質量。