王超，单树人
（陕煤集团榆林化学有限责任公司，陕西榆林719000）
摘要：大型煤化工厂区往往占地面积大，根据行业性质，大型煤化工项目往往布置在偏远，人烟稀少的地区。而土方平衡就是进场后的第一项工作，该项工作影响整个平面布置、竖向、运输等。对后期企业发展、项目建设效益影响深远，本文从大型煤化工厂区特点，重点对沙土土方平衡设计和管理进行阐述。
关键词：大型煤化工；土方平衡；一次土方；工程管理
1 引言
根据国家发改委、工信部曾发布《现代煤化工产业创新发展布局方案》，规划布局的四个现代煤化工产业示范区分别为内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东、新疆准东。我国富煤、贫油、少气的能源资源禀赋，决定了我国能源结构在可预见的未来仍将以煤为主，发展煤化工符合我国能源资源特点，有利于优化能源结构。故煤化工在我国化工行业的地位不言而喻。
土方平整工作作为进场施工的第一项工作，其对项目后期建设影响较大，故其设计的合理性尤为重要。本论文从大型厂区土方平衡设计和施工管理要点两个方面进行探讨，全面对大型化工厂区土方平衡设计及施工要点进行分析探讨。
大型化工厂区一次土方往往是政府或建设方为加快项目建设进度，在项目基础设计未完成前所进行的土方场平。其设计往往与基础设计存在一定的偏差，从而基础设计完成后，会产生二次土方。本文中所述土方场平即一次土方。
2 设计要点
2.1 边界及接入
作为设计的输入条件，一般设计前必须确定好设计边界。应充分了解当地行政规定，确定好边界为净用地线或者退让线等，一般以净用地线为边界，即围墙与净用地界线之间部分考虑在设计范围内。必要时尚需考虑净用地界线至周边道路等的范围土方平整。另外作为影响整个厂区标高重要因素，即外部接入需重点考虑。大型厂区往往伴随着大体量的物流运输，特别在存在铁路运输时，需重点考虑铁路的接入对整个厂区标高的影响，充分调研。另外周边管网的接入也是影响土方场平整体标高的重要因素。
2.2 地质地貌
地质地貌对土方场平设计影响主要体现在腐殖层清除，沙土松散系数等等。在初步勘察完成后，能从总体上对整个项目的地质情况进行判断，结合林地科研等资料，也能判断、计算腐殖层的工程量，这需要在施工前详细调研，方能准确估算其工程量。沙土松散系数作为计算土方的重要参数，在土方工程量动辄上百万方、上千万方的情况下，对土方平衡的影响也非常重要。经笔者测算，在压实度较大的情况下，沙土松散系数小于1.05，这是在该区域设计土方平整需重点关注的因素。
2.3 后续工程的影响
根据笔者经验，大型化工厂区根据其项目特点，进度作为重要的指标，在土方平整后，进行大面积的强夯地基预处理是又快又便宜的方案。强夯地基预处理时就提出一个夯沉量的问题。笔者所在的项目面积为560万平方米，夯沉量偏差1厘米，则影响5.6万方，故用试夯的方式确定夯沉量很有必要。同时，化工项目大型水池也对土方影响较大，本项目仅事故水池容积即27万方，按照三分之二埋于地下，即可产生土方18万方，所以大型水池所产生的土方应进行估算。竖向及绿化的影响，根据经验，沙土按照-0.3-0.5m考虑比较合适，同时在办公区、生活区等也应该考虑换土所产生的多余土方。笔者所在区域经调研，植草需换填0.3-0.4m，种树需换填0.4-0.5m，随着树木的增大亦应增大换填深度。
2.4 周边情况
主要考虑缺方和弃方。缺方时土从何来，多方时如何弃方。笔者所在项目若按照场地与四周边界平齐，需要从周边调运200万至300万方土，对工程造价影响较大。同时，若选择大体量弃方，需选择园区固废处理站，价格更高。若有临近工程正在施工，可综合考虑。一般土方工程作为项目建设的第一个工程，受制于林地手续，所以拿到林地手续第一时间即开工，与其他项目结合的可能性较小。综合上述，即应充分考察该区域周边情况地风险，建议按照缺方考虑，偏差建议控制在合理范围以内。
2.5 压实系数
压实系数是影响土方场平设计的重要因素，其间接影响到松散系数的确定。而压实系数也是影响后期项目建设的关键因素。对于沙土，压实系数尤为关键。根据笔者所在工地的经验，压实系数达到0.93比较困难，需多次反复使用重能量机械进行碾压才能达到要求。
2.6 标段划分
土方场平设计完成后，为加快工程进度，建设方往往要求划分标段，标段划分应尽量遵循同一标段土方平衡、同一标段内运输路线畅通同时尽量结合挖填零线进行标段划分。同时，标段划分应考虑与外界的连接，避免土方调配经过其他标段，减少协调难度。
3 工程管理要点
3.1 土方调配
土方调配作为大型土方平整工程不可避免的一项工作，在土方调配过程中一定要坚持“实时监测，及时纠偏”。故在施工过程中引入无人机对场区进行航测，利用软件对图像进行加工处理，提取高程坐标，进行分析，保证土方调配准确。
3.2 运输路线
应充分考虑挖填平衡线，即零线，尽量沿零线布置运输道路，但不应完全遵循零线，同时需重点考虑运距。规划好运输主干道，方能保证后期土方运输的合理。在铺筑临时道路前，应对场区及周边的筑路材料进行调研，建议就地取材以降低工程造价。笔者所在项目在修筑临时道路期间，充分利用“保德组红土”筑路，大大降低了建设成本。
3.3 压实控制
在沙土地区，若想保证压实系数，必须保证足够的水，故在施工中重点控制其洒水车至关重要。如上面所述，压实系数达到0.93比较困难，需多次反复使用重能量机械进行碾压才能达到要求，这对后续地基处理影响较大。特别对水平阻力的影响比较明显。在压实质量控制过程中，制定科学的检查制度，制定完备的检验计划，配备足够的检验设备至关重要。
3.4 深坑区域控制
深坑区域是重点质量控制区域，也是容易出质量问题的区域。引入无人机对该区域进行航测，能有效对质量进行控制。目前，一般的无人机即能将高差控制在20厘米以内，这对大面积的土方平整质量控制是有重要意义的。即根据施工机械定额，测算出填方高度，无人机每天对重点区域进行航测，对数据进行处理，以此分析填方高度，确保填方区施工质量。
3.5土方调配与纠偏
土方调配是土方工程的关键，应遵循优先在标段内部调配，减少跨标段调配。土方工程在实施前应制定检验程序，即检查实际施工与设计之间的偏差。笔者所在项目在土方工程施工过程中即通过无人机航测加RTK测绘对已施工的工程量进行核算，分析偏差因素，得出松散系数偏大，从而加强测绘力度，及时调整部分区域坡度，以达到最终土方平衡，这个平衡应是一个动态的平衡过程。这也是设计和施工在土方工程中相互结合统一的体现。
4 总结
基于大型煤化工项目特点，设计是龙头，做好设计必须从上述方面入手，方能准确控制。同时工程管理作为具体实施管理，其重要性对后期的项目建设质量影响深远。两者在具体地实施过程中又相互印证、相互影响，这也要求必须加强土方工程的管理质量。但传统的“以点成面”模拟存在其天然缺陷，不能高质量的反映地形，这一致命缺陷引起的误差必须通过过程管理来克服。目前激光扫描仪、无人机等技术的发展正在深刻的影响土方计算，对于大面积、大体量的土方计算中，激光扫描仪、无人机有其天然优势，其采集数据手段相比传统测量有极大的优势，这也能深度提高设计质量，从而减少误差。
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