葉志昊,魏昆侖
(中國市政工程華北設計研究總院有限公司,天津300074)
臺階式布置是新時期下的一種新型技術,簡單來講就是通過對地形特征的掌握,達成減少場地平整土方量以及建筑物基礎工程量的目的。本文以某燃氣站為例,對臺階式場地的總圖豎向布置進行分析。與其他布置方法相比較,臺階式場地豎向布置在排水方面的優勢更加明顯,雖道路與鐵路連接方面的困難增強了設計技術難度,但在嚴格執行相關設計規范的情況下,廠區內建筑物布局的合理性也能得到保障。除此之外,為使企業交通運輸要求得到滿足,結合實際情況設置明溝、護坡與擋土墻等設施也非常必要,這也是臺階式場地的總圖豎向布置工作能夠充分發揮重要作用的基礎。
一般來講,臺階劃分的方法主要為以下幾種:(1)將生產區作為根據,如此能夠為工程日常生產提供便利,同時,運輸與管線敷設等工作效率也會隨之提升,并且可以實現在同一臺階布置數個生產區;(2)若生產區間有鐵路,應布置在同一臺階上;(3)相關人員應注意在布置臺階縱軸時,以等高線為沿線,還應注重臺階連接部分的地質條件符合要求與否;(4)需實現重點臺階生產運輸要求的首先滿足,在合理情況下將其與次要臺階區別對待,前者簡單來講就是對工廠運行營利影響巨大的車間與設施等;而后者可能較為重要,但與前者相比較來講稍次;(5)臺階數量不能過多或過少,應以生產工藝流程為根據,科學創建階梯系統;(6)生產中若需應用大型機械設備,應盡可能擴大臺階面積與寬度,全面考慮生產規模、運輸需求以及總平面布置情況等因素,與此同時,相關人員還要觀察建筑物尺寸、管線與道路所需面積以及自然地形對臺階高度的影響等,以決定最終臺階豎向布置中橫向坡度與臺階寬度,若基礎埋設深度較深,則可以適當調高臺階高度。
就目前臺階式場地布置水平而言,臺階連接方式通常有2 種,分別是邊坡與擋土墻。前者更有利于成本節約,但所需占地面積明顯寬于其他方式,在工程地質條件較好的情況下,挖方邊坡與填方邊坡可以計算好的數據為根據;而后者的弊端就是工程量大且造價高,占地面積較窄,通常情況下臺階式場地的總圖豎向布置中都會采取重力式漿砌片石擋土墻,其取材與施工難度較小,也能充分發揮墻的自重作用,達成抵御墻后主動土壓力的目的,進一步增強臺階的穩定性與可靠性[1]。
相關人員需按照鐵路、道路運輸系統實際情況以及廠區豎向布置形式設計排水系統,與廠區建筑物具體情況相結合,實現匯水區的合理劃分。就臺階式場地而言,除需根據有關規范在各臺階上布置排水槽,連接處跌水井與急流槽等設施布置的質量也要得到保證。臺階式場地排水中,明溝的應用更加普遍,其一般沿道路與鐵路、擋土墻設置,但若出現道路標高超過建筑物的情況,需將明溝設置在建筑物的散水邊。以某站區為例,其地形為丘陵區,地勢東北低,西南高,東北最低點為237m,西南最高點為260m,高差23m。根據站址地形,站內豎向考慮臺階式設計,場站共分為2 個臺階,儲罐區、放散管一個臺階,標高約250m;卸車區、綜合樓、消防泵房1 個臺階,標高約243m,2 臺階高差約7m。 站內雨水采用有組織排除方式,通過雨水井、明溝將站內雨水收集并排至站外。
與廠區場地地形地勢相結合,以總平面設計與豎向布置原則為依據,相關人員需在確保場地不會受到洪水等災害嚴重影響的基礎上,使企業在運營過程中的生產與運輸需求得到滿足。與此同時,相關人員還應依據本地的自然地形條件,最大程度地確保豎向布置的合理性,從而有效減少填挖方量,在將建井期井筒掘進土石方量考慮在內的同時,實現平衡填挖方量的目的。圖1 和圖2 分別為臺階式場地中總平面設計視圖與豎向布置視圖。以下為燃氣站臺階式場地總圖豎向布置的關鍵點。

圖1 臺階式場地總平面設計視圖

圖2 臺階式場地豎向布置視圖
不規則外形必然會導致場區占地面積增加。與此同時,對于工業廠房單體設計方案,初期工藝和土建專業間的配合也應得到重視,在確保工藝安排與設備布置合理性的前提下,盡量減少不必要的預留空間,達成建筑平面科學壓縮的目的。另外,相關人員還可以適當減小辦公區的面積,在提升平面簡潔度與規整性的情況下,減少場區面積。
應結合實際情況,確定衛生間、防火間以及安全間的距離,把站場內建構筑物根據有關等級、分區等要求布置,通常包括防爆、污染、低耐火等級為主,反之也要結合有關標準合理布置,經實踐證明,如此能夠促進建筑物間距的合理減小,進而有效縮減場區面積。
在展開大型站廠前區設計方面,可以摒棄以往傳統意義上辦公、餐飲、車庫與維修間所構成的四面形式,把上述建筑合并至綜合樓,也能使建筑單體間距的要求得到滿足,能節省的用地面積甚至能達到26.6%[2]。
由此可見,要保證臺階式場地總圖豎向布置的高效化,將臺階式場地的實際情況與工藝等因素為依據,使土石方工程量盡可能減少非常必要,如此不僅能提升布置的效率與整體質量,也能使生產與消防要求得到滿足。另外,根據場地狹小且較陡的特征來看,主要以擋土墻為臺階連接的主要形式,經實踐證明,如此不僅能達成成本合理節約的目的,也能進一步增強臺階式場地中道路的穩定性。
總而言之,作為總圖豎向布置中的難點,臺階式場地豎向布置由于特殊性與復雜性較強,對整體設計水平與布置人員能力的要求也更高,在建筑物平面布置上,相關人員一方面需有關規范要求充分考慮在內,另一方面,還要保證工藝流程制定的流暢性與合理性。與此同時,若建筑物需跨越2 個臺階,防護工程不僅需要設置在2 臺階的連接處,而若道路是呈臺階式遞進的狀態,且存在道路標高超過建筑物標高的問題,也要持續開展防護工程。因此,站在臺階式場地的總圖豎向布置技術的角度上來看,依然需要不斷加深研究與探索,進而為布置水平的提升提供更大的推動力量。