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摘要:
一、背景
项目厂址位于偏远的山地丘陵地带,带来了项目基地地形复杂、建设条件不理想、外界条件不健全、限制因素较多等问题。此类工程的场地竖向设计难度大,对此类课题的研究势在必行。
二、研究目的
针对山地项目地形复杂的特点,研究出一套竖向设计的分析方法,制定相关标准模板,以应对未来遇到的各种复杂地形的项目。
三、研究内容简介
归纳总结出具体设计的一般步骤,以场地设计影响因素为切入点,针对不同场地的特点,做出相应的分析过程,从而确定安全、合理、经济的场地设计标高。
关键词:复杂地形;场地设计标高
1.1场地竖向设计的重要性
场地竖向设计必须要满足规划、生产及运输、场地排水及最高洪水位的要求;适应厂区景观要求,保证厂区不被洪水淹没,避免厂区出现大面积长时间积水;还要尽量减少土石方、建筑物和构筑物基础、边坡和挡土墙等工程量。
另外,场地设计标高是竖向设计的关键点,标高是否合理对施工周期影响较大,比如上百万立方米的土石方会占用半年或一年甚至更长的施工时间。
一个好的竖向设计,可以指导其他专业的专项设计,可以协调各专业进行整体工程的系统设计,从而营造出安全、高效、经济、美观的厂区整体效果。
1.2场地设计分析方法的研究
1)思维方式
本次课题将针对竖向设计的分析方法,从问题的阶段、任务、工具、方法、技巧等方面进行分析和论述。
2)具体方法
通过竖向设计的一般步骤和相关表格,归纳总结一套确定场地设计标高的具体方法。
1.3设计方法
1)方法与技巧
场地设计标高的确定的一般步骤为:分析原始地形及外界条件—--确定竖向设计形式—--对影响因素进行分析和排序----一次总平面及竖向设计----二次(或多次)总平面及竖向的优化设计,从而确定场地设计标高。
①分析原始地形及外界条件
●场地1:1000地形图及用地红线图
地形图等高线及高程点繁多,不规则,可以东西向、南北向切两个断面图可以对地形有个直观的理解,有助于后面的设计工作。
●区域(尽量小)风玫瑰图
●城市相关规划资料(总规、区域规划、本项目的规划意见书等)
●场址附近江河的洪水位及山区泄洪情况
设计中必须采取有效、可靠的防洪措施。一般情况下场地设计标高应至少高于设计频率水位0.5m。
●其他相关政府部门的限制条件(环保局、机场等)
●市政道路、管线资料(现状情况或施工图)
●水文地质、工程地质条件
地质条件同样也限制了总平面及竖向设计,比如主设备应布置在挖方区域,危险性大、重要性高的设施应尽量避开有地质灾害隐患的区域。
②确定竖向设计形式
竖向设计形式主要有:平坡式、台阶式,山地地区项目多采用台阶式。
③对影响因素进行分析和排序
根据往年积累经验及查阅相关资料,场地设计标高确定的影响因素大致有以下五点:
A.环保部门、附近机场等对场地设计标高的限定
各政府部门有自身的相关规定,对项目的限制因素调整几率很小,故在确定场地设计标高时应将这方面视作强制性因素,需重点考虑。
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B.场址周边江河的洪水位或山洪的情况
山地项目更易受洪水威胁,设计中应考虑安全可靠的防洪措施。如果场地现状标高不能满足防洪要求,可采取场地填土整体抬高厂区标高或厂区四周设置防洪堤的方法。一般情况下保证场地设计标高应至少高于设计频率水位0.5m,或设置防洪堤时堤顶标高应高于设计频率水位0.5m。
C.水文地质、工程地质条件
一般地质情况,土方平衡可能是场地设计标高确定的一个重要因素。但对于一些特殊地质情况的场址,土方平衡不见得是最经济的。
比如,场址的地质情况若为硬度高的岩石,开挖难度大,开出的石方粒径往往不能满足回填地基的要求,若对其按要求进行破碎,费用会很大,不见得经济。此时场地设计标高宜顺应场地最大区域的自然标高,保证场地爆破开挖量最小,土石方量可能就出现不平衡的情况了。
D.市政道路或园区道路的位置及标高
通常情况下,只有厂区出入口附近的市政道路标高对场地设计标高有较大的影响,场地设计标高就必须以厂区出入口附近的市政道路标高为基础,按照总平面布置先初定的厂区路网标高与市政道路衔接,反过来再调整厂内路网标高,从而确定场地设计标高。若原场地标高与市政道路标高相差较大,场地的土方量可能会出现不平衡,这时为了满足厂区正常的交通运输条件,场地土方投资必须做出调整。
E.土石方平衡
在以上影响因素均不影响场地的前提下,可考虑土方平衡,节省工程投资。
④一次总平面及竖向设计
可根据分析资料、市政条件、地形图、竖向设计形式,采用断面法,凭借经验做一次总平面及竖向设计。
A.台地的设置
●台阶布置
台阶的纵轴宜平行于自然地形的等高线布置,台阶连接处应避免设在不良地质地段。
●台阶宽度
一般由一个或多个单元的功能区域决定。
●台阶高度
工业项目各功能区、生产及辅助设施之间的工艺联系较紧,管线较多,一般情况下,两个台地的高差不宜过大,1米<台阶高度<3米为宜。
B.路网设计
在进行了初步的功能分区及台阶设置后,再进行路网设计。厂区道路与市政道路之间、厂内台地之间的连接道路,在保证行车安全的同事,需满足道路相关规范的要求。
C.总平面设计
在功能分区、路网设计的框架下,根据各专业提的单体条件进行详细的总平面布置,实现工艺流程合理,建筑布局紧凑,交通、管线顺畅短捷,人流与物流分开,建筑间距满足消防要求,保证生产运营安全。
D.竖向设计
基本的台地设置、功能分区、路网确定后,便可进行一次竖向设计了。其中确定台地的设计标高、道路关键控制点标高是最核心的内容。
竖向设计的五个影响因素中,a(环保部门、附近机场对场地设计标高的限定)因为国家及政府部门的相关规定,视为强制性因素,必须执行;b(场址周边江河的洪水位或山洪的情况)在大多数情况下必须执行,只在特殊情况下(比如场地整体填土量大)场地标高可不严格考虑本因素,但场地需设置防洪措施;c(水文地质、工程地质条件)由于山地项目土方工程投资一般较大,考虑到经济性,本因素应优先考虑;d(市政道路或园区道路的标高)由于山地项目地形复杂,厂外配套市政道路的线型及标高条件多数情况不符合项目场地要求,考虑到厂区交通运输的顺畅及厂区排水,本因素可优先考虑;e(土石方平衡)前面四个优先考虑的因素均对本项目不构成限制时,可将土石方平衡作为场地设计标高确定的依据,做到场地处理的最经济。
所以在做竖向设计时,五个影响因素的重要性排序为:a>b>c>d>e,次要的可针对所做项目,逐一进行分析,从而确定安全、合理、经济的场地设计标高。
⑤二次(或多次)总平面及竖向的优化设计
在一次确定了场地设计标高后,反回来检查总平面及竖向设计会发现二者有相互矛盾的地方,这时需进行二次(或多次)总平面及竖向的优化设计,从而确定最终的场地设计标高。
1.4结论
1)场地标高确定的一般步骤是一种设计方法,更是一种分析方法;做竖向设计的方法很多,这只是其中一种,希望通过这类总结,传递出一种思维方式。
2)每一块场地的设计标高都有一个或多个起决定性的影响因素,不重要的因素要对重要因素让步,综合考量,系统分析,从而得出安全、科学、合理、经济的场地设计标高,并取得甲方认可。
参考文献
[2]工业企业总平面设计规范. GB50187-2012;中国计划出版社。
[3]市政公用工程施工图设计文件技术审查要点。
[4]建筑工程施工图设计文件技术审查要点。
[5]《工业建设场地设计标高的确定探讨》;《科技传播》2014年第10期。.
[6]《浅析工业建设场地设计标高的确定》;《建材技术与应用》2012年第8期。
论文作者:薛彦博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/16
标签:标高论文; 场地论文; 因素论文; 厂区论文; 项目论文; 条件论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;