武婧婷
(中石化寧波工程有限公司上海分公司,上海 200030)
結合動力站的功能分區(qū)進行安全、經(jīng)濟合理的布置,總圖設計相對于山區(qū)建設而言顯得尤為重要。如何經(jīng)濟、安全合理的進行設計,在地形變化大、坡度陡的山區(qū)地形建廠時,建、構筑物、堆場、輔助設施不僅需要在平面上確定其位置,而且需在豎向上確定其標高。因此,在進行場地平整和豎向設計時,必須同時滿足平面布置和豎向設計的要求。
山區(qū)的地形復雜,地質構造復雜,巖層的走向、特性各不相同,當動力中心站建設在山地位置時,前提需有完整、正確的地形圖和現(xiàn)狀圖,并結合現(xiàn)場踏勘、調研,利用山區(qū)地形,依山就勢,并盡量采用階梯形布置,通過將建、構筑物的縱軸沿等高線布置等方式,合理的進行總平面布置。
首先需滿足生產(chǎn)工藝對高程的要求,如動力站內輸送系統(tǒng),一二級破碎樓在工藝布置時豎向需滿足一定的高差,可充分利用場地自然地形,將兩級破碎樓布置于不同高程的臺階上,滿足其工藝要求。同時,考慮動力站與外界運輸?shù)穆?lián)系,如儲運系統(tǒng)標高的確認,需要滿足翻車機室室內標高與鐵路線路的軌頂標高的要求;動力站內道路與廠區(qū)現(xiàn)有道路的連接,滿足道路最大縱坡的要求;利用地形高差,創(chuàng)造方便的裝卸條件,從而滿足運輸與裝卸的要求。
其次,使工業(yè)場地滿足場地排水暢通和防洪排洪要求,確定場地標高位于洪水位以上。合理確定場地及構筑物標高,以便土石方工程量合理,填、挖方平衡。結合地形,將建、構筑物長邊沿等高線布置,從而減少土石方工程量及建、構筑物基礎埋深,不因填土過大而增加工程量。
如某動力站改造項目中,將鍋爐主廠房、汽機間與輸煤儲運系統(tǒng)布置于兩個高差6m的臺階上,在滿足工藝要求的前提下,減少了將兩者布置于同一臺階時增加的土石方工程量,減少工程投資;在滿足工廠內道路規(guī)范要求的情況下,使廠區(qū)新建道路與現(xiàn)有道路連接,同時滿足新建廠區(qū)運輸及消防的要求。再者,一、二級破碎樓建在不同標高的臺階之上,既滿足場平及現(xiàn)有自然地形狀況,又利于工藝及流程的需要。新建鍋爐主廠房所在臺階標高與廠區(qū)現(xiàn)有裝置場地標高相近,也利于裝置區(qū)之間的管線運輸和消防道路連接。此外,包括管控綜合樓等建筑物的辦公區(qū)域根據(jù)地形的高差要求,充分利用地形,建筑物長軸方向沿等高線布置,減少土石方工程量,降低工程投資。
豎向設計的布置形式指工業(yè)場地各主要設計整平面之間的連接方式,通常分為平坡式、階梯式和混合式三種。如圖1示。
豎向設計形式的選擇主要取決于場地的自然地形坡度的大??;總平面布置集中和松散的程度;運輸線路和管線的技術條件;建、構筑物基礎埋設的深度及施工條件等。
當廠區(qū)布置在場地自然地形坡度大于4%的地段,建筑場地的寬度較小,建筑物高差大于1.5 m的地段,特別在山區(qū)坡地建廠時,宜采用階梯式布置。把工業(yè)場地設計成若干個臺階并以陡坡或擋土墻連接而成,各主要整平面聯(lián)結處有明顯的高差,且其一般在1m以上。階梯式布置按其傾斜的方向分三種形式即:單向降低的階梯;由場地中間向邊緣降低的階梯;由場地邊緣向中間降低的階梯。
某動力站改造項目建設地勢坡度約為6%,局部地區(qū)地面坡度超過10%,處于地形變化復雜的坡地,通過單向降低的階梯式的布置方式,可以充分的利用地形,節(jié)約土石方工程量和建、構筑的基礎工程量,也有利于場地排雨水,但需設置較多的排水工程(如排水溝)和擋土工程(如擋土墻、護坡等),增加部分工程量,如若設置得當,利用擋土墻設計的基礎寬度作為安全距離要求的空間,可以充分的利用場地,提高場地的利用率。如圖2示。
圖1 豎向設計的布置形式
圖2 單向降低的階梯
對建構筑物標高的控制是為了有效地組織場地排水,便于廠內外鐵路、道路的銜接,使各標高之間相互銜接。如工廠鐵路接軌點標高,由專門的鐵路部門經(jīng)過設計確認后,從而確認儲運系統(tǒng)的翻車機室標高,繼而根據(jù)工藝技術要求,確認整個系統(tǒng)標高;現(xiàn)有廠區(qū)道路出入口的標高限制動力站系統(tǒng)周圍消防道路的標高,當場地散水坡度一定時,從而制約動力站主廠房的相對標高;場地主要控制點標高確認后,場地最低點雨水、污水排出口的標高,及其同周圍裝置的高程關系相繼確認。
場地標高確認后,即可確定建、構筑物的設計標高。為了防止場地雨水進入建筑物內,一般建筑物地坪室內地坪標高高于室外0.15~0.30m;鐵路的軌頂標高與翻車機室的室內標高一致,鐵路場地設計需滿足鐵路縱坡的要求以及鐵路養(yǎng)護和利于排雨水。
在動力站設計中,灰?guī)臁⒃鼛?、石灰石庫習慣于布置于道路邊,為了避免與動力站主廠房環(huán)形消防道路的沖突,一般采取局部加寬道路的方式,有利于汽車的裝卸。化工廠內道路一般采用城市型道路形式,裝卸區(qū)域為了不影響道路排水,設置為單坡道道路形式,并在道路一側設置雨水口,使雨水迅速有效的排入雨水系統(tǒng)。
為了檢修及局部的裝卸的工藝要求,需在建構筑某處設置檢修道路。道路縱坡在滿足規(guī)范要求的范圍內,通過車間引道將建構筑物與道路連接,建筑物室內地面標高應高于道路標高,以此為原則確定建、構筑物標高。
因山地地形制約,對于場地標高與現(xiàn)有道路標高相差較大時,在既滿足道路縱坡的要求,又不降低場地標高的情況下,可通過設置擋墻來控制場地與道路間標高,從而減少土石方工程量。在動力站設計時,廠前區(qū)管控綜合樓場地與現(xiàn)有道路標高相差3 m,為了使道路在滿足最大縱坡坡度要求的前提下,又與廠前區(qū)場地較好的連接,故在道路一側設置擋墻。
山地城市豎向設計是一項復雜和綜合性很強的工作,其合理、經(jīng)濟與否,不僅是豎向設計本身的問題,也影響其與相鄰用地的建、構筑物布置場地方便快捷的連接。在山地城市豎向設計時,做多方案比較,充分合理利用場地自然地形,使豎向設計獲得合理、經(jīng)濟、安全的效果,滿足建、構筑物布置的要求,提高土地利用率,從而減少建設費用。