关于如何进行建筑场地平整？

在丘陵和山区地带，建筑场地往往处在凹凸不平的自然地貌上，开工之前必须挖高填低，将场地平整。在场地平整前，先要确定场地设计标高，计算挖、填土方工程量，确定土方平衡调配方案，然后根据工程规模、施工期限、土的性质及现有机械设备条件，选择土方施工机械，拟订施工方案。

（一）确定场地设计标高

场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理确定场地的设计标高，对减少土方量、节约土方运输费用、加快施工进度等都有重要的意义。选择场地设计标高时应考虑以下因素：

（1）满足生产工艺和运输的要求；

（2）尽量利用地形，使场内挖填平衡，以减少土方运输费用；

（3）有一定泄水坡度（≥2‰），满足排水要求；

（4）考虑最高洪水位的影响。

场地平整土方量的计算方法，通常有方格网法和断面法两种。当场地地形较为平坦时，宜采用方格网法；当场地地形起伏较大、断面不规则时，宜采用断面法。

采用方格网法计算时，方格边长一般取10m、20m、30m、40m 等。根据每个方格角点的自然地面标高和设计标高，算出相应的角点挖填高度，然后计算出每一个方格的土方量，并算出场地边坡的土方量，这样即可求得整个场地的填、挖土方量。其具体步骤如下。

1.初步确定场地设计标高

首先将场地的地形图根据要求的精度划分成边长为10～40m 的方格网，如图1-2 所示。在各方格左上角逐一标出其角点的编号；然后求出各方格角点的地面标高，标于各方格的左下角；地形平坦时，可根据地形图上相邻两等高线的标高，用插入法求得；地形起伏较大或无地形图时，可在地面用木桩打好方格网，然后用仪器直接测出。

按照场地内土方在平整前及平整后相等的原则，场地设计标高可按下式计算：

图1-2　场地设计标高计算示意图

1—等高线；2—自然地面；3—设计标高平面；4—自然地面与设计标高平面的交线（零线）

式中　H1——一个方格仅有的角点标高；

H2——两个方格共有的角点标高；

H3——三个方格共有的角点标高；

H4——四个方格共有的角点标高；

n——方格的个数。

2.场地设计标高的调整

按式（1-6）所计算的设计标高H0为理论值，实际上还需要考虑以下因素进行调整：

（1）土的可松性影响。考虑土的可松性后，场地设计标高应调整为

（2）借土或弃土的影响。

（3）泄水坡度的影响。

（二）划分挖方区和填方区

1.确定各方格角点的施工高度

各方格角点的施工高度（挖或填的高度），可按下式计算：

式中　hn——角点的施工高度；以“＋”为填，“－”为挖；

Hn——角点的设计标高；

H——角点的自然地面标高。

2.确定零线

方格网中施工高度为零的点叫零点。零点可以采用插值法进行计算。例如，A、B 两个角点的施工高度分别为h1和h2，则零点距A 点的距离X1＝h1×边长/（h1＋h2），其中h1和h2用绝对值代入，用直线将各零点相连即得零线。零线是挖方区和填方区的分隔线。

（三）计算方格土方工程量

场地各方格土方量的计算，一般有下述四种类型，可采用四角棱柱体的体积计算方法。

1.全挖全填方格

方格四个角点全部为填方（或挖方），如图1-3所示，其土方量为

式中　V——挖方或填方的体积（m3）；a——方格的边长（m）；

h1、h2、h3、h4——方格角点挖填方高度（m）。

2.两挖两填方格

方格的相邻两角点为挖方，另两角点为填方时，如图1-4所示，其挖方部分的土方量为

填方部分的土方量为

图1-3　全挖全填方格

图1-4　两挖两填方格

3.三挖一填（三填一挖）方格

方格的三个角点为挖方，另一个角点为填方，或者相反时，如图1-5所示，其填方部分土方量为

挖方部分土方量为

4.一挖一填方格

方格的一个角点为挖方，相对的角点为填方，另两个角点为零点时，如图1-6所示，其挖（填）方土方量为

图1-5　三挖一填（三填一挖）方格

图1-6　一挖一填方格

必须指出，以上计算公式是根据平均中断面的近似公式推导而得，当方格中地形不平时，误差较大。但此法计算简单，目前用人工计算土方量时多用此法。为提高计算精度，也可将方格网按等高线走向再画成三角棱柱体进行计算，此法计算工作量太大，一般适宜用电子计算机计算土方量。

（四）土方调配

1.土方调配的步骤

（1）划分调配区。调配区的划分应力求遵循挖填平衡、运距最短、费用最省的原则，同时考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。划分调配区应注意：

1）调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调，满足工程施工顺序和分期施工的要求，使近期施工和后期利用相结合。

2）调配区的大小，应考虑土方及运输机械的技术性能，使其功能得到充分发挥。例如，调配区的长度应大于或等于机械的铲土长度；调配区的面积最好与施工段的大小相适应。

3）调配区的范围应与计算土方量用的方格网相协调，通常可由若干个方格网组成一个调配区。

4）从经济效益出发，考虑就近借土或就近弃土区均可作为一个独立的调配区。

5）调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，避免土方重复开挖。

（2）确定平均运距。挖方区土方重心至填方区重心的距离，叫平均运距。取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别求出各区土方的重心位置，即

式中　X0、Y0——挖或填方调配区的重心坐标；

V——每个方格的土方量；

x、y——每个方格的重心坐标。

重心求出后，则标于相应的调配图上，用比例尺量出每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：

式中　L——挖、填方区之间的平均运距；

XOT、YOT——填方区的重心坐标；

XOW、YOW——挖方区的重心坐标；

（3）确定土方施工单价。当采用汽车或专用运土工具运土时，调配区之间的运土单价，可根据预算定额确定；当采用多种机械施工时，确定土方的施工单价比较复杂，不仅是单机核算问题，还要考虑运填配套机械的施工单价，从而确定一个综合单价。(www.zuozong.com)

2.确定最优调配方案

根据每对调配区的平均运距，绘制多个调配方案，比较不同方案的总运输量，以总量最小者为最优调配方案。

3.绘制土方调配图

在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距。如图1-7 所示，箭线上方为土方量（m3），箭线下方为运距（m）。W 为挖方，T 为填方。图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡。

（五）场地平整施工准备

土方开挖前需做好下列主要准备工作。

1.场地清理

场地清理包括拆除房屋、古墓，拆迁或改建通信、电力线路、上下水道以及其他建筑物，迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等工作。

2.排除地面水

地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。

应尽量利用自然地形来设置排水沟，将水直接排至场外，或流向低洼处再用水泵抽走。主排水沟最好设置在施工区域的边缘或道路的两旁，其横断面和纵向坡度应根据最大流量确定。一般排水沟的横断面不小于0.5m×0.5m，纵向坡度一般不小于3‰。平坦地区如排水困难，其纵向坡度不应小于2‰，沼泽地区可减至1‰。在场地平整过程中，要注意排水沟保持畅通。

3.测量放线

边线、方格网线及零线的水平位置由经纬仪确定，木桩（钢桩、混凝土桩等）固定，然后用白石灰撒出控制线；各角点的施工标高由水准仪确定并标定在木桩（钢桩、混凝土桩等）上，由标定位置向上、向下引测；长度尺寸由钢尺量取。通常采用回测或闭合回路来消除测量误差。场地平整时若要确定实际网格边长，应将边长尺寸换算成坡面斜长。

4.修筑临时设施

修筑道路、供水、供电设施，临时住宿及办公房屋，加工棚等。

（六）土方机械化施工

1.推土机

推土机是场地平整工程土方施工的主要机械之一。图1-8所示是油压操纵的T-180型推土机外形图。油压操纵推土板的推土机除了可以升调推土板外，还可调整推土板的角度，因此具有更大的灵活性。

图1-7　土方调配图

图1-8　T-180型推土机外形图

推土机是集铲、运、平、填于一身的综合性机械，由于其操纵灵活，运转方便，所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用较广。其多用于场地清理和平整、开挖深度1.5m 内的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。推土机可以推挖一至三类土，经济运距为100m 以内，60m 时效率最高。

推土机的生产率主要取决于推土刀推移土的体积及切土、推土、回程等工作的循环时间。为了提高推土机的生产率，可采取下坡推土、并列推土、多刀送土和利用前次推土的槽形推土等方法来提高推土效率，缩短推土时间和减少土的失散。

（1）下坡推土：在斜坡上推土机顺下坡方向切土与推运[图1-9（a）]可以提高生产率，但坡度不宜超过15°，以免后退时爬坡困难。下坡推土也可与其他推土方法结合使用。

（2）并列推土：用2～3推土机并列作业[图1-9（b）]，铲刀相距15～30cm，可减少土的散失，提高生产率。一般采用两机并列推土可增加堆土量15%～30%，采用三机并列可增大推土量30%～40%。平均运距不宜超过50～75m。

图1-9　推土机推土方法

（a）下坡推土；（b）并列推土

（3）多刀送土：在硬质土中，切土深度不大，可将土先堆积在一处，然后集中推送到卸土区。这样可以有效地提高推土的效率，缩短运土时间。但堆积距离不宜大于30m，推土高度以2m 内为宜。

（4）槽形推土：推土机重复在一条作业线上切土和推土，地面逐渐形成一条浅槽，在槽中推运土可减少土的散失，可增加10%～30%的推运土量。槽的深度在1m 左右为宜，土埂宽约50cm。当推出多条槽后，再将土梗推入槽中运出。当推土层较厚，运距较远时，采用此法较为适宜。

2.铲运机

铲运机能综合完成挖土、运土、平土、填土、压实等工作，对行驶道路要求较低，操作灵活，运转方便，生产率高。

铲运机适用于含水率不大于27%的一至四类土，运距800m 以内，大面积场地平整，开挖大基坑、沟槽，填筑路基、堤坝等。不适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用。

铲运机得开行路线有环行、“8”字形、椭圆形等，如图1-10所示。

为提高铲运机的生产效率，常采用的施工方法如下：

（1）下坡铲土法：坡度以50°～70°为宜。

（2）跨铲法：预留土埂，间隔铲土以减少土外散损失。

（3）助铲法：在较坚硬的土层中用推土机助铲，并可兼做松土、平整工作。

（4）交错铲土法。

（5）双联铲运法。

3.单斗挖土机

单斗挖土机在土方工程中应用较广，种类很多。按其行走装置，分为履带式和轮胎式两类；按其工作装置，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等（图1-11）。因反铲、拉铲、抓铲这三种类型的挖土机与正铲挖土机类似，所以下面着重讲正铲挖土机。

正铲挖土机外形如图1-11（a）所示。正铲挖土机的特点是“向前向上，强制切土”。其挖掘能力大，生产率高，适用于开挖停机面以上的一至三类土，与运土汽车配合能完成整个挖运任务。由于挖掘面在停机面的前上方，所以正铲挖土机适用于开挖大型的低地下水水位的且排水通畅的基坑及土丘等。根据挖土机的开挖路线与运输工具的相对位置不同，其开挖方式可分为正向挖土、侧向卸土和正向挖土、后方卸土两种。

图1-10　铲运机开行路线

图1-11　单斗挖掘机

（a）正铲；（b）反铲；（c）拉铲；（d）抓铲

（1）正向挖土、侧向卸土。挖土机沿前进方向挖土，运输工具停在侧面装土。采用这种作业方式，挖土机卸土时动臂回转角度小，运输工具行驶方便，生产率高，使用广泛。

（2）正向挖土、后方卸土。挖土机沿前进方向挖土，运输工具停在挖土机身后装土。这种作业方式所开挖的工作面较大，但挖土机卸土时动臂回转角大，生产率低，运输车辆要倒车开入，一般只宜用来开挖工作面较狭小且较深的基坑。

4.装载机

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等做轻度铲挖作业。装载机可以完成如下工作：

（1）挖掘作业。使用车辆停车或前进，插铲斗于砂土、岩石等堆积物，装载铲进的作业。

（2）装载作业（搬运工程方式）。将砂土、岩石、矿石等物倒入卡车、货车、集装箱的作业，可选用高效率的方法进行。

（3）卸载作业。往汽车或货场倾卸物料时，应将动臂提升到使铲斗（前倾到最大倾斜角位置）碰不到车厢和料堆为止，铲斗前倾卸载。

（4）整地作业。利用铲斗前尖和底面所成角度，可以进行撒土、平整、打基础等整地作业。整地作业务必使车辆后退而进行。

（5）填平作业。将铲斗作为推土刮板用时，可以进行填平作业。

5.土方挖运机械的选择

土方挖运机械的选择，通常先根据工程特点和技术条件提出几种可行方案，然后进行技术经济比较，一般可选用土方单价最小的机械。选择要点如下：

（1）当地形起伏坡度在20°以内，挖填平整土方的面积较大，土的含水率适当，平均运距短（一般在1km 以内）时，采用铲运机较为合适。如果土质坚硬或冬季冻土层厚度超过100～150mm 时，必须由其他机械辅助翻松再铲运。当一般土的含水率大于25%，或坚硬的黏土含水率超过30%，铲运机要陷车，必须使水疏干后再施工。

（2）地形起伏较大的丘陵地带，一般挖土高度在3m 以上，运输距离超过1km，工程量较大且又集中时，可采用下述三种方式进行挖土和运土：

1）正铲挖土机配合自卸汽车进行施工，并在弃土区配备推土机平整土堆。选择铲斗容量时，应考虑到土质情况、工程量和工作面高度。当开挖普通土，集中工程量在1.5万m3以下时，可采用0.5m3的铲斗；当开挖集中工程量为1.5万～5万m3时，以选用1.0m3的铲斗为宜，此时，普通土和硬土都能开挖。

2）用推土机将土推入漏斗，并用自卸汽车在漏斗下接土并运走。该法适用于挖土层厚度在5～6m 以上的地段。漏斗上口尺寸为3m 左右，宽3.5m 的框架支承。其位置应选择在挖土段的较低处，并预先挖平。漏斗左右及后侧土壁应予支撑，使用推土汽车，效率很高。

3）用推土机预先把土推成一堆，用装载机把土装到汽车上运走，效率也很高。

6.压实机

常见的压实机械主要包括：

（1）冲击式压实机械，如蛙式打夯机、内燃打夯机等。

（2）碾压式压实机械。

1）自行式碾压压实机械，主要用于土方、砾石、碎石的回填压实及沥青混凝土路面的施工，如光轮压路机、轮胎压路机。

2）牵引式碾压压实机械，如光面碾、羊足碾。

（3）振动压实机械，其中，手扶平板式主要用于小面积的地基夯实；振动压路机主要用于工程量大的大型土方工程。