文/中國建筑設(shè)計研究院有限公司 朱庚鑫 高 治

0 引言

掩映在中國古典園林景觀之中的諾金度假酒店，怡然自得，典雅大氣，儼然成為北京環(huán)球度假區(qū)中的一顆明珠。但這樣一個景致絕佳的場地，卻曾經(jīng)是蕭太后河畔雜草叢生、荊棘遍野的舊村。從昨日的村落到今日金碧輝煌的酒店，巨變伊始于項目的場地整平設(shè)計。

場地整平設(shè)計是諾金度假酒店乃至北京環(huán)球度假區(qū)第一項正式開展的設(shè)計工作，其任務(wù)是根據(jù)園區(qū)整體規(guī)劃及酒店、樂園工藝需求，對情況復(fù)雜的現(xiàn)狀場地進行整理，并開展土方填墊工作，為日后各地塊項目的土建工作開展打下堅實基礎(chǔ)。

1 復(fù)雜現(xiàn)狀條件梳理及清表

諾金度假酒店坐落于環(huán)球酒店南側(cè)、被新蕭太后河環(huán)繞的半島之上。而在設(shè)計之初，這塊“酒店1B”編號的9.0hm2用地，是老蕭太后河北岸的一片現(xiàn)狀農(nóng)田、魚塘及舊村。

隨著工作的展開，首當其沖的是對用地內(nèi)一系列復(fù)雜現(xiàn)狀場地條件的梳理與處理工作，如現(xiàn)狀管線梳理，耕植土清理及收集，河道及湖塘清淤、沉積物清理，以及建筑物拆除后的垃圾外棄及利用等。這便是整個環(huán)球影城場地復(fù)雜現(xiàn)狀梳理及處理工作的縮影。

環(huán)球影城整體總用地面積4.0km2，位于北京市通州新城西南部，地貌類型為平原區(qū)。用地為永定河沖積平原，現(xiàn)狀地勢較為平坦，地面高程20.960～21.970m，總體西北高，東南低（見圖1）。設(shè)計開始時，主題公園一期及停車場一期約1.2km2主要用地范圍內(nèi)已完成清表工作，其余區(qū)域的原居民住宅、學(xué)校、工業(yè)廠房等已基本完成拆除，場地主要以建筑垃圾和耕植土為主。

1 2014年航拍疊加地形分析

用地中部有東西方向的蕭太后河穿越，此河因遼朝（大契丹帝國）的興宗之母“蕭氏”得名，原為遼國漕運河道，形成至今已有1000余年，為區(qū)級文物保護單位。當時河道水量較小，水質(zhì)較差，亟需治理。用地中部還存在1條排水明渠大稿溝，場地內(nèi)還散布數(shù)處魚塘。

當時用地內(nèi)地下管線密集，主要包括電纜、煤氣、光纜、自來水管、雨水與污水管線及化工管線等。其中用地中北部有橫貫東西的現(xiàn)狀東方化工廠乙烯地埋管線，對用地建設(shè)限制較大（見圖2）。

2原場地管線

當時已基本完成建筑物拆除及拆遷處置，場地土壤結(jié)構(gòu)松散，且部分場地內(nèi)已回填了大量建筑垃圾及回填土等。根據(jù)勘察資料可知，此部分土層無法滿足地基承載力及總沉降等一系列指標要求，亦亟需治理。

因此根據(jù)當時復(fù)雜的現(xiàn)狀條件需先進行場地清表及管線、河道、溝渠改遷等工作。場地清理主要包括：農(nóng)田、建（構(gòu)）筑物、原蕭太后河、魚塘、灌溉渠、廢棄民用機井及化糞池、沼氣池等，針對不同場地區(qū)域，采取不同的處理方法。

其中耕植土含植物根系、濕木、泥炭和可溶性或易腐爛的材料等，采用機械輔以人工清理。土源堆積在合適位置，經(jīng)清理后的土料粒徑應(yīng)滿足回填設(shè)計要求，以便再次回填利用。建（構(gòu)）筑物有機廢料主要為合成塑料、合成纖維、合成橡膠。經(jīng)人工分揀，將有機材料廢棄物分類，然后由相關(guān)回收廠家回收。建（構(gòu)）筑物無機廢料中由房屋建筑基礎(chǔ)及電線桿、高壓線塔基礎(chǔ)等產(chǎn)生的混凝土、磚、瓦等，經(jīng)建筑垃圾資源化處理后，可作為再生骨料進行回填。其余場內(nèi)存在的木頭、玻璃等無機廢料均外棄。蕭太后河道進行改移、拓寬和調(diào)整，原河道、溝渠及魚塘需進行填埋處理，填埋前均需先進行干挖清淤、河道沉積物清理等清表工作，挖出的淤泥部分運至臨時堆放點，用于后期綠化，多余淤泥、淤積廢土及泥炭等外棄。機井拔出，對機井部位進行回填，并壓實至設(shè)計要求?；S池、沼氣池周邊區(qū)域與周圍土質(zhì)不同，需挖除至與周邊土層一致，然后采用與周圍土質(zhì)基本相同的回填料進行分層回填并壓實。

2 規(guī)劃方案落地及場地設(shè)計優(yōu)化

該項目外方業(yè)主環(huán)球影城公司及外方設(shè)計單位在國外均有豐富的相似項目落地實施經(jīng)驗、完整成熟的類似項目方案及完善的制圖與技術(shù)標準要求。同時對于施工標準有較高要求，對施工管理及環(huán)境保護等方面也有較先進的理念。因此設(shè)計時面對的首要問題是如何對接中外雙方的設(shè)計標準，結(jié)合現(xiàn)狀及工況，在保證質(zhì)量的前提下優(yōu)化落實設(shè)計方案。

例如在設(shè)計伊始，業(yè)主提供的基礎(chǔ)資料包含較完整、詳細的場地初步豎向設(shè)計及平面布置，如諾金度假酒店用地的半島形狀及標高，新蕭太后河的河道形狀，甚至一期主題公園用地內(nèi)不同園區(qū)場地所需的詳細豎向標高均有表達（見圖3）。同時提供場地雨水管理及水土保持的設(shè)計圖紙，詳細表達各永久或臨時調(diào)蓄池、植被淺溝等水體調(diào)蓄、水土保持措施的位置及體量。但即使如此，相對完善的基礎(chǔ)資料成果也需要大量的優(yōu)化、落實工作。

3原場地初步豎向設(shè)計

1）優(yōu)化原方案與場地周邊市政道路標高的順接。根據(jù)甲方要求，設(shè)計推算出周邊各條市政道路的墊層底部標高，并將此作為場地內(nèi)外豎向連接的基準，在保證場地整體標高基本不變的前提下，通過合理放坡，將場地內(nèi)部的豎向標高同墊層底部標高平順連接。

2）原方案在一期主題公園以外的場地豎向設(shè)計相對平整?？紤]項目實際工況、北京近年愈發(fā)頻繁的極端天氣及整體項目較長的施工周期，經(jīng)過與業(yè)主及方案設(shè)計單位溝通配合，最終對不同功能區(qū)域分別制定不同豎向坡度排水方案的優(yōu)化調(diào)整，并在整體上使場地的大部分區(qū)域滿足1%左右的豎向坡度，保證場地排水順暢，如圖4所示，可見場地中央豎向等高線抬升。同時綜合考慮豎向坡度對于排水的影響，同水專業(yè)配合，制定適宜的排水坡向及合理的排水溝線路（見圖5）。在理解、吸納原場地雨水管理及水土保持方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工組織布置，調(diào)整、優(yōu)化部分臨時調(diào)蓄水池及植草淺溝等水保設(shè)施（見圖6），并將原本不能完全配套的水保及豎向方案整合進最終的場地整平豎向設(shè)計方案。

4諾金度假酒店區(qū)域優(yōu)化調(diào)整后豎向方案

5優(yōu)化后的不同匯水分區(qū)及排水路徑

6諾金度假酒店區(qū)域水土保持方案設(shè)計

3）原方案在一期主題公園內(nèi)的豎向等高線設(shè)計十分詳細，但對于場地整平階段有些過于繁復(fù)。為保證場地整平階段的經(jīng)濟合理性及可實施性，經(jīng)過與業(yè)主及主題公園設(shè)計方的充分溝通配合，將該區(qū)域內(nèi)部分過于繁復(fù)曲折的設(shè)計等高線進行取直、簡化和優(yōu)化，最終完成場地整平的豎向設(shè)計優(yōu)化方案，如圖7所示。

7最終場地平整豎向設(shè)計方案

同時為保證、落實環(huán)球影城業(yè)主高標準的場地精度要求，經(jīng)與業(yè)主及施工單位充分溝通，最終場地豎向控制及表達舍棄了常規(guī)20m×20m方格網(wǎng)標高的表達方式，采用0.5m間距設(shè)計等高線標注定位的控制及表達方式（見圖8），極大提高了場地豎向整平精度。場地土方量則通過提交Civil 3D軟件搭建的場地土方模型，作為最終成果提交。另一方面，場地施工組織也結(jié)合實際工況、征地情況，配合工藝及運營施工周期等落實了施工分期（見圖9）、施工臨時現(xiàn)場布置（包含建筑垃圾處理區(qū)及各階段土方堆積區(qū)等）及全周期場地物流計劃等。為落實業(yè)主要求的標高與滿足國家標準的場地承載要求，還進一步詳細設(shè)計了場地載荷測試標準及測試點布置（見圖10）。

8局部場地等高線定位及表達

9場地施工分期

10不同功能區(qū)場地承載力要求

4）為保證設(shè)計標準能夠切實落實，在項目區(qū)域范圍內(nèi)劃定試驗區(qū)，進行回填土料及土料碾壓后的各項物理力學(xué)性質(zhì)分析檢測及雨水徑流系數(shù)試驗等，在彌補國內(nèi)相應(yīng)數(shù)據(jù)空白的同時，便于指導(dǎo)后期施工。

3 全過程規(guī)?；疊IM應(yīng)用

本項目場地整平設(shè)計全過程均運用了BIM設(shè)計。運用的BIM設(shè)計軟件為AutoCAD Civil 3D。該軟件基于CAD平臺能較方便地導(dǎo)入多種數(shù)據(jù)，便于與其他專業(yè)配合，也是室外場地設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛的設(shè)計軟件。設(shè)計過程中，業(yè)主及外方設(shè)計單位均采用該軟件進行設(shè)計，使溝通配合有了較好的底層環(huán)境。

設(shè)計之初,業(yè)主提供的現(xiàn)狀DTM模型及電子版設(shè)計場地豎向圖紙均可直接導(dǎo)入BIM設(shè)計軟件，以生成現(xiàn)狀場地曲面及初步豎向設(shè)計場地曲面模型（見圖11，12）。土方計算中需要的原狀土、雜填土和素填土等地質(zhì)土層的BIM曲面模型則是根據(jù)業(yè)主提供的地勘測繪數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)整理處理成BIM軟件能識別的數(shù)據(jù)格式文件，導(dǎo)入后逐個生成。后續(xù)豎向設(shè)計場地的調(diào)整也均在BIM設(shè)計軟件中，通過調(diào)整設(shè)計等高線的方式對設(shè)計曲面模型進行實時更新。

11原始地形分析

12初步豎向設(shè)計曲面高程分析

完成BIM曲面模型后便可直接進行土方計算，土方數(shù)據(jù)精準且動態(tài)更新，同時也可通過簡單調(diào)整曲面樣式等設(shè)置直接輸出直觀的土方分析圖及優(yōu)化后的豎向高程分析圖等（見圖13，14），便于設(shè)計過程中的溝通、匯報、校驗等。分析圖及數(shù)據(jù)等信息也會隨數(shù)據(jù)曲面模型的調(diào)整而動態(tài)更新，既能降低調(diào)整帶來的重復(fù)工作量，又能形成“設(shè)計→分析、校驗→調(diào)整”的高效循環(huán)優(yōu)化。后期通過BIM模型進行設(shè)計場地的匯水路由及匯水面積分析，對原設(shè)計進行多次分析、校驗、調(diào)整后，達成較優(yōu)的排水設(shè)計方案。同時該場地BIM模型本身也可作為內(nèi)容成果提交，以便后續(xù)進行場地及建筑BIM設(shè)計時使用。最后本項目還利用Civil 3D軟件通過調(diào)整縱斷面樣式，批量輸出整個項目區(qū)域橫縱共40個場地的剖面施工圖，在減少重復(fù)工作量的同時保證了設(shè)計圖紙的精度及準確性。

13土方分析

14最終豎向設(shè)計曲面高程分析

4 結(jié)語

通過業(yè)主及國內(nèi)外設(shè)計單位的共同努力，本項目場地整平設(shè)計梳理了現(xiàn)狀場地，指導(dǎo)了場地清表，而后針對酒店及園區(qū)整體規(guī)劃及工藝需求，進一步優(yōu)化場地豎向，再通過場地BIM設(shè)計手段，獲得高精度場地設(shè)計成果，精確控制了場地填挖工作，為諾金度假酒店及整個北京環(huán)球度假區(qū)的建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)，保證了后續(xù)建筑工程項目和游樂項目的順利開展。