略述山地动力站总图竖向设计

武婧婷

(中石化宁波工程有限公司上海分公司，上海 200030)

结合动力站的功能分区进行安全、经济合理的布置，总图设计相对于山区建设而言显得尤为重要。如何经济、安全合理的进行设计，在地形变化大、坡度陡的山区地形建厂时，建、构筑物、堆场、辅助设施不仅需要在平面上确定其位置，而且需在竖向上确定其标高。因此，在进行场地平整和竖向设计时，必须同时满足平面布置和竖向设计的要求。

山区的地形复杂，地质构造复杂，岩层的走向、特性各不相同，当动力中心站建设在山地位置时，前提需有完整、正确的地形图和现状图，并结合现场踏勘、调研，利用山区地形，依山就势，并尽量采用阶梯形布置，通过将建、构筑物的纵轴沿等高线布置等方式，合理的进行总平面布置。

1 竖向设计的要求

首先需满足生产工艺对高程的要求，如动力站内输送系统，一二级破碎楼在工艺布置时竖向需满足一定的高差，可充分利用场地自然地形，将两级破碎楼布置于不同高程的台阶上，满足其工艺要求。同时，考虑动力站与外界运输的联系，如储运系统标高的确认，需要满足翻车机室室内标高与铁路线路的轨顶标高的要求；动力站内道路与厂区现有道路的连接，满足道路最大纵坡的要求；利用地形高差，创造方便的装卸条件，从而满足运输与装卸的要求。

其次，使工业场地满足场地排水畅通和防洪排洪要求，确定场地标高位于洪水位以上。合理确定场地及构筑物标高，以便土石方工程量合理，填、挖方平衡。结合地形，将建、构筑物长边沿等高线布置，从而减少土石方工程量及建、构筑物基础埋深，不因填土过大而增加工程量。

如某动力站改造项目中，将锅炉主厂房、汽机间与输煤储运系统布置于两个高差6m的台阶上，在满足工艺要求的前提下，减少了将两者布置于同一台阶时增加的土石方工程量，减少工程投资；在满足工厂内道路规范要求的情况下，使厂区新建道路与现有道路连接，同时满足新建厂区运输及消防的要求。再者，一、二级破碎楼建在不同标高的台阶之上，既满足场平及现有自然地形状况，又利于工艺及流程的需要。新建锅炉主厂房所在台阶标高与厂区现有装置场地标高相近，也利于装置区之间的管线运输和消防道路连接。此外，包括管控综合楼等建筑物的办公区域根据地形的高差要求，充分利用地形，建筑物长轴方向沿等高线布置，减少土石方工程量，降低工程投资。

2 竖向设计的选择

竖向设计的布置形式指工业场地各主要设计整平面之间的连接方式，通常分为平坡式、阶梯式和混合式三种。如图1示。

竖向设计形式的选择主要取决于场地的自然地形坡度的大小；总平面布置集中和松散的程度；运输线路和管线的技术条件；建、构筑物基础埋设的深度及施工条件等。

当厂区布置在场地自然地形坡度大于4%的地段，建筑场地的宽度较小，建筑物高差大于1.5 m的地段，特别在山区坡地建厂时，宜采用阶梯式布置。把工业场地设计成若干个台阶并以陡坡或挡土墙连接而成，各主要整平面联结处有明显的高差，且其一般在1m以上。阶梯式布置按其倾斜的方向分三种形式即：单向降低的阶梯；由场地中间向边缘降低的阶梯；由场地边缘向中间降低的阶梯。

某动力站改造项目建设地势坡度约为6%，局部地区地面坡度超过10%，处于地形变化复杂的坡地，通过单向降低的阶梯式的布置方式，可以充分的利用地形，节约土石方工程量和建、构筑的基础工程量，也有利于场地排雨水，但需设置较多的排水工程(如排水沟)和挡土工程(如挡土墙、护坡等)，增加部分工程量，如若设置得当，利用挡土墙设计的基础宽度作为安全距离要求的空间，可以充分的利用场地，提高场地的利用率。如图2示。

图1 竖向设计的布置形式

图2 单向降低的阶梯

3 建、构筑物的竖向标高的确认

对建构筑物标高的控制是为了有效地组织场地排水，便于厂内外铁路、道路的衔接，使各标高之间相互衔接。如工厂铁路接轨点标高，由专门的铁路部门经过设计确认后，从而确认储运系统的翻车机室标高，继而根据工艺技术要求，确认整个系统标高；现有厂区道路出入口的标高限制动力站系统周围消防道路的标高，当场地散水坡度一定时，从而制约动力站主厂房的相对标高；场地主要控制点标高确认后，场地最低点雨水、污水排出口的标高，及其同周围装置的高程关系相继确认。

场地标高确认后，即可确定建、构筑物的设计标高。为了防止场地雨水进入建筑物内，一般建筑物地坪室内地坪标高高于室外0.15～0.30m；铁路的轨顶标高与翻车机室的室内标高一致，铁路场地设计需满足铁路纵坡的要求以及铁路养护和利于排雨水。

4 特殊区域的竖向处理

4.1 退让道路的装卸区域

在动力站设计中，灰库、渣库、石灰石库习惯于布置于道路边，为了避免与动力站主厂房环形消防道路的冲突，一般采取局部加宽道路的方式，有利于汽车的装卸。化工厂内道路一般采用城市型道路形式，装卸区域为了不影响道路排水，设置为单坡道道路形式，并在道路一侧设置雨水口，使雨水迅速有效的排入雨水系统。

4.2 需设置车间引道的建、构筑物标高

为了检修及局部的装卸的工艺要求，需在建构筑某处设置检修道路。道路纵坡在满足规范要求的范围内，通过车间引道将建构筑物与道路连接，建筑物室内地面标高应高于道路标高，以此为原则确定建、构筑物标高。

4.3 充分利用挡墙作用

因山地地形制约，对于场地标高与现有道路标高相差较大时，在既满足道路纵坡的要求，又不降低场地标高的情况下，可通过设置挡墙来控制场地与道路间标高，从而减少土石方工程量。在动力站设计时，厂前区管控综合楼场地与现有道路标高相差3 m，为了使道路在满足最大纵坡坡度要求的前提下，又与厂前区场地较好的连接，故在道路一侧设置挡墙。

山地城市竖向设计是一项复杂和综合性很强的工作，其合理、经济与否，不仅是竖向设计本身的问题，也影响其与相邻用地的建、构筑物布置场地方便快捷的连接。在山地城市竖向设计时，做多方案比较，充分合理利用场地自然地形，使竖向设计获得合理、经济、安全的效果，满足建、构筑物布置的要求，提高土地利用率，从而减少建设费用。