摘要：本文结合垃圾发电厂的工程实例，阐述了垃圾发电厂的竖向设计形式，对不同厂区的地形的充分利用，选择与之相适宜的合理的竖向布置形式。
关键词：垃圾发电厂；竖向设计；地形地貌；土石方优化
1 前言
生活垃圾的处理已成为城市建设的一大问题，垃圾发电厂的建立使这个问题得到了极大改善。垃圾发电厂因其生产性质和社会影响，选址多远离城区，厂址地形复杂。为了使垃圾电厂与厂外道路、排水系统、自然地形等相协调，需合理选择适宜的竖向布置形式，营造稳定的场地、减少土建费用，同时做到防洪防涝，场地排水畅通，最经济合理的石方量等。竖向设计的合理与否和垃圾电厂节约用地、基础投资、建设进度、安全生产、运营管理等有重大的影响，正确的选择竖向设计形式，充分利用地形，合理改造地势，是竖向设计最重要的目的，以确保经济合理的总图设计要求。
2 垃圾电厂竖向设计的技术分析
垃圾电厂进行竖向设计时，应对厂区所在区域进行场地分析。场地分析的重点是地形地貌、水文地质及交通分析等。地形地貌分析主要是确认地形高差、地形走势、地形特点等。需重点了解红线范围内植被、文物古迹、陡坎及墓地等分布；水文地质分析应结合地勘报告，了解土层或岩石层的分布情况、性质、走向、承载力等，同时应了解厂址区域地下水、设计重现期内洪水位、内涝水位、暴雨强度及汇水面积等情况；交通分析：了解厂址周边道路、铁路、水路等交通运输方式、通行能力、运输量、便捷程度、衔接高程等情况。
另外，现场踏勘也是地形分析重要的一部分。现场踏勘时应注意地形图反应是否与现场一致，有无地形图中未表示元素。现场踏勘可对现场形成一个客观的认识，对设计有至关重要的作用。
3 标高确定及土方优化
垃圾电厂厂区竖向布置，应在满足生成工艺要求，适应运输和装卸条件的基础上，充分利用地形，结合总平面布置，选择相适宜的竖向布置形式。
在垃圾电厂的竖向设计中，尤其应注意道路与卸料平台之间的衔接。一般情况下，卸料平台高度为7米（炉排炉垃圾电厂）和8米（硫化床垃圾电厂）两种。
另外，在确定厂区设计标高及计算土方量时，宜将基础荷载大、有强烈振动的建构物布置在挖方区域，反之则在填方区域，应避免同一幢建筑物布置在地基承载力相差悬殊的地基上，建筑长轴宜平行等高线布置，平土标高的确定需对竖向多次调整以求土石方工程量最经济合理，以确定合理的场地标高。
4 工程实例
竖向布置可分为三种形式：平坡式、台阶式、混合式。
1）平坡式
在自然地形坡度小于3%且厂区宽度不大时，宜采用平坡式布置。平坡式又可分为水平型、斜面型及混合型平坡式。
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厂址自然地形较为平缓，在竖向设计中，宜采用混合型的平坡式：体量较大的建构筑物采用水平型平坡式，体量小的采用斜面型平坡式。既方便排水也便于车辆通行。
2）台阶式
台阶式是指在厂区自然地形高差较大的情况下，根据工艺流程及运输要求，将场地设计成若干个台阶并以护坡或挡土墙相连而成。各主要台阶联接处有明显高差，一般在6米以下。
某垃圾发电厂原始地形为北低南高，自然标高约36~54米，结合生产需要、运输物流及土方工程量等因素，将生产联系较为密切的生产区及辅助生产区布置在同一台阶，标高48.20米。厂前区的办公及生活服务设施等布置在另一平台，标高为41.70米。
此竖向布置既满足了工艺的合理性又使土石方最优化，且汽机间、锅炉间等承载力较大的车间处于挖方区，地基较为稳定。
3）混合式
混合式是指同一场地内，某些地段采用平坡式，某些地段采用台阶式，混合式多用于自然地形高差较大地形较为复杂的厂区。
以某垃圾电厂为例，厂外道路由北往南经厂址西侧。北侧厂外道路标高约52.00米，道路由北往南一直爬坡至57.00米；红线范围内自然标高约55米~101米，西侧山脊高点约90米~101米，东侧山脊高点约85米，南侧山体在红线范围内的高点约90米，四周高，中间低洼，低洼区域标高约60米~70米。
为便于厂区道路的连接，场地设计标高宜接近厂外道路标高，但是场地自然高程极大，势必产生较大的挖方，厂区周边没有可堆放土石方的场地，需另辟一处堆土场以处理多余的挖方量，投资相应增加，因此，本工程土石方工程设计的原则是尽量做到土方填挖平衡，同时厂区竖向标高还能满足与厂外道路相衔接。
在本设计中厂区竖向宜采用混合式布置形式。即将厂前区布置在厂区西侧，靠近厂外道路的平坦地带，场地设计标高60.00米，满足与厂外道路的衔接，其余生产区域布置在另一平台，采用平坡式布置，标高约73.90米~74.50米。厂内道路由厂区东北角接入，以8%的极限坡度进入生产区域，当道路标高满足进入生产区域后继续爬坡至81.00米，通过栈桥衔接进入卸料平台，既合理的利用厂区现有地形作为上料栈桥，又减少投资及土方的开挖量。
经计算，该垃圾电厂的全厂总土方量为376525.2 m³，其中总挖方量为：201197.9m³（含基槽土方），因现场植被覆盖率较高，在土方施工中，将产生约21653.4m³腐殖土（按厂区红线面积0.3计算），实际可用作回填的挖方量为：179544.5m³；厂区填方量为175227.3m3，基本满足土方平衡的原则。
红线范围内设计场地与原有自然地形之间的高差采用护坡衔接，生活区与生产区域之间采用护坡及挡土墙相结合的形式连接。见上图。
5 结语
垃圾发电厂竖向设计是总图设计的重要环节之一，也是总图设计难点所在。设计人员需根据具体的工程项目、地形地貌、工艺运输和总平面布置，正确合理的进行竖向布置设计，使工程的总图设计达到最优。上述工程案例是对垃圾发电厂竖向设计在实际工程建设中的应用和总结。
论文作者:吴伟接,陈文勋,权龙杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：标高论文; 地形论文; 厂区论文; 垃圾论文; 土方论文; 电厂论文; 挖方论文; 《基层建设》2017年第28期论文;