魏迪

1　豎向設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論

1.1　豎向設(shè)計(jì)的概念

豎向設(shè)計(jì)是與水平面垂直方向的設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，是場(chǎng)地設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的部分。豎向設(shè)計(jì)是將場(chǎng)地地形進(jìn)行豎直方向的調(diào)整，充分利用和合理改造自然地形，反對(duì)大挖大填，合理選擇設(shè)計(jì)標(biāo)高，使之滿(mǎn)足建設(shè)項(xiàng)目的各方面要求，成為合適建設(shè)的建筑場(chǎng)地。

1.2　豎向設(shè)計(jì)的意義

在考慮地形的利用與改造的規(guī)劃選址外，既要考慮到整體規(guī)劃和功能分區(qū)的豎向設(shè)計(jì)的要求，又要考慮如何合理的處理各種矛盾和問(wèn)題，從而才能保證現(xiàn)場(chǎng)施工和使用的合理性和經(jīng)濟(jì)性。

1.3　場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)的內(nèi)容

場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)是指合理組織場(chǎng)地中各建、構(gòu)筑物及排水設(shè)施、防護(hù)設(shè)施之間關(guān)系的設(shè)計(jì)活動(dòng)，其設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足建設(shè)項(xiàng)目在場(chǎng)地自然條件和相關(guān)的法規(guī)、規(guī)范中的要求。[1]豎向設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)合理的組織設(shè)計(jì)，使場(chǎng)地中的各元素形成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，以充分利用自然地形，使得場(chǎng)地能充分發(fā)揮效用，達(dá)到最佳使用狀態(tài)，節(jié)約土地，減少浪費(fèi)[2]。

豎向設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：

（1）選擇豎向設(shè)計(jì)形式和平土方式；

（2）確定工業(yè)場(chǎng)地平土標(biāo)高，并以此為基礎(chǔ)計(jì)算土石方工程量，盡量使得工業(yè)場(chǎng)地填挖土方總量達(dá)到最小，并接近于平衡；

（3）確定建構(gòu)筑物、鐵路、道路、排水設(shè)施、管線(xiàn)地溝、露天堆場(chǎng)、廣場(chǎng)等場(chǎng)地的平土標(biāo)高，并注意銜接，使得整個(gè)場(chǎng)地的平土標(biāo)高相互協(xié)調(diào)；

（4）確定合理的排雨水方式和排水坡度及排水設(shè)施，使場(chǎng)地地面雨水能最短路徑迅速排除，保證場(chǎng)地不受洪水侵害；

（5）對(duì)豎向設(shè)計(jì)中必要的工程設(shè)施和排水構(gòu)筑物進(jìn)行合理的布局，并委托有關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]。

豎向設(shè)計(jì)，特別是場(chǎng)地內(nèi)的主要道路坡度，以及場(chǎng)地內(nèi)的排水問(wèn)題，還要合理的協(xié)調(diào)現(xiàn)有場(chǎng)地要素之間的關(guān)系，最后對(duì)環(huán)境景觀的設(shè)計(jì)要求等不能忽略。

1.4　豎向設(shè)計(jì)的形式

豎向設(shè)計(jì)的布置形式根據(jù)場(chǎng)地自然地形地質(zhì)的復(fù)雜程度而定，豎向設(shè)計(jì)形式的選擇主要取決于場(chǎng)地面積大小和自然地形坡度的大小、總平面布置中建構(gòu)筑物的集散程度、運(yùn)輸線(xiàn)路和管線(xiàn)的技術(shù)條件、建筑物的基礎(chǔ)埋沒(méi)深度及施工條件和使用要求、土石方工程量等，根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求及限制條件，充分利用自然地形，合理選擇豎向設(shè)計(jì)形式。

（1）平坡式

平坡式布置是將工業(yè)場(chǎng)地處理成接近于自然地形的一個(gè)或幾個(gè)帶有緩坡的整平面，彼此之間連接處設(shè)計(jì)坡度和設(shè)計(jì)標(biāo)高沒(méi)有明顯的高差變化[4]，如圖 1。

平坡式處理后道路坡度往往較小，這樣有利于管道鋪設(shè)的生產(chǎn)和運(yùn)輸，但如果場(chǎng)地過(guò)于平整，整個(gè)地面就會(huì)接近平坡，坡度小，排水條件差。當(dāng)?shù)匦纹鸱^大時(shí)，往往就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大的開(kāi)挖情況，有時(shí)會(huì)有大量的深基礎(chǔ)，以至于會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本。所以平坡式協(xié)調(diào)場(chǎng)地和道路坡度時(shí)，坡度合適即可，不能過(guò)大也不能過(guò)小。

（2）階梯式

圖1　

階梯式是根據(jù)自然地形和工藝流程把工業(yè)場(chǎng)地劃分為若干個(gè)臺(tái)階，以陡坡或擋墻的形式相連接組成的階梯布置，每個(gè)臺(tái)階直接有明顯的高差，分別進(jìn)行場(chǎng)地整平計(jì)算，各主要整平面之間高差一般在1m以上。[4]如圖2。

圖2　

階梯式的豎向布置一般適用于自然地形坡度比較大、地形比較復(fù)雜的地段；建筑場(chǎng)地的寬度較小，建筑物高差大于1.5m的地段；特殊情況下，雖然地形的自然坡度較小，但場(chǎng)地寬度較大，也可考慮采用階梯式進(jìn)行布置。階梯式布置是避免大填大挖的一個(gè)重要手段，特別是在山區(qū)坡度較大，地形復(fù)雜的坡度建廠時(shí)，采用階梯式布置是比較合適的[5]。

（3）混合式

場(chǎng)地設(shè)計(jì)有時(shí)需要根據(jù)地形地質(zhì)的變化情況及生產(chǎn)運(yùn)輸條件的要求，須將采用平坡式與階梯式相結(jié)合使用，以充分利用自然地形，并節(jié)約土方工程量，如丘陵、山地及溝河臺(tái)地等，場(chǎng)內(nèi)主要生產(chǎn)工藝流程區(qū)間與負(fù)責(zé)鐵路、道路儲(chǔ)運(yùn)的區(qū)間可采用平坡式，其他輔助生產(chǎn)區(qū)間與行政辦公、公共建筑可采用臺(tái)階式。[6]

2　住宅小區(qū)豎向設(shè)計(jì)實(shí)例探討

2.1　概況

某住宅小區(qū)用地面積為35258m2，擬規(guī)劃2棟26層的點(diǎn)式高層住宅、6棟12層板式高層住宅、1棟18層板式高層住宅及臨街商業(yè)，一層地下室，1棟3層的幼兒園。該住宅小區(qū)的地塊呈不規(guī)則多邊形，地勢(shì)呈現(xiàn)南高北低，高程在476.167～468.550m范圍內(nèi)，高差在7.617m左右。用地基本分為北邊、南邊兩部分，北側(cè)用地邊長(zhǎng)約137.874m，寬約115.765m，場(chǎng)地標(biāo)高在469.680～468.550m范圍內(nèi)。用地南側(cè)用地邊長(zhǎng)約99.721m，寬約100.997m場(chǎng)地標(biāo)高474.469～476.167m范圍內(nèi)。從原場(chǎng)地平面示意圖（圖3）和1-1剖面示意圖（圖4）可看出上，場(chǎng)地內(nèi)的自然情況比較復(fù)雜，對(duì)小區(qū)中住宅樓的布局有較大的影響。

2.2　住宅小區(qū)豎向設(shè)計(jì)

2.2.1場(chǎng)地設(shè)計(jì)地面形式確定

施工場(chǎng)地的自然地形，往往不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)前期對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的道路、建筑、綠化的各種要求，所以在一定的原則和規(guī)定下，很有必要通過(guò)人工的方式對(duì)自然地形進(jìn)行水平方向和垂直方向的改造和布局。

由于本小區(qū)場(chǎng)地的自然高差過(guò)大，最高處的標(biāo)高是476.167m，最低處的標(biāo)高是468.550m，相差7.617m；且場(chǎng)地內(nèi)情況復(fù)雜，在設(shè)計(jì)地面形式的時(shí)候，不能只采取一種設(shè)計(jì)地面形式，不能全部設(shè)計(jì)為只有平坡式或只有臺(tái)階式的地面形式。所以最合理的方式是采取平坡式和臺(tái)階式相結(jié)合的方式。

C點(diǎn)（圖3）是場(chǎng)地地形變化最大的地方，是坡度很陡的土坎，高差是3.7m左右，基于盡量減少土石方工程量，反對(duì)大挖大填的原則，將場(chǎng)地從C點(diǎn)分成兩部分，分別為北側(cè)場(chǎng)地和南側(cè)場(chǎng)地。北側(cè)場(chǎng)地場(chǎng)地采用平坡式設(shè)計(jì)地面形式，設(shè)計(jì)之后高程在472.785～471.073m之間。在北側(cè)和南側(cè)場(chǎng)地之間，設(shè)置擋土墻，主要是用來(lái)承受土壓力，防止土壤塌陷，并起到加強(qiáng)作用。圖4，將①部分的土方平衡到②部分，這樣經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)之后的地面才滿(mǎn)足建設(shè)要求。

圖3　原場(chǎng)地平面示意圖 圖4場(chǎng)地1-1剖面示意圖

2.2.2小區(qū)道路

在考慮道路的規(guī)劃時(shí)，應(yīng)注意道路與單體建筑物，綠化之間的關(guān)系；而且道路的布置還受到一些自然因素的影響，比如地形，朝向，日照等。

場(chǎng)地設(shè)計(jì)地面形式確定后，建筑物要沿著平行等高線(xiàn)的方向布置，這樣建筑物室內(nèi)標(biāo)高比較統(tǒng)一，不能沿著垂直等高線(xiàn)的方向布置?；谶@點(diǎn)，場(chǎng)地內(nèi)的9棟住宅樓的位置就可以基本確定，然后再布置場(chǎng)地內(nèi)的道路。

道路布置必須滿(mǎn)足各種人群及設(shè)備的使用功能要求：滿(mǎn)足各種交通運(yùn)輸?shù)囊?；滿(mǎn)足車(chē)行及人行安全的要求；滿(mǎn)足建筑布置有較好朝向的要求；滿(mǎn)足道路與綠化、工程設(shè)施等的要求。道路的寬度還要根據(jù)行車(chē)的數(shù)量、種類(lèi)確定。場(chǎng)地內(nèi)單車(chē)道最小寬度3.5m，雙車(chē)道6.0～7.0m，生活區(qū)內(nèi)主要車(chē)行道5.5～7.0m，次要車(chē)行道3.5～6.0m。當(dāng)考慮機(jī)動(dòng)車(chē)與自行車(chē)共用時(shí)，單車(chē)道最小寬度為4.0m，雙車(chē)道最小寬度為7.0m。本場(chǎng)地內(nèi)道路寬度是7.0m

2.2.3道路標(biāo)高、場(chǎng)地標(biāo)高、建筑物室內(nèi)標(biāo)高

道路是一個(gè)場(chǎng)地中的骨架，首先確定場(chǎng)地中主要道路。從確定主要道路中線(xiàn)交點(diǎn)、折點(diǎn)、起伏變化點(diǎn)的標(biāo)高開(kāi)始，計(jì)算出道路分段長(zhǎng)度與坡度。增加樓與樓之間的水平間距，也可以對(duì)降低場(chǎng)地坡度產(chǎn)生一定的積極影響。截取本場(chǎng)地中一部分舉例說(shuō)明，見(jiàn)圖5。

圖5　

4號(hào)樓所在的這部分場(chǎng)地，小區(qū)道路位于場(chǎng)地的西側(cè)和南側(cè)；西側(cè)道路南高北低，南側(cè)道路西高東低。西側(cè)道路標(biāo)高A點(diǎn)為473.624m，E點(diǎn)標(biāo)高為474.276m，根據(jù)道路標(biāo)高確定與道路相鄰的場(chǎng)地標(biāo)高，所以場(chǎng)地內(nèi)的標(biāo)高設(shè)計(jì)為473.990m（B點(diǎn)），場(chǎng)地與道路的高差為0.366m。場(chǎng)地標(biāo)高的確定應(yīng)考慮場(chǎng)地不被輕易淹沒(méi)，且坡度要利于雨水的順利排出，不能出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間積水的情況，以及地下水位對(duì)場(chǎng)地的影響；還要考慮城市道路與場(chǎng)地內(nèi)道路連接的合理性和連貫性，最后還要盡量減少土石填、挖方量和基礎(chǔ)工程量，而且場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于或等于城市設(shè)計(jì)的防洪、防澇標(biāo)高。根據(jù)場(chǎng)地標(biāo)高確定場(chǎng)地內(nèi)建筑室內(nèi)的標(biāo)高，一般情況，建筑物底層地面應(yīng)高出室外地面至少0.15m，按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑物室內(nèi)標(biāo)高為474.140m，如果定為這個(gè)高度，4號(hào)樓的一層地面就會(huì)比場(chǎng)地的西南角E點(diǎn)的標(biāo)高低，會(huì)出現(xiàn)雨水倒灌進(jìn)室內(nèi)，所以只高出0.15m是不夠的。在場(chǎng)地地形處理標(biāo)高中，建筑室內(nèi)標(biāo)高應(yīng)為最高，4號(hào)樓的室內(nèi)標(biāo)高必須比A點(diǎn)B點(diǎn)D點(diǎn)E點(diǎn)都高，經(jīng)過(guò)計(jì)算室內(nèi)標(biāo)高比場(chǎng)地中標(biāo)高最高的點(diǎn)（E點(diǎn)）還要高出0.098m是比較合理的，所以4號(hào)樓的室內(nèi)標(biāo)高最后定為474.374m。

在場(chǎng)地地形處理標(biāo)高過(guò)程中，如果先前定下的道路標(biāo)高不合適的話(huà)，當(dāng)然可以反過(guò)來(lái)再調(diào)整道路的標(biāo)高，一直要調(diào)整到三者的數(shù)值關(guān)系符合規(guī)定為止。一般來(lái)說(shuō)，與道路相鄰的場(chǎng)地標(biāo)高要高，而建筑室外的標(biāo)高更高，建筑室內(nèi)標(biāo)高為最高。通過(guò)對(duì)上面的小場(chǎng)地分析，可見(jiàn)道路標(biāo)高、場(chǎng)地標(biāo)高和建筑室內(nèi)標(biāo)高并不是一次性就可以設(shè)計(jì)好的，需要通過(guò)這樣的做法，由道路至地形，再由地形至道路，經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)調(diào)整，具體嚴(yán)格的分析比較后，才能最終確定合理的道路標(biāo)高、場(chǎng)地標(biāo)高、建筑物室內(nèi)標(biāo)高的數(shù)據(jù)。

2.2.4場(chǎng)地坡度

設(shè)計(jì)場(chǎng)地內(nèi)地面和道路坡度時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn)：

（1）場(chǎng)地地面坡度不應(yīng)小于0.3%；

（2）場(chǎng)地車(chē)行道的縱坡不應(yīng)小于0.3%，也不應(yīng)大于8.0%；

（3）場(chǎng)地人行道的縱坡不應(yīng)大于8.0%，大于8.0%時(shí)宜設(shè)踏步或局部設(shè)坡度不大于15%的坡道。

2.2.5場(chǎng)地排水

場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)有排除地面及路面雨水至城市排水系統(tǒng)的設(shè)施。場(chǎng)地各部分的標(biāo)高關(guān)系的安排，在一定程度上是為了順利排出場(chǎng)地內(nèi)的雨水。

場(chǎng)地雨水排除的方式基本分為三種：自然排水方式、明溝排水方式、暗管排水方式。在實(shí)際操作設(shè)計(jì)中，可根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際狀況，具體情況具體分析，不同區(qū)域靈活的采用不同的排水方式，或者可兩兩有機(jī)結(jié)合，迅速排除場(chǎng)地雨水。

3　結(jié)論

居住小區(qū)的豎向設(shè)計(jì)不僅僅是簡(jiǎn)單的地形改造，也是居住區(qū)規(guī)劃的重要組成部分。本文從豎向設(shè)計(jì)在實(shí)際小區(qū)中的具體做法出發(fā)，結(jié)合場(chǎng)地高差較大的地形特點(diǎn)，提出了設(shè)計(jì)的具體步驟，需要注意的問(wèn)題，及應(yīng)遵循的原則。豎向設(shè)計(jì)是一個(gè)并不簡(jiǎn)單的過(guò)程，是綜合了專(zhuān)業(yè)知識(shí)、藝術(shù)文化、和如何降低經(jīng)濟(jì)成本等等的一個(gè)一系列的程序。設(shè)計(jì)師必須擁有扎實(shí)的理論知識(shí)，靈活處理問(wèn)題的能力和足夠多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，才能思考出不同的豎向設(shè)計(jì)方案，通過(guò)對(duì)兩個(gè)以上的備選方案不斷對(duì)比、推敲、計(jì)算、反復(fù)的過(guò)程后才能最終確定理想的豎向設(shè)計(jì)方案。

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