淺談土方工程和豎向布置

1、    淺談土方工程和豎向布置    黃珮媛摘要：本文論述了在總圖設計過程中，在經(jīng)濟、安全方面上，土方工程和豎向布置是一對動態(tài)平衡，在設計過程中，還要結合總圖設計的其他內容，完善土方工程和豎向布置，從而創(chuàng)造出優(yōu)秀的總圖設計。關鍵詞：土方工程，豎向，布置abstract: this paper discusses the layout design process, in economic, security, earthworks and vertical layout is a pair of dynamic balance, in the desig

2、n process, should combine the layout design of other content, perfect the earthworks and vertical layout, and create the excellent layout design.key words: the earthwork, vertical, decorate中圖分類號：k826.16文獻標識碼：a 文章編號：一、引言總圖設計中將土方工程和豎向布置分為兩個文件，其實，兩者關系非常緊密。傳統(tǒng)上把場地初平叫土方工程，場地初平是對原始地形進行改造，是進行后續(xù)工程的基礎，舉足輕重，尤其

3、對于地形比較復雜的場地。豎向布置指的是在場地初平完成的基礎上，對整個場地豎向高程的“微調”和對建構筑物設計標高的確定，這個階段一般不再有大填大挖工程，基本上屬于精雕細琢的細平階段了。二、場地土方工程根據(jù)場地現(xiàn)狀，選擇適宜的場地平整方式，合理確定場地高程，。場地平整方式并沒有統(tǒng)一的規(guī)定，對于地形高差較小、坡度連貫的場地，采用平坡式的較多；對于地形變化較大、高差相對較大的場地，可以采用臺階式；還可以根據(jù)場地的利用情況，采用臺階和平坡混合式。場地設計高程的確定涉及的因素比較多，如場地地形、與周圍系統(tǒng)的配套、場地地質水文情況、場地周邊水域的設計標高、地基處理、周邊規(guī)劃要求、與其他廠礦企業(yè)的協(xié)調等等。場

4、地平整時要著重注意以下幾個方面：一是，場地內外土方的平衡。在工作中既涉及場地內的土方平衡，更應注意場地內外的平衡。僅場地內土方達到平衡并不是最優(yōu)設計，而應將實際設計中場外的道路和其他構筑物的土方平衡納入整體土方平衡工作之內。二是，對于山區(qū)地形，場外設置邊坡、擋墻的土方工程也應一并進入土方平衡。三是，在計算土方工程量時，需注意扣除表土層，或一些不能回填的淤泥、軟弱土、垃圾土等，綜合總平面和豎向布置，預留適當?shù)木G化用土。四是，土壤松散系數(shù)和壓縮系數(shù)也要一并考慮，這樣計算出來的土方工程量才是實際發(fā)生的工程量，這樣的平衡才是真正的土方平衡。如果在實際設計中忽視這個問題，就可能產(chǎn)生大量多余的土方或者造成

5、填方量不足。五是，針對場地平整缺土和余土問題，應當結合?。墸┩练降奈恢煤途嚯x，從經(jīng)濟技術角度確定適宜的場地平整方案。六是，土方平衡是相對的概念，不是要求一定達到填方和挖方數(shù)量一致，應結合經(jīng)濟情況和場地內外的交通、銜接等因素確定場地標高。土方平衡是在滿足安全生產(chǎn)的情況下，投資最優(yōu)的動態(tài)平衡。三、豎向布置一般在場地初平的基礎上進行場站的豎向布置設計，主要包括：裝置設計標高的確定；道路豎向系統(tǒng)的確定；主要建筑物室內外標高的確定；排水明溝標高的確定；護坡、擋土墻等設計標高的確定。1.豎向布置框架裝置標高與道路系統(tǒng)標高的確定對于整個場地的豎向布置具有重要的作用。一般情況下，這兩類標高確定后，場站的豎向

6、布置框架就基本形成了。在場地平整時是結合道路設計標高系統(tǒng)進行的，因此，道路標高系統(tǒng)基本上會在場地平整的基礎上進行適量微調，不會有大的出入。隨后可根據(jù)生產(chǎn)、安全要求，先確定重要裝置的標高和重要建筑物的設計標高，結合邊坡（或者擋墻）確定其他系統(tǒng)工程的豎向標高。2.場地的排雨水豎向布置的一個重要目的是場地排雨水，場地排雨水可以采用3種方式：明溝、暗管以及明溝和暗管混合的方式。明溝和暗管排水各有長處，暗管造價相對較高，對地面景觀的影響最小。明溝造價相對較低，但是，需要完全占用所經(jīng)區(qū)域的土地，對于某些地域明溝清掃的難度相對較大。在豎向布置的過程中，可根據(jù)兩者的優(yōu)缺點進行混合設置。用明溝排水，明溝溝底的坡

7、度不宜過小，宜大于0.2%，尤其是在黃土地區(qū)，建筑物邊上的明溝，不宜小于0.5%，以加快雨水的排除速度，避免對建構筑物基礎產(chǎn)生不良影響，明溝不宜過深，最好不大于1.0m，過路明溝需要加蓋承重蓋板。暗管豎向設計相對較為簡單，設置適當?shù)挠幸欢ǜ卟畹挠晁旧霞纯蓾M足使用要求。場站內明溝和暗管的截面尺寸需要通過當?shù)乇┯陱姸裙?、匯水面積、徑流系數(shù)及雨水明溝水力計算公式來確定。四、場地土方工程與豎向布置的關系場地土方工程與豎向布置是相輔相成的關系，也是辯證統(tǒng)一的。在大多數(shù)情況下，場地土方工程是豎向布置的前提和基礎，但是，豎向布置的形式隨著場站豎向布置的深入，又有可能會影響到土方工程的調整和變動，從而

8、進行場地土方工程方案的變化。場地土方工程和豎向布置是在工程實踐中相融合的，因場站地塊的不同，地形起伏的千差萬別，土方工程和豎向布置也會各有不同，場地土方工程能夠在整體層面上對場站的設計高程和坡度進行控制，從而形成如人體骨架的場站豎向“骨架”，而豎向布置則如同人體的“肌肉”和“血液”，兩者是缺一不可的，兩者的辯證統(tǒng)一才會產(chǎn)生優(yōu)秀的方案。在很多工程里，土方工程量占投資比例很大，做好場地土方工程和豎向布置對于整個項目的投資有一定的影響，同時好的豎向布置也會為工程項目的安全運營創(chuàng)造良好的條件。當然，每個工程都有其各自特點，對于在復雜地形上建設的工程，場站土方工程尤為重要，工程設計的優(yōu)劣直接影響整個項目

9、的效果；而對于平緩場地上的工程，場地土方工程相對較為簡單，而豎向布置顯得比較突出。總之，場地土方工程與豎向布置因實際工程中的不同，側重點有所不同，但不能將兩者割裂開來。五、工程實例1.豎向布置方式500kv蘭溪變電所位于山區(qū)，自然地坪地面標高從90105m左右不等，頻率為1高水位。因所址地勢較高，遠高于附近甘溪河床及其兩側的河谷平地，且甘溪上游有芝堰中型水庫調節(jié)洪水，所址不受甘溪洪水影響。芝堰水庫防洪標準高于本工程防洪要求，不考慮水庫垮壩影響。因此，場地豎向設計須結合地形地勢，以就地平衡、填挖工程量最少，并考慮日后運行人員舒適為設計原則，決定采用臺階式，過度區(qū)域采用斜坡處理。場地土方量經(jīng)過多個

10、方案平衡比較，按場地標高分三個區(qū)域高差分別為1.0m、1.5m、2.0m三個方案進行試算。高差為1.0m時棄土量較大，高差為1.5m及2.0m時需購置部分土方。根據(jù)本工程場地自然地形，結合北側邊坡開挖量、進所道路填方量、基礎挖方量及場地內兩個大池塘回填方量，綜合考慮場地土方量的就地平衡，最終確定場地標高分三個區(qū)域：500kv配電裝置場地（所區(qū)北側）標高99.6m, 220kv配電裝置場地(所區(qū)南側)標高96.8m,主變、35kv配電裝置場地和所前區(qū)（所區(qū)中間）標高98.2m。場地找坡后,三個區(qū)域高差為1.4m,在道路a=134.0和a=193.75做過渡。主控通信樓、220kv繼電器小室室內外

11、高差0.45m，500kv繼電器小室室內外高差0.40m，所用電室聯(lián)合建筑室內外高差0.30m，場地和所區(qū)道路排水坡度不小于0.5%。為避免所內道路高差太大影響美觀及檢修，采用增設雨水井解決道路坡度問題。2.所區(qū)土石方工程量結合北側邊坡開挖量、進所道路填方量及場地內兩個大池塘回填方量和建（構）筑物、道路、電纜溝等基槽余土的工程量，考慮土方的最終壓實系數(shù)1.07。經(jīng)過多次試算，最終確定了場地標高，得出所區(qū)場地填方量為71750m3，挖方量為61725 m3。綜合平衡后，需棄土4875m3，其中4500 m3為塘底淤泥棄土，場地土方達到就地平衡。3.所區(qū)排水系統(tǒng)確定變電所排水采用生活污水、雨水分流

12、制排水系統(tǒng)：雨水經(jīng)雨水口匯集后排入所區(qū)下水道，電纜溝積水距一定間隔接入下水道，直接排入所址東南角的排水溝。生活污水經(jīng)處理達到國家綜合污水排放標準后排入廢水回收池，經(jīng)廢水回用泵提升后供所區(qū)綠化用水。變壓器事故排油在事故油池內進行油水分離，油回收利用不外排。場地的排水采用每間隔 3040m左右設置雨水井，通過地下管網(wǎng)收集場地內的雨水，垂直于排水方向的電纜溝沿長度方向每間隔 10m設置過水蓋板，并在被電纜溝分割的場地區(qū)域內按要求設置雨水井，以保證場地內的排水暢通。在設計中由于抬高了路面標高，避免了場地雨水及泥土流入道路而污染路面。圍墻外設置排水溝。北側山體開挖采用生態(tài)綠化護坡方案，放坡值按地質資料采用1：1.25。五、結語本工程的場地土方工程和豎向布置達到了令人滿意的效果。所內場地集合自然地形，分三個區(qū)域階梯布置，通過反復計算論證，區(qū)域間高差選定為1.4米，場地土方量就地平衡，減少土方開挖5.38萬立方米，減少土方回填5.67萬立方米，節(jié)省了大量的工程投資。該工程獲得了中國電力規(guī)劃設計協(xié)會2009年度電力行業(yè)優(yōu)秀工程設計一等獎；國家電網(wǎng)2010年國家電網(wǎng)公司輸變電工程優(yōu)秀設計；中國電力建設企業(yè)協(xié)會2010年度中國電力優(yōu)質工程獎。