土方平衡

土方平衡工作是決定進度計劃、征地、運輸方案等工作的重要一環(huán)，所以不可以輕視。但多年的水工工作中，土方平衡僅停留在“方格法”算土方量的水平上，多年未有進步，更未對土方平衡做出明確定義，導(dǎo)致土方平衡工作僅憑各施工單位技術(shù)人員的經(jīng)驗進行調(diào)整。土方平衡的錯誤計算有時能夠?qū)е骂~外支付將近100%~150%的工程造價，才能竣工，因此要用專門的算法來進行計算。

三項平衡

三項平衡分別是土方平衡、征地平衡、以及運距平衡，三項平衡的最終目的是結(jié)合土方、征地、運距三項進行平衡，得到性價比最高的可實施方案。土方平衡即為以計算每段渠道土方余缺量為目的的平衡計算；運距平衡是將土方運輸距離控制在中短距離內(nèi)，減少長距離運輸次數(shù)，從而降低運輸成本；征地平衡為結(jié)合運距平衡及征地價格、場地可用深度對各取土場、棄土場征地量從新分配總余缺量，從而減少征地面積，達到降低成本的目的。

三項平衡算法程序化的意義

三項平衡工作涉及面廣，如果僅按常規(guī)算法得到的余缺值，因考慮因素少、而無法指導(dǎo)施工，也無法同施工及進度跟進，因此算后的數(shù)據(jù)多為無效數(shù)據(jù)，易造成前期多征臨時用地，后期遠運距運輸，施工成本大大增加。

但三項平衡涉及因素過多，所有因素一并考慮必然導(dǎo)致算法混亂，因此首要工作應(yīng)是理清思路，建立三項平衡算法程序。三項平衡工作應(yīng)分為27個步驟，5次大平衡，只有遵循這27個步驟，5次大平衡才能計算出最佳與實際土方成本。

土方無論構(gòu)成如何復(fù)雜，均可分為四類：優(yōu)質(zhì)土、一般土以及棄土、復(fù)墾土。分為優(yōu)質(zhì)土、一般土、棄土、復(fù)墾土考慮的原因是考慮到施工性質(zhì)不同，這樣可以靈活調(diào)整，而不受土質(zhì)構(gòu)成制約。

優(yōu)質(zhì)土即為可用于一切部位回填、筑堤的黃土等；

一般土即為只能用于少數(shù)部位的弱膨脹土；棄土為不可用土如強膨脹土；

復(fù)墾土為表層種植用土，用于復(fù)墾棄土場表層。部分工程弱膨脹土可用于少數(shù)部位施工，若設(shè)計要求不能用弱膨脹土，則歸入棄土考慮；此外，為了降低三項平衡難度，復(fù)墾土先計入棄土考慮。

步驟

1、渠道斷面數(shù)據(jù)統(tǒng)計；

2、建筑物、不可遷移障礙物統(tǒng)計；

3、取土場數(shù)據(jù)統(tǒng)計，算出最大供土量；

4、棄土場數(shù)據(jù)統(tǒng)計，算出最大容土量；

5、從新切割渠道段；

6、一次平衡：切割段內(nèi)余缺平衡；

7、二次平衡：優(yōu)質(zhì)土補一般土平衡，形成新切割段余缺值；

8、二次平衡：優(yōu)質(zhì)土余值變棄土平衡，形成新切割段余缺值；

9、二次平衡：一般土余值補棄土平衡，形成新切割段余缺值；

10、三次平衡：計算各切割段優(yōu)質(zhì)土缺值由各取土場運抵的每方綜合成本，選定綜合成本最低取土場；

11、三次平衡：確認(rèn)取土場優(yōu)質(zhì)土供土范圍內(nèi)優(yōu)質(zhì)土總余缺值；

12、 三次平衡：當(dāng)取土場供應(yīng)段缺值時，從取土場兩端中的第二綜合成本價格最低端縮小供土范圍，周邊取土場補足，不計渠內(nèi)自產(chǎn)土，直到供應(yīng)段內(nèi)余缺平衡；

13、三次平衡終衡：取土場及渠內(nèi)優(yōu)質(zhì)土運輸分配，同時細(xì)部調(diào)整到最佳；

14、運輸分配算法；

15、計算各取土場所需征地面積，該征地面積為最優(yōu)方案；

16、四次平衡：取土場棄渣問題說明，確定各取土場容納棄土范圍并進行沖減范圍內(nèi)棄土值，形成新棄土分布情況；

17、四次平衡：棄土場問題；

18、四次平衡：計算各切割段棄土值運至各棄土場的每方綜合成本，選定綜合成本最低棄土場；

19、四次平衡：確認(rèn)棄土場容土范圍內(nèi)總余缺值；

20、四次平衡：當(dāng)棄土場容土段余值時，從棄土場兩端中的第二綜合成本價格最低端縮小容土范圍，周邊棄土場補足，直到容土段內(nèi)余缺平衡；

21、四次平衡終衡：渠內(nèi)棄土運輸分配，同時細(xì)部調(diào)整到最佳；

22、計算各棄土場所需征地面積，該征地面積為最優(yōu)方案；

23、四次終衡：棄土場復(fù)墾土平衡；

24、五次平衡：取土場、棄渣場進行運距平衡、運輸分配，得到優(yōu)質(zhì)土、棄土、復(fù)墾土最佳運輸分配方案；

25、確認(rèn)需二次倒運的切割段；

26、計算成本；

27、隨施工對三項平衡進行調(diào)整的方法。 2100433B

土方平衡就是通過‘土方平衡圖’計算出場內(nèi)高處需要挖出的土方量和低處需要填進的土方量，就知道計劃外運進、出的土方量。這就是場內(nèi)平衡工作。在計劃基礎(chǔ)開挖施工時，盡量減少外運進、出的土方量的工作，不僅關(guān)系土方費用，而且對現(xiàn)場平面布置有很大的影響。

原則

土方的平衡與調(diào)配原則如下：

(1)挖方與填方基本達到平衡，減少重復(fù)倒運。

(2)挖(填)方量與運距的乘積之和盡可能為最小，即總土方運輸量或運輸費用最小。

(3)在較大面積土地平整時應(yīng)考慮田塊內(nèi)土方平衡與全區(qū)土方平衡調(diào)配相協(xié)調(diào)，避免只顧局部平衡，造成全局失衡。

(4)調(diào)配應(yīng)與田間道路、溝渠、水工建筑物的施工用土方量相結(jié)合。這樣可以減少土方填挖運輸工程費用。

(5)選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運輸路線、施工順序，避免土方運輸出現(xiàn)對流和交叉現(xiàn)象。 2100433B

由于土壤的可松性，天然密實土挖出來后體積將擴大（稱為最初松散），將這部分土轉(zhuǎn)到填方區(qū)壓實時，壓實后的體積也比最初天然密實土的體積要大（稱為最后松散），因此挖方體積=填方體積并不意味著土方平衡，考慮到外運棄土量以及內(nèi)運埋土量（包括建筑基槽開挖土方量等），土方平衡計算更加復(fù)雜 。