对工厂总图竖向设计剖析探究

尚垚华

摘要：文章在对竖向设计进行概述的基础上，以实际工程建设为例，对工厂总图设计中的场地竖向设计内容和要点进行了分析研究。

关键词：工厂；总图设计；竖向设计

1竖向设计概述

竖向设计亦称竖向规划，是工程设计中一个重要的有机组成部分，它与工厂总体规划、总平面布置密切联系而不可分割。在用地范围大、地形起伏较大的场地上，功能分区、路网及其设施位置的布置符合总体布局的要求下，除须满足规划设计要求的平面布局关系外，还受到竖向高程的影响。所以，在考虑规划场地的地形利用和改造时，必须兼顾总体平面和竖向的使用功能要求，统一考虑和处理规划设计与实施过程中的各种矛盾与问题，才能保证场地建设与使用的合理性、经济性。其设计合理与否，直接影响到工程基建投资、施工进度、运营成本、环境保护、安全等周多方面。

2工程概况

某省一钢铁厂的厂址地形属丘陵地，土地大多数为旱地，少部分为水田。区域高程整体趋势为东、北部较高，且山包林立、山体大多为石质山体、西、南部较低，场地较为开阔、平坦。场地自然标高最高约为1912m，最低约为1763m，最大高差达149m。

3工厂总图设计中的场地竖向设计分析

3.1建设规模及主要工艺装备

（1）建设规模

该工程规划建设“煤（焦、化）-钢-电”一体化循环经济型工业基地，年产轧材100万t/a。

（2）主要工艺装备

原料场：燃料总储量约为880万吨/年。其中炼焦煤650万吨/年，铁矿粉148万吨/年、焦炭约80万t/a；焦化：采用SG60-2003型6m顶装焦炉8×55孔，年产400万t焦炭；球团：建设1座.5.4×35m回转窑，配套1台B4.5×45m链篦机和1台85m2环冷机，年产球团矿147.4万吨；直接还原铁：2X50万t/a直接还原炉，年产量100万t/a；电炉炼钢：1台DRI熔化冶炼电炉+1台合金及不锈钢冶炼电炉（70t）+1台AOD炉+1台VOD炉，年产连铸坯100万t；轧钢：建设精品高速线材生产线1条，设计年产量46万吨；建设精品棒材生产线1条，设计年产量50万吨；总计96万吨轧材规模。

3.2总平面布置

根据工艺流程、自然地形地貌及厂址周边的交通、供电、供水等外部条件，将一步200万t/a焦化、二步200万t/a焦化、原料场、球团，直接还原铁和炼钢、轧钢由西北至东南依次布置；将铁路站场布置在球团东侧，全厂最低处，以利于铁路线路接轨。

工程占地最长约3100m，最宽约1060m，总占地约260万㎡，折合约260公顷。

3.3竖向布置

（1）竖向设计的主要影响因素

①考虑厂区地形及地质条件

由于建设场地为丘陵地，且地形高差较大，场地自然标高最高约为1912m，最低约为1763m，地形总体走向北高南低，在满足工艺流程合理的前提下，将一步200万t/a焦化、二步200万t/a焦化、原料场、球团，直接还原铁和炼钢、轧钢由西北至东南依次布置。同时，根据厂址的地质条件，考虑将焦炉本体、球团主厂房、直接还原铁、电炉车间及轧钢布置在挖方地段，减少地基处理费用。

②土方工程

在场地竖向设计中，土石方工程量是一个重要影响因素。土石方总量的大小及填挖方平衡直接影响工程基建投资。如首本工程按照总平面布置及填挖平衡的要求，土、石方工程量总计为：2200万m3，其中：填土方工程量为1150万m3，挖土方工程量1050万m3。按照贵州当地的填方15元，挖土、石方30元计算，大约需4.875亿元，这还不考虑爆破、运距及填方的强夯等因素。

③场地防护工程

相邻台阶之间的连接，需设置自然放坡、护坡或挡土墙。从占地角度看，自然放坡最大，护坡次之，挡土墙最小；从工程投资角度看，自然放坡最小，护坡次之，挡土墙最大。所以，在竖向设计时，要综合考虑，选择一个适合本工程的一个场地防护方式。

（2）竖向设计

①功能分区，确定台阶范围

为便于企业管理和更好的组织生产，为减少生产过程中的相互干扰和影响，以便创造良好的工作环境，按照生产性质相近，联系紧密的建、构筑物布置在一个台阶上的原则，将矿石料场、煤料场及混匀料场，布置在一个平台上；按照围绕主要车间为其服务的辅助设施布置在一个台阶上的原则，将一步焦化及其辅助设施、二步焦化及其辅助设施分别布置在两个台阶上；按照铁-钢-轧之间的联系，将直接还原铁、电炉车间及轧钢车间布置在一个台阶上；根据铁路的接轨条件，将铁路站场布置一个台阶上。工程共分五个台阶。

②平土标高确定及土方平衡

由于建设场地为丘陵地，且地形坡向没有规律，场地自然标高最高约为1912m，最低约为1763m，从外部接入的铁路专用线至厂址标高约为1771m，同时考虑冶金生产工艺流程的合理性，本项目竖向布置拟采用混合布置形式，即台阶式与平坡式相结合。平土方式采用连续式和重点式相结合的平土方式。

经初步计算，本项目土、石方工程量总计为：2200万m3，其中：填土方工程量为1150万m3，挖土方工程量1050万m3。考虑到基槽余土及松散系数的影响，土方基本平衡。

③场地防护

厂区台阶之间连接，主要采取方格型浆砌片石截水骨架内铺草皮护坡的形式，护坡坡比为1：1，护坡总面积为25万m2。局部地段，因用地紧张，需设置挡土墙，挡土墙采用M7.5水泥砂浆MU30毛石砌筑。挡土墙长约600m，平均高度6.0m。

4结束语

总而言之，在对工厂进行总图设计的过程中，需要对其竖向设计工作给予足够的重视。虽然工厂总图竖向设计工作是一项比较复杂，并且综合性较强的工作，但是只要相应的设计人员在实际的设计过程中，遵循相应的设计规则，并且提前做好对于建设场地的实地勘察和分析工作，对各方面的影响因素进行综合分析与考虑，就能将工厂总图的竖向设计工作做得更好，进而使得整个工厂工程项目的建设质量得到进一步的提高。

参考文献：

[1]杜娜.建筑场地竖向设计要点分析[J].新材料新装饰，2014（9）：399-400.

[2]潘红卫.福州市中心小区竖向规划的探索与实践[J].城市规划，2014，25（05）36-38.