山地農村居民點豎向規(guī)劃研究與實踐
——以云南省祿勸縣新村移民安置點為例

李 琳，劉 東

(長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司，湖北 武漢 430010)

我國地形復雜多樣，其中山地面積約占陸地面積的41.67%，主要集中在四川、云南、青海、新疆、西藏等地[1]。為促進我國農業(yè)的發(fā)展，提高農村土地的利用率，確保農村貧困人口脫貧，加快山地農村居民點建設，在農村實行“統(tǒng)一規(guī)劃建房、就近集中安置”將成為推動鄉(xiāng)村振興和新型城鎮(zhèn)化建設、促進城鄉(xiāng)協調發(fā)展的重要舉措[2-3]。工程場地豎向規(guī)劃是山地建筑設計的重要內容[4-5]，常常需要綜合考慮當地居民生活、節(jié)約用地、保證居民點整體穩(wěn)定性以及節(jié)省基礎設施建設投資等眾多因素。其中備受關注的設計難點在于復雜山地位置坡度較大和地質條件復雜多樣，對總平面圖布局合理性、場地整體穩(wěn)定性、道路縱坡確定以及土方量等影響較大，增加了豎向規(guī)劃設計難度[6-8]，因此必須因地制宜合理確定豎向布置方案。本文結合烏東德水電站建設征地移民安置項目——祿勸縣新村移民安置點規(guī)劃設計，針對安置地的復雜地形和地質問題、開展了豎向設計方案研究與實踐，提出了山地農村居民點豎向設計的工作思路和主要對策。

1 工程概況

烏東德水電站建設征地移民涉及云南省昆明市祿勸縣下轄4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，經征求當地政府和移民意愿后，規(guī)劃建設祿勸縣新村移民安置點，就近集中安置征地移民。祿勸縣新村移民安置點新址位于烏東德水電站壩址上游約6 km處，金沙江右岸岸坡中部。新村安置點規(guī)劃安置移民3 176人，屬特大型村，人均建設用地面積92.35 m2，規(guī)劃面積29.33 hm2，順等高線(東西)方向長約1 300 m，垂直等高線(南北)方向寬約500 m。用地范圍內地形坡度多在25%左右，用地高程在1 370～1 490 m之間，相對高差120 m。場地內沖溝發(fā)育，共有4條大型沖溝，將場地劃分為4個區(qū)域，每塊區(qū)域平整用地面積較小，為典型的山地地形(見圖1)。

場區(qū)巖土按其成因分為第四系和基巖兩大類。第四系主要為殘坡積、崩坡積松散堆積層，厚度一般為0.5～5.2 m，最厚6.9 m；下伏基巖為順向坡結構，主要由三疊系白果灣組泥巖、砂巖、粉砂巖及二疊系梁山組石英礫巖構成。白果灣組在場區(qū)內分布不均，厚度變化大，巖層層間存在不連續(xù)的軟弱夾層。

注：1.規(guī)劃范圍線； 2.地形坡度分界線； 3.地形坡度10%

安置點規(guī)劃道路擬設置干路、支路及巷路3級。在南、北側沿等高線方向布置2條16 m寬干路，以“剪刀叉”形式將居民區(qū)點東西貫穿；在中部布置1條10 m寬支路，與2條干路相連；以沖溝為界布置3.5 m寬巷路，巷路采用“S”形迂回上山，并與干路或支路相接。規(guī)劃住宅布局為：干路與支路兩側采取兩排房子一條路，巷路采取一排房子一條路的形式建設，使所有居民按當地居住習俗實現一層入戶。居民住宅共計836戶，間距9 m。宅基地進深12.24 m，有90，120 m2和150 m23種戶型(見圖2)。

圖2 新村移民安置點平面布置Fig.2 Layout of new village resettlement site

2 工程豎向規(guī)劃難點及風險分析

2.1 地 形

用地范圍內地形條件較為復雜是新村移民安置點豎向規(guī)劃的難點之一。沖溝兩側用地坡度多在40%以上，規(guī)劃用地中部橫向的連續(xù)坡地坡度在30%以上，其他用地坡度在25%左右，平整用地面積較小，分布較散，建設條件比較差。如何在復雜地形下設計出合理的豎向規(guī)劃布局，滿足安置點建設用地的使用要求是首先需要解決的問題[9-10]。根據總體規(guī)劃布局，規(guī)劃用地前后緣高差120 m，垂直等高線方向最多有16排房屋，房屋前后排凈間距僅9 m，在該空間內需布置支擋結構、道路、排水溝、污水管網、電力管線等建(構)筑物，同時還需要考慮房屋基礎占用的部分空間。如果豎向規(guī)劃不合理、支擋結構體積過大，將導致道路下部管網埋入困難、宅基地基礎與支擋結構發(fā)生碰撞等現象。

2.2 地 質

用地范圍內場區(qū)地質條件較差是新村移民安置點豎向規(guī)劃的另一個難點。場區(qū)表層土體在暴雨工況下穩(wěn)定性差，極易沿基巖面下滑，形成淺層第四系滑坡；三疊系泥巖為順向坡不利地質結構，在暴雨工況下的穩(wěn)定性不足，且缺乏足夠的安全儲備。采用何種支擋結構，確保場地整體穩(wěn)定要求，是豎向規(guī)劃必須解決的問題。此外，由于規(guī)劃用地前后緣高差較大，如果每級臺地高程設置不合理，將會導致場地后緣山體邊坡開挖過高，破壞自然山體、影響自然生態(tài)環(huán)境，且高邊坡存在較大的失穩(wěn)風險[11-12]。

3 對策研究

3.1 地 形

針對安置點用地范圍內地形條件復雜的問題，主要考慮從豎向規(guī)劃方案入手。豎向布置分為平坡式、臺階式和混合式。新村安置點場地整體用地坡度多在25%以上，臺階式布置方案既能充分利用現有地形地貌，又可避免大挖大填，減少場地平整的土石方量[13]。因此，新村安置點豎向主要采用平行于等高線的臺階式布置方案。

根據居民需求，安置點住宅規(guī)劃布局需采用兩排或一排房子一條路的布置形式，并要求所有居民實現一層入戶。考慮到農村居民點房屋體量較小、大型公共建筑少，因此可均勻地將房屋宅基地和房前道路劃分成一個小臺地，并且將支擋結構設置在臺地前緣(見圖3)。小臺地豎向規(guī)劃布局依山就勢，高低錯落有致，同時也滿足了建筑采光通風等要求。

圖3 新村移民安置點典型斷面Fig.3 Typical cross section of new village resettlement site

新村安置點地形陡，在總體規(guī)劃布局上，道路采用“S”形長曲線迂回爬坡。城市用地的豎向高程都以道路的豎向為依據[14]，農村居民點臺地高程的確定也應結合地形及規(guī)劃道路進行設計。道路的設計縱坡會影響相鄰臺地間的高差、臺地間支擋結構斷面尺寸和場地土方工程量，道路設計縱坡過大時，將會導致相鄰臺地高差增大、臺地間支擋結構斷面尺寸增加，但同時會大大減少土方工程量。如何保持三者之間的均衡，最大限度地降低工程費用，應對道路縱坡取值進行分析和比選?？紤]到農村居民點車流量小，山地地區(qū)農村集中安置點內部道路設計車速可按15 km/h設計，道路設計縱坡極限值由設計車速確定。本次設計采用CIVIL 3D三維模型建模，通過對道路采用不同的縱坡進行取值，并計算出與之對應的支擋結構及土方工程量后，經對比分析表明，道路的平均縱坡宜控制在4%～6%之間。

同時，在規(guī)劃安置點道路臺地高程時還應采取下列措施：

(1) 安置點規(guī)劃的巷路“S”形曲線較長，而巷路兩回頭曲線間距離較短，應嚴格控制回頭曲線間的相鄰臺地高差在10 m以內，便于合理設置支擋結構。

(2) 注重道路交叉口的節(jié)點設計，特別是道路交角在45°左右且兩道路縱坡方向相反時，交叉口處道路縱坡不宜過大，以滿足交叉口處車輛爬坡要求。

(3) 相鄰臺地高差應不宜太大，盡量控制在8 m左右，避免因垂直支擋結構體積過大而占用其他建(構)筑物基礎及管網埋設的空間。

(4) 臺地高程應根據地形、地質條件合理選擇，臺地宜采用半挖半填的布置方案?？紤]到場地回填施工一般在支擋結構施工完成后實施，土方回填壓實度一般無法滿足建筑物持力層的壓實度要求[15-16]。若建筑物基礎位于回填區(qū)，會帶來較大的房屋地基處理投資。因此，應將道路、綠化用地盡量布置在填方區(qū)，宅基地盡量布置在挖方區(qū)，避免建筑地基處理。

(5) 宅基地地面排水坡度應與前緣道路縱坡一致，高程可比相鄰道路路面設計高程高0.1～0.4 m，以方便每棟房屋的居民入戶。

3.2 地 質

新村安置點場區(qū)地質條件差，下伏基巖為順向坡結構，在場地開挖過程中易沿結構面形成順層滑動。為避免土體整體失穩(wěn)，規(guī)劃主要考慮從臺地間的支擋結構入手。臺地高差的處理方式，可以選取垂直支擋、邊坡支護、邊坡加垂直支擋或自然邊坡等形式[17-18]，垂直支擋方式主要有擋土墻、抗滑樁等形式。其中自然及人造邊坡投資少而占地多，抗滑樁投資最高而占地最省。為了保證安置點順向坡結構的整體穩(wěn)定，保護生態(tài)環(huán)境，又能節(jié)省投資，在規(guī)劃過程中應對每隔30 m的地質斷面進行計算。依據計算成果，在確定新村居民點臺地間支擋方式時，應遵循下列原則：

(1) 根據臺地間距及建(構)筑物平面布局合理確定支護結構形式。當相鄰臺地間采用邊坡或邊坡加垂直支擋的形式對宅基地或道路不造成影響時，宜優(yōu)先采用該支護方式。

(2) 合理選擇垂直支護方式。垂直支護方式的選擇主要依據場地邊坡整體穩(wěn)定計算成果確定[19-20]。邊坡穩(wěn)定分析選取了覆蓋土層與基巖交界面、三疊系淺層巖體中的軟弱夾層兩個滑動面，采用傳遞系數法分別在天然工況、暴雨工況及地震工況下對每個臺地下滑力進行計算。根據剩余下滑力的大小確定合理的支護型式。經計算，擋墻適宜剩余下滑力小于150 kN/m的情況。當剩余下滑力大于150 kN/m時，若仍然采用重力式擋墻結構將會出現由于尺寸過大帶來的基礎開挖量大、原狀土擾動大、建筑及管線設施布置難度大等不利影響。因此，當剩余下滑力大于150 kN/m時，可采用抗滑樁進行垂直支擋；當剩余下滑力小于150 kN/m時，選用重力式擋墻進行支擋[21-23]，重力式擋墻選用上部截面尺寸相對于其他型式小的衡重式，便于道路路面下管網的埋設。

(3) 合理控制邊坡開挖。場地后緣邊坡開挖高度不宜太高，宜控制在15 m以內，并采用邊坡加垂直支擋方案盡量減少邊坡開挖對山體自然生態(tài)環(huán)境的破壞。

3.3 豎向規(guī)劃方案優(yōu)化

新村居民點通過在豎向規(guī)劃中對場地高程、支擋形式進行了多方案比選后形成了最終的優(yōu)化方案。

(1) 豎向規(guī)劃方案。新村安置點豎向采用小臺地的布置方案，在規(guī)劃用地前后緣高差120 m范圍內，垂直等高線方向最多劃分有14個小臺地，入戶道路設置在小臺地前緣。小臺地高程的確定根據道路縱坡確定，臺地間高差最大控制在8～10 m以內，便于支擋結構布置。

(2) 安置點支擋設計。支擋結構根據規(guī)劃的建(構)筑物位置靈活設置，在不影響建(構)筑物的條件下，宜優(yōu)先采用邊坡或邊坡加垂直支擋的形式，如建(構)筑物受放坡影響時，應采用垂直支擋。垂直支擋根據邊坡穩(wěn)定計算確定。安置點實際效果示于圖4。

圖4 新村移民安置點東側實拍Fig.4 Photo of the new village resettlement site

4 結 語

做好山地地區(qū)農村集中安置點的豎向規(guī)劃必須合理比選豎向規(guī)劃方案、合理選擇臺地間支擋結構。本文結合烏東德水電站建設征地移民安置項目——祿勸縣新村移民安置點規(guī)劃設計，針對當地地形坡度大和地質條件較差等問題，采用小臺地豎向布置方案，在臺地前緣設置垂直支擋結構。在確保場地整體穩(wěn)定的前提下，合理劃分臺地、優(yōu)化設計高程，并結合道路、管線、房屋基礎等多方面統(tǒng)籌考慮，達到了空間布局合理、居民方便使用、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、工程投資節(jié)省的目的。