场地平整的设计方法探讨

张晓帆

（重庆市设计院，重庆 400015）

改革开放以来，中国城市化进程明显加快，各地开辟了许多开发区。这些开发区处于未开发或欠开发区域，因此在道路管网建设前，需要进行场地平整。由于前期规划资料较为粗略，因此需要进行场地平整设计。该设计是对区域控制性详细规划的深化和补充，决定着开发区域的开发强度，开发成本，开发顺序等诸多因素。

本文根据设计工作的相关经验，以实际工作中的案例，对场地平整的设计内容及方法进行了初步探讨。

1 场地平整的设计内容

场地平整设计是将天然地面改造成工程开发建设所要求的设计平面。根据路网规划，结合业主对具体地块的使用要求，在充分研究现状地形及道路标高基础上，结合地块排水需要，对道路合围的场地进行地块划分设计、标高设计，并计算场地土石方，进行土石方调配，最后进行开发成本的估算等。

2 场地平整设计方法

确定场地设计标高的原则是:

（1）严格执行《城市用地竖向规划规范》（CJJ83-99）。

（2）根据场地用地性质及道路（已实施道路或规划道路）标高，合理考虑场地内的坡度以及场地标高，确保地块与相邻道路有效衔接。

（3）尽可能考虑土石方平衡原则，避免高填深挖，减少土石方和防护工程等工程量。

（4）场地综合坡度不宜过大，并满足场地雨污水排放的要求。

2.1 根据场地自然坡度不同，将地块形式划分为以下两种:

（1）斜坡法

当用地自然坡度小于5%时，宜采用斜坡法。斜坡法将周围路网道路标高作为控制标高，将原地面进行平场设计，平场后的地面为一斜面，场地坡度与道路坡度一致（图1）。

（2）台阶法

当用地自然坡度大于8%时，宜采用台阶法。台阶法就是将地块划分为大小不等的较小平台，平台之间设置小台阶。平台宽度在设置时主要考虑建筑物的形状、尺寸，一般控制在不小于100m，过窄不利于建筑物的布置；台阶高度在设置时主要考虑台阶稳定，以及通过合理调整台阶高度，达到土石方量最小和土石方平衡。台阶的高度一般控制为1.5～3m（见图2）。

图1 斜坡法示意

图2 台阶法示意

2.2 根据场地竖向标高确定与否，平场设计分成两种方式:

（1）土方计算

当场地路网竖向设计已经确定，即周围道路控制标高已经明确的情况下，则定义各点设计标高，直接进行 “土方计算”。

（2）土方优化

进行场地平整设计时，根据开发地块的使用情况对设计标高进行调整，这样就需要进行土方优化。进行土方优化时，程序会按照“该区域内土方量最小，且挖填方基本平衡”的原则给出一个最佳结果。土方优化后，土石方基本平衡、场平标高更能满足使用要求、排水更为顺畅。

在场平设计中，应该根据路网规划情况及业主用地要求，灵活运用上述几种方法，以便取得最好的效果。

3 土方计算的方法

土方量的计算目前常用的方法是方格网法。方格网法是将需要计算土方量的地块划分为方格网，分别计算各方格网的填挖方量，再进行地块汇总的方法。

方格网的大小可以调节，方案阶段可采用40mx40m，施工图阶段采用20mx20m，网格在设计过程中，采用先进的平场设计软件进行设计，软件可以对调入的地形图进行相应的处理，然后根据最小二乘法原理进行计算，确定某区域的最佳设计平面，使该区域内土方量最小，且挖填方基本平衡（图3）。

图3 方格网法示意

计算步骤如下:

①确定土方边界。

②绘制网格。

③网格处理。

④定义、计算方格网角点高程。

⑤计算土方量。

⑥土方优化。

⑦边坡计算。

⑧标高标注及土方标注。

⑨土方统计。

该方法适用于地形起伏不大，且地面坡度有规律，范围比较大的施工场地。其计算结果清楚，方便现场控制及核算工程量。

4 土石方调配

在反复进行土石方的计算和调整后，然后进行土石方调配。

土石方调配应遵循以下原则:

（1）应尽量达到挖、填平衡和运距最短的原则。

（2）土方调配应考虑近、远期施工相结合的原则。

（3）土方调配应采取分区与总平场区域相结合来考虑的原则。

（4）调配应依托先期建设的道路，由近及远，逐次推进。

（5）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响、一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。

（6）合理布置填、挖方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分的发挥。

图4 项目区位图

5 平场实例

下面以重庆西部现代物流园区平场工程为例简要介绍平场设计的内容和方法。

5.1 项目背景

重庆铁路物流基地位于重庆西部新城，在梁滩河与中梁山之间，紧邻重庆大学城与西永微电子产业园，主要依托位于园区内的重庆集装箱中心站，发展现代物流及相关产业，是重庆市委市政府重点打造的西部现代物流高地。重庆铁路集装箱节点站是全国18个集装箱中心站之一，其交通条件优越，有渝遂高速公路、外环高速和中环快速路与之衔接，主要提供集疏运、存储、配送、分拨和信息管理技术等物流服务。

5.2 项目意义

重庆作为我国西部唯一的直辖市，直辖10年来，随着国家西部大开发战略的深入进行，成渝综合配套改革试验区的设立以及“西三角”规划的编制，重庆正迎来新一轮的发展高峰期，迫切需要现代物流的支撑。在国家物流业振兴规划宏观政策支持下，重庆物流业发展的黄金时刻已经来临。

重庆西部现代物流园区平场工程的实施，有利于加快园区的基础设施建设，加速现代物流产业的发展，对把重庆打造成西部现代物流中心具有重要作用。

5.3 项目规模

该规划区主要位于重庆市沙坪坝区回龙坝镇及土主镇，中梁山、缙云山之间的重庆市西部新城东北部，东以中梁山四山管制线为界，南至规划西井干道，西止于规划的一纵线，北至西永组团隔离带南边界，用地南北长约10km，东西宽约2km，规划区总面积为10.76km2（图5）。

图5 项目规模图

5.4 自然条件

地形、地貌:规划区属浅丘地形，处于中梁山脉和缙云山脉之间，地形狭长，呈南北走向。辖区内丘陵较矮，规划区内海拔高度最高处310m，最低处234m，高度差较小，中北部有一条微微隆起的南北向山梁。

水系:梁滩河的两条支流在土主镇四塘村汇合，向北经物流基地西侧、北碚汇入嘉陵江，其中一条支流东西向横穿土主镇区，目前梁滩河污染严重，正在进行环境治理。梁滩河在中干线跨河大桥处100年一遇洪水位为180.59m。在现状中心站临时施工道路跨梁滩河位置 （王家桥附近）100年一遇洪水位为181.26m，50年一遇洪水位为181.01m。

图6 现状地貌

5.5 平场设计

5.5.1 控规标高分析

根据甲方提供的1∶500的地形图以及控规标高，将该区域进行了平场，发现场地内填挖方不能平衡:其中填方3122万m3，挖方2715万m3，填缺约407万m3。

由于控规标高部分设计不合理，造成总体填方量远大于挖方量，土石方不平衡，增加了外借等相关费用。

5.5.2 优化平场设计

（1）结合在建道路确定平场标高

为了实现该区域内土石方平衡，我们对道路控规标高进行了调整。但由于中心站北线以及北线延长段处于实施阶段，为了不影响工期，平场标高在该段采用已设计道路标高，周边地块标高与之进行衔接。

（2）结合编组站进行平场设计

充分考虑平场地块与铁路编组站场地标高的衔接，以保证编组站内部通道与相邻片区道路畅通。

（3）结合土地利用确定地块坡度

该区域集多式联运、配送、仓储、商贸交易及加工、物流增值服务、居住和公共服务等功能为一体。根据《城市用地竖向规划规范》（CJJ83—99）表4.0.4中提到城市主要建设用地适宜规划坡度如表1。

表1 结合土地利用确定地表坡度

本次设计在平场时充分考虑地块使用性质以及相应规范，地块横纵坡最大坡度不大于6%，并且不同时大于3%，较缓的坡度有利于地块尤其是工业及仓储地块的使用；最小坡度不小于0.3%，有利于地块排水。

（4）边坡处理

本次设计尽可能避免高填深挖，减少土石方和防护工程等工程量。

地块之间高差尽量控制在3m以内，采用错台处理。填方边坡采用1∶1.5放坡，挖方边坡采用1∶1放坡。

（5）特殊场地处理

通过现场踏勘，发现场地内有较多水田、鱼塘，根据现场情况采取排水、清淤、晾晒、掺灰、抛石挤压等措施进行处理。

（6）排水设计

结合平场后的标高，本次排水设计对原有雨水流向进行了优化，确保园区内地块雨水排水顺畅。由于平场后中干线沿线处于园区较低位置，因此园区大部分雨水管道需要通过中干线主排洪渠接入保龙水库或梁滩河。局部地块雨水在集中收集后，通过一纵线的雨水涵洞，排入下游的梁滩河。

管径小于等于d800的雨水管道采用双壁波纹管，管径大于d800且管顶覆土深度大于7.5m的雨水管道采用III级钢筋混凝土排水管，其余管径大于d800的雨水管道采用II级钢筋混凝土排水管。

（7）临时排水措施

因工程建设分阶段、分片区进行，在已平场片区与未实施片区之间可能形成的临时低洼地带，采取必要的临时排水措施，当地块为填方区时需设置临时管涵，挖方区时需设置截水沟，以保持排水的畅通，避免积水。

（8）设计成果

本次设计根据路网和地形图，采集基础数据，结合道路纵断面高程，确定地块平场坡度和标高，计算地块挖、填方量。

本次平场地块总面积10.76km2，其中挖方（考虑1.1松散系数）后约3333万m3，填方约2875万m3（未考虑清淤换填所需填方），清淤换填约360万m3，总的挖余98万m3。

采取就近原则进行土石方调配，考虑将一部分弃方运至在建中干线作为路基填料，剩余土石方运至梁滩河低洼处堆弃。

6 结语

（1）场地平整设计应该根据现场实际情况选择合适的设计方法，以取得合理的设计成果。

（2）土方调配应结合场地土方量、周边道路交通情况、业主开发顺序等因素，确定合理的土方调配线路。

（3）平整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障碍物，排除地面积水，铺筑临时道路等。

[1]文登国.场地平整的设计方法初探[J].城市道桥与防洪，2012（4）:263-265.

[2]潘庆林，潘琦.建筑场地平整土方量的优化计算[J].南京建筑工程学院学报（自然科学版），2002（2）:55-59.

[3]朱立冬.场地平整施工方案设计方法[J].武汉理工大学学报，2002(4).

[4]杨传然.土方工程量计算及场地土方调配探讨[J].科技传播，2011(11).