南水北調應急供水工程渠道棄土變更投資控制

李春強，方向陽，趙軒正

（1.河北省水利工程局，河北 石家莊 050021；2.河北省南水北調工程建設管理局，河北 石家莊 050035）

0 引言

南水北調中線京石段應急供水工程渠道標段的棄土在招標和初步設計階段，是將多余棄土就近堆高3 m，進行復墾。 在征遷進入實施階段后，發現原有堆高3 m 進行復墾方案難以實施，經項目法人單位及參建各方多次開會研究，決定將開挖棄土變更為棄至總干渠附近的棄土坑內。 結合渠道標段發生棄土和投資控制的實際情況，從多個角度分析了棄土變更投資控制的要點，提出了對類似工程進行投資控制和合同管理的建議。

1 工程概況

南水北調中線京石段應急供水工程（總干渠古運河～冀京界段）位于太行山東麓與華北平原的接壤地帶，從石家莊市新華區的古運河樞紐開始，沿京廣鐵路西側蜿蜒北上，經過石家莊市的新華區、正定、新樂以及保定市的定州、曲陽、唐縣、順平、滿城、徐水、易縣、淶水和涿州，于涿州市西疃村北過拒馬河中支后進入北京市， 地形總體呈西高東低之勢，地表多被第四系地層覆蓋。 干渠總長227.391 km，其中渠道長度201.047 km， 建筑物長度26.344 km，共有各類建筑物443 座。 渠道以挖方段居多，兼有半挖半填和全填方段。渠道為梯形斷面，設計流量50～220m3／s，設計底寬7～24m，設計水深3.8～6.0m，土渠邊坡系數為2～3，石渠邊坡系數為0.7～1.0，設計縱坡為1／16000～1／30000。 建筑物主要由大型交叉建筑物、隧洞、左岸排水建筑物、渠渠交叉建筑物、控制性建筑物、交通橋、生產橋及鐵路橋八部分組成。

南水北調中線京石段應急供水工程共計63 個施工標段，由于古運河暗渠、滹沱河倒虹吸、唐河倒虹吸、漕河段、釜山隧洞工程項目等已開工建設，不在本次棄土棄渣運距增加變更范圍內，因此本次變更共涉及52 個標段。 根據招標階段的工程量統計，土方開挖8 065×104m3（自然方）， 土方回填3 581×104m3（壓實方），石方開挖1 403×104m3（自然方），石碴回填4×104m3（壓實方）。

2 渠道棄土工程變更原因

在初步設計和招標階段，挖方土料除用于渠道的筑堤回填外，多余土料均棄置總干渠兩岸的棄土區，按運距暫1km 或1.5km、就近堆高3m 考慮，進行復墾，并按臨時用地處理。 征地拆遷進入實施階段（即進入施工階段）后，基層部門反映，棄土就近堆高3m 難以復墾， 特別是當棄土含有砂卵石或石碴時，更難以復墾。 如果完全按照原設計方案，征用棄土臨時用地，當地群眾難以接受。 同時，根據設計單位完成的土石方平衡報告分析，棄土中76%為石方或不利于耕作的卵石土或砂土，剩余的24%利于耕作的壤土中，由于其位于渠道沿線，且分布不均勻，常常是有石方或不利于耕作的卵石土、砂土的地方，基本上沒有剩余的壤土，導致這些地方復墾有較大的困難。

在項目法人單位多次開會研究及現場查勘的基礎上，本著保護農民群眾利益、節約土地資源、保障工程順利建設的原則，決定將多余棄土變更為盡量棄置總干渠附近的土坑內，并委托設計單位完善工程變更手續。

3 渠道棄土工程變更投資控制的關鍵因素

影響棄土工程變更費用的因素主要是棄土工程量和工程單價。 確定棄土工程量的主要依據原始地形地貌的測量、渠道斷面設計尺寸、筑堤土和不可用筑堤土料的地質分界；而工程單價高低主要與定額消耗量、材料價格、運距的遠近以及所選用的機械組合有關。 筆者對影響棄土工程變更費用的主要因素進行分析， 并結合工程投資控制的實際經驗，總結出節約投資的控制方法。

3.1 渠道工程地質條件變化分析與控制投資方法的確定

渠道工程在初步設計和招標設計階段，在小型建筑物部位和渠道所在斷面上均做了地質勘察工作。 工程實施時，設計單位要求的筑堤土設計指標為：粘粒含量15%～30%，塑性指數為7～20[1]。隨著工程實施后渠道斷面的逐步揭露，地質人員發現工程地質情況較招標給定的地質斷面發生了比較大的變化，鉆孔勘察“一孔之見”的局限性一覽無余，絕大部分斷面的筑堤土減少， 其他地方土量增加，從而造成了棄土工程量的增加。 特別是在個別靠近市區拆遷工廠較近的區段，出現了大量的污染土和淤泥質土，這些都造成了棄土工程量的增加和筑堤土料的減少。 為充分利用渠道開挖土料，節約建設資金，確定了如下從工程地質的角度控制投資方法。

（1）結合規范和工程實際，微調設計指標。

針對渠道探坑開挖取樣試驗指標，設計單位結合相應規范要求和工程實際，調整筑堤土技術指標為粘粒含量10%～30%、塑性指數為7～20。

（2） 由參建3 方地質工程師共同進行地質鑒定。

隨著渠道斷面的開挖， 由監理地質工程師、設計地質工程師以及施工單位的地質工程師現場進行地質鑒定，并結合現場取樣（主要是進行土工試驗，確定粘粒含量和塑性指數）共同確定干渠地質變化情況，確定是筑堤土還是其他土，并做好現場簽證和必要的錄像拍照工作。

（3）利用計算機技術準確計算工程量。

利用CAD 等制圖軟件，通過監理和設計地質工程師一起確定的筑堤土和其他土的分界線，標注在標準的地質斷面圖和剖面圖上。 按照工程測量規范和土方工程工程量計算規則的要求，計算出筑堤土和其他土的工程量，參與土方平衡的計算，從而得出棄土工程量。

3.2 棄土施工方案的分析與確定

1）棄土施工方案應遵守事先報批的原則。

棄土工程變更是南水北調應急段工程增加投資比較大的變更，其施工前的施工組織方案必須按照施工規范和合同文件的有關要求報經監理工程師批準，必要時還應組織專家會審，以保證施工組織方案中的棄土方案得以優化， 達到節約投資和保護環境的目的[2]。

2）渠道渠段劃分應遵守地質變化分布均勻且渠段最短的原則。

每個渠道標段都具有一定的長度，同時渠道距離所征用棄土場的距離一般不會太遠，所以在考慮棄土的運距時，渠道標段的長度是不能忽略的，不能作為一個點來考慮。 為準確計量棄土的合理運距，需要把渠道標段劃分為渠段，其劃分的原則有兩點：（1）渠段是運距計量的最小單元，渠段的中心是運距計算的起點。 只有一個渠段的地質變化基本在同一高程上，渠段棄土的中心才能和其重心吻合，達到準確計量運距的目的，否則，棄土工程量的中心與其重心偏差較大，會出現多計或少計的問題。 （2）渠段的分段越短越好，因為越短，渠段就越接近一個點，運距的計量就越精確。 當然，為了減少計算的繁瑣和工作量，南水北調工程棄土方案渠段的劃分一般以500～1000m 為宜。

（3）棄土施工時應遵循先近后遠、盡量避免交叉運輸原則。

每個渠段的長度確定后，根據地質勘察情況和設計開挖尺寸，能計算出其棄土量。 而棄土場給定后，根據原始地形測量資料，能求出其容量。 渠段開挖后，棄土首先運到距離其最近的棄土場，最近的棄土場棄滿（達到其容量）后再考慮棄往次近的棄土場，盡量避免交叉運輸增加運距的現象。 當然，交叉運輸的現象也是局部存在的，這種情況主要是因征遷原因，最近的棄土場還沒有交付使用，而本渠段已經開工，不得不運往次近或較遠的棄土場。 這種情況非常特殊，需要監理單位和建設單位根據棄土場的整體征遷進度和工程進度需要嚴格把關，然后批準實施。

3.3 土方挖填平衡與工程量的分析與確定

土方挖填平衡是投資控制過程中即專業又細致的一個環節，需要準確定義以下概念。

（1）總開挖量。 指渠段內渠道、左岸排水、橋梁等所有構筑物或建筑物的土方開挖量之和。

（2）筑堤土開挖量。指粘粒含量在10%～30%、塑性指數在7～20 的符合設計要求的土料的開挖量之和。

（3）其他土開挖量。 指除筑堤土以外的所有其他土方開挖量之和。

（4）筑堤土回填量。 根據渠段筑堤或構筑物回填設計尺寸，將粘粒含量在10%～30%、塑性指數在7～20 的土方回填壓實方折算成自然方后的回填量之和。

（5）其他土回填量。 除渠堤或構筑物（粘粒含量在10～30%、塑性指數在7～20）回填以外的所有構筑物的土方回填量之和。

（6）筑堤土借入量。 渠段筑堤土開挖量用于本渠段筑堤不足時，從相鄰渠段或取土場的調入的土料方量之和。

（7）筑堤土借出量。 渠段筑堤土開挖量用于本渠段筑堤富余時，調出的土料方量之和。

（8）棄土量。 指渠段內的總開挖量用于回填和借出后的不可利用的土料方量。

根據上述概念劃分和在確定的渠段列出土方平衡匯總表格，對應的渠段列出土方平衡明細表格。當渠段內有建筑物或構筑物時，要單獨列出平衡表格。 土方平衡明細表格和建筑物或構筑物的明細表格，作為土方平衡匯總表格的子平衡，要做到數據前后呼應，其最終的目的是為了得出渠段和該標段的總的棄土量。 經過邏輯推算，渠段的棄土總量計算方式如下：

渠段的棄土總量=總開挖量－筑堤土回填量－其他土回填量－筑堤土借出量+筑堤土借入量

從而能準確計算出了分渠段和整個標段的棄土量。

3.4 棄土運輸距離的分析與確定

渠段劃分的合理為運距的確定奠定了基礎，根據施工現場實際情況，分渠段運距表示如下：

渠段運距=渠段的中心至最近場內主干道運輸距離（a）+場內主干道運輸距離（b）+場內主干道距棄土場的最近出口至棄土場的進口距離 （c）+棄土場的進口至棄土場中心的距離（d）

式中：a 按左右堤外坡角的距離的一半計算；b按渠段樁號相減進行計算，若渠段內運輸需繞行建筑物的距離，則繞行建筑物的距離需有建設、監理、設計、施工四方簽認；c 以建設、監理、設計、施工四方簽證為依據；d 根據棄土場的實測平面圖計算，平面圖需由監理工程師審核簽認。

3.5 棄土運輸增運單價的分析與確定

棄土運輸增運價格的確定相對容易一些，一般情況下是參照投標水平或定額水平測算出渠段總運距的單價，扣減原合同給定運距的單價，就是渠段增運的單價。 不過，在投資控制過程中還要注意以下兩點。

（1）要充分發揮投標價格競爭的作用，對投標單價取費（一般均低于編規取費）進行合理的利用，以節約投資。

（2） 距建筑物5km 以外的零星材料費不再計取[3]。

4 結論與建議

加強設計階段的投資控制，是整個工程投資控制的主要和關鍵階段。 在設計階段要進行準確而詳細的工程地質勘察，盡量減少因地質變化而造成的棄土工程量增加，同時，在前期勘察中，設計方案要確定棄土場的位置， 使建設單位能夠及時征用，以減少因棄土場未及時提交而造成交叉運輸、增加運距現象。 根據工程實際和渠道結構，優化設計指標，本工程渠道筑堤回填的指標為粘粒含量在10%～30%， 這個指標是否可以根據建筑物或構筑物發揮的功能不同（比如左堤有防洪功能，右堤沒有），在保證工程安全和壽命的基礎上將設計指標適當降低，以減少了棄土和取土工程量，節約投資。

[1] DL/T5129-2001. 碾壓式土石壩施工規范[S].

[2] 陳紀倫. 水利水電工程施工合同和招標文件示范文本（GF-2000-0208）[M]. 北京:中國水利水電出版社，2005.

[3] 宋崇麗. 水利建筑工程預算定額[M]. 鄭州:黃河水利出版社,2002.