诺金度假酒店及北京环球度假区场地整平设计
2022-05-20中国建筑设计研究院有限公司朱庚鑫
文/中国建筑设计研究院有限公司 朱庚鑫 高 治
0 引言
掩映在中国古典园林景观之中的诺金度假酒店,怡然自得,典雅大气,俨然成为北京环球度假区中的一颗明珠。但这样一个景致绝佳的场地,却曾经是萧太后河畔杂草丛生、荆棘遍野的旧村。从昨日的村落到今日金碧辉煌的酒店,巨变伊始于项目的场地整平设计。
场地整平设计是诺金度假酒店乃至北京环球度假区第一项正式开展的设计工作,其任务是根据园区整体规划及酒店、乐园工艺需求,对情况复杂的现状场地进行整理,并开展土方填垫工作,为日后各地块项目的土建工作开展打下坚实基础。
1 复杂现状条件梳理及清表
诺金度假酒店坐落于环球酒店南侧、被新萧太后河环绕的半岛之上。而在设计之初,这块“酒店1B”编号的9.0hm2用地,是老萧太后河北岸的一片现状农田、鱼塘及旧村。
随着工作的展开,首当其冲的是对用地内一系列复杂现状场地条件的梳理与处理工作,如现状管线梳理,耕植土清理及收集,河道及湖塘清淤、沉积物清理,以及建筑物拆除后的垃圾外弃及利用等。这便是整个环球影城场地复杂现状梳理及处理工作的缩影。
环球影城整体总用地面积4.0km2,位于北京市通州新城西南部,地貌类型为平原区。用地为永定河冲积平原,现状地势较为平坦,地面高程20.960~21.970m,总体西北高,东南低(见图1)。设计开始时,主题公园一期及停车场一期约1.2km2主要用地范围内已完成清表工作,其余区域的原居民住宅、学校、工业厂房等已基本完成拆除,场地主要以建筑垃圾和耕植土为主。
1 2014年航拍叠加地形分析
用地中部有东西方向的萧太后河穿越,此河因辽朝(大契丹帝国)的兴宗之母“萧氏”得名,原为辽国漕运河道,形成至今已有1000余年,为区级文物保护单位。当时河道水量较小,水质较差,亟需治理。用地中部还存在1条排水明渠大稿沟,场地内还散布数处鱼塘。
当时用地内地下管线密集,主要包括电缆、煤气、光缆、自来水管、雨水与污水管线及化工管线等。其中用地中北部有横贯东西的现状东方化工厂乙烯地埋管线,对用地建设限制较大(见图2)。
2原场地管线
当时已基本完成建筑物拆除及拆迁处置,场地土壤结构松散,且部分场地内已回填了大量建筑垃圾及回填土等。根据勘察资料可知,此部分土层无法满足地基承载力及总沉降等一系列指标要求,亦亟需治理。
因此根据当时复杂的现状条件需先进行场地清表及管线、河道、沟渠改迁等工作。场地清理主要包括:农田、建(构)筑物、原萧太后河、鱼塘、灌溉渠、废弃民用机井及化粪池、沼气池等,针对不同场地区域,采取不同的处理方法。
其中耕植土含植物根系、湿木、泥炭和可溶性或易腐烂的材料等,采用机械辅以人工清理。土源堆积在合适位置,经清理后的土料粒径应满足回填设计要求,以便再次回填利用。建(构)筑物有机废料主要为合成塑料、合成纤维、合成橡胶。经人工分拣,将有机材料废弃物分类,然后由相关回收厂家回收。建(构)筑物无机废料中由房屋建筑基础及电线杆、高压线塔基础等产生的混凝土、砖、瓦等,经建筑垃圾资源化处理后,可作为再生骨料进行回填。其余场内存在的木头、玻璃等无机废料均外弃。萧太后河道进行改移、拓宽和调整,原河道、沟渠及鱼塘需进行填埋处理,填埋前均需先进行干挖清淤、河道沉积物清理等清表工作,挖出的淤泥部分运至临时堆放点,用于后期绿化,多余淤泥、淤积废土及泥炭等外弃。机井拔出,对机井部位进行回填,并压实至设计要求。化粪池、沼气池周边区域与周围土质不同,需挖除至与周边土层一致,然后采用与周围土质基本相同的回填料进行分层回填并压实。
2 规划方案落地及场地设计优化
该项目外方业主环球影城公司及外方设计单位在国外均有丰富的相似项目落地实施经验、完整成熟的类似项目方案及完善的制图与技术标准要求。同时对于施工标准有较高要求,对施工管理及环境保护等方面也有较先进的理念。因此设计时面对的首要问题是如何对接中外双方的设计标准,结合现状及工况,在保证质量的前提下优化落实设计方案。
例如在设计伊始,业主提供的基础资料包含较完整、详细的场地初步竖向设计及平面布置,如诺金度假酒店用地的半岛形状及标高,新萧太后河的河道形状,甚至一期主题公园用地内不同园区场地所需的详细竖向标高均有表达(见图3)。同时提供场地雨水管理及水土保持的设计图纸,详细表达各永久或临时调蓄池、植被浅沟等水体调蓄、水土保持措施的位置及体量。但即使如此,相对完善的基础资料成果也需要大量的优化、落实工作。
3原场地初步竖向设计
1)优化原方案与场地周边市政道路标高的顺接。根据甲方要求,设计推算出周边各条市政道路的垫层底部标高,并将此作为场地内外竖向连接的基准,在保证场地整体标高基本不变的前提下,通过合理放坡,将场地内部的竖向标高同垫层底部标高平顺连接。
2)原方案在一期主题公园以外的场地竖向设计相对平整。考虑项目实际工况、北京近年愈发频繁的极端天气及整体项目较长的施工周期,经过与业主及方案设计单位沟通配合,最终对不同功能区域分别制定不同竖向坡度排水方案的优化调整,并在整体上使场地的大部分区域满足1%左右的竖向坡度,保证场地排水顺畅,如图4所示,可见场地中央竖向等高线抬升。同时综合考虑竖向坡度对于排水的影响,同水专业配合,制定适宜的排水坡向及合理的排水沟线路(见图5)。在理解、吸纳原场地雨水管理及水土保持方案的基础上,结合施工组织布置,调整、优化部分临时调蓄水池及植草浅沟等水保设施(见图6),并将原本不能完全配套的水保及竖向方案整合进最终的场地整平竖向设计方案。
4诺金度假酒店区域优化调整后竖向方案
5优化后的不同汇水分区及排水路径
6诺金度假酒店区域水土保持方案设计
3)原方案在一期主题公园内的竖向等高线设计十分详细,但对于场地整平阶段有些过于繁复。为保证场地整平阶段的经济合理性及可实施性,经过与业主及主题公园设计方的充分沟通配合,将该区域内部分过于繁复曲折的设计等高线进行取直、简化和优化,最终完成场地整平的竖向设计优化方案,如图7所示。
7最终场地平整竖向设计方案
同时为保证、落实环球影城业主高标准的场地精度要求,经与业主及施工单位充分沟通,最终场地竖向控制及表达舍弃了常规20m×20m方格网标高的表达方式,采用0.5m间距设计等高线标注定位的控制及表达方式(见图8),极大提高了场地竖向整平精度。场地土方量则通过提交Civil 3D软件搭建的场地土方模型,作为最终成果提交。另一方面,场地施工组织也结合实际工况、征地情况,配合工艺及运营施工周期等落实了施工分期(见图9)、施工临时现场布置(包含建筑垃圾处理区及各阶段土方堆积区等)及全周期场地物流计划等。为落实业主要求的标高与满足国家标准的场地承载要求,还进一步详细设计了场地载荷测试标准及测试点布置(见图10)。
8局部场地等高线定位及表达
9场地施工分期
10不同功能区场地承载力要求
4)为保证设计标准能够切实落实,在项目区域范围内划定试验区,进行回填土料及土料碾压后的各项物理力学性质分析检测及雨水径流系数试验等,在弥补国内相应数据空白的同时,便于指导后期施工。
3 全过程规模化BIM应用
本项目场地整平设计全过程均运用了BIM设计。运用的BIM设计软件为AutoCAD Civil 3D。该软件基于CAD平台能较方便地导入多种数据,便于与其他专业配合,也是室外场地设计中应用较为广泛的设计软件。设计过程中,业主及外方设计单位均采用该软件进行设计,使沟通配合有了较好的底层环境。
设计之初,业主提供的现状DTM模型及电子版设计场地竖向图纸均可直接导入BIM设计软件,以生成现状场地曲面及初步竖向设计场地曲面模型(见图11,12)。土方计算中需要的原状土、杂填土和素填土等地质土层的BIM曲面模型则是根据业主提供的地勘测绘数据,经数据整理处理成BIM软件能识别的数据格式文件,导入后逐个生成。后续竖向设计场地的调整也均在BIM设计软件中,通过调整设计等高线的方式对设计曲面模型进行实时更新。
11原始地形分析
12初步竖向设计曲面高程分析
完成BIM曲面模型后便可直接进行土方计算,土方数据精准且动态更新,同时也可通过简单调整曲面样式等设置直接输出直观的土方分析图及优化后的竖向高程分析图等(见图13,14),便于设计过程中的沟通、汇报、校验等。分析图及数据等信息也会随数据曲面模型的调整而动态更新,既能降低调整带来的重复工作量,又能形成“设计→分析、校验→调整”的高效循环优化。后期通过BIM模型进行设计场地的汇水路由及汇水面积分析,对原设计进行多次分析、校验、调整后,达成较优的排水设计方案。同时该场地BIM模型本身也可作为内容成果提交,以便后续进行场地及建筑BIM设计时使用。最后本项目还利用Civil 3D软件通过调整纵断面样式,批量输出整个项目区域横纵共40个场地的剖面施工图,在减少重复工作量的同时保证了设计图纸的精度及准确性。
13土方分析
14最终竖向设计曲面高程分析
4 结语
通过业主及国内外设计单位的共同努力,本项目场地整平设计梳理了现状场地,指导了场地清表,而后针对酒店及园区整体规划及工艺需求,进一步优化场地竖向,再通过场地BIM设计手段,获得高精度场地设计成果,精确控制了场地填挖工作,为诺金度假酒店及整个北京环球度假区的建设打下坚实基础,保证了后续建筑工程项目和游乐项目的顺利开展。