淺談軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)

茍芳娟

(太原重工工程技術(shù)有限公司，山西 太原 030032)

場地豎向設(shè)計(jì)，也被稱為場地豎向布置，它指的是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的要求，結(jié)合建設(shè)地點(diǎn)當(dāng)前的地形特點(diǎn)和施工技術(shù)條件，對(duì)基地的原有自然地形進(jìn)行改造并加以利用，合理地確定基地內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、道路等的標(biāo)高。基地的豎向設(shè)計(jì)不僅要滿足功能，而且要考慮到安全、經(jīng)濟(jì)和景觀等方面要求。無論是在城市建設(shè)，還是在工業(yè)企業(yè)，甚至是在居住區(qū)的總體規(guī)劃中，都是很重要的一環(huán)。場地豎向設(shè)計(jì)的好不好，不僅會(huì)對(duì)場地的利用率和利用價(jià)值產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)土方和其他工程量產(chǎn)生影響，從而對(duì)項(xiàng)目的施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益乃至社會(huì)效益產(chǎn)生影響[1]。

1 軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)要求和形式

1.1 軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)要求

軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)是指根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的使用功能要求，結(jié)合本場地的地形地貌特點(diǎn)、總平面功能布局及當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)條件，因地制宜地對(duì)場地及建、構(gòu)筑物的標(biāo)高做出合理的設(shè)計(jì)。在豎向設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)要求：1)滿足建、構(gòu)筑物的使用要求：軋鋼廠建筑的種類較多，因此使用功能要求是一個(gè)非常重要的問題。需要考慮到建筑物荷載、地基承載力、工藝流程關(guān)系等多種因素，確保各建、構(gòu)筑物之間豎向關(guān)系上的合理性；2)減少工程量：軋鋼廠的空間布局需要結(jié)合場地自然地形并充分考慮到生產(chǎn)流程和物料流動(dòng)線路等因素，盡可能地減少土石方填挖工程量，達(dá)到節(jié)約工程造價(jià)的目的；3)保證場地排水順暢：由于軋鋼廠涉及的建、構(gòu)筑物較多，道路網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)等勢必對(duì)場地排水設(shè)計(jì)具有很大的影響。因此，在場地豎向設(shè)計(jì)中，需要考慮到場地內(nèi)的建筑物出入口、道路、廠區(qū)出入口等內(nèi)部排水順利排除，避免引起安全隱患。

1.2 軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)形式

軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)形式主要有以下幾種：1)平坡式：平坡式豎向設(shè)計(jì)是指把整個(gè)軋鋼廠場地處理成接近于自然地形的一個(gè)或幾個(gè)坡向的整平面，各個(gè)整平面之間連接平緩，無顯著的坡度變化、高差變化在1m以內(nèi)；2)階式(階梯式)：臺(tái)階式豎向設(shè)計(jì)是指把整個(gè)軋鋼廠場地處理成由若干個(gè)臺(tái)階相連接組成，相鄰臺(tái)階間以邊坡或擋土墻連接，各主要整平面連接處有明顯的高差，且這些地方高差在1m以上；3)混合式：混合式豎向設(shè)計(jì)是指把整個(gè)軋鋼廠場地處理成又若干個(gè)平坡和臺(tái)階混合組成，即由任意一種或幾種平坡式與任意一種或幾種臺(tái)階式的混合，如圖1所示。

圖1 軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)形式

2 軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題

2.1 標(biāo)高和場地平整方式的選用

在軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，選擇合理的標(biāo)高和場地平整方式是非常重要的，它們直接影響了建設(shè)項(xiàng)目的工程造價(jià)以及廠區(qū)的生產(chǎn)效率、運(yùn)行成本等。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到場地的地形地貌，確定合適的標(biāo)高和場地平整方式。在軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，標(biāo)高和場地平整方式的選擇如下：1)地形地貌：軋鋼廠場地通常需要進(jìn)行平整處理，以保證建筑物的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到場地的地形地貌，因?yàn)槿绻麍龅靥幚矸绞讲缓侠?，都?huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率造成影響；2)標(biāo)高：軋鋼廠建筑的標(biāo)高應(yīng)該與周邊地形相協(xié)調(diào)，應(yīng)使其高于周邊市政道路，防止受到洪水、雨水等自然災(zāi)害的影響。另外，在選定場地的時(shí)候，還需要考慮到排水系統(tǒng)的建設(shè)，以便更好地排除雨水[2]；3)場地平整方式：平整場地時(shí)，需要考慮場地的特征和要求，采用合適的平整方式使項(xiàng)目土石方工程量盡可能少，此外，選擇平整方式時(shí)還要注意工藝操作的安全性和實(shí)用性，以便為軋鋼廠的正常運(yùn)營提供有利的基礎(chǔ)條件；4)基礎(chǔ)建設(shè)：在確定標(biāo)高和場地平整方式的同時(shí)，還需要考慮到建筑物的基礎(chǔ)建設(shè)，以保證建筑物的安全和穩(wěn)定。在進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)，需要考慮到場地的地質(zhì)條件、土壤穩(wěn)定性和承載能力等問題。

2.2 邊坡坡度和處理

軋鋼廠場地通常需要進(jìn)行邊坡處理，以保證場地的安全和穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到以下幾個(gè)方面。

1)坡度的確定，確定合適的邊坡坡度對(duì)于軋鋼廠場地設(shè)計(jì)來說非常重要。坡度的大小應(yīng)該根據(jù)場地情況和建筑物要求進(jìn)行科學(xué)合理的確定。一般來說，邊坡坡度主要受以下因素的影響：①土壤性質(zhì)：不同類型的土壤具有不同的穩(wěn)定性和承載能力。在進(jìn)行坡度設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮土壤的性質(zhì)，以保證坡面的穩(wěn)定性；②地形條件：地形條件也是坡度設(shè)計(jì)的重要因素之一。如果場地處于平原地區(qū)，則坡度可以比較?。欢绻麍龅靥幱谏絽^(qū)或者丘陵地區(qū)，則坡度就需要相應(yīng)地增加；③降雨量：降雨量的大小也會(huì)對(duì)坡度設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。如果場地降雨量較大，則需要設(shè)計(jì)較大的坡度，以保證排水暢通。

2)邊坡的處理方式，軋鋼廠的場地邊坡處理是保證場地安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。具體的處理方式需要綜合考慮到場地的地質(zhì)條件、場地要求以及使用期限等因素。一般常用的處理方法包括：①植草：通過種植草坪，不僅可以增加坡面的抗沖蝕性和穩(wěn)定性，同時(shí)還可以美化場地環(huán)境。這種方式適用于坡度較小的場地，可以有效地防止土壤流失；②磚面：通過砌磚或者石材等材料來覆蓋坡面可以提高坡面的抗沖蝕性和穩(wěn)定性。這種方式適用于坡度較大的場地，可以有效地防止土泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生；③防護(hù)層：通過鋪設(shè)防護(hù)層來保證坡面的穩(wěn)定性和承載能力。防護(hù)層一般采用鋼筋網(wǎng)、聚酯樹脂防護(hù)板等材料，可以有效地防止表土流失和剝落；④其他方式：除了上述方法外，還可以采用混凝土拋石、挖槽設(shè)墻等方式進(jìn)行邊坡處理。這些方式一般適用于坡度較大、場地要求較為嚴(yán)格的情況。選擇合適的邊坡處理方式可以為軋鋼廠的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)保障[3]。

3)邊坡的加固，在軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，有些場地需要進(jìn)行邊坡加固來確保其穩(wěn)定性和安全性。具體的加固措施需要根據(jù)場地情況進(jìn)行選擇，以達(dá)到最好的加固效果。常見的邊坡加固措施包括以下幾種：①注漿加固：通過注入適當(dāng)?shù)淖{材料，例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、水泥和砂漿等，來填充邊坡空隙和裂縫，并且增加了邊坡土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。該方法適用于邊坡土體較密實(shí)的情況，可以有效地提高邊坡的穩(wěn)定性；②鋼筋混凝土加固：通過設(shè)置鋼筋混凝土樁或者墻壁等加固結(jié)構(gòu)來加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性和承載能力。鋼筋混凝土加固通常適用于邊坡土體較松散、易塌方的情況以防止邊坡滑坡和崩塌；③磚石加固：通過設(shè)置磚石方塊或者石灰?guī)r等材料來加固坡腳，增加邊坡的穩(wěn)定性。這種方法適用于高度較大的邊坡，可以有效地防止土石流和坡面沖刷等自然災(zāi)害的發(fā)生[4]；④其他措施：除了上述方法外，還可以采用挖槽加固、鋼絲網(wǎng)加固等方式進(jìn)行邊坡加固。這些方法都需要根據(jù)場地情況進(jìn)行選擇，以達(dá)到最好的加固效果。

2.3 場地排雨方式

在軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，場地排雨方式也是一個(gè)非常重要的問題。場地排水不暢會(huì)導(dǎo)致底層建筑物被淹沒，無法正常生產(chǎn)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到場地排水的問題，選擇合適的排水方式和設(shè)施，對(duì)場地進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。具體包括：①排水渠道設(shè)置：在選定場地后，需要根據(jù)其地形、地貌和降雨量等因素來進(jìn)行排水渠道的設(shè)置。一般情況下，可以通過設(shè)置排水溝、雨水管和雨水口等設(shè)施來將雨水排出場地，而且這些設(shè)施還可以起到防洪的作用；②場地的坡度：在軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮到場地的坡度問題。合適的坡度可以幫助雨水自然流動(dòng)和排出場地，從而起到排水的作用。一般要求場地呈現(xiàn)出自然的坡度，并且應(yīng)該避免出現(xiàn)局部低洼區(qū)和坡度過大的情況；③雨水收集系統(tǒng)：為了更好地收集和利用雨水，軋鋼廠還可以建立雨水收集系統(tǒng)，將收集到的雨水用于生產(chǎn)和灌溉等方面。這可以有效地減少不必要的用水和占用自來水資源，還可以提高企業(yè)的環(huán)保形象。

3 不同地形下的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)

3.1 山區(qū)、丘陵地區(qū)的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)

在山區(qū)、丘陵地區(qū)的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，需要考慮到地形陡峭、土質(zhì)松散等因素，場地的抗震性和排水能力也需要特別關(guān)注。

1)場地設(shè)計(jì)，①根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌孛?、地質(zhì)構(gòu)造等自然條件，進(jìn)行科學(xué)合理的場地規(guī)劃；②對(duì)于丘陵地帶，應(yīng)該利用地形的起伏，根據(jù)不同的高度差，實(shí)現(xiàn)場地布局的分層，合理規(guī)劃機(jī)房、車間、辦公樓等各級(jí)建筑的位置。同時(shí)還要注意建筑設(shè)計(jì)與地形相結(jié)合，以減少土方工程量；③避免建筑物跨越有明顯地層錯(cuò)動(dòng)的地區(qū)，以防地基沉降；④注意建設(shè)場地內(nèi)功能分區(qū)的合理性。軋鋼廠的規(guī)劃設(shè)計(jì)只有從設(shè)計(jì)前期對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的總平面布置進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并保證功能分區(qū)的合理，這樣才能為后期場地豎向設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

2)采用深基礎(chǔ)，在山區(qū)、丘陵地區(qū)的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)選用必須考慮到場地的地質(zhì)條件和抗震能力要求。具體來說，需要注意以下幾個(gè)方面：①地質(zhì)勘測：在設(shè)計(jì)場地基礎(chǔ)選型之前，需要對(duì)場地進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和勘察，了解地層結(jié)構(gòu)、土壤類型、地下水位等情況。在實(shí)施基礎(chǔ)工程時(shí)，要根據(jù)地質(zhì)勘測結(jié)果進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以確?；A(chǔ)選用的符合場地的地質(zhì)條件；②基礎(chǔ)選型：基礎(chǔ)選型應(yīng)采用抗震性能好的深基礎(chǔ)，如樁基、鋼筋混凝土板樁基等。這種基礎(chǔ)選型能夠充分利用場地的承載力，同時(shí)還可以提高場地的抗震能力；③基礎(chǔ)位置：基礎(chǔ)位置應(yīng)該選擇場地土層比較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的地方，避免建造在地勢陡峭或易滑坡的地方。場地選址的高程也應(yīng)該考慮到場地基礎(chǔ)的選用和設(shè)計(jì)，以確保場地的穩(wěn)定和安全；④增加支撐和加固工程：在基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮場地的地質(zhì)條件和抗震能力要求。如果必要的話，可以采用增加支撐和加固工程的方式來提高場地的穩(wěn)定性和抗震能力。

3.2 平原地區(qū)的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)

1)場地設(shè)計(jì)，平原地區(qū)主要特征便是地形平坦，對(duì)于一般不受洪水和場地內(nèi)澇威脅的軋鋼廠，為保證場地坡度平緩、建筑物布置規(guī)整、道路布置順暢、管線敷設(shè)便利，這種情況下的軋鋼廠豎向布置形式采用平坡式布置；對(duì)于場地受洪水威脅時(shí)，軋鋼廠豎向布置首先根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及條例等要求進(jìn)行防洪設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定，進(jìn)而對(duì)豎向設(shè)計(jì)形式、場地標(biāo)高等進(jìn)行確定，以滿足軋鋼廠的建設(shè)生產(chǎn)要求。

2)基礎(chǔ)選擇，在平原地區(qū)的軋鋼廠場地豎向設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)選用一般采用淺基礎(chǔ)，如鋼筋混凝土基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)等。具體來說，需要注意以下幾個(gè)方面：①場地土層：在選擇基礎(chǔ)類型時(shí)，必須考慮場地土層的性質(zhì)和承載力。在平原地區(qū)，一般土層比較堅(jiān)實(shí)，適合使用鋼筋混凝土基礎(chǔ)等淺基礎(chǔ)。但是在場地有地基沉降等情況時(shí)，應(yīng)該考慮采用加固工程，增強(qiáng)基礎(chǔ)的承載能力；②基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)場地的承載力、荷載特點(diǎn)等因素，確定合適的基礎(chǔ)形式和計(jì)算方法。一般來說，鋼筋混凝土基礎(chǔ)是適合平原地區(qū)軋鋼廠場地的一種較為常見的基礎(chǔ)形式。同時(shí)，在場地承載能力不充分的情況下，應(yīng)該增加基礎(chǔ)面積或者增加基礎(chǔ)數(shù)量，以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性；③土壤處理：在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮土壤處理措施。如果場地土壤較差，需要進(jìn)行改良處理，如土體加固、壓實(shí)等措施，以提高土壤的穩(wěn)定性和承載能力；④增加支撐和加固工程：在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)，還需要考慮到增加支撐和加固工程的選用。鋼筋混凝土基礎(chǔ)可以采用梁、柱、墻等支撐結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其承載能力。同時(shí)還可以采用地下連續(xù)墻基礎(chǔ)等形式，進(jìn)一步增強(qiáng)基礎(chǔ)的抗震能力和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

軋鋼廠用地屬工業(yè)用地。其豎向設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性的項(xiàng)目，其重點(diǎn)是在對(duì)地形有較好認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，選取合理的布局方式，精確的標(biāo)高測量、平整方式和排水方式。在滿足生產(chǎn)功能的同時(shí)，要減少土方工程量，杜絕大填大挖，節(jié)約用地、節(jié)約資源、方便施工。所以，在對(duì)軋鋼廠進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)前，一定要對(duì)其進(jìn)行合理的規(guī)劃，使其適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，使其造價(jià)降到最低。