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摘要:大型山地建設項目在規劃時,豎向設計方案對后期工程建設的成本起決定性作用,做好場地豎向設計對于降低工程成本、加快建設進度具有重要的意義。本文立足于分析豎向設計與建設活動的因果關聯,研究豎向設計對建設成本的影響,并提出基于豎向設計的成本控制方法。
關鍵詞:山地規劃豎向設計成本控制
隨著國家大力發展基礎建設,城市中平坦優質的土地越來越緊缺,山區、丘陵等地帶逐漸開始成為大型建設項目的新地點。在規模較大的山地型項目規劃中,建設用地的自然地貌通常與建設要求相去甚遠,需要通過一系列地形改造來滿足建設要求。而場地豎向設計可以確定建設項目土地利用、建筑形式、市政配套的總體方向,是項目地形改造、建筑施工以及后續的地質防護成本控制的基本出發點。在國內一些大型山地項目建設中,常會出現以下現象:土方開挖嚴重不平衡,土石方大量堆置或從外引進,造成重復作業及資金浪費;臺地標高未依山就勢進行設計,原始地貌改造難度大,甚至需要借助爆破進行開挖;豎向設計不考慮建設難度,大量精力和財力花費在基礎處理上;前期臺地建設力求簡便,不考慮后期防護工程的難度及成本,建設總造價不降反升。豎向設計中諸如此類的問題往往是相互關聯的,實踐中難免會顧此失彼。因此,在大型山地建設項目中,通過優化豎向設計來進行成本控制的研究十分必要。
1豎向設計對工程建設成本的影響作用分析
1.1土方的挖填及調配方案
山地型建設場地地形復雜,土方的開挖與回填難以達到完全平衡,這就要在施工難度、成本與功能三者之間做出權衡。場地平整方案主要包括土方平衡計算及土方調配兩個方面,其中土方平衡計算對工程投資具有重要影響,其計算模型的選擇直接影響到工程造價的控制。在土方平衡工程中,除基本的挖、填工序外,還存在著土方的運輸、儲存、二次倒運、以及棄置或購買。在滿足建設場地使用功能的基礎條件上,設計標高的選擇直接決定了挖方與填方、土方的運輸及倒運、挖方有余情況下的土方棄置、填方不足或不合乎回填要求情況下的土方購買等各種成本。
1.2基礎的設計及處理形式
豎向設計方案一旦確定建筑單體位置及標高,建筑基底的地形形態以及土質情況也可因此框定。若設計標高低于持力層標高,一般不需要進行特殊的基礎處理,僅需要進行土方開挖;若設計標高高于持力層標高,則意味著基礎超深,需要綜合考慮超深及土質等情況,進行基礎處理,同時會造成建設成本的增加。如某高校豎向規劃中,將學生公寓設計為臺地建設,其中有兩棟樓的設計標高遠遠低于持力層標高,但因路網及市政規劃已成定局,只能按設計高度施工,土方開挖時發現此處地質堅硬必須進行爆破處理,在爆破后,由于爆破精度較差,又造成了基礎的超深,僅此一項就耗用百萬資金。由此可見,豎向設計在單體建設成本控制方面起著非常重要的作用。
1.3地質防護工程形式的選擇
對于山地建設,其自然地形比較復雜、自然坡度也較大,當豎向設計采用臺階式進行布置時,邊坡一般采用擋土墻或護坡進行維護,根據豎向設計形式、道路坡度、設計標高等影響因素,設置擋墻或護坡的位置、類別、高度和長度,同時兼顧美觀和適用性的要求。防護對于土建投資有很大的影響,設置擋土墻或護坡時,基礎建設的土方量可能會減少,但其工程費用往往會增加,所以防護工程的設置對于土方工程量及工程造價的影響不容忽視。
2基于豎向設計進行建設成本控制
2.1做好前期土地勘測
大型山地建設項目,由于其規劃存在一定的復雜性,要想在后期建設中節約成本,必須要從其規劃設計源頭著手。豎向設計與規劃設計、總平面布置之間存在著密切的聯系并相互作用,詳細的土地測繪與勘察資料,可以為總平面圖及豎向設計提供良好的設計基礎。很多大型建設項目編寫修建性詳細規劃所依據的地形與地質資料基本來自于政府,其勘測程度大都粗略,不能真實的反映地塊的細節屬性。實踐表明,在此基礎上確立的建筑規劃與排布會給后期的豎向設計帶來諸多麻煩,如建筑定位之處位于山體中部,土方量巨大且不易于邊坡處理;建筑定位于土地地質軟弱部位,開挖至持力層后基礎超深嚴重;地質為堅硬巖石體,需要進行爆破才能達到施工要求等。因此,對于山地型建設工程的修建性詳細規劃,需要在規劃前先進行土地的網格點測繪,并選擇性的進行初步勘察,以此調節總圖中建筑、道路、綠化的布局,將建筑擬建位置盡量避開地質復雜之處。相比于日后的建設成本節約,前期所投資的測繪與初勘費用可謂微乎其微。
2.2做好土方調配方案
豎向設計應考慮整個規劃場地以及分期、分區的的填、挖方量的基本平衡,并注意將土壤松散系數、壓實系數,以及建筑物基槽余土量等因素一并考慮,編制詳細可行的土方調配方案。土方調配的大體原則為:就近調配,保證最短運距;避免土方的二次倒運,節約土方填挖成本;石方開挖耗費大量人工及成本,盡量減少或避免石方開挖;當填方區域內有擬建地下工程時,可預留此區域土方,待地下工程竣工后再進行回填,避免重復填挖,節約施工成本。土方調配方案的計算可借助計算機應用軟件來實現。
2.3充分利用自然地形
山地建設項目修建性詳細規劃中,為了充分利用土地,不可避免的會出現沿山地建設的單體建筑。豎向設計中應充分利用地形地貌,合理的選擇豎向設計形式,進行階梯式建設的建筑布局。一般情況下,盡量將建筑物長軸沿著等高線平行布置;對于坡度變化較大的地形,可結合建筑單體設計將某一建筑物設置成臺階或斜坡布局;有地下工程的建、構筑物可利用洼地建設,以此可減少土石方工程量及建筑物的基礎工程量,降低土建工程造價。
2.4減小防護工程量
在豎向設計中應綜合分析各種相互聯系、相互制約的因素,如豎向規劃在控制土石方挖填造價的同時,可能會造成邊坡處理工程量與成本的增加,如依山就勢的臺地建設,可降低土方開挖量,當隨之增多的是擋土墻或護坡的工程量,并且其造價與土方開挖相比更高。因此,在豎向設計中,應盡量保留穩定的自然邊坡,在保證整個場地的使用性能的條件下,減少邊坡處理工程量,降低人工擋墻高度,進一步減少土方的開挖工程、擋墻工程和護坡工程,以此控制防護工程造價,節省投資。
3結語
綜上所述,大型山地項目建設中,做好場地豎向設計對于降低工程成本、加快建設進度具有重要的意義。山地建設項目從建設前期開始就應充分考慮場地豎向規劃對后期建設將帶來的成本影響,在地形的利用與改造設計的同時,預測豎向設計方案在建設實施過程中將產生的各種矛盾與問題,從場地的使用功能與建設成本的綜合角度,進行豎向設計的方案論證,并選擇價值度最高的豎向設計方案。
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作者:朱廣萍 單位:新疆師范大學