场地平整绝非简单的推土铲平,它是为后续所有建设活动铺设坚实、稳定、合理“画布”的奠基性工作。其成功与否,直接关系到工程的整体质量、进度、成本乃至安全性。科学合理的场地平整并非率性而为,而是遵循一系列经过实践检验的核心原则,确保场地满足设计意图、功能需求并符合经济与环保要求。这些原则共同构成了场地平整工作的灵魂与骨架。
土方平衡原则
土方平衡是场地平整的首要经济与技术原则。其核心在于力求在场地内部实现挖方量与填方量的基本相等,即“挖填平衡”。这需要工程师在规划设计阶段进行精细的土方调配计算。通过详细的地形测量、精确的场地设计标高确定以及科学的土方量计算(如方格网法、断面法或DTM法),绘制出最优化的土方调配图,明确各区域的挖填关系及运土路线。
追求土方平衡具有多重显著效益。最直接的是大幅度减少土方的外运处置或外购回填成本,降低工程总投资。避免了因大规模弃土或取土带来的环境扰动和生态破坏,如占用农田、破坏植被、加剧水土流失等。据相关工程实践统计,成功的场内土方平衡可节约土方相关成本高达 20 %-30%。《建设工程工程量清单计价规范》等标准也明确鼓励和计算土方平衡措施费,体现了其重要性。实现绝对平衡往往困难,需结合场地实际,评估少量余土或缺土的合理处置方案。
排水控制原则
场地排水性能是平整工作的命脉。其核心目标是塑造合理的场地坡度与排水路径,确保地表水能迅速、有序地排除,避免积水浸泡地基、侵蚀边坡或影响施工及未来使用。设计时必须依据场地原有地形、汇水面积、区域降雨强度以及未来建筑物、道路的布局,进行科学的竖向设计。
具体实施中,需确保场地整体具有利于排水的坡度(通常不小于0.3%-0.5%),并结合设计设置必要的排水沟、截水沟、集水井等设施。在建筑物周边,散水坡的设置尤为关键,其坡度应大于场地整体坡度,迅速将屋面雨水引离基础。对于大型场地或地形复杂的区域,常需划分汇水分区,设计系统的雨水管网或渗透设施。忽视排水原则可能导致灾难性后果,如某工业厂房项目因初期场地平整未形成有效坡度,雨季时大面积积水,严重延误工期并增加了额外的地基处理费用。工程师需综合运用水文计算和地形塑造技术,保障场地“血脉”畅通。
分层压实原则
填方区域的压实质量是场地长期稳定的基石。该原则要求填土必须分层摊铺、分层压实,严格控制每层的虚铺厚度(通常不超过30cm,具体视压实机械能力而定)和压实遍数,以达到设计要求的压实度(通常≥0.93-0.95)或地基承载力标准。
严格的压实控制至关重要。它能有效消除填土中的大孔隙,大幅提高地基土的密实度、抗剪强度和承载力,减少未来建筑物或道路的不均匀沉降风险。充分压实能显著降低填土体的透水性,减少地下水渗透对地基的不利影响。压实过程必须选用合适的机械(如振动压路机、羊足碾、冲击夯等),并根据土料类型(粘性土、砂性土、碎石土等)调整最佳含水率范围进行碾压。施工中需同步进行压实度检测(如环刀法、灌砂法或核子密度仪),确保每一层都达到标准后方可进行下一层填筑。忽视分层压实或检测不到位,极易导致“橡皮土”或后期沉降,引发地面开裂、管道断裂等严重问题。
坡度控制原则
场地坡度设计需兼顾功能、安全与经济性。一方面,坡度需满足场地使用功能要求,如道路纵坡需符合车辆安全行驶标准(一般主干道≤6%,非机动车道≤3%),停车场坡度宜缓(通常0.5%-2%),而运动场则要求高度平整。边坡(无论是自然边坡还是填挖形成的边坡)坡度必须确保稳定安全,防止滑坡或崩塌事故发生。
坡度设计需基于详尽的岩土工程勘察报告。对于填方边坡,需考虑填料的物理力学性质及压实度;对于挖方边坡,则需评估原地层岩土性质、地质构造、地下水状况等。边坡坡度常需通过稳定性计算或依据相关规范(如《建筑边坡工程技术规范》)确定,必要时需采取挡土墙、格构梁、锚杆或植被护坡等支护措施。例如,在丘陵地区进行场地平整时,对高陡挖方边坡采用分级放坡并设置马道,是兼顾安全与成本的常见策略。合理的坡度控制是场地安全与功能实现的双重保障。
生态保护原则
现代场地平整日益强调与环境的和谐共生。首要任务是尽最大努力保护和利用珍贵的表层土壤(表土)。表土富含有机质和微生物,是生态恢复的基础。施工前应将规划填埋区域或无建筑区域内的优质表土有组织地剥离、集中堆放并加以保护,待场地平整完成后回铺至绿化区域或需复垦的土地上,显著提升植被恢复效果。
在此基础上,平整工作应尽可能减少对原地貌和水系的扰动。避免大挖大填,尊重原有地形走向,保护有价值的树木和植被。结合“海绵城市”理念,在场地平整阶段就考虑雨水管理,如利用微地形创造下凹绿地、渗透塘等,促进雨水自然下渗,减少地表径流和市政排水压力。例如,某大学校园扩建项目中,通过精心规划,剥离并再利用了数万立方米表土于校园绿化,同时结合原有洼地设计了景观蓄水湖,实现了功能与生态的双赢。将生态保护融入平整原则,是可持续发展的必然要求。
场地平整是一项融合了土方工程、岩土力学、环境科学与施工管理等多学科知识的系统性工作。科学遵循土方平衡、排水控制、分层压实、坡度控制及生态保护等核心原则,是确保场地获得良好工程特性(承载力、稳定性、排水性)和经济环保效益的根本保障。这些原则相互关联、相辅相成,共同构筑了安全、可靠、高效的建设基础。
展望未来,随着BIM(建筑信息模型)技术的发展,场地平整的规划设计将更加精细化、可视化,实现更优的土方平衡和竖向设计模拟。绿色平整工艺,如低碳施工机械的应用、建筑垃圾资源化利用于填方、智能化压实监控等,将获得更广泛的推广。持续深化对特殊土(如膨胀土、湿陷性黄土)平整处理技术的研究,以及对极端气候条件下场地排水与稳定性的应对策略,将是重要的研究方向。唯有坚持科学原则并不断创新,方能筑就更加坚实、绿色、可持续的建设基石。