土建工程设计优化的探讨

付海燕

（山西焦化设计研究院(有限公司)，山西 临汾 041606）

1 工程地质条件及工程等级

1.1 主要建（构） 筑物等级

根据本工程特点，焦化厂分为办公区和生产区两部分，此次优化设计只针对办公区进行优化，办公区建（构） 筑物包括炼焦综合楼、联合泵房、汽车库、污水处理装置等。

1.2 场区工程地质条件

根据现场工程地质调查，场区主要地层岩性及工程地质自上而下叙述如下：1） 粉土：黄褐色～褐黄色，混有玄武岩碎块，上部含植物根系，稍湿，稍密，无摇震反应，无光泽，干强度和韧性低，地基承载力特征值100～120kPa。该层在场地内分布不均，且较薄，该层厚度一般在0.4m～1.90m。在基础施工中可直接挖除，不作为基础持力层考虑。2） 碎石土：褐灰色～黄灰色，稍～中密，主要成分为玄武岩碎块，地基承载力特征值180～200kPa。该层碎石粒径大小不均，该层厚度一般在2.50m～5.10m，厚度变化较大，不易作为基础的持力层。3） 强风化灰黑玄武岩：灰黑色，斑状结构，斑晶主要为橄榄石和斜长石等，气孔状构造，岩芯呈碎块状。为软岩，破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。该层厚度一般在2.9m～5.90m。地基承载力特征值250～300kPa。该层层位稳定，强度较高，虽然破碎及气孔发育但岩体整体较好，可作为基础的持力层。

2 炼焦综合楼基础设计

2.1 炼焦综合楼基础

初拟炼焦综合楼基础采用现浇钢筋混凝土筏板基础，基础底部长度47.0m，宽度15.8m，基础埋深-3.50m，采用C30混凝土，基础下设100mm 厚的C15 素混凝土垫层。地基暂按采用天然地基或换填砂石垫层的处理方法。

2.2 汽车库基础

汽车库基础采用砖砌体或钢筋混凝土结构，埋深-1.8m，地上0.3m。

3 总布置与交通运输

3.1 总平面布置

炼焦综合楼靠近厂区主入口。建筑门厅靠近进厂主道路，便于运行人员进行巡视和管理，其自然形成良好的视觉效果。厂区内设有消防环形道路，厂外道路由厂区东侧连接，进厂大门由南围墙进入。

3.2 竖向布置

站区自然地形比较复杂，高差较大。结合总平面布置图及厂区土石方量自平衡原理，站内最佳标高设计值为1621.5m。竖向设计采用平坡式布置，场地坡度0.5%左右。场地表层杂土按0.1m 清至场外堆放，待其它土方工程完成后，去除植物根系后，用作表层绿化用土。根据厂区范围内的自然地势及总平面布置的形式，站区内雨水排放采用集中排水，即场地雨水经0.5%排水坡度流向道路，在道路上经雨水口排至检查井或雨水井，集中之后接入排水管，再由排水管网排出厂外。炼焦综合楼室内外高差0.45m。城市型混凝土道路路面低于厂区场地0.10m。

3.3 厂区围墙和沟道布置

围墙采用清水方案（免烧砖），围墙高度2.4m，围墙长度378m，进站大门采用6m宽、2.3m高封闭实体电动平开门（上开1m宽、2.1m高平开小门）。生产区与办公区之间采用2.1m高钢围栅隔开。

根据工艺要求布置电缆、管沟，电缆沟采用钢筋混凝土结构，沟底部坡度为0.5%左右，并通过集水井将水引入窨井，电缆沟沟壁高出地面0.1m，以免场地泥水流入沟内。在满足工艺要求下沟道应减少埋深。不设电缆支沟，采用埋管方式处理。采用预制沟盖板。

3.4 厂内道路及场地处理

消防环行道路采用4.0m 宽，主运输道路宽4.5m，依据国家规范设计，道路转弯半径为7m。主运输道路转弯半径为12m。站内道路采用城市型道路，混凝土路面。生产区采用碎石地坪，不设专用操作地坪和巡视小道。碎石地坪厚100mm，下铺设3：7 灰土垫层150mm 厚。

4 建筑

4.1 建筑设计

炼焦综合楼采用“一字型”布置，立面简洁大方，主控室布置在二层，另一侧布置宿舍、餐厅等，其余房间为办公室、会议室、仓库等。此建筑方案特点为布置紧凑、合理，房间功能分区明确。按“节约资源、做到环境友好、全寿命周期费用低”的要求，在布置上减少房间分割，减少门厅、公共走廊等，减小建筑物房间外窗尺寸。外墙采用240 厚空心砖外贴40 厚挤塑聚苯板保温的做法，可节约能耗65%。

4.2 建筑装修

建筑外装修：主要采用中级涂料，颜色为：主色调-象牙色（Y04），色带-淡蓝色(PB07)。

屋面：Ⅱ级防水，1.5 厚氯化聚乙烯防水卷材两道，保温材料为80 厚挤塑聚苯板。

炼焦综合楼大门采用不锈钢框玻璃门，其余门窗除有防火防爆要求的以外均采用双层塑钢门窗，主控室采用钢制（防火） 门，地面、墙面面层均采用普通环保型材料。

5 结构

5.1 主要建筑物结构选型

场区地震基本烈度为7 度，按照《建筑抗震设计规范》规定，炼焦综合楼按7 度采取抗震构造措施。采用框架结构，填充墙采用烧结空心砖；屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。基础采用钢筋混凝土独立基础。

5.2 辅助建筑物结构选型

附属建筑物采用砖混结构，屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。基础采用钢筋混凝土条形基础。

6 土建部分的优化与创新

本工程设计中，通过科学论证，为节约资源、做到环境友好、全寿命周期费用低等，我们做了如下工作：

1） 简化站内道路设计，不设巡视小道；2） 不设绿化草坪。生产区采用碎石加灰土封闭，不另设操作地坪；3） 围墙采用清水方案（免烧砖）；4） 建筑物在布置上减少房间分割，减少门厅、公共走廊等，减小建筑物房间外窗尺寸。采用240 厚外墙外贴40 厚挤塑聚苯板保温的做法，可节约能耗65%。外（内） 装修采用环保型材料；5） 总平面布置在满足工艺要求的条件下做到布置合理紧凑。