略述山地動力站總圖豎向設計

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進行安全、經濟合理的布置，總圖設計相對于山區建設而言顯得尤為重要。如何經濟、安全合理的進行設計，在地形變化大、坡度陡的山區地形建廠時，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、正確的地形圖和現狀圖，并結合現場踏勘、調研，利用山區地形，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。

1 豎向設計的要求

首先需滿足生產工藝對高程的要求，如動力站內輸送系統，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的聯系，如儲運系統標高的確認，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現有道路的連接，滿足道路最大縱坡的要求；利用地形高差，創造方便的裝卸條件，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范要求的情況下，使廠區新建道路與現有道路連接，同時滿足新建廠區運輸及消防的要求。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現有裝置場地標高相近，也利于裝置區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域根據地形的高差要求，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。

2 豎向設計的選擇

豎向設計的布置形式指工業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小；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，特別在山區坡地建廠時，宜采用階梯式布置。把工業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

3 建、構筑物的豎向標高的確認

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過設計確認后，從而確認儲運系統的翻車機室標高，繼而根據工藝技術要求，確認整個系統標高；現有廠區道路出入口的標高限制動力站系統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護和利于排雨水。

4 特殊區域的豎向處理

4.1 退讓道路的裝卸區域

在動力站設計中，灰庫、渣庫、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。

4.2 需設置車間引道的建、構筑物標高

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。

4.3 充分利用擋墻作用

因山地地形制約，對于場地標高與現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，廠前區管控綜合樓場地與現有道路標高相差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。