影响场地平整标高设定的几个子要素

影响场地平整标高设定的几个子要素

摘要：竖向设计是场地总体设计的重要组成部分，本文通过对土方平整阶段影响场地竖向设计中几个子要素的概念分析，确立其在竖向设计中对标高确定的影响，以便更充分、更准确地把握场地设计。

关键词：土方平整；松散系数；压实系数；填方边坡；挖方边坡

竖向设计是场地总体设计的重要组成部分，土方平整是竖向设计工作的一项关键步骤。要经济合理地确定建设场地的标高，是一个综合考虑多种因素，反复协商沟通调整的过程。影响因素众多，发挥作用各异，在不同性质、不同地域，这些因素表现的影响力有很大的不同，往往这些制约因素具有一票否决权，其中某一因素很大程度地决定了场地平整后的设计标高，如：江河海洪水位最高洪水位高程；地下水位限制了场地的挖方深度；排水出口的标高一般低于场地平整标高；恶劣地质不容许大填大挖，存在安全隐患；建筑高度的制约，影响场地标高的确定；场地与外界交通衔接高程；坡度影响高程确定；重点景观部位对场地局部高程有特殊要求；国防军用电缆、国家输油管线等，不允许深挖、大填大挖；弃土余土都增加成本，争取填挖量最小，尽量平衡。

有些项目防洪防潮设计成为场地标高确定的主要因素，投入了大量的设计力量；而另外有些项目由于有航空限高要求，要满足预定的建筑容量，场地平整产生巨大的土石方工程量，增加巨额成本；本文不讨论几大因素的具体影响，仅就场地平整阶段几个容易被忽视的子要素展开描述。

一、场地平整过程中几个子要素的概念

1.松散系数与压实系数

场地平整填挖过程中，土方工程量计算时，不仅要计算出土的天然挖方体积、所需的天然填方体积，还需要进行土方量平衡，将挖出来的土弥补填方。由于土壤的可松性，天然密实土挖出来后体积将扩大（称为最初松散），将这部分土转到填方区压实时，压实后的体积也比最初天然密实土的体积要大（称为最后松散），因此挖方体积=填方体积并不意味着土方平衡，考虑到外运弃土量以及内运埋土量（包括建筑基槽开挖土方量等），土方平衡计算更加复杂。

1)松散系数：

最初松散系数K1 = V2 / V1

（可从有关规范中查询到，对于普通土，取值1.2—1.3）

最后松散系数K2 = V3 / V1

（可从有关规范中查询到，对于普通土，取值1.03—1.04）

V1 ——土在天然密实状态下的体积；

V2 ——土经开挖后的松散体积（虚方）；

V3 ——土经回填压实后的体积；

一般K1和K2都大于1，且K1 >K2

2)压实系数：

土方压实后体积与压实前体积之比。根据压实概念，压实系数可以由最初松散系数与最终松散系数求出：

压实系数

Ky = V3 / V2 = K2 / K1 （一般Ky都小于1）

强调一个容易混淆的问题，天然密实未挖出来的土方量为实土方量，挖出来装车的土方量为虚土方量，回填后压实的土方量为压实土方量，这三个概念一定要区分开来。

虚土方量=实土方量*最初松散系数

压实土方量=实土方量*最后松散系数

虚土方量>压实土方量>实土方量

建议土方平衡计算中，在设计层面只采用实土方量和压实土方量，规避虚土方量概念，否则会使大家感觉数据混乱，无从比较。只有在现场土方调运，与施工单位计算运输量时，再换算成虚土方量，统计运输成本。

2.场地平整的余土

项目实施过程中会产生各种余土，主要有建筑基础、地下室、路槽、地下管线管沟、埋地构筑物护坡挡墙等，这些土方在建筑物和道路施工之前都未显现，但对我们确定场地的最终标高有实实在在的影响，土方计算和竖向设计不能不予考虑；在前期没有施工图只有概念设计阶段，只能按照经验值予以估算，初定粗略的平土标高，随着设计的逐步深入，数据的趋于精确，微调竖向设计，逐渐达到接近合理的标高设计值，这是一个循环逼近的过程。

下面对这几类余土，给出一些近似的估算方式，供大家在规划设计中参考。

1）建筑物基础的余方量估算公式:

V1=K1*A1

V1---基础余方量（m3）;

K1---基础余方系数（见下表）；

A1---建筑占地面积（m2）;

建筑基础余方量参数

名称基础余方系数（K1）（m3/m2）备注

车间重型（有大型机床设备）0.3~0.5 建筑场地为软弱地基时基础余方系数应乘以1.2~1.2倍

轻型0.2~0.3

居住建筑0.2~0.3

公共建筑0.2~0.3

仓库0.2~0.3

2）地下室的土方量估算公式：

V2=K2*n1*V1

V2---地下室挖方工程量（m3）;

K2---地下室挖方时的参数（包括垫层、放坡、室内外高差），一般取1.5~2.5，地下室位于填方量多的地段取下限，填方量少或挖方地段取上限；

n1---地下室面积与建筑物占地面积之比；

V1---基槽余方量（m3）;

3）道路路槽余方量的估算公式：(指平整场地后再做路槽)

V3=K3*F*h

V3---道路路槽挖方量（m3）;

K3---道路系数（见表四）;

h---拟设计路面结构层厚度（m ）;

4）管线地沟的余方量估算公式：

V4=K4*V3

V4---管线地沟的余方量（m3）;

K4---管线地沟系数（见下表）;

V3---道路路槽挖方量（m3）;

道路和管线的余方量系数

地形

项目平地自然地形坡度i（%）

5~10 10~15 15~20

道路系数（K3）0.08~0.12 0.15~0.20 0.20~0.25 >0.25

管线地沟系数（K4）有地沟0.15~0.12 0.12~0.10 0.10~0.05 <=0.05 无地沟0.40~0.30 0.3~0.20 0.20~0.08 <=0.08

3.场地平整中的各种换土

在实际工程中，建设场地的现状不良土壤不能满足建设工程的需要，需要外部优良土壤替换。例如地表的根植土、杂填土等不适合做建筑基础和道路基础，坟墓、窨井等需要回填，失陷性黄土、膨胀土局部替换，环境绿化时进入植物培养土等，这些土方工程量容易被忽略，项目前期策划时，应测量估算这部分土方量，纳入整体工程，减少竖向设计时标高设定的实际偏差。

4.边坡及挡土墙土方

场地平整过程中，在用地边界、台地分界线等有高差部位，均需采用放坡或挡土墙处理，不同的方式会产生不同的土方工程量，需要区别对待。

根据建设用地边界场地内外高差的不同，场地平整时会产生下列几种情况：