劉軍偉

摘要豎向設(shè)計(jì)是場(chǎng)地設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的有機(jī)組成部分，它與總平面布置密切聯(lián)系而不可分割。本文通過(guò)作者幾個(gè)親身設(shè)計(jì)的機(jī)械工廠實(shí)例，總結(jié)機(jī)械工廠場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。

關(guān)鍵詞機(jī)械工廠豎向設(shè)計(jì) 物流運(yùn)輸 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高

一 問(wèn)題的提出

設(shè)計(jì)地面是將自然地形加以適當(dāng)改造，使其滿足設(shè)計(jì)項(xiàng)目對(duì)場(chǎng)地平整程度和高差變化的使用功能要求。根據(jù)設(shè)計(jì)地面整平面之間的連接方法不同，地面的豎向布置形式分為以下三種：

1.1平坡式

平坡式一般適用于自然地形較為平緩（坡度在3%～4%之間）的場(chǎng)地；以及建筑密度大且鐵路、道路、管線較密集，單個(gè)建筑占地較大，建筑布置集中，對(duì)場(chǎng)地地面坡度要求較嚴(yán)格（坡度小于2%）的建設(shè)項(xiàng)目。

1.2臺(tái)階式

臺(tái)階式布置適用于自然坡度較大（大于4%）、面積較大的場(chǎng)地；或單體建筑占地較小、建筑布置分散，道路交通聯(lián)系簡(jiǎn)單、管線不多，以及有大量單向重力運(yùn)輸要求（建筑物之間高差在1.5米以上）的建設(shè)項(xiàng)目。

1.3混合式

混合式（又稱(chēng)重點(diǎn)式）豎向布置，是混合運(yùn)用上述兩種形式進(jìn)行的豎向布置，即根據(jù)使用要求和地形特點(diǎn)，把建設(shè)用地分為幾個(gè)區(qū)域，有的區(qū)域采用平坦式以利于建筑的布置，而有的區(qū)域則采取臺(tái)階式以適應(yīng)自然地形的復(fù)雜變化。如丘陵地區(qū)，為保證主體建筑的建設(shè)及交通等要求，可采用平坡式；而輔助部分則可按階梯式布置。

以上三種豎向布置形式適用于各類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目的豎向設(shè)計(jì)，但對(duì)于機(jī)械工廠場(chǎng)地設(shè)計(jì)來(lái)講，采用那種豎向設(shè)計(jì)形式才能充分利用、合理改造自然地形？如何合理選擇場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，使之滿足建設(shè)項(xiàng)目的使用功能要求？再者對(duì)機(jī)械工廠的場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)有沒(méi)有規(guī)律可循呢？

二 策略與措施

2.1平原地區(qū)的機(jī)械工廠豎向設(shè)計(jì)

廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)之前，首先應(yīng)考慮滿足生產(chǎn)工藝及物料運(yùn)輸?shù)囊?，脫離物流運(yùn)輸這個(gè)重要環(huán)節(jié)的豎向設(shè)計(jì)往往是不成熟的。機(jī)械工廠外部運(yùn)輸方式一般為汽車(chē)運(yùn)輸，廠內(nèi)運(yùn)輸方式主要采用叉車(chē)、平板車(chē)、電瓶車(chē)等。

沈陽(yáng)機(jī)床廠新建廠區(qū)位于沈陽(yáng)市鐵西經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)。廠區(qū)原始地貌屬東北平原地區(qū),場(chǎng)地自然標(biāo)高標(biāo)高在31.97～33.25之間。工廠對(duì)外運(yùn)輸為無(wú)軌方式，原材料及成品運(yùn)輸方式主要靠汽車(chē)運(yùn)輸。根據(jù)豎向設(shè)計(jì)的基本原理，可以確定本廠區(qū)的場(chǎng)地豎向布置方式應(yīng)該為平坡式。

場(chǎng)地四周城市道路交叉口設(shè)計(jì)標(biāo)高在32.20米～32.60米。根據(jù)機(jī)械工廠場(chǎng)地設(shè)計(jì)的一般原則，設(shè)計(jì)時(shí)首先進(jìn)行了土方計(jì)算，考慮基礎(chǔ)及道路路槽開(kāi)挖的余土，最后得出場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為32.80米。

2.2山區(qū)、丘陵地區(qū)的機(jī)械工廠豎向設(shè)計(jì)

2.2.1項(xiàng)目一：重慶機(jī)床廠

重慶機(jī)床廠新征地塊屬于典型的山區(qū)丘陵地帶，土方平整之前地勢(shì)山谷交錯(cuò)，跌蕩起伏。原始自然標(biāo)高最高點(diǎn)256米，最低點(diǎn)185米。新廠區(qū)平整后的場(chǎng)地內(nèi)最高點(diǎn)標(biāo)高與地塊周邊道路標(biāo)高高差也盡20米。

下面以甲、乙兩家設(shè)計(jì)院出現(xiàn)的不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較說(shuō)明。

甲設(shè)計(jì)院注重生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝流程，將各個(gè)生產(chǎn)聯(lián)合廠房用平板軌道連接起來(lái)，布置在用地的中央位置，各聯(lián)合廠房的布置基本占據(jù)了地塊的3/4，如果建筑物有引入軌道的，軌道標(biāo)高宜與建筑物地面標(biāo)高相同。則各生產(chǎn)廠房室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)該在一個(gè)標(biāo)高段上。豎向設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)工廠出入口標(biāo)高情況推算出生產(chǎn)廠房的室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高在223.30米。由于地塊四周城市道路設(shè)計(jì)標(biāo)高均明顯低于地塊內(nèi)場(chǎng)地標(biāo)高。故解決高差的方式只有在邊坡進(jìn)行處理，邊坡處理的方式有護(hù)坡和擋土墻兩種形式。以上可以看出甲設(shè)計(jì)院的這種豎向布置方式還是平坡式布置。這樣布置的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1)生產(chǎn)區(qū)處于一個(gè)標(biāo)高，便于布置各生產(chǎn)廠房的相對(duì)位置，廠房之間物流聯(lián)系方便。

2)廠內(nèi)運(yùn)輸長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。

3)土方工程量相對(duì)較大，一次性建設(shè)投資大。

4)由于廠區(qū)邊界處邊坡較陡，不便于廠區(qū)對(duì)外聯(lián)系，廠外運(yùn)輸困難。

再看乙設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)方案，乙設(shè)計(jì)院共布置有兩個(gè)方案，按總平面思路布置的不同豎向臺(tái)階均分為三個(gè)臺(tái)階，廠區(qū)北部作為一個(gè)臺(tái)階，南部自東向西分為兩個(gè)臺(tái)階。臺(tái)階高度差最小為0.50米，最大為4.8米。因機(jī)械工廠各聯(lián)合廠房之間物流聯(lián)系緊密，為便于運(yùn)輸，一般在兩個(gè)聯(lián)合廠房之間設(shè)置平板車(chē)。引入建筑物的鐵路軌頂標(biāo)高，宜與建筑物地面標(biāo)高相同。乙設(shè)計(jì)院在處理廠房之間高差時(shí)采用如下圖所示方案。

可以看出，乙設(shè)計(jì)院豎向設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)：

1)因地制宜，按照廠區(qū)自然地勢(shì)布置各生產(chǎn)廠房、辦公建筑。

2)節(jié)省土石方工程量和建設(shè)資金。

缺點(diǎn)是：

1)廠區(qū)內(nèi)部各臺(tái)階之間用擋土墻連接，汽車(chē)運(yùn)輸不便。

2)廠房室內(nèi)地坪之間存在高差，不便于零部件的周轉(zhuǎn)。

可以看出，乙設(shè)計(jì)院相對(duì)甲設(shè)計(jì)院豎向設(shè)計(jì)方案要合理一些，但如果采用乙設(shè)計(jì)院的方案會(huì)讓業(yè)主將來(lái)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用增加，這也是業(yè)主在最終選擇方案時(shí)采用了甲設(shè)計(jì)院的方案。

2.2.2項(xiàng)目二：大重大起旅順基地建設(shè)項(xiàng)目

大重大起旅順基地建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于旅順經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，場(chǎng)地地勢(shì)起伏較大，總體上為東北高、西南低，最高處與最低處相差二十幾米。建設(shè)場(chǎng)地南北長(zhǎng)約750米，平均坡度約3%。東西寬約650米，寬度不算很大，按地面豎向布置形式應(yīng)該采用平坡式豎向布置，在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)施之間的相互密切程度和物流強(qiáng)度，考慮到建設(shè)進(jìn)度要求緊急，再者就是場(chǎng)地基巖多為堅(jiān)硬巖石，為減少人工平整場(chǎng)地的土方工程量，而選擇了臺(tái)階式布置形式。如A-A剖面圖所示：將場(chǎng)地基本分為三個(gè)標(biāo)高段，北部生產(chǎn)區(qū)域標(biāo)高為28.00米，南部生產(chǎn)區(qū)域標(biāo)高為16.00米，而位于中部的辦公生活區(qū)域標(biāo)高則定為20.00米。利用位于廠區(qū)中部的南北向道路作為三個(gè)標(biāo)高段的連接通道。道路縱向放坡段位于場(chǎng)地中部，按道路設(shè)計(jì)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)時(shí)縱向坡度小于8%坡度要求。

上述豎向布置形式實(shí)際上也是混合式的布置，比如位于場(chǎng)地南北的生產(chǎn)區(qū)域，其本身內(nèi)部又劃分了幾個(gè)生產(chǎn)單元，各生產(chǎn)單元的豎向布置形式為平坡式。

三 結(jié)論

機(jī)械工廠多數(shù)為機(jī)械加工為主的生產(chǎn)企業(yè)，為企業(yè)贏得經(jīng)濟(jì)利益的因素除了工廠管理、生產(chǎn)設(shè)備外，更多的是靠工廠內(nèi)部的物流運(yùn)輸，而工廠豎向設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響工廠運(yùn)輸?shù)某蓴?，所以一個(gè)好的總平面設(shè)計(jì)方案也應(yīng)該是一個(gè)合理的豎向設(shè)計(jì)方案，二者密不可分。

機(jī)械工廠的豎向設(shè)計(jì)方案必須與建設(shè)成本掛鉤。在確定場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)一定要與業(yè)主有充分的交流與溝通。多了解當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法，因地制宜的同時(shí)也要考慮入鄉(xiāng)隨俗。

參考文獻(xiàn)：

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姚宏韜場(chǎng)地設(shè)計(jì) 沈陽(yáng) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2000

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。