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摘要：竖向设计是工业企业总平面设计的重要组成部分。竖向设计的合理与否直接影响到厂区的占地面积、厂区的安全生产、交通的合理顺畅，土石方工程量的大小，基本建设投资、建设进度及运营成本等。本文结合工程实例，浅谈工业企业竖向设计要求和内容。
关键词：工业企业 总平面布置 竖向设计 场地平整 土方计算
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
引言
工业企业竖向设计的主要任务是充分利用和改造地形，选择合理的竖向设计形式，确定场地的最佳设计标高。竖向设计作为工业企业总平面设计的一个重要环节和组成部分，在节约土地、防洪排涝、加快建设进度和节省投资等方面发挥着重要的作用。本文结合具体工程实例，从竖向设计的原则和要求方面剖析工业企业的竖向设计。
1.项目基本概况某危化品集散中心项目位于粤北地区，用地范围呈带状，东西方向长度约为1300m，南北方向约350m。场地现状地形高差起伏很大，整体呈现中部偏西高两侧低，基地西面、东面部分为小块农田和菜地，中部主要为山坡林地和荒地，区内现状高差约80m。总平面布置时结合竖向设计，经多方案必选，最终确定布置如下图。
图1 总平面布置图
2.项目的竖向设计结合该总平面布置图，针对项目现状，减少土石方工程量，竖向设计形式采取台阶式布置较合理。结合本项目特点，将厂区分成三大部分：20座甲类仓库布置在同一个台阶；8座丙类仓库布置在同一个台阶；厂前区、罐区、汽车装卸区、装桶区及污水处理位于同一个台阶。台阶之间的高差为3.0m。每个台阶采用北高南低平坡式（即连续方式）布置，坡度不小于0.2%。厂区边界的填挖高度均控制在12m以内，根据具体的情况，采用自然放坡、挡土墙或者两者结合的方式连接。两相邻台阶的连接采用自然放坡的方法为主，局部受用地条件的限制采用挡土墙加固边坡的方法。该项目采用台阶式布置比采用平坡式布置减少了30%的土方量，大大减低的场地平整费用。从功能上讲，这样的竖向设计基本满足了使用要求，但是台阶之间的联系受到一定的影响，厂内局部道路坡度较大，并增加了重力流管网的设计难度。进一步体现了竖向设计需进行多方案比较，择优选择的原则。
3. 竖向设计3.1竖向设计的要求
（1）应符合当地城镇规划中有关竖向规划和工业区总体布置的要求；
工业企业竖向设计是把工业企业建设场地的自然地形加以改造利用，使之符合建厂条件。其与城镇规划、工业区总体布置有密切的联系，所以要统一考虑，符合上位规划的要求。
（2）满足厂区总平面布置对竖向设计的要求；
不同性质的厂区对场地高程要求也不同，如物流仓储中心：为了满足大的运输量要求，一般需设置装卸站台；汽车装卸站台高度宜采用0.8m~1.5m；而且场地平整度要求较高，既要求满足生产运输的要求，又有利于美观。对于选矿厂，为了方便物料的运输，将原矿、粗破碎、中破碎、细破碎至粉矿仓的破碎工艺过程最好是布置在45°的坡地上，并采用阶梯布置。
（3）满足安全要求场地在进行竖向设计之前，首先要对场地区域进行分析，根据建厂规模及重要性，确定合理的防洪水标准，根据洪水位确定场地最低设计标高，使场地不受受洪水、潮水、内涝水等威胁。（4）节约土石方工程量竖向设计应因地制宜，合理利用地形，确定合理的竖向布置形式；合理地确定场地标高、建筑物室内外设计标高、道路及绿化标高等，力求土石方工程量最小，填、挖方量接近平衡。（5）符合地形地质条件平坦地区建厂，建构筑物布置宜与地形等高线稍成角度，以利于排水；山坡地区建厂，建、构筑物长轴宜平行于等高线布置，以减少土石方和基础深度，便于运输，同时应避免贴山过近，以减少削坡及挡土墙、护坡工程，防止产生滑坡、塌方。
（6）与现有场地及建筑物、构筑物、铁路、道路等的标高相协调
改建、扩建工程应充分考虑现有场地条件及建、构筑物的标高关系，做到新建的建、构筑物与现有的建、构筑物、道路、铁路等标高相协调，避免出现较大的高差，影响工艺流程的顺畅及运输的合理性。
（7）分期建设的工程，应注意近远期的竖向设计相协调
对于分期建设的工程，不能只考虑近期的竖向设计而不考虑远期的竖向设计，导致近远期竖向设计出现较大的偏差。
（8）应与厂区景观相协调
竖向设计还要兼顾厂容的美观，应与厂区的整体景观相协调，尽量避免出现不规则的高低错落布置及杂乱无章的高差。
3.2 竖向设计内容竖向设计内容包括确定竖向布置形式；场地平整；进行土方计算和土方平衡；确定场地、建构筑物、铁路及道路的标高；确定场地排水方式；。（1）确定竖向布置形式
豎向布置形式通常分为三种，平坡式、阶梯式和混合式。竖向布置形式应按照自然地形坡度、厂区面积，建构筑物大小及基础埋设深度、生产工艺、运输方式和运输技术条件、建构筑物密集程度、管线敷设、施工方法等因素进行选择。
自然地形坡度不大于2%时；场地自然地形坡度在3%-4%之间，且场地宽度较小时；厂区面积较小时；运输线路及管道密集时；建构筑物密集时大；对美化设施要求高等情况时宜采用平坡式布置。自然地面坡度大于2%时或自然地形坡度有缓有陡时宜采用阶梯式或混合式布置。平坡式布置有利于运输线路的布置和厂区的环境美化，但往往土石方工程量较大，场地排雨水条件较差；阶梯式布置有利于利用地形，减少土石方工程量，有利于场地排雨水。两种竖向布置形式，各有利弊，在具体的工程设计中，应结合实际情况，选择经济、合理的布置方式。
（2）场地平整场地平整的依据是场地的平土标高，所以确定场地的平土标高是关键。平土标高需要结合场地的实际情况综合考虑确定。若厂区沿江、河、湖、海建厂则要能满足场地不受洪水威胁，且能使厂区雨水迅速排除，场地标高应高于计算洪水位0.5m及以上，或者采取筑堤防洪，并使堤顶标高高于计算洪水位0.5m及以上。若山区建厂则要满足防洪排洪设计，因地制宜统筹安排，采取综合治理措施，保护山坡植被，避免水土流失、泥石流等自然灾害。同时应满足厂内外道路运输的顺利衔接，满足排水，还要高于地下水位。在满足以上基础的条件下，考虑基槽余土对土石方量的影响，并尽量减少土石方工程量，力求填.挖平衡。场地平整的方式可分为连续式平土和重点式平土，具体项目结合实际情况择优选择。
（3）进行土方计算和土方平衡
场地平土标高确定后，便可以进行土方计算。常用的计算方法有方格网法、断面法、整体计算法、查表法、一点法等。土方计算一般需要进行多次试算，不断调整，才能做出最优的土方量，达到土方基本平衡。
另外，土方平衡除了考虑场地平土本身的填挖方外，还需要考虑建构筑物、机械设备等的基础余土量，地下工程、铁路、道路、管线地沟等的余土量，土壤松散系数等。
（4）确定场地、建构筑物、铁路及道路的标高场地平整时已对场地的土石方工程量进行了粗平土的计算，其成果即作为场地、建构筑物、铁路及道路竖向设计的依据。在粗平土的基础上确定厂区出入口道路标高、铁路接轨标高等控制点标高，进而根据粗平标高及排水坡度要求确定厂内道路的设计标高；然后根据厂内道路设计标高，并结合道路的横断面型式（公路型、城市型）确定各建构筑物室外设计标高；根据建构筑物室外设计标高确定建构筑物室内设计标高。一般生产及辅助生产建筑物室内地坪与室外地坪设计标高的高差可为0.15~0.3m；行政办公及生活服务实施的高差可为0.3~0.45m。为了使建筑物周场地及建筑物屋面雨水顺利排入到道路上，建筑物室外地坪与道路路缘石顶之间的坡度不宜小于0.5%。
（5）确定场地排水方式
场地排雨水方式分为自然排水方式、明沟排水方式和暗管排水方式。场地排雨水方式的选择应根据工厂的性质、工程管线、运输线路和建筑密度、地形和工程地质条件、道路型式及环境卫生要求等因素，并结合工厂所在地区的排雨水方式，合理地选择。工业企业应清污分流，并有完整、有效的雨水排水系统，并应与厂外排雨水系统相衔接，不得任意排泄至厂外，不得对其他工程实施或农田造成危害。考虑到厂容的美观，一般宜采用暗管排水。
4.结语
竖向设计和总平面布置是统一体的两个方面，它们是密切联系而不可分割的有机整体，应与总平面布置同时开展。两者相互协调，相互渗透，使工业企业总图设计达到最优。
参考文献:
1.GB 50187-2012，工业企业总平面设计规范[S].
2.GB 50489-2009，化工企业总图运输设计规范.
3.雷明.工业企业总平面设计.陕西科学技术出版社,1998
4.井生瑞. 总图设计[M]. 北京:冶金工业出版社,1989
关键词：工业企业 总平面布置 竖向设计 场地平整 土方计算
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
引言
工业企业竖向设计的主要任务是充分利用和改造地形，选择合理的竖向设计形式，确定场地的最佳设计标高。竖向设计作为工业企业总平面设计的一个重要环节和组成部分，在节约土地、防洪排涝、加快建设进度和节省投资等方面发挥着重要的作用。本文结合具体工程实例，从竖向设计的原则和要求方面剖析工业企业的竖向设计。
1.项目基本概况某危化品集散中心项目位于粤北地区，用地范围呈带状，东西方向长度约为1300m，南北方向约350m。场地现状地形高差起伏很大，整体呈现中部偏西高两侧低，基地西面、东面部分为小块农田和菜地，中部主要为山坡林地和荒地，区内现状高差约80m。总平面布置时结合竖向设计，经多方案必选，最终确定布置如下图。
图1 总平面布置图
2.项目的竖向设计结合该总平面布置图，针对项目现状，减少土石方工程量，竖向设计形式采取台阶式布置较合理。结合本项目特点，将厂区分成三大部分：20座甲类仓库布置在同一个台阶；8座丙类仓库布置在同一个台阶；厂前区、罐区、汽车装卸区、装桶区及污水处理位于同一个台阶。台阶之间的高差为3.0m。每个台阶采用北高南低平坡式（即连续方式）布置，坡度不小于0.2%。厂区边界的填挖高度均控制在12m以内，根据具体的情况，采用自然放坡、挡土墙或者两者结合的方式连接。两相邻台阶的连接采用自然放坡的方法为主，局部受用地条件的限制采用挡土墙加固边坡的方法。该项目采用台阶式布置比采用平坡式布置减少了30%的土方量，大大减低的场地平整费用。从功能上讲，这样的竖向设计基本满足了使用要求，但是台阶之间的联系受到一定的影响，厂内局部道路坡度较大，并增加了重力流管网的设计难度。进一步体现了竖向设计需进行多方案比较，择优选择的原则。
3. 竖向设计3.1竖向设计的要求
（1）应符合当地城镇规划中有关竖向规划和工业区总体布置的要求；
工业企业竖向设计是把工业企业建设场地的自然地形加以改造利用，使之符合建厂条件。其与城镇规划、工业区总体布置有密切的联系，所以要统一考虑，符合上位规划的要求。
（2）满足厂区总平面布置对竖向设计的要求；
不同性质的厂区对场地高程要求也不同，如物流仓储中心：为了满足大的运输量要求，一般需设置装卸站台；汽车装卸站台高度宜采用0.8m~1.5m；而且场地平整度要求较高，既要求满足生产运输的要求，又有利于美观。对于选矿厂，为了方便物料的运输，将原矿、粗破碎、中破碎、细破碎至粉矿仓的破碎工艺过程最好是布置在45°的坡地上，并采用阶梯布置。
（3）满足安全要求场地在进行竖向设计之前，首先要对场地区域进行分析，根据建厂规模及重要性，确定合理的防洪水标准，根据洪水位确定场地最低设计标高，使场地不受受洪水、潮水、内涝水等威胁。（4）节约土石方工程量竖向设计应因地制宜，合理利用地形，确定合理的竖向布置形式；合理地确定场地标高、建筑物室内外设计标高、道路及绿化标高等，力求土石方工程量最小，填、挖方量接近平衡。（5）符合地形地质条件平坦地区建厂，建构筑物布置宜与地形等高线稍成角度，以利于排水；山坡地区建厂，建、构筑物长轴宜平行于等高线布置，以减少土石方和基础深度，便于运输，同时应避免贴山过近，以减少削坡及挡土墙、护坡工程，防止产生滑坡、塌方。
（6）与现有场地及建筑物、构筑物、铁路、道路等的标高相协调
改建、扩建工程应充分考虑现有场地条件及建、构筑物的标高关系，做到新建的建、构筑物与现有的建、构筑物、道路、铁路等标高相协调，避免出现较大的高差，影响工艺流程的顺畅及运输的合理性。
（7）分期建设的工程，应注意近远期的竖向设计相协调
对于分期建设的工程，不能只考虑近期的竖向设计而不考虑远期的竖向设计，导致近远期竖向设计出现较大的偏差。
（8）应与厂区景观相协调
竖向设计还要兼顾厂容的美观，应与厂区的整体景观相协调，尽量避免出现不规则的高低错落布置及杂乱无章的高差。
3.2 竖向设计内容竖向设计内容包括确定竖向布置形式；场地平整；进行土方计算和土方平衡；确定场地、建构筑物、铁路及道路的标高；确定场地排水方式；。（1）确定竖向布置形式
豎向布置形式通常分为三种，平坡式、阶梯式和混合式。竖向布置形式应按照自然地形坡度、厂区面积，建构筑物大小及基础埋设深度、生产工艺、运输方式和运输技术条件、建构筑物密集程度、管线敷设、施工方法等因素进行选择。
自然地形坡度不大于2%时；场地自然地形坡度在3%-4%之间，且场地宽度较小时；厂区面积较小时；运输线路及管道密集时；建构筑物密集时大；对美化设施要求高等情况时宜采用平坡式布置。自然地面坡度大于2%时或自然地形坡度有缓有陡时宜采用阶梯式或混合式布置。平坡式布置有利于运输线路的布置和厂区的环境美化，但往往土石方工程量较大，场地排雨水条件较差；阶梯式布置有利于利用地形，减少土石方工程量，有利于场地排雨水。两种竖向布置形式，各有利弊，在具体的工程设计中，应结合实际情况，选择经济、合理的布置方式。
（2）场地平整场地平整的依据是场地的平土标高，所以确定场地的平土标高是关键。平土标高需要结合场地的实际情况综合考虑确定。若厂区沿江、河、湖、海建厂则要能满足场地不受洪水威胁，且能使厂区雨水迅速排除，场地标高应高于计算洪水位0.5m及以上，或者采取筑堤防洪，并使堤顶标高高于计算洪水位0.5m及以上。若山区建厂则要满足防洪排洪设计，因地制宜统筹安排，采取综合治理措施，保护山坡植被，避免水土流失、泥石流等自然灾害。同时应满足厂内外道路运输的顺利衔接，满足排水，还要高于地下水位。在满足以上基础的条件下，考虑基槽余土对土石方量的影响，并尽量减少土石方工程量，力求填.挖平衡。场地平整的方式可分为连续式平土和重点式平土，具体项目结合实际情况择优选择。
（3）进行土方计算和土方平衡
场地平土标高确定后，便可以进行土方计算。常用的计算方法有方格网法、断面法、整体计算法、查表法、一点法等。土方计算一般需要进行多次试算，不断调整，才能做出最优的土方量，达到土方基本平衡。
另外，土方平衡除了考虑场地平土本身的填挖方外，还需要考虑建构筑物、机械设备等的基础余土量，地下工程、铁路、道路、管线地沟等的余土量，土壤松散系数等。
（4）确定场地、建构筑物、铁路及道路的标高场地平整时已对场地的土石方工程量进行了粗平土的计算，其成果即作为场地、建构筑物、铁路及道路竖向设计的依据。在粗平土的基础上确定厂区出入口道路标高、铁路接轨标高等控制点标高，进而根据粗平标高及排水坡度要求确定厂内道路的设计标高；然后根据厂内道路设计标高，并结合道路的横断面型式（公路型、城市型）确定各建构筑物室外设计标高；根据建构筑物室外设计标高确定建构筑物室内设计标高。一般生产及辅助生产建筑物室内地坪与室外地坪设计标高的高差可为0.15~0.3m；行政办公及生活服务实施的高差可为0.3~0.45m。为了使建筑物周场地及建筑物屋面雨水顺利排入到道路上，建筑物室外地坪与道路路缘石顶之间的坡度不宜小于0.5%。
（5）确定场地排水方式
场地排雨水方式分为自然排水方式、明沟排水方式和暗管排水方式。场地排雨水方式的选择应根据工厂的性质、工程管线、运输线路和建筑密度、地形和工程地质条件、道路型式及环境卫生要求等因素，并结合工厂所在地区的排雨水方式，合理地选择。工业企业应清污分流，并有完整、有效的雨水排水系统，并应与厂外排雨水系统相衔接，不得任意排泄至厂外，不得对其他工程实施或农田造成危害。考虑到厂容的美观，一般宜采用暗管排水。
4.结语
竖向设计和总平面布置是统一体的两个方面，它们是密切联系而不可分割的有机整体，应与总平面布置同时开展。两者相互协调，相互渗透，使工业企业总图设计达到最优。
参考文献:
1.GB 50187-2012，工业企业总平面设计规范[S].
2.GB 50489-2009，化工企业总图运输设计规范.
3.雷明.工业企业总平面设计.陕西科学技术出版社,1998
4.井生瑞. 总图设计[M]. 北京:冶金工业出版社,1989