论工业建设用地标高的设计
作者：牛丽英
摘要：本文系统的阐述了影响工业企业场地设计标高确定的不同因素，并针对不同情况提出了相应的有效解决措施，
　　关键词：场地设计标高　平土标高　基槽　铁路　道路　排水　设计频率水位
　　
　　一个工厂的竖向设计，不仅要满足生产工艺的需要，还要与厂区外围现有和规划的运输线路、排水条件及周围场地标高相协调。
　　场地设计标高的合理确定，是厂区竖向设计中一项重要的工作。它不仅与场地平土标高、整个厂区土(石)方工程量的平衡、场地地质条件密切相关，还受到厂区外运输线路标高、排水系统标高的影响。在江、河、湖、海或受山洪威胁的地区还应考虑设计频率水位或设计频率内涝水位等因素。
　　以下就四个方面，对场地设计标高的确定方法进行一些探讨。
　　
　　1.平土标高对场地设计标高的影响
　　
　　平土标高是场地平整的依据，是竖向布置的基础，是影响场地设计标高确定的重要因素之一。
　　
　　1.1场地填、挖土(石)方量基本平衡原则，确定场地标高。
　　确定场地平土标高，应避免大填大挖，尽量减少土、石方量和基础工程量，并使填、挖方接近平衡(力求全场平衡，并适当考虑分期、分区平衡)。
　　平土标高的初步确定，取决于场地本身的填挖方平衡。而详细计算，就需要考虑一切会影响平土标高计算中填挖方平衡的基槽土(石)方量，这样计算所得的填挖方量，才能达到实际上的基本平衡。
　　通常，应先根据厂区总平面布置方案及竖向布置型式(包括平坡式和阶梯式)，在满足场地平整要求的前提下，仅考虑表土(腐植土、淤泥等)的清除、回填及土壤松散系数。采用断面法、方格网等方法计算，使场地本身的填、挖方量达到基本平衡，初步确定平土标高，以此绘制场地平土施工图，作为对场地进行初步整平的依据。然后，再根据各基槽挖出来的土(石)方量，计算出填土的高度，在平土标高的基础上确定场地标高，作为各建、构筑物、铁路、道路等的设计标高。这样做可以使施工更方便，标高确定更合理。
　　厂区范围内基槽土(石)方量主要包括建、构筑物和设备基础、地下构筑物、铁路、道路、排水沟、管线沟槽等工程的土(石)方量。各基槽土(石)方量的多少，与建设工程所采用的生产设备、建设厂址所在区域的气候条件及场地地质条件等紧密相关。
　　不同的生产工艺方案，所采用的生产设备的型号和数量是不同的；不同的工程，所要建的建构筑物的规模、铁路与道路的占地大小，所需敷设的管道多少及管径大小等，也是千差万别的。比如板带车间一般有热轧机、冷轧机，加热炉、退火炉等设备，熔铸车间一般有铸轧机、熔铝炉、保温炉等设备。热轧机、冷轧机从体型、自重方面看，都比铸轧机大而重，而且根据生产工艺的要求，板带车间内一般都要建一些大小不一的地下室。两车间设备的体积、大小、重量的不同，决定了建、构筑物和设备基础大小、深浅的不同，从而造成了基槽土(石)方量的差异。从整体来说，板带车间的基槽余土量一般比熔铸车间要多。
　　建设厂址所在区域的冻土深度、地下水位、年平均降水量等自然条件的千差万别，决定了其建、构筑物和设备基础，铁路、道路及管道深浅的不同，从而也会影响到基槽的填挖方量。
　　
　　1.2场地填、挖土(石)方量不能平衡时设计标高的确定
　　存在以下情况的建设场地，可在保证有土源或弃土场地的条件下，适当的抬高或降低平土标高，作为场地设计标高：
　　(1)由于填方不易稳定，且往往使基础工程量增多，故当弃土方便，尤其在山区建厂可复土造田时，场地土(石)方可考虑多挖少填；
　　(2)在地下水位较高的地段不宜挖方，应适当填方，以便使设备基础、管沟、建筑物基础在地下水位0.5m以上；
　　(3)在有腐蚀性地下水的区域，为防止地下水对建、构筑物及设备基础和地下设施产生侵蚀作用，应避免或减少挖方，必要时可适当抬高设计标高或采取降低地下水位的措施。对于有腐蚀的生产污水要采取可靠的排水措施，不使其渗入地下，保证建、构筑物和设备的正常使用。
　　
　　2.厂区外现有或规划运输线路标高对场地设计标高的影响
　　
　　2.1厂区外现有或规划铁路专用线标高对场地设计标高的影响
　　根据建设厂址所在区域整体规划布局的要求及建设单位的意图，当厂区货物采用铁路运输时，铁路专用线接轨点的标高和铁路线路的纵坡要求，往往影响场地设计标高的确定。
　　通常，进入厂区的铁路的轨顶线路标高，是以铁路专用线接轨点的轨顶标高为基础，按铁路专用线的长度和有关规范规定的坡度推算出来的。从铁路接轨点到厂区边界这段区间内，铁路线路的平面布置和竖向布置受到铁路最大纵坡、最小坡长、最小曲线半径等设计要素的制约，铁路标高所能抬高的范围较为有限。
　　当建设场地位于地形较平坦的地区时，铁路轨顶标高与场地标高相差不会太大，可以采用铁路站台，或让铁路装卸场地单独形成台阶等措施解决高差问题，只要能满足厂内道路纵坡及铁路排水等设计要求即可。
　　如果建设场地处在山岭重丘地带，地形起伏不平，地质条件复杂，采取设站台等措施还不能完全解决高差问题时，就必须要根据计算所得的铁路轨顶标高，对场地标高进行适当的抬高或降低，来满足设计需要。此时，整个场地的填、挖土(石)方量将会出现失衡，还要另外考虑解决买土或弃土的问题。

2.2厂区外现有或规划道路标高对场地设计标高的影响
　　一般情况下，只有厂区出人口附近的厂外道路标高，才对厂区设计标高的确定有影响。不过，相比铁路而言，由于道路所允许的线路最大纵坡较大，坡长较短，道路转弯半径较小，所以，道路在平面布置和竖向布置上是比较灵活机动的，可以采取延长坡长、改变车间大门位置等方法，在满足设计规范的基础上，使厂区道路和厂外道路平顺连接。
　　为防止厂外雨水流进厂内，增加厂区汇水面积，厂区出人口的路面标高，宜高出厂外路面标高。
　　当然，一些特殊情况除外。比如，运输电解铝液的道路纵坡，根据《有色金属企业总图运输设计规范》(YSJ001-88)上的规定。其直线段纵坡不宜大于2％，困难条件下不得大于4％，以避免道路坡度过大，车辆行驶不平稳，导致运输车辆倾斜翻倒或金属液体飞溅出来，伤人致命。因此在确定这样的场地设计标高时，还要根据实际情况，采取一定的措施，尽量使道路坡度满足有关规范的规定。
　　如果厂外道路还在规划阶段，那么场地设计标高可以与现有厂外道路标高相协调，且在设计中应明确厂区与建成后的厂外道路平顺连接的解决措施，尽量减少损失，节省投资。
　　
　　3.厂区外现有或规划排水接口标高对场地设计标高的影响
　　
　　确定场地设计标高时，应满足排水要求。厂区应有安全、可靠的排水去向。以保证整个场地不出现大面积积水，避免雨水倒灌，从而影响正常生产，造成财产损失。
　　经计算，厂区内的雨、污水能顺利排出厂外，则厂外排水系统不影响场地设计标高的确定。当场区内外排水接口高差较大，则可采取提升泵站的方式解决排水问题，此时也可不考虑厂外排水接口对厂内标高的影响。
　　当厂区设计标高比厂外地面标高低，城市下水道敷设又浅，且采取提升泵站也不能把厂区雨、污水顺利的排出厂外时，其场地设计标高只能按城市下水道标高，采用最小纵坡和起点最小埋深反推确定。这样的情况，会导致整个场地填方比挖方多，要另外考虑购土。
　　如果厂区外排水系统还未建成，那么场地设计标高可以只与厂外目前地面标高相协调，但要根据拟建的排水接口标高对其进行校核，制定经济、有效的解决办法，保证厂外排水系统建成后也能满足厂区内的排水需求。
　　
　　4.洪水位或内涝水位对场地设计标高的影响
　　
　　工厂建在江、河、湖、海或有山洪威胁的地段时，为了维护人民生命财产的安全，设计中必须采取可靠的防洪措施，保证厂区不被洪水、潮水或内涝水淹没。
　　一般情况下，受洪水、潮水或内涝水威胁的工业企业，场地的设计标高应至少高出与企业规模相对应的防洪设计频率水位0.5m。当有，波浪侵袭和壅水现象时，尚应增加波浪侵袭高度和壅水高度。对不需再购土填方或少量填方就可以满足上述规定时，均应按照此规定确定场地设计标高。这样的场地，地面雨水可自流排出，不需要设置排水泵站。
　　处于地势低洼地带的场地，按上述规定提高整个场地标高有困难或不经济时，可采用设防洪(潮)堤的方案，使堤顶标高至少高出设计频率水位(包括波浪侵袭高度和壅水高度)0.5m。此时，还应保证其场地设计标高至少高出厂区周围汇水区域内的设计频率内涝水位0.5m。当内涝水位较高，场地填方量又很大，按上述做法不经济时，还可采取设内涝水堤坝的办法，只要保证堤顶标高至少高出设计内涝水位0.5m，那么对场地设计标高可不作规定。这样的场地，地面雨水靠自流是排不出去的，必须设置排水泵站，而且还应考虑厂区主要下水道壅水时不淹没主要场地。
　　在某些工厂设计中，还可采用“外高内底”的防汛做法，即把靠近水域边的建、构筑物、道路等填高到设计频率水位(包括波浪侵袭高度和壅水高度)0.5m以上，起到堤坝作用，使场地内的设计标高可以降低，而不被水淹。但需考虑生产运输联系和内涝问题。
　　由于工业企业的地理位置、地形条件、生产性质、企业规模和重要性的不同，场地的设计标高采用统一防洪标准是不现实的。在困难条件下，场地设计标高可根据企业性质、受淹损失、修复难易程度等因素，适当降低次要的辅助设施场地和堆场的标高。
　　
　　5.结束语
　　
　　场地设计标高的确定，不仅要满足生产、运输、排水要求，适应厂区景观要求，保证厂区不被洪水、潮水及内涝水淹没，还要尽量减少土(石)方、建筑物和构筑物基础、护墙和挡土墙等工程量。
　　影响场地设计标高确定的因素多而杂，而且各因素之间是相互联系、相互制约的。在设计时应因地制宜，以节约土石方量、节省投资、维护人民生命财产安全为原则，对各种因素进行详细分析、比较，结合建设单位的设计意图，制定出合理的场地设计标高，做出更好的设计。