土石方工程施工包含哪些？包含开挖、运输与填筑三大核心环节

一、引言

土石方工程是土木工程建设中的基础性环节，涉及土壤与岩石的开挖、运输、填筑与压实等一系列作业，对工程的整体质量、进度与成本具有决定性影响。其施工内容广泛，从大型水利枢纽到道路桥梁，从公共建筑地基到场地平整，均离不开土石方工程的实施。一个施工控制良好的土石方工程不仅能完成拟建项目的场地平整，为建筑物的基础开工创造条件，还有助于实现整个场地的土石方平衡调配和竖向标高控制。本文将以工程实践为基础，详细解析土石方工程所包含的具体施工内容。

二、核心施工内容解析

土石方工程的施工体系主要由三大核心部分组成：土石方开挖、土石方运输以及土石方填筑与压实。

（一）土石方开挖

开挖是土石方工程的起始步骤，根据地质条件和材料性质，主要分为土方开挖和石方开挖两大类。

1.
土方（含卵石）开挖：此项作业主要针对土壤、砂卵石等非岩石地层。施工时需根据工程的地质结构、地形地貌和水文地质情况，制定合理的开挖方案。通常采用的施工方法为“沿等高线自上而下、分段、分层依次进行”。永久性边坡与临时性边坡需采用不同的坡度设计，例如永久边坡可能采用1:2或1:2.5的坡度，而临时边坡则可能更陡，如1:0.75。对于高差较大的开挖面，需按规定设置宽度不小于2米的马道，以确保边坡的长期稳定。常用的施工机械包括1m3至2m3的反铲挖掘机，渣料则多用载重汽车进行运输。

2.
石方开挖：当工程基础位于岩层上时，则需要进行石方开挖，此过程常涉及爆破作业。例如，在某水电站厂房和溢流坝基础的施工中，由于地基为含铁质石英砂岩，需进行爆破开挖，总爆破方量达到10485m3。爆破施工是土石方工程中的关键技术难点之一，尤其在开挖深度近20米的集水井等关键部位。石方开挖需编制专项爆破方案，精确计算装药量，并采取严格的防护与减震措施，以控制飞石、震动冲击波等对周边环境与构筑物的影响。

（二）施工运输与调配

开挖后的土石方需要被运输至指定地点，用于填筑或作为弃渣处理。高效的运输系统是保证工期与控制成本的关键。

1.
施工道路布置：为提高运输效率，需规划并修建专门的施工道路，并派专人负责维护，确保道路畅通。在施工过程中，需采取必要的环保措施，例如在气候干燥时为防止扬尘污染进行定期洒水；在道路两侧砌筑排水沟，并在出水口设置沉沙池，以防止泥沙随暴雨径流冲往下游影响水质。对于因道路施工造成的开挖面，需砌筑挡渣墙或采用种植草皮等方式进行护坡，并在工程完工后尽力恢复原有植被。

2.
土石方平衡：在项目层面，进行精确的土石方平衡计算至关重要。理想状态下，应力求项目内的挖方量与填方量基本相等，以减少外运或外购土石方的成本。有工程实践表明，通过精细规划，可以实现“挖方101.10万m3，填方101.10万m3，土石方平衡，无弃方”的目标。这涉及到对整个场地开挖土石方进行科学的平衡调配。

（三）土石方填筑与压实

填筑与压实是形成稳定工程地基或路基的关键工序。

1.
填筑材料选择：填筑材料需符合设计要求，可能包括开挖产生的合格土料、石料，或外购的特定材料。例如，在场地具备的条件下，土石方工程可为后期种植土回填储备资源。填筑需分层进行，每层铺设厚度需严格控制在规范允许范围内。

2.
分层碾压：填筑后的土石方必须经过压实才能达到设计所需的密实度和承载力。碾压作业需使用合适的机械设备，如压路机，并按照确定的碾压遍数、行驶速度和碾压方式进行，确保压实度满足规范要求。例如，大型公共建筑土石方工程和道路路基土石方工程均包含平整及分层碾压的工序。

（四）辅助工程施工

为确保主体工程的顺利进行，一系列辅助工程不可或缺。

1.
施工排水与降水：在开挖或填筑过程中，尤其在雨季或地下水位较高的地区，必须实施有效的施工排水与降水措施。这包括在坡顶线外挖掘截水沟，引导地表水流，以及在基坑内设置排水沟和集水井，采用水泵进行抽排，保持作业面的干燥。

2.
边坡支护与生态保护：对于开挖形成的高陡边坡或不稳定边坡，需采取支护措施，如喷锚护壁等。同时，施工过程中的生态保护日益受到重视，具体措施包括植被恢复、设置沉沙池和挡渣墙等。

3.
施工测量与放线：精准的测量是土石方工程的灵魂。这包括楼层放线，使用线坠和经纬仪等工具确定轴线和高程，以及抄平工作，例如在剪力墙上标记结构控制线和高程点，为后续施工提供基准。

三、施工组织与管理要点

土石方工程的顺利实施依赖于周密的施工组织与严格的管理。

1.
施工顺序确定：施工顺序的确立需符合基本的工艺及构造要求。例如，必须遵循“支模板后方可浇筑混凝土”这样的逻辑关系，合理安排各分项工程的先后与搭接，对于保证质量、安全施工和缩短工期至关重要。

2.
资质与人员要求：承担土石方工程施工的企业需具备相应资质。例如，一级资质标准要求企业近5年承担过2项以上100万立方米或5项以上50万立方米土石方工程施工，且工程质量合格。同时，对企业经理、总工程师等技术管理人员的工作经历和职称也有明确规定。

3.
机械装备配置：企业需具备与施工规模相匹配的机械设备。一级资质标准要求企业拥有的挖、铲、推、运等机械设备的总机械装备功率达到1万千瓦以上。合理的机械组合与调度能极大提升施工效率。

四、总结与展望

综上所述，土石方工程施工是一个涵盖土石方开挖、运输、填筑与压实三大核心环节，并辅以施工排水、边坡支护、生态保护及精确测量等辅助工程的综合性体系。每一个环节都紧密相连，技术要求严苛，且都直接关系到工程的成败。从最初的场地平整，到为建筑物奠定坚实基础的基坑开挖，再到实现土石方平衡的精细调配，其在工程建设中的基础性地位不可撼动。随着施工技术与环保要求的不断提高，未来的土石方工程将更加注重精细化施工、绿色施工与智能化管理，以实现更高效、更环保、更安全的建设目标。