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浅谈山区建厂总图设计要点

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年5月下作者：田园

[导读] 随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，越来越多的工业项目难以选择交通方便、地形平坦的区域去建厂，我国幅员辽阔，地貌多样，山地建厂已经成为更多项目的选择。从国家发展上来说，山区建厂可以不占或者少占基本农田，也有利于节约用地。

北京中国城市建设研究院有限公司田园 100120

摘要：随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，越来越多的工业项目难以选择交通方便、地形平坦的区域去建厂，我国幅员辽阔，地貌多样，山地建厂已经成为更多项目的选择。从国家发展上来说，山区建厂可以不占或者少占基本农田，也有利于节约用地。本文将从总平面布置、竖向设计、土石方量三个方面详细阐述山区建厂设计要点。
关键词：山区建厂总平面布置竖向设计土石方量
        1.总平面布置
        总平面布置是根据工业企业生产性质、生产规模、工艺流程等要求，充分利用自然条件、地质条件，对厂区建构筑物、道路、管线、绿化等进行科学安排的布置。山区建厂不同于平地建厂，需考虑地形对建构筑物布置、道路交通组织、管线布置、土石方量的影响，受自然因素影响较大，在满足工艺流程顺畅的前提下，合理布局，充分利用场地高差，使厂区布置工艺流程顺畅，功能分区明确，交通组织便利，管线连接短捷。
        （1）利用自然地形。总平面布置一定要密切结合场地的不同的自然地形，选择相应的总平面布置形式。地形十分复杂时，可依山就势，灵活布置，不拘泥于某种固有的模式。山区建厂，应尽量避免大填大挖，以防破坏山体平衡，造成大面积的滑坡。建筑的长轴可沿自然等高线布置，以减少土石方量和避免高填深挖，以及减少基础埋置深度。在地形复杂的地段，也可根据地形特征改变建、构筑物的外形。
        （2）利用地质条件。总平面设计要对厂区的工程地质和水文地质做全面的了解，并应注意各主要建、构筑物对工程地质和水文地质的不同要求，选择场地工程地质和水文地质相对有利的地段，尽量减少基础工程的投资，以确保安全运行。在地震区，更要注意场地和地基的选择，主要建构筑物应尽量选择在对建筑物抗震有利的地段，避开不利地段。
        （3）划分台阶。场地高差大，总平面布置划分台阶时，应将性质相同、功能相近、密切联系、对环境要求一致的建构筑物划分成若干组，结合地形进行台阶划分。按照场地的重要程度，可以分为主要台阶和辅助台阶。按照工艺流程，应尽可能将工艺联系密切的建构筑物布置在统一台阶上，以减少管线的连接。
        2.竖向设计
        竖向设计为山区建厂项目的重中之重，竖向设计的合理与否，对建设项目的安全、用地、投资、环境、管理和可持续发展都有重要的影响。设计师对场地的场平标高、建构筑物室内外标高、道路标高、工程管线标高、防护工程标高等，都应做出合理的安排。
        2.1竖向设计要点
        （1）场地分析
        场地分析是竖向设计的要点之一，在工程建设前期，应当进行现场踏勘，了解现场的地形地貌，分析场地的地形地貌、地质条件、水文条件、交通条件。分析地形地貌，主要是为了分析场地的走向，自然高差。地质水文分析，主要是为了了解场址的地质情况，水文情况，汇水面积、洪水位置等。交通分析，主要了解厂区与外界的联系情况，主要为道路、铁路、水运等运输方式衔接。
        （2）满足工艺要求
        工业厂区是一个系统工程，各个建构筑物根据工艺要求通过管沟、管架、电缆、道路等都有密切的联系，故竖向设计应满足工艺生产需求。应在熟悉工艺流程、厂区物料运输及管线连接的情况下，合理确定标高及台阶划分。为节省基建投资，维护方便，应尽量使管线、电缆、栈桥等连接短捷。
        （3）充分利用地形及地质条件
        地形和地质条件直接影响到竖向布置的形式、建构筑物的埋深、场地标高的确定及交通运输设施的布置。对于自然地形较平坦的场地，应解决好场地排水设计。对于坡地工业场地，应考虑如何使工艺布置于地形相适应，土石方量，基础处理和边坡处理工程量最少，交通运输便捷。建筑物可根据地形做出不同的外形，或者建筑内可处理成不同的台阶，以适应地形，减少土石方工程量。

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        （4）考虑防洪排涝
        场地标高设计应满足防洪排涝要求。当厂址标高低于洪水位时，如果当地回填土的材料费用交底，土源充足，可通过提高场地标高至洪水位以上的措施避免洪水灾害；否则，需考虑防排洪措施。当厂址标高高于洪水位时，应根据现场地形和水文气象条件，确定排水设计，排水口的标高宜在洪水位之上，无法达到时，应采取可靠的防止洪水倒灌的措施。山区建厂时，需考虑设置截洪沟，防止山坡上的雨水进入厂内；临河湖建厂时，场地设计标高应按防洪标准确定洪水重现期的计算水位加不小于0.50m的安全超高值。
        （5）交通运输方便
        场地标高的设计应充分考虑与场外道路的衔接，厂内的物流运输，尽量选择最优的运输路线，减少运输距离和运输高度，减少能耗。
        （6）土建工程费用
        竖向设计应避免深挖高填，减少土石方填挖工程量及运土工程量，应尽量做到土方平衡。从技术经济上全面分析，应考虑到地基处理工程量、挡土墙和边坡工程量，以及技术上的可行性，综合比较确定。
        2.2竖向布置形式
        竖向布置形式主要分为平坡式、台阶式、混合式。当自然地形坡度小于3%，场地宽度不大时，宜采用平坡式布置。自然地形坡度大于3%，或自然地形坡度虽小于3%，但场地宽度较大时，宜采用阶梯式布置。自然地形有缓有陡时，可考虑阶梯式与平坡式混合布置。
        山区建厂一般多采用混合式竖向布置形式。在划分台阶时，应尽可能按生产区划分台阶，以便于生产、运输联系和管线敷设。若场地条件许可，又不增加土石方工程量，也可以将几个生产区放在同一台阶上。一般台阶的纵轴宜平行等高线布置，且应注意不良工程地质对台阶布置的影响。山区建厂，应尽可能按照生产工艺流程将台阶布置成由高而低的阶梯系统。台阶数量应适当，过多过小的台阶不利于生产经营，也不便于采用大型机械施工。
        3. 土石方工程量
        山区地形的地貌特征，决定了项目建设一定是依山就势，山坡建厂应尽可能的减少土石方工程量。竖向设计应与总平面设计统一考虑，选择合理的平土方式和平土形式，综合确定场地标高，使场地标高尽可能与现状标高相适应，尽量做到土方平衡。
        土方平衡除了考虑场地平土本身的填挖方外，还必须考虑土壤松散系数和建构筑物、机械设备等基础的余土量和地下室工程、铁路、道路、管线地沟等的余土量。
        4.富平某水泥厂总图设计浅析
        富平水泥厂用地呈地形，自然高程约为718.0-745.0m，场地北高南低，西高东低。水泥厂的物料运输主要为汽车和皮带运输。根据水泥厂的生产工艺流程及物料运输方式，厂区采用台阶式的竖向布置形式，厂区设两条生产线，根据水泥生产流程，设计将功能联系密切的建构筑物布置在一个台阶上，由北至南主要分为生料制备区、熟料烧制及粉墨区、成品发运区。每个台阶高差约为6.0m，采用挡土墙的方式连接。厂区设三个出入口，北侧为原料出入口，南侧为成品出入口，厂前区设在成品发运区南侧，设一个人流出入口与场外道路相接。总平面布置充分与竖向布置相结合，总平面设计功能分区明确，工艺流程顺畅，竖向设计采用台阶式布置形式，充分利用地形，节约土石方工程量，避免了场地大填大挖。
        5.结束语
        随着项目建设用地的日益紧张，场地建设已经越来越多的从有利地段向不利于建设的用地发展。场地复杂、设计周期短，对总图设计人员也提出了越来越高的要求。本文主要从总平面布置、竖向设计、土石方量几个方面，总结了山区建厂总图设计要点，以期帮助设计师快速确定总图设计方案，希望对充分利用社会资源及合理的加快设计进度起到积极的作用。
参考文献：
[1]武一琦. 火力发电厂厂址选择与总图运输设计[M].中国电力出版社,2005.
[2]雷明. 场地竖向设计[M].中国建筑工业出版社[M].2017.
[3]GB50187-2012. 工业企业总平面设计规范[M].2012.