淺談化工企業豎向設計

白潔（中化環境科技工程有限公司，遼寧 沈陽 110021）

1 化工企業豎向設計的任務

化工企業場地豎向設計的首要任務是充分利用和改造原始自然地形。經過多方案比較，并與業主溝通，參考周圍企業豎向布置形式，最終合理確定本廠區豎向布置形式，設計最佳標高，讓豎向設計符合生產工藝要求，同時又能達到減少土石方工程量、加快勘探和施工進度，為業主節約投資費用。

2 化工企業豎向設計的意義

化工企業豎向設計是總圖運輸設計中的一部分，建、構筑物和道路等除了用坐標確定其平面位置外，還必須用豎向標高確定其立面位置，這樣才能使建、構筑物和道路等的位置固定。在做設計的時候，豎向設計和總平面設計基本上是同步進行的。在做總平面設計的時候如果不考慮豎向設計，那就有可能導致化工企業廠區排雨水方向設計錯誤，使地下排水管道埋設出現不合理，增加施工費用。如果總平面設計和豎向設計在安全距離和豎向標高上出現不合理時，還需要對總平面上建、構筑物及道路的位置進行調整。

豎向設計的合理，就能為業主節約用地、減少基礎建設投資和施工進度，也對化工企業安全生產和運營管理有很大益處。根據化工工藝流程的需要及建、構筑物的布置和消防、運輸道路的要求，合理的進行豎向設計，充分利用和改造原始自然地形，可以使那些山坡地、河灘地等復雜的原始自然地形改變成為適宜化工企業生產的場地?；て髽I場地合理的確定好豎向標高，能減少大量的土石方工程量，保證企業的安全生產，如果設計的豎向標高在場地平整后比原始自然地形標高過低或者過高，都將增加土石方工程量，影響到施工進度，增加基建投資。所以，不僅化工企業場地豎向標高的準確性是對總平面布置合理性的檢驗，也是為業主減少基建投資的重要部分。

3 化工企業豎向設計的內容

根據地形、工程地質、水文地質、氣象、化工工藝流程、廠區內外運輸、地下管網布置、施工方式等條件，確定豎向設計內容：

（1）選擇相適應的豎向布置的形式，合理確定標高；

（2）確定建、構筑物、道路、埋地管線管溝等場地的設計標高，并使相鄰標高坡度符合標準規范，協調合理；

（3）與當地規劃部門溝通，確認化工企業廠區內合理的排雨水方式，使路面上的雨水能以最短路徑順利迅速排出廠外或者排至廠區內雨水收集池，保證化工企業廠區內排雨水通暢。

（4）若廠區豎向采用階梯布置形式，就需要設計擋土墻或者護坡、排洪溝、排水溝等設施。

4 化工企業豎向設計的基礎資料

（1）帶有原始自然地形和風玫瑰的地形圖：化工企業場地的地形圖一般比例為1：500、1：1000或者1：2000；

（2）化工企業場地的工程地址、水文地質、氣象、風向及廠區周圍情況等資料；

（3）化工企業廠區的總平面布置圖；

（4）化工企業場地雨水排出的流向和排出口的有關資料。如：雨水排入河、渠時，必須有河、渠的最高洪水位；或者排入市政排雨水管網時，必須知道場地臨近的排雨水井的井底標高和排雨水管的管徑。必須有所在地區的降雨強度和流向場地的徑流面積等資料。

（5）當化工廠區受洪水威脅時，還必須有有關洪水的資料，如：洪水頻率，歷史不同周期的最高洪水位、平均水位等資料，調查當地的洪痕、流向場地的徑流面積和流域內的土壤性質及分布等情況；

（6）了解與排洪工程有關的情況，如：航運、農田灌溉、水利等。

（7）勘察化工企業場地現場，掌握地形、地貌，了解取土和棄土地點。

5 化工企業豎向設計的一般要求

5.1 滿足化工生產工藝對豎向的要求

不同類型的化工企業，不同的生產工藝對場地的要求也不相同，如：精細化工企業，工藝流程上下游相互關聯的比較緊密，道路運輸比較頻繁，這樣類型的化工企業最好布置在同一個平面上；煉油等大型石油化工企業，各個裝置間相對獨立，道路運輸在各個區域內也相對獨立，這樣類型的大型石油化工企業，在遇到場地復雜，高差較大的自然地形的時候，最好充分利用地形，采用不同臺階，節約土石方工程量。

5.2 適應化工企業裝卸作業對豎向的要求

若化工企業選址在地形復雜高差較大的山區建廠，當采用汽車運輸、帶式運輸和其他機械運輸時，應充分利于地形，使運輸沿工藝流程自高而低。創造方便的裝卸條件。

5.3 保證安全

根據《防洪標準》等規范的要求，保證化工企業場地不能被洪水、潮水及內澇水淹沒。

5.4 盡量減少土石方工程量

充分利用原始自然地形，減少土石方工程量，因地制宜，不但可節省投資，還可加快施工進度，對在山區建廠更為重要。明確豎向布置形式。合理確定建、構筑物及消防、運輸道路的設計標高，力求土石方工程量最小。并使填、挖方接近平衡。

5.5 符合地質條件

化工企業建、構筑物最好布置在地質條件良好的地段，避開不良地質地段。對于地下水位高的地段，盡可能避免挖方，對于地上層土質比地下層土質好的地段，也應避免挖方，當建、構筑物有大量地下工程時，可利用廠區低洼地段。

5.6 考慮建、構筑物基礎埋深

有強烈震動的和基礎荷載較大的建、構筑物，要布置在地耐力較高的地段。

6 化工企業豎向設計的形式及其選擇

化工企業豎向根據設計整平面之間連接方法的不同，一般分為平坡布置形式、階梯布置形式及混合布置形式三種：

6.1 平坡布置形式

平坡布置形式就是化工企業場地由多個接近于原始自然地形的設計平面或者斜面組成。

一般化工企業場地地面自然地形坡度小于3%的平緩地面；建筑密度大；運輸道路及管線密集；地下水位高；對美化設施要求高的這樣的場地采用平坡布置形式。

6.2 階梯布置形式

階梯布置形式就是化工企業場地由若干個臺階相連接組成階梯布置，相鄰臺階間以護坡或者擋土墻連接，且其高差在1米以上。

一般化工企業場地選址在原始自然地形較復雜，高差較大的地段，特別是在山區坡地建廠時，采用階梯布置形式比較合適。

6.3 混合式布置形式

設計地面由若干個平坡式和階梯式混合組成。

6.4 豎向設計形式的比較

平坡布置形式有利于化工企業運輸道路的布置和工廠的環境美化；但是往往增大土石方量。

階梯布置形式，節約土石方工程量和建、構筑物的基礎工程量，也有利于場地排雨水，但需要設置較多的排水工程（如：排水構、急流槽、跌水等）和擋護工程（如：擋土墻、護坡等），且使平面布置、運輸道路和管線布置復雜化，不利于化工企業經營管理。

6.5 選擇豎向設計形式

合理選擇豎向設計形式，要考慮原始自然地形坡度、建、構筑物基礎埋深、運輸方式等因素，結合化工企業的不同工藝流程的需要，因地制宜。

7 化工企業場地確定豎向標高的因素

化工企業場地原始自然地形平整的依據是豎向標高，合理確定好標高后，才能進行場地平整。

化工企業場地確實豎向標高要考慮的幾點因素：

（1）要確保化工企業廠區不能被洪水淹沒也不能內澇，并且還要讓廠區內路面的雨水能迅速收集到雨水收集池內統一排出廠外。按照《防洪標準》等規范要求，沿江、河、湖、海建設化工企業的場地標高要高于計算洪水位（包括波浪高度）0.5米以上，當場地較低，以填土提高場地標高有困難或不經濟時，可采取筑堤防洪，并使堤頂標高高于計算洪水位（包括波浪高度）0.5米以上；對于城市邊緣設有化工園區的化工企業，其防洪堤標高要與當地標準取得一致，并要采取防止內澇和管涌等措施；對于在山區建設化工企業的，由于山區原始自然地形坡度較大，雨水集流過快，來勢兇猛，洪水暴漲暴落，對化工企業、居住區及交通運輸道路安全造成嚴重威脅，對山區的防洪排洪，要聯合當地相關部門，因地制宜，采取綜合治理措施，以保證化工企業不被洪水淹沒。

（2）充分利用化工企業選址的原始自然地形，盡最大可能減少土石方工程量和基礎建設工程量，并且使填方和挖方接近平衡，盡量避免大挖大填，確保施工及企業建成后生產運輸的安全和方便。