竖向设计

竖向设计（共11篇）

竖向设计 篇1

场地竖向设计, 又称场地垂直设计或场地竖向布置, 是指结合建设场地目前的状况及所建设项目的具体内容, 对原自然地形进行改造、利用, 合理确定建设场地的地面标高及建 (构) 筑物的室内外高差。场地竖向设计不但要满足使用要求, 还要满足安全、经济和立体效果等方面的要求。在城市建设、工业企业, 乃至住宅小区总图设计中, 场地竖向设计和场地总平面设计同样重要。场地竖向设计是否合理, 直接影响场地的利用率及使用价值, 而且会造成土方及其他工程量的变化, 影响工程的施工进度, 经济效益, 甚至社会效益。

竖向设计的原则是充分利用自然地形;满足建 (构) 筑物的功能布置要求;满足各项技术规程、规范要求, 保证工程建设与使用期间的稳定和安全;解决场地排水问题;满足工程建设与使用的地质、水文等要求。

竖向设计的基本任务是利用和改造建设用地的原有地形, 具体包括场地平整及场地局部平整、道路标高及坡度设计、建 (构) 筑物±0.00 m的确定三个部分。

1 场地平整及场地局部平整

场地平整一般发生在工程的初始阶段, 采用的基本方式为平坡式和阶梯式。根据相关技术规程规定, 自然地形坡度在3%及以上时, 宜采用阶梯式布置。一般情况采用平坡式布置。在进行竖向设计之前, 先要进行以下准备工作:

1) 解读地形图。竖向设计采用的地形图, 比例一般为1∶500或1∶1 000。地形图是一个项目在设计初期所要掌握的基础资料和设计依据, 通过解读地形图, 获取场地地貌、建设场地范围、建设场地方位、场地内已建建 (构) 筑物的拆除或保留情况、建设场地现状高程、场地周边道路坐标与标高等信息。

2) 根据不同项目的具体情况, 补充了解其他所需掌握的基础资料。比如建设场地的地质条件, 所在地区的水文资料, 地下管线的情况, 填土土源与弃土地点等。

3) 现场踏勘。设计人员在初步掌握了基础资料以后, 要组织专人进行现场踏勘, 实地考察现场情况是否与地形图所表达的信息一致, 是否有需要保留的建 (构) 筑物, 如有差异, 在地形图中注明。

4) 确定场地的竖向处理方案。根据建筑场地内建 (构) 筑物的布置形式、排水方式及交通组织需求, 具体确定场地的竖向处理方案。设计标高应尽可能接近场地自然标高, 以减少土方量, 其坡向及坡度要求能迅速排除地面雨水;从保证场地内外地面衔接处的安全和稳定考虑, 合理选择设计地面与自然地面的衔接形式。特殊情况, 当场地为山谷地段时, 有时还需要设置排洪沟, 还要进行相应的结构设计。

5) 计算工程土方量。针对已经确定的竖向处理方案, 进行土方量计算。在计算过程中, 如果发现土方量太大或填、挖方不平衡, 取土、弃土条件困难或计算结果超过技术经济要求时, 就要适当调整设计标高, 最终使土方量接近平衡或满足技术经济要求。

6) 进行支挡构筑物的竖向设计。边坡、挡土墙和台阶, 作为建筑场地的支挡构筑物, 需进行平面设计和竖向设计, 为确保安全, 有时还需要进行结构设计。

做好以上准备工作, 便进入真正的竖向设计。具体步骤为以下几点。

1.1 确定设计地面的形式

设计地面是将自然地形加以适当整平, 使其成为满足使用要求和建筑布置的平整地面。

设计地面的形式由地形的变化趋势及坡度值大小确定。如果自然地形是单向斜坡, 地形坡度值较为接近, 可以设计一个设计地面;如果地形有起伏变化, 可能设计成双坡或多坡。设计地面必须与地形的排水方向一致, 这样可以节约土方量, 利于场地排水。同一个地形可以设计成单坡、双坡或多坡, 因此形成的竖向布置将有所不同 (见图1) 。

1.2 确定设计地面的坡度

场地平整坡度要根据当地暴雨强度、地面构造形式以及采用地面材料不同来确定, 以确保建 (构) 筑物周围的雨水能顺利排出场地, 又不至于冲刷地面。为使雨水能尽快排出场地, 对降雨量大的地区, 场地坡度设计时要稍大些。场地平整设计的最小坡度不宜小于0.5%, 困难情况下不应小于0.3%, 如有特殊措施, 不使场地积水, 设计坡度可小于0.3%, 最大设计坡度不宜大于6% (见表1) 。总之, 一定要保证场地竖向设计适合雨水、污水的排水组织需求, 避免出现凹地。

1.3 确定设计地面的标高

设计地面的标高是指经过场地竖向设计而形成的设计地面的控制性高程。对于海滨场地、内涝场地、山区或地质条件复杂时, 场地的设计标高往往决定了工程的造价, 所以设计上一定要慎重对待。当有控制性详细规划时, 设计地面的标高应采用其竖向规划标高;否则, 应在方案设计时综合分析防洪、排涝, 土方工程量, 城市下水管道接入点标高, 地下水位高低, 环境景观要求等因素, 推算出设计地面的标高。

1.4 确定设计地面与自然地面的连接方式

将自然地面整平为设计地面后, 其周围与自然地形衔接处就会出现一定的高差, 为保持土体或岩石的稳定, 就要处理好设计地面与自然地面的连接, 其常用的处理方法是设置边坡或挡土墙。

边坡的斜坡面必须具有稳定的坡度, 一般用高宽比来表示。其数值根据地质勘察报告推荐值选用或参照相关规程表确定。边坡坡度的大小决定了边坡的占地宽度和切坡的工程量。

当设计地面与自然地形之间有一定高差时, 砌坡后的陡砍, 或处在不良地质处, 或易受水流冲刷而坍塌, 或有滑动可能, 采用一般铺砌边坡不能满足防护要求或所处地段用地受限制时, 宜设置挡土墙。

1.5 保证建 (构) 筑物与边坡或挡土墙的距离要求

设计地面至少要能满足建设项目的使用和所有设施的布置, 还要保证边坡或挡土墙与建 (构) 筑物的结构安全距离。

台阶坡脚至建筑物的距离应考虑采光、通风、排水及开挖基槽对边坡、挡土墙的稳定性要求, 且不应小于2 m。

台阶坡顶至建 (构) 筑物的距离, 应考虑建 (构) 筑物基础侧压力对边坡、挡土墙的影响。位于稳定土坡坡顶上的建筑, 当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长不大于3 m时, 其基础底面外边缘线至坡顶的水平距离应符合规程计算要求, 但不得小于2.5 m。

当边坡坡角大于45°, 坡高大于8 m时, 尚应进行坡体稳定性验算。

1.6 通过图面表达场地竖向设计

场地竖向设计的表示方法主要有等高线法、箭头法和局部剖面法三种。通常来讲, 如果场地比较平坦或对室外场地要求较高时, 常用等高线法表示;相反, 如果场地坡度较大, 则常用箭头法和局部剖面法表示。

1) 等高线法。等高线法在现在的设计中应用较为广泛。其设计思路与绘制地形图是一致的, 采用等高线法进行场地竖向设计的优点:a.读图容易, 场地设计地面标高清楚明了, 较完整地表达出设计用地的高程情况;b.便于确定各建 (构) 筑物的±0.00 m标高;c.容易推算出不在等高线上点位的设计标高。不足之处是, 该方法不能很好地适应地形, 如果要增加其适应性, 又需要进行小区域场地平整, 这样一来, 又会造成设计人员设计复杂, 施工人员读图、放线、施工难度增加。

2) 箭头法。箭头法是根据场地竖向设计图上所标注的设计地面标高, 结合场地道路的设计形式来确定道路控制点与变坡点的设计标高和建 (构) 筑物室外地坪设计标高以及场地内其他控制点的标高, 并将其标注在图上。场地道路的设计坡向及坡度, 在图面上最终反映为以箭头表示不同坡面、不同地段地表水的排除方向。箭头法的优点是能够很好地与实际地形相结合, 形象地表示出场地地势变化趋势, 直观地反映出场地局部平整情况, 解决场地细部竖向设计问题, 有效地避免不合理设计。缺点是对施工指导性较差, 整体性及相互联系性不够紧密, 推算场地局部地点的标高时有差异, 在土方计算中显得力不从心, 对土方工程量的估算没有较好的指导意义。

3) 局部剖面法。特殊地段, 复杂地形, 需要用局部剖面法来表示。场地的台阶布置、支挡构筑物的设置情况用该方法表示最为直接, 地形复杂时, 采用此方法, 可以直观地反映出地形的高度、坡度、材料的结构、相对尺寸等。

2 道路标高及坡度设计

道路是整个场地的骨架, 是场地内外各项功能联系的纽带, 是整个场地内外交通的枢纽。因此, 在总图设计中, 要格外重视道路标高及坡度的设计, 道路竖向设计做好了, 整个场地的竖向也就控制了。厂内道路通常有两种设计形式, 一种是公路型道路, 另一种是城市型道路。两种形式各有特点, 差别主要在于道路在场地中雨水的排放组织形式上, 实际工程中具体采用哪种形式, 取决于厂内道路和场地设计标高的协调, 以及厂内和厂外的衔接。大体来讲, 厂区主干道宜采用城市型, 其他道路可根据竖向设计要求采用城市型或公路型。道路竖向设计的基本思路是首先确定各个拐点、交点、变坡点的设计高程, 进行各段道路的试坡, 然后根据排水要求再进行局部调整, 确定出合理的纵坡, 从而达到各段道路及整体优化。

道路标高及坡度设计要注意不同气候地区对道路最大坡度及坡长的限制。纵坡一般控制在0.2%~8%, 横坡一般在1%~2%。确定道路标高时, 要统筹兼顾建 (构) 筑物±0.00 m标高与场地标高, 为使场地雨水能顺畅地排向路面, 就应使道路有合理的纵坡。这就要求建 (构) 筑物的室外地坪至路边的坡度, 以及场地自身的坡度能合理地坡向道路。最终得到最优化的道路竖向设计, 取得最佳实施方案。雨水口间距见表2。

3 建 (构) 筑物±0.00 m的确定

重要建 (构) 筑物对竖向有特殊要求, 在竖向设计中, 就要首先确定这类建 (构) 筑物的设计标高, 同时以它为主要控制点, 进行确定场地及道路的标高。将建筑场地初步平整后的设计标高和道路设计标高作为场地标高的主要控制因素, 主要是因为场地平整过程从整体上可以控制场地的基本标高, 并确定相应的坡向, 还可以控制其他建 (构) 筑物的设计标高。因此, 厂内道路竖向设计对确定厂内建 (构) 筑物的标高具有相当大的影响。

场地标高及道路设计标高确定之后, 就可以以建 (构) 筑物周围临近的道路设计标高为基准, 适当增加一定高差作为建 (构) 筑物的室外地坪设计标高, 再根据室内外高差, 确定建 (构) 筑物的室内设计标高。值得注意的是, 建 (构) 筑物的基础埋深不能小于当地的冰冻线;散水标高不应高于室内地坪的防潮层;湿陷性黄土地区室内外高差不得小于450 mm (见表3) 。

4 结语

场地竖向设计是一项专业性、综合性都较强的设计工作, 做好总图竖向设计是整个设计工程的重要环节, 处理方式也根据场地自然条件及项目具体情况而千差万别, 没有统一的标准。场地竖向设计直接影响到场地雨水的排放, 工艺流程, 以及管道走向。因此, 做好场地竖向设计一定要因地制宜, 具体情况具体分析, 掌握基本设计方法以后, 要综合分析各种条件, 灵活应用各种方法, 避免出现大的纰漏, 争取以最小的投资换取最大的经济效益, 获得最佳的使用效果, 这也是探讨总图竖向优化设计方案的重要意义。

参考文献

[1]GB 50660-2011, 大中型火力发电厂设计规范[S].

[2]DL/T 5032-2005, 火力发电厂总图运输设计技术规程[S].

[3]王建国.现代城市设计理论和方法[M].南京:东南大学出版社, 2004.

竖向设计 篇2

竖向规则性超限(如：立面收进，连体建筑，立面开大洞，转换层结构，大底盘多搭楼等)

设计要点：

1)立面收进引起的超限，应确保结构的层受剪承载力不小于相邻上一楼层的80%，并使结构扭转效应控制在合理范围内，收进部位竖向构件及楼板宜加强。立面收进若造成偏心，底部结构会因扭转而产生较大内力，因此，底部结构周边构件的配筋应加强。在可能的情况下，宜采用台阶形多次内收的立面。结构分析的重点应是检查结构的位移有无突变，结构刚度沿高度分布有无突变，结构的扭转效应是否能控制在合理的范围内。

2)连体建筑连接部位及其周边应采用弹性板计算，连接体与主体宜采用弱连接(如：铰接)，其重量应尽可能减轻，并应优先采用钢结构。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，

3)立面开大洞着重加强洞口四角及洞边周边，避免在小震时洞角开裂。

4)对于悬挑结构，设计时应考虑竖向地震作用。悬挑结构的上部结构质量较大，扭转惯性矩也大，若存在质量偏心，会造成严重的扭转效应，设计时应予避免。

5)带转换层结构，尽可能多布置成上下主体竖向结构连续贯通，核心筒宜尽量上下贯通，强化下部主体结构刚度，弱化上部主体结构刚度，采取措施控制转换层上下等效刚度比，增大框支柱承担地震剪力的比例，提高框支层的延性及抗震能力。可通过减少上部各层刚度(如部分墙肢改用短肢墙)，降低转换层上下等效刚度比。转换层越高，高振型影响越大，转换层上下层间位移角及内力突变也越明显，因此，应严格控制转换层的设置高度。

道路平面交叉口边线竖向设计新探 篇3

关键词：城市市政道路；交叉口；竖向设计

1 总体概述

城市市政道路的交叉口作为道路的重要组成部分，是车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地，为交通的咽喉。车辆、非机动车通过交叉口时，因驶向不同，相互交叉形成冲突点，因此道路交叉口的设计在整个道路设计中显得尤其重要。道路交叉口设计一般包括三大部分，即交叉口平面设计、竖向设计以及横断面设计。本文主要探讨道路交叉口竖向设计。

2 常用道路竖向设计方法边线竖向设计的缺点

市政道路交叉口竖向设计主要有三种设计方法：方格网格法、设计等高线法、方格网设计等高线法。

在三种方法中，首先都需要先计算出交叉口转弯缘石起点、中点、终点（即E、D、F）的标高（如图一），然后根据交叉口竖向设计方法计算出施工标高。E、F点在缘石半确定以后根据中线纵坡、道路宽度及道路横坡即可计算出标高。对于D点标高应取决于交叉口的交角和相交道路宽度是否相等（或是否同一个等级）。在有关的设计手册里关于计算D点的标高仅对道路正交和相交道路同宽的情况进行了介绍，即：如图一：

不难得出用（3）式计算的标高比（2）式趋于合理，但就整个边线的线型来讲，不是一条顺适的线，而是一条折线，虽然可以通过调整等高线来加以改良，但增加了诸多人为因素，也就是全取决设计者的经验和水平。

3 平面交叉口边线竖向设计

笔者根据多年的工程经验，总结出市政道路交叉口竖向设计的修正量化方案，现详细叙述如下：

首先，分析交叉口边线的类型。交叉口基本类型主要有如下四种：

其中斜坡形的边线类型根据i1、i2的相交情况亦可归纳为“凹形”和“凸形”边线两种类型。

第二，选择边线的设计线型。根据道路总体线形设计，交叉口边线为一般为一条顺适直线和圆滑曲线的组合，因此所组合的面应该是一个顺适的面。

第三，为了施工放样的方便，在满足规范、标准的前提下，尽量将竖向曲线的起、终点选在特殊点位上，比如交叉口范围点、路脊线与交叉口范围线交点等。

道路交叉口边线竖向设计步骤如下：

（1）计算两相邻坡度的代数和。即计算图中坡度i1与i3、i3与i4、i4与i2之间的代数和，若其两坡度的代数和≦±0.5%，那么直接计算各点设计标高。对于其两坡度的代数和>±0.5%，两坡度相交落点取在L/4或3L/4点时，竖向曲线一般以20米进行控制，或L/4进行控制；

（2）绘制交叉口边界线，确定交叉口的设计范围；

（3）定义路脊线；

（4）定义交叉口的各项基本参数；

（5）绘制等高线；

（6）调整等高线；

（7）根据等高线计算施工标高。

总结

在市政道路交叉口竖向设计中，根据交叉口的类型，分析交叉口相邻坡度的代数值，合理选取两坡度相交点位置，以实现在道路交叉口范围内良好的排水功能，并且优化解决道路在交叉口范围内的竖曲线问题，满足机动车在交叉口处行驶的舒适性。

参考文献

[1]徐家钰，城市道路设计[M]，中国水利水电出版社，2005.

[2]黄新安，公路和城市道路设计手册[M]，中国建筑工业出版社，2005.

[3]孙家驷，等，道路设计资料集6-交叉设计[M]，人民交通出版社，2003.

铁路工厂竖向布置设计 篇4

竖向布置形式按设计整平面之间连接的方法不同,基本上可分为平坡式、阶梯式和混合式三种。具体采用哪种布置形式,必须与整个总平面设计和运输设计统一考虑,对于铁路工厂来说,运输方式是决定竖向布置形式的主要因素。

1 铁路工厂竖向布置的原则

铁路工厂主要以制造和修理机车、客车及货车车辆为主,其总平面布置除了按照其生产流程、朝向、风向及消防要求之外,很大程度上还须考虑各个车间之间的交通运输。大部件的运输如车体、转向架等均要考虑有轨运输来解决,因为整个生产流程均在铁路线上完成,所以总平面竖向布置一般以平坡式为主。平坡式一般适用于平地或地形坡度≤3%左右较为合适。当地形坡度在3%～10%之间为丘陵地区时,如果采用平坡式且要达到土石方量平衡,势必造成大填大挖和大量深基础情况。填方深度深则加深建构筑物的基础埋设深度,在南方地区如果挖方深度深容易形成地下水位变浅甚至流到地面,在设计建构筑物基础时需要做特殊处理。填挖方量过大在做土方工程时还需要考虑取土及弃土的地方,增加投资,在这种情况下采用阶梯式竖向布置较为合适。

2 铁路工厂生产特点

根据铁路工厂的生产特点,工厂可分为四大部分:1)前方车间,即为生产产品服务的车间。2)后方车间,即为前方车间服务的车间,如机械加工、机修、锻铸、动力运输和木工等车间。3)仓储。4)厂前区。前方车间之间的联系用有轨及迁车台运输,故这一区域只能用平坡式竖向布置,其余地区因用无轨运输,故可采用阶梯式布置,故铁路工厂在丘陵地区建厂一般均采用平坡式和阶梯式两种竖向布置的连合运用。

3 铁路工厂竖向布置

1)在设计竖向布置前,首先须根据地形图确定采用哪一种竖向布置的方式进行土方平整,确定厂区初平场地的标高,在确定厂区初平标高时同时要考虑以下三个因素:

①厂区附近是否有河流,如果有则厂区的地坪标高不小于该河流25年一遇的最高洪水位+0.5 m,保证厂区不会被水淹,同时要考虑厂区顺利排除雨水。如果厂区附近是小河沟,收集不到25年一遇的最高洪水位,则要求现场实地调查,并向当地居民中的老者了解情况,同时要考虑厂区最远处的雨水排入该河沟。

②如果厂区附近有城市型道路或规划道路,则根据与城市型道路连接点的标高按5‰～1%的上坡来决定厂区内的地坪标高,同时也要考虑厂区内的雨污水排入城市雨污水管网。

③如果厂区附近有河沟而没有城市道路或公路,则厂区地坪标高可根据附近铁路线的轨顶标高或附近车站的轨顶标高结合厂区的地形标高经过分析来决定厂区的地坪标高。

以上三种情况在最后决定厂区整平标高时均要考虑该地区地下水位的深度。

2)车间地面标高的确定:按铁路工厂的生产特点,在地形坡度为3%～10%的地区建厂,前方车间应采用平坡式布置,整个布置区域应设定一个标高为佳,利于车间之间铁路线的连接。在困难条件下,两车间之间的标高差不能大于1.5‰。后方车间中的变配电、锅炉房、空压站及水泵房,它们与主要车间之间的联系主要靠管道之间的连接,这些车间地面标高的确定按其所在位置的地形来确定。机械加工、机修等车间与主要生产车间之间的标高差也不能过大,根据其所处位置的地形标高按厂内道路纵坡不大于4%来综合考虑其车间的地面标高。小件物品仓库地面标高不宜与主要车间之间的高差过大,一般高差以1～1.2 m为佳,一般可以在库房外设站台来解决与主要车间的高差问题,否则需要增设垂直运输的设施,小件物品可采用电动葫芦。厂前区与主要车间之间没有物料及产品流程的关系,故可按其需要自由确定其各建筑物的地面标高。

1)厂区地面标高整坪成平地时,则车间地面标高=整坪地面标高+0.15 m。

2)厂区地面标高整坪成坡地时,则车间地面标高=车间所在地面的平均标高+0.15 m。

以上两种方法基本上解决了施工建构筑物基础挖出来的多余土方,作房心填土及车间到道路边的填方,既利于室外的排水,又减少土方的运输,达到车间附近该小区域的土方平衡。

3)车间散水坡至道路边的坡度确定:原则上以3‰～6‰为理想,但是考虑到厂区道路纵断面按锯齿形设计、坡长等因素,及车间引道的坡度陡缓,该坡度最小坡可设计成平坡,最陡坡度≤15‰左右为宜。

4)道路标高及纵坡、坡长的确定:厂内道路一般有两种形式选择,即城市型道路和郊区型道路。城市型道路采用暗管排水,其纵坡一般不小于2‰,其纵坡坡长不易过长,否则会影响到车间引道纵坡的陡与缓。城市型道路两侧可设人行道,既能使人流与货流分流,又比较美观。郊区型道路采用明沟排水,其纵坡可作平坡设计,施工简单。当厂内地坪标高与雨水排出口的标高高差较小时,用暗管排放且有困难时采用明沟排水往往是可行的手段,但在设计管线综合立面交叉时比较困难,同时路面上的明渠过多影响美观,而且人流与货流不易分流,安全性较差,故一般均选用城市型道路作为工厂主要道路的型式。

城市型道路标高=车间室外地坪标高-室外流水坡高差-道牙高度(一般为0.15 m)土道路横坡。

郊区型路面标高=车间室外标高-室外流水坡高差土道路横坡。

城市型路面纵坡一般按2‰设计,坡长采用60～70 m为佳,而且纵坡做成锯齿状纵坡,有利于与车间引道的连接和雨水口的设置及雨水的排放。

5)厂内铁路线的标高及纵坡的确定:厂内铁路线设计标准按《工业企业标准轨距铁路设计规范》要求,小于1.5 Mt/年按三级线路标准设计。

厂内铁路线分存车线及走行线。走形线纵坡可从0～6‰。停车线的纵坡为0～1.5‰为宜,不能大于1.5‰,坡长不限,但最短坡长不能小于50 m。股道间应设置排水侧沟(碴顶式或碴底式)排除股道间的雨水,一般四股道中间设一条排水侧沟为佳,两股道的碴底坡度不小于2%。

4 工程实例

某轨道客车集团为制造时速350 km动车组项目选址于经济开发区,规划面积大约151公顷,其地形为东高西低,最大高差可达到16.5 m左右,为了减少土石方量,且仓储与生产车间没有轨道和迁车台运输,故将整个厂区作成阶梯式竖向布置,中心库房与生产车间之间高差2.58 m,型材库与车体厂房之间高差1.49 m。生产车间之间如组装厂房、表面处理厂房、车体厂房和调试厂房之间由于有轨道和迁车台运输,所以这几个厂房所处的区域作成最大坡度不超过1.5‰的平坡式布置,组装厂房与表面处理厂房之间、表面处理厂房与车体厂房之间的坡度均为1.5‰。辅助车间像油脂油漆库、空压站、降压站等根据其所处的地形结合厂内道路纵坡确定其标高。厂前区位于厂区的南侧,因紧挨着厂区南侧的市政公路,为了达到视觉效果比较美观,将厂前区平行于市政公路方向作成与市政公路纵坡相近的坡度。所以整个厂区在阶梯式竖向布置里套用了平坡式布置,为两种竖向布置的结合运用。具体布置如图1所示。

5 结语

总之,铁路工厂因其交通运输的特殊,在厂区竖向布置设计时须根据地形特征结合生产工艺流程、运输、防洪排水、管线敷设及土石方工程具体分析,设计的合理与否会直接影响到整个工程的经济效益和社会效益,因此做好其设计是至关重要的。

参考文献

[1] 工业建筑总平面设计.北京:中国建筑工业出版社.

竖向设计 篇5

摘要： 近断层地震会给桥梁带来严重损害，其方向脉冲及竖向地震动效应日益引起研究者注意。以高速铁路多跨简支梁桥为研究对象，建立高烈度区地震作用下的非线性全桥模型，计算了水平及竖向地震作用下桥梁的弹塑性响应。结果表明：近断层地震下桥墩进入弹塑性阶段，刚度的改变其自振周期随之改变。相比远断层地震而言，近断层地震以其较大的脉冲周期与进入弹塑性的桥梁相耦合，将加剧桥梁的非线性响应。考察了竖向地震动对桥梁地震性能的影响，通过轴力变化改变影响桥墩滞回性能，增加塑性区变形，但不会导致墩顶横向位移的增加。建议设计时采用近断层地震因子及合适的竖向地震动参数考虑近断层效应的影响。

关键词： 高速铁路桥梁； 竖向地震； 速度脉冲； 非线性地震反应； 近断层地震因子

中图分类号：U448.13文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04070410

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.018

引言

近断层地震对结构动力响应的影响日益引起研究者的注意，最近如1979 Imperial Valley （CA） 地震、1994 Northridge （CA） 地震、1995 Kobe （Japan） 地震、1999 ChiChi （Taiwan）地震、以及 1999 Kocaeli （Turkey） 地震，其地震动记录表现出明显的速度脉冲效应以及较大的竖向地震动等近断层效应。研究表明：当断层的破裂前锋朝着地震观测台站方向传播，会导致地震能量的释放并形成单向或者双向速度脉冲。

关于近断层地震的方向速度脉冲效应，Benioff，Kasahara，Haskell以及BenMenahem等首先在地震记录观测中认识方向脉冲效应。1971年San Fernando 地震、1994年 Northridge地震及1995年 Kobe地震后，近断层方向脉冲地震对结构的巨大破坏作用日渐引起研究者关注。MacRae等[1]基于理想弹塑性模型研究了近断层地震对于单自由度体系的影响。Baker & Cornell[2]论证了采用强度指标进行结构脉冲型近断层地震性能分析的可行性。Zhou & Anil[3]采用经验模态分离（EMD）方法分离并抽取速度脉冲并进行非线性计算，计算结果与实际脉冲记录吻合良好。McCallen等[4]研究了低频长周期进场地震作用下OaklandSan Francisco 海湾大桥的动力响应。

近断层地震对结构影响较大的另一个特征是其较大的竖向地震分量，即有较大竖向地震动与横向地震动比值PGA（PGA=PGAV/PGAH），这已在最近的近断层震害中所证实[5]。Kunnath等[6]以加州典型桥梁Camino Del Norte 桥为研究对象，采用OpenSees平台计算了近断层水平和竖向地震组合作用下桥梁地震响应。研究表明：竖向地震的对梁跨中及桥墩的弯矩及桥墩剪力影响较大。针对现有桥梁设计规范包括AASHTO没有精确考虑竖向地震动的情况，Legeron & Sheikh[7]给出一种适于短周期桥梁计算的简便反应谱方法。Sung等[8]以曾经经历过Northridge地震的Santa Monica桥及美国联邦公路管理局通用桥梁为研究对象，采用ZeusNL程序将数值仿真结果与试验结果相比较，重点研究了竖向地震动对桥梁地震响应的影响。Gulerce等[9]基于水平及竖向地震下的不同截面及跨度公路桥梁为研究对象，分析了其工程需求参数及地震动强度指标及竖向地震动的影响，为桥梁概率地震风险评估提供参考。Saiidi等[10]通过桥墩及两跨整桥大比例模型振动台实验，研究了竖向地震动对桥梁损伤类型及桥墩弹塑性变形的影响。

与公路桥梁相比，高速铁路桥梁墩柱有很大不同，墩柱厚重，纵横向高度比较大，纵筋率普遍较低，一般低于1%。《铁路工程抗震设计规范》等规范规定竖向地震取为横向的65%。事实上，许多近断层地震的竖向地震分量都远大于横向地震的65%，比如Northridge地震的Rinaadi波及NewhallFire Staion波的分别是横向分量的102.0%及92.9%。因此若采用横向的65%作为竖向地震动输入进行结构地震分析，会导致计算结果的较大偏差。同时，当前的抗震设计实践是基于反应谱理论的，即便采用设计分组考虑设计近震及远震，但无法考虑到方向性脉冲响应及较大的竖向地震的影响。对于低配筋大轴力的铁路桥梁，速度脉冲效应及竖向地震动的影响仍然不甚明了，基于设计角度有必要对此问题探究。

中国地处环太平洋和欧亚两大地震带的交汇处，是全球最活跃的地震区之一，境内至少有495个地震断裂带。快速组网的高铁桥梁邻近断层或跨越断层将不可避免。基于防震减灾角度，研究近断层地震效应对高铁桥梁结构影响亦是十分必要的。本文以高速铁路大量使用的多跨简支梁桥为研究对象，筛选具有速度脉冲及竖向地震效应地震动记录，建立非线性高速铁路桥梁分析模型，考虑了轨道不平顺的影响，计算了横向（FN）及竖向（V）地震作用下桥梁的非线性地震响应。通过与远断层地震的比较研究，定量地分析了近断层地震效应的影响。未来精确的地震区划图（主要地震活动带将全部被勾画出来）将会公布，本文为其必要性及高铁桥梁抗震设计规范修订提供依据。

Abstract： Longperiod pulse and vertical components in near fault earthquakes have been known to cause significant damage to bridge structures， which have increasingly been the topics of lots of researchers recently. The nonlinear global model of the multispan simply supported bridge in a high seismic region is set up， the elasticplastic seismic responses of bridge subjected to the combined effect of vertical and horizontal earthquakes are calculated. The calculation results show that， the natural period of the bridge will increase with the stiffness of bridge decreasing when the bridge pier step into the nonlinear state under the near fault earthquakes. As compared to far field earthquakes， the near fault earthquakes with the longer pulse period will interaction with the elasticplastic bridge， which will in general cause more damaged seismic response. Additionally， emphasis is placed on the importance of considering the vertical earthquakes on the seismic assessment of the bridge. The greater vertical earthquake will influence the hysteric performance of the bridge piers by the axial force fluctuations， Extend plastic hinge formations； While it cannot correspondingly result in the increase of the lateral displacement of the piers. The near fault earthquake factor and the proper vertical ground motion parameter can be proposed to consider the influence of near fault earthquakes.

浅谈炼油厂的总图竖向设计 篇6

1 场地初平

(1) 场地初平是在大规模施工以前进行的, 由于此时别的工程尚未施工, 整个场地有条件进行机械化平土而没有障碍物和工种的交叉作业, 街区之间的土方调运、回填土的质量控制都较有利, 施工效率高, 土方单价也较便宜, 最适宜于全厂性的土方调运。

(2) 场地平土方式分为连续式、重点式。连续式指对整个场地都连续地进行平整而不保留自然地形;重点式指只对单元有关的区域进行平整而其它部分适当保持原有地形。

(3) 场地初平的形式可分为平坡式、阶梯式和混合式。平坡式是把场地处理成接近于自然地形的一个或几个坡向的整平面, 整平面之间的连接平缓, 无显著地高差变化;阶梯式是由几个标高差较大的不同整平面相连接而成。在连接处设置陡坡或挡土墙;混合式即上述两种方式的混合, 即在场地上有的地段采用平坡式, 有的则采用阶梯式。

(4) 场地初平的平土标高和坡度应根据工艺及各单元布置的要求, 在满足地形、地质、水文地质等条件的前提下确定。需要注意的是, 要结合平土标高和坡度要考虑的诸多因素, 进行综合技术经济比较, 具体问题具体分析, 选择经济合理的布置形式。

2 场地土方计算与平衡

土方计算在平土标高确定后进行, 其计算方法分为方格网法、断面法、局部分块计算法、整体计算法、最小二乘法;土方平衡是指对场地初平、单元二次平整、建 (构) 筑物和管道等的填、挖方量进行的计算和平衡, 在土方平衡中, 应考虑土壤的松散和压实量。

3 单元竖向设计

工厂由单元所组成, 单元可分为条条单元和块块单元两大类。条条单元是指铁路、道路、各种地上和地下工程管道等;块块单元是指工艺装置、油罐组及泵房、油品装卸设施、循环水场、污水处理场、动力站、空分空压站、控制室、变配电室以及其他公用和辅助生产设施等。

3.1 条条单元竖向布置

条条单元的设计地面 (即通道设计地面) 一般保持场平设计地面, 故不需要再做单元竖向布置, 但厂内道路一般单独出道路横断面设计图, 而有些设计单位则把它划为厂区竖向布置的一部分, 不单独出图, 因此, 单元竖向布置实际上就是各种不同类型的块块单元竖向布置。

3.2 块块单元竖向布置

块块单元竖向布置一般以场平设计地面为基础进行竖向设计, 只有当不进行全厂性场平时才以自然地形为基础。块块单元竖向设计实际上就是场地的二次平整。它是在主体工种施工完毕后进行的, 此时土建施工过程中产生的工程余土、工程垃圾则可就地平衡用来填高本单元场地并进行露天场地铺砌面的施工以达到最终的竖向布置设计标高和坡度的要求, 这就是二次平整, 因此二次平整的范围只是单元内, 但当某些单元有大型建筑物时就会出现单元间、街区间的土方调运, 比如延迟焦化装置、污水处理场、循环水场, 这种土方调运土方量很少, 且工地上障碍物较多故常采用人工施工。

3.2.1 工艺装置竖向布置

为了使工程余土不致外运, 在单元内平衡掉, 工艺装置的设计标高一般高出场平地面0.15～0.3米。而且装置内外地坪的这一高差有利于尽快排出单元内雨水, 也有利于装置内外雨水系统的连接。工艺装置内地面竖向一般宜采用锯齿坡, 主管带中心线或排组设备中心线宜为脊线, 检修道路路边一侧宜为谷线, 见图1。

3.2.2 储运设施竖向布置

油罐组内地面坡向宜与主要的重力流油品管线坡向一致, 地面坡度宜为3‰～1%。油罐组内脊线一般布置在中间主管带上或油罐中心线上, 谷线布置在防火堤内侧或中间主管带两侧的人行道上, 见图2。铁路装卸设施竖向布置应与线路布置相协调, 沿线路方向的场地坡度宜与线路纵坡一致, 横向坡度可结合断面形式采用5‰～2%。散装物料露天堆场宜采用5‰～1%的横坡, 并不宜坡向铁路一侧。铁路装卸设施谷线宜位于路基排水沟上或位于不布置油台的两相邻股道之间。汽车装卸设施场地地面坡度宜采用5‰～2%。

4 排雨水系统

排雨水方式一般分为明沟、管道、明沟与管道相结合三种方式。炼油厂排雨水一般都采用明沟系统。根据场地的坡度和区域干道的布置情况把厂区划分成若干个排水区, 每个排水区设置各自的明沟系统。明沟排雨水系统规划的任务即是把这些明沟系统组织起来, 初步确定每段水沟的形状、断面尺寸和纵坡。水沟形状一般有矩形、梯形两种。水沟纵坡宜与地面坡度相同或稍大, 但不应小于2‰。断面尺寸和纵坡的规划应估计到流量的逐渐增加、地下管线交叉、涵洞高度、工程地质、水文地质等条件。排雨水规划要综合考虑多因素, 排雨水计算仅仅是核算排水沟的能力。

竖向设计合理与否对节约用地、基本投资、建设进度、安全生产、运营管理等有重大的影响。根据建筑物、构筑物的布置要求和交通运输线路的技术条件, 正确地进行竖向设计, 充分的利用地形, 合理的改造地形, 就可以少占良田。场地标高合理, 则可以减少土方量, 减少基建投资。因此, 做好工业场地的竖向设计不仅是经济合理的总平面设计要求, 也是经济建设发展的要求。

参考文献

竖向设计 篇7

1 工程概况

北港工业园位于葫芦岛市龙港区。东临渤海,西临连山河,北至龙湾大街,南至海防堤。总用地面积10.5 km2。园区北部为山地,坡度起伏大,南部为填海造地,地势平坦且地坪较低。

北港工业园综合管线设计包括污水、雨水、工业给水、生活给水、热力及污水压力管道等6种管线。污水管道最大管径达1.2 m,雨水管道最大管径为双孔3 m×1.5 m暗渠,工业给水管道最大管径达DN700,生活给水管道最大管径达DN600,热力管道最大管径达DN900。园区共有16条规划道路,58个交叉路口,平均每个交叉路口管线之间有20多个平面交叉点,由此产生在高程上竖向交叉的问题。这些竖向交叉问题如果不在设计中解决,将会给施工带来很大的困难。又由于该地区为填海造地,地质条件特殊,地下水位较高,故留给管道布置的竖向空间较小。

在第一批管网设计时,开始由各专业分别根据各自管线的规划进行设计。然后在一张CAD图上利用软件进行汇总。第一批共进行5条路的管线设计,每条路包括6种管线。5条路上的管线在平面上共有500多个交叉点,汇总后发现共有98处不满足管线垂直净距要求。这样不得不重新进行各管线高程的设计、调整,使高程上交叉的点能够错开,满足管线之间垂直净距要求。

在第二批管网设计时,吸取了第一批管网设计中的经验,在各专业开始设计前,先在1张CAD图上按照各管线的线位及管径布置管线,然后对各条管线高程进行总体控制。在各管线控制点高程都确定后,再由各专业分别进行设计。这样就避免了各专业设计后还要进行调整的重复设计,大大缩短了设计周期。

2 管线综合竖向设计的原则

管线高程总体控制、协调是一项复杂的系统工程。在进行高程调整时需要遵循一定的原则:有压管让重力管,小管径管让大管径管,支管让干管。还应与道路设计高程相结合,满足管线覆土与防冻的要求,防止路面荷载及冬季低温环境破坏管线。

3 管线综合竖向设计的方法

管线高程总体控制是一项繁琐、细致、需要有耐心的工作。计算机软件的应用大大缩短了这项工作所需的时间。本次高程调整时应用鸿业总图软件。管线的平面位置由规划文件给定,首先按照规划线位布置管线;然后输入管线管径、管壁厚、管道材质等信息;最后遵循管道高程总体控制原则进行管道高程的确定。

根据初步设计的控制高程,先确定污水管线和雨水管线的高程。这两种管线都是重力流管道,高程上调整的空间不大,尤其本项目中大部分地区为填海造地,地下水位较高,留给管道布置的竖向空间较小,雨水管线埋深较浅,基本按地面坡度铺设。污水管线和雨水管线高程确定后,利用计算机检查交叉点的高程情况。如出现高程上的交叉,则对管网进行调整,直至在高程上的交叉全部调开。再确定管径较大的热力管线、给水管线以及污水压力管线的高程。这些管线虽然都是压力管线,但大管径管线的上弯、下弯需要较大的空间。污水压力管线输送的介质为污水,容易沉淀堵塞,要尽量避免较多的弯曲;管径较大的热力管线、给水管线以及污水压力管线的高程确定要优先于小管径的热力管线及给水管线。大管径的热力管线、给水管线以及污水压力管线的高程确定后,同样利用计算机检查各点的交叉情况,如有不满足要求的地方,进行调整。最后对小管径的热力管线、给水管线进行调整、检查、确定。

4 管线综合竖向设计中应注意的其他问题

1)在进行管线综合竖向设计时要与各专业设计人员密切配合。设计人员要对各种管线的规划线位、管径、坡度走向、控制点以及道路高程等条件非常清楚。如应知道哪些点的高程能调整,哪些点的高程不能调整;哪条管线可以抬高或降低,哪条管线的高程不能抬高或降低;哪条管线的坡度可以加大,哪条管线的坡度可以减少。污水管线、雨水管线的坡度与流量有关,故坡度基本上不能改变,而热力管线和给水管线的坡度则可以根据需要相应调整。如果污水管线下游的出口高程已经确定,那么污水管的的高程就不能再降低了。给水、热力等管线为压力管线,高程上调整的余地就比较大。

2)交叉点的处理需要综合考虑设计合理性、工程造价、施工工艺等各方面因素。比如在设计中遇到的一处污水支线与雨水线的高程交叉。处理这一交叉可采用2种方法。一是降低污水支线高程。如交叉点位于整条污水管线的上游,降低高程,则整条污水管线的高程都要随之降低,工程造价大大提高。二是污水支线在这一点做倒虹处理。虽水力条件不是很好,但工程造价会节省很多。所以在设计中应综合考虑。

3)有一些交叉点,管道可以通过,但不能满足垂直净距的要求。在这种情况下可以通过采取局部混凝土满包、增加套管、局部更换高强度管材等措施来保证管线的安全。

室内空间竖向界面的适老化设计 篇8

一、室内空间的现状特点

据调查结果显示, 大批20世纪80-90年代的砖混结构建筑, 承重墙较多, 墙体不能随意拆除改进, 格局呆板, 空间布局单一, 功能混杂, 很少考虑到老年人的使用需求。而近年来新开发的项目片面追求立面的新奇和风格的彰显, 忽略了室内空间的适老化设计, 不能满足人们随着年龄变化对室内环境的可变性要求。

根据适老化和可持续设计的原则, 我们应重视室内空间的“竖向界面”设计。

二、竖向界面的概念

竖向界面包含墙、门、窗、屏风、遮帘、家具等竖直方向上的各种建筑构件, 是我们限定空间的基本部件, 它具有分隔、围合、展示和承重等多重功能, 可用来控制房间的大小及形状, 限制人们的行为, 并在视觉和听觉上营造围护感和私密性。此外, 竖向界面的形式表征及组合方式还能为空间注入情感, 带给人不同的心理感受。因此, 在进行适老化室内设计时, 除了满足使用功能和通行要求以外, 还需要重视竖向界面的适老化设计, 满足老年人的情感需求。

三、室内空间竖向界面的适老化设计

1. 感知性

人通过听、闻、看、触等方式得到对竖向界面的不同感知, 不同的感知令我们对环境的评价和判断也会不尽相同。老年人对于居室内的光照度及舒适性的要求较高, 但身体机能减退, 感知能力减弱, 为了提高老年人的感知能力, 营造适宜的室内的光环境, 让老年人更多地享受到自然光非常重要。竖向界面借助玻璃或镜面等一些具有反射功能的材料到将室外光线引向室内深处, 丰富和扩大心理空间, 使各个空间能够在视线上互相照应, 方便老年人透过镜面观察到周边的情况, 相互察觉到对方, 带来心理上的安全感。

2. 遮挡与暗示

凯文·林奇在《总体设计》一书中提到:“空间可由不透明的障碍物去封闭, 也可由半透明的或间断的墙面加以封闭。空间限定物与其说是视觉的终止, 不如看做视觉的暗示, 想象的延伸。”特定形式的竖向界面营造出充满联想, 产生精神的共鸣的室内空间有助于延缓老年人记忆力的减退。例如在墙上设置孔洞在形成丰富光影效果的同时, 也可以唤起老人对往昔的回忆, 产生心灵的共鸣, 这种内在的情感产生使得空间具有深刻意义。

3. 联系与分隔

老年人身体机能下降, 创造通达的空间, 合理地规划行走路线, 加强不同空间的视觉联系成为设计的重点, 我们可以通过在不同空间的竖向界面开窗口或者开门洞的方式来达到。例如在厨房的竖向界面上开设窗口, 方便食物传递到餐桌, 加强的起居室、厨房与餐厅之间的视觉联系。还可以在卫生间与卧室及公共活动空间设计回游路线使得空间更加通达, 缩短老人的行走路线, 避免老人在起夜如厕时穿过较多的空间而着凉。

4. 过渡与渗透

随着年龄的增大, 老年人收藏的物品越来越多, 这些物品往往饱含着他们对往昔的回忆, 然而, 物品的堆积容易造成室内的凌乱和空间使用的不便, 因此, 我们在进行室内设计时尽可能避免用实体墙来分隔空间, 而是依据老人的需求, 采用灵活多样的竖向界面对空间进行分隔, 如利用活动的推拉门、可移动或可拆卸式墙体、收放自如的屏风、可移动的柜子、遮帘等具有分隔空间、遮挡视线、增强私密性的载体, 将不同的空间进行功能弹性转变, 使相邻空间得以互相渗透, 集围闭和开敞的优势于一体。

此外, 竖向界面还可以利用植物、水体等来划分空间, 集装饰和环境过渡于一体。这种设计方式不仅能使造型、色彩、光线以相互透叠的方式产生特殊效果, 还可以使空间变得丰富和充满情感, 使老年人身处大空间范围能感受到极具自然气息的虚拟小空间的存在, 调和心情。

四、结语

目前我国室内空间的可持续设计和适老化改造相对比较落后, 在老龄化程度不断加剧的今天, 优化室内空间的竖向界面, 塑造人性化空间, 节约不必要的浪费, 这是对室内空间进行整合和适老化改造的积极措施, 也是提高老年人的生活质量、共建和谐社会的必然要求。

摘要：本文针对中国老龄化加速的国情, 结合“竖向界面”的内涵和特征, 分析老年人所处的室内空间环境, 从生理和心理角度出发探讨室内空间“竖向界面”的适老化设计具体措施。

关键词：竖向界面,适老化设计

参考文献

[1]周燕珉, 程晓青, 林菊英, 林婧怡.老年住宅[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011:58-61.

[2]曹丽.我国城市居家养老问题研究[D].大连:大连海事大学, 2009

[3]无印良品.我的私宅论[M].广西:广西师范大学出版社, 2010:16-19.

[4]周燕珉.中小户型住宅套内空间配置研究[J].装饰, 2008, (3)

竖向设计 篇9

滨湖新区规划用地总面积约为196.9 km2,其中建设用地面积约为122 km2。本次拓展区土方竖向规划设计总面积为13.08 km2。

拓展区地形为岗冲起伏的丘陵,总体地势为西北高、东南低,现状的地形起伏较大,用地以农田、林地为主,环境幽雅。水系主要有十五里河、塘西河、徐河。地基承载力>120 kPa,基本地震烈度为6度。

1 竖向规划

1.1 设计原则

城市用地竖向规划为城市各项用地的控制高程规划。城市用地的控制高程应综合考虑用地与建筑、道路交通、地面排水、工程管线敷设等关系以及建设的近远期、局部与整体等的矛盾;通过用地的竖向规划达到工程合理、造价经济、景观美好的效果。

城市用地竖向设计遵循的原则为:安全、适用、经济、美观;充分发挥土地潜力,节约用地;合理利用地形、地质条件,满足城市各项建设用地的使用要求;减少土石方及防护工程量;保护城市生态环境,增强城市景观效果。

1.2 主要解决的问题

根据建设部令第146号《城市规划编制办法》及其《实施细则》的要求和实践经验,城市用地竖向规划主要从高程上解决4个方面的问题:

1)用地地形的利用与整治,使之适合城市建设的需要。

2)满足城市道路、交通运输的需要。

3)解决好地表排水并满足防洪排涝的要求。

4)因地制宜,为美化城市环境创造必要的条件。

1.3 拓展区的用地高程及竖向控制

建设用地中三类用地比例关系:适宜建设区(14 m以上)为68.4%;有条件建设区为12.1%;不适宜建设区为19.5%。

现状不同高程占用地比例关系:10 m以下区为9.4%;10~14 m区为22.1%;14~17 m区为18.0%;17 m以上区为50.5%。

2 道路竖向规划设计

2.1 道路竖向规划应符合的规定

1)与道路的平面规划同时进行。

2)结合城市用地中的控制高程、沿线地形地物、地下管线、地质和水文条件等作综合考虑。

3)与道路两侧用地的竖向规划相结合,并满足塑造城市街景的要求。

4)步行系统应考虑无障碍交通的要求。道路规划纵坡和横坡规定:

(1)机动车车行道规划纵坡应符合表1的规定;

(2)非机动车车行道规划纵坡宜<2.5%;

(3)非机动车车行道规划纵坡≥2.5%时,应规定限制坡长。

2.2 道路竖向设计的控制条件

本次规划充分利用自然地形以及现状路网和规划路网布局,因地制宜,随坡就势,结合其用地的要求进行道路竖向规划设计,涉及的道路里程长度60.4 km,对已建道路(长13.4 km)以外的47 km道路做了道路竖向规划设计(涉及东西向道路15条,南北向道路8条)。

1)已建道路的标高是新建道路的控制点。

2)在道路纵断面设计中应兼顾排水区域划分确定道路的纵坡方向。

3)满足50 a一遇防洪水位标高要求:十五里河(徽州大道—包河大道)的防洪高为14.39~13.17 m;塘西河(徽州大道—塘西河湿地)的防洪高为15.87~12.5 m。锦绣大道紧邻十五里河、方兴大道紧邻塘西河,在道路纵断面设计中均以防洪高加50 cm浪高作为控制点。

4)以锦绣大道、方兴大道、庐州大道、紫云路等快速路、主干道的纵断面设计为主要控制点,其他次干道为次要控制点。

5)南北向道路广西路、庐州大道、包河大道需建跨塘西河桥,桥梁高需满足50 a一遇防洪水位标高及桥下通行小型游船要求。

6)锦绣大道需预留下穿312国道的条件。

2.3 道路竖向设计方案

1)城市道路应服务于城市各项建设用地。拓展区建筑设计趋向于高层建筑。伴随着高层建筑的大体量的停车场建设必然带来大量的建筑出土。因此,在建设的初始阶段,就应该对建筑出土的工程量及去向有充分的考虑。为使规划区内土方尽量自我平衡,道路竖向设计时除考虑现状用地标高外,还应考虑未来建筑地下室的出土量。

依据一:规划以净用地的2/3作为建筑占地面积,地下室层高按5 m计算,其中挖方的1/3作为道路用土,2/3用于地块内填方,从而更科学地加强竖向规划的可操作性。

依据二:根据土地利用规划图中提供的容积率指标,估算地下车库的面积。

例如:规划可用地面积A=92 000 m2,容积率为3.0,则建筑面积A1=92 000×3=276 000 m2。

户数为276 000/120=2 300(户)(以120 m2/户计),车位数为2 300个(见表2)。从而地下车库的面积:A2=2 300×20=46 000 m2。

地下车库的面积与规划可用地面积比为A2/A=46 000/92 000×100%=50%。

同理,当容积率为2.0时,地下车库的面积与规划可用地面积比为34%;当容积率为3.5时,地下车库的面积与规划可用地面积比为58%;当容积率为5.0时,地下车库的面积与规划可用地面积比为84%。

2)道路竖向设计方案和土方工程量的平衡。综合小区建设反馈的信息,区域内2/3的地下面积A拟按停车场考虑,停车场净空高度按5 m计算,并将这部分的建筑出土在地块内平衡(见图1)。

综合多种因素考虑,地块内的设计地面高约需高出现状地面2.5 m,道路设计高约需高出现状地面1.5 m(地块内的设计地面高比道路设计高出1 m)。进行道路竖向设计试算,并用建筑出土的总量进行校核。

3 排水竖向规划设计

3.1 水系防洪

滨湖新区属于巢湖流域东南部,多年平均水面8.03 m(年平均最高水位9.62 m,年平均最低水位7.23 m)。巢湖20 a一遇洪水位12.5 m,50 a一遇洪水位12.75 m,100 a一遇洪水位13.36 m,故设计堤顶高程14.0 m,设计防浪墙顶高程14.5 m。

3.2 排水竖向规划方案

1)设计原则。

(1)排水体制为雨、污分流,雨、污水管道同期实施。

(2)排水设计充分结合地形,合理确定收水范围,确定合理的排水走向。

(3)坚持经济性的原则,在满足适用性的条件下,尽可能降低工程造价。

(4)坚持可持续发展的原则,为城市建设与发展留有余地。

2)设计标准与参数。

(1)雨水管道计算采用合肥市的暴雨强度公式为

式中:q为径流量,L/(s·dm2);p为降雨重现期,a;t为降雨历时,s。

(2)降雨重现期和径流系数:根据合肥市雨水规划(2006年~2020年):降雨重现期p=1.5 a,综合径流系数为0.6。

(3)污水量标准。本方案设计暂按合肥市污水规划修编确定的污水量指标进行。

城市用地污水量指标:0.422万m3/(km2·d);综合生活用地的污水量指标:0.557万m3/(km2·d);工业用地的污水量指标:0.786万m3/(km2·d)。

在具体的管道设计流量确定时,根据服务用地的具体居住人口密度、工业污水量进行校核。

3)现状地形及排水概况。拓展区内无完善的排水设施,区内现状雨水经地面径流排放至十五里河、塘西河及徐河。现状污水,也尚未建立污水收集系统,直接排入水体,对河流造成了一定的污染。

4)雨水规划方案。根据地形及排水规划,合理划分汇水面积,按就近排入水体的原则,雨水大体分为十五里河系统、塘西河系统及徐河系统。

5)污水规划方案。根据地形及排水规划,合理确定服务范围,拓展区内污水大体分4个污水出口:

Ⅰ区,污水自南向北、自西向东汇集到锦绣大道后向东排出,最终排入十五里河污水处理厂。

Ⅱ区,污水自北、南汇集到中山路后向南排出,最终排入十五里河污水处理厂。

Ⅲ区,污水自北向南汇集到中山路后向东排出,最终排入十五里河污水处理厂。

Ⅳ区,污水自北向南汇集到南宁路后向东排出,最终排入十五里河污水处理厂。

4 竖向规划与城市景观

城市风貌特色和景观及城市各片区之间与竖向的关系,在城市用地选择和进行总体规划布局时已有比较完整的构思方案。本次竖向规划也是实现这些方案设想的重要手段。

1)在总体规划布局中,广西路以东沿线、方兴大道以南沿线、陕西路与浙江路之间为景观绿化带。本次竖向规划中,景观绿化带处为填方区。

2)水体对城市生态环境和景观的作用是十分重要的。本次竖向规划中,塘西河(徽州大道—包河大道)段两岸道路设计高以50 a一遇防洪高为控制点,满足防洪标高和塘西河景观要求。

3)塘西河生态绿带在保证基本生态安全格局的基础上进行人工改造,突出文化、景观与旅游功能,成为多功能、多层次的复合功能生态体系。

5 结语

1)估算土方工程量时,建议取规划用地面积的40%作为地下室面积,地下室的净空高度按5 m计,并将这部分的建筑出土在地块内平衡。因此,地块内的设计地面高约需高出现状地面2 m。

2)对整个区域容积率指标高低皆俱,所占的比例相接近。因此,应将地块内的设计地面高调整为约高出现状地面0.8 m。

竖向设计 篇10

关键词:高层建筑施工测量竖向传递内控法

中图分类号:TU71文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0027-01

随着我国高层建筑物设计高度的增加,施工中对竖向偏差的控制要求越来越高,竖向投测的精度和方法就必须与其适应,以保证工程质量,由我公司承建的磁高审交警支队的“25层90m高的交通过指挥”和“22层78m高的住宅”两幢高层建筑工程,均是钢筋砼的框剪结构,轴柱竖向传递的垂直度偏差必须控制在全楼高的3/10000内。总偏差≤30mm对此,我们翻阅了高层建筑施工测量的不少资料,走访了学习他人的高层建筑施测经验,召集施工测量有关人员研讨会,提出了多种施测方案、反复研究和比较,根据自身的技术装备和施工场地狭窄的内外条件,最后决定采用《竖向传递的内控法》。

1 制定施工方案

为了能顺利而又准确地进行施测传递工作,就必须制定放测方案,根据施工对象位于市中心．施工场地非常狭窄的环境条件和两幢大楼的平面形状及楼层布置情况,制定了分别为“十”字形和“口”矩形的平面控制网图。

控制網线均与建筑物备主边平行．将建筑物的轴线、轮廓线和电梯井等纳在控制范围内,形成了简单而规则几何图形,是竖向传递的基准网图。

竖向传递,以每层为一个测程,一、五、十、十五……等楼层面。均有为本测程的平面控制网图。每一个铡程可以采用一般竖向传递方法,施测简单。又能为下面楼层提供水电管线安装和内装修等施工场地．是一个简便而能快速的施测方案。

2 投测方法及过程

2.l 施测方案平面控制网圈

描绘在施工图上的平面控制网图．应标明尺寸租角度及与建筑物轴线相关数据当基础施工完后。±0.000结构施工开始前，将地坪平整好,后把平面控制网的各控点投测在±0.000首层平面上,并用硷固牢护好．各控点距离和角度必须与施测方案一致。各控点就是竖向传递的基准点,又名标桩,采用100mm×100mm×8IⅡ|Il的钢板埋设,钢板上刻划的“+”字交点就是投测点。

2.2 竖向引测

竖向引测又叫竖向传递在二层楼盖施工时,用15kg重的垂线坠,将首层各投测点引测于楼面,在此位置留设200一x200mm的方洞为了避免风的影响,在引测层设风捎,投测人员置于风挡内,视线垂直结构面,进行线左、线右投测,井用对讲机指挥楼面人员相应移动,调整线睦钢丝当线左、线右两次投测的平均值之差小于3mm时．取其平均位置定为投测点结果各控制点定好后,用经纬仪和钢尺,测出各控点间距和角度,基数值应与底层控网相符。若有误差,找出原因,及时调整,直至图形闭合。再依据控点网络,进行细部放线,确定轴柱线相等。

三层、四层、五层楼面控点的竖向投测方法与上述相同。当五层楼盏施工完后,在楼面预留方洞放置玻璃制成的接收标靶,采用D16-c6光学垂准经纬但架立于底层投测点上,垂直向上对准接收标靶,进行观测,在标靶的投点上,用彩笔划出“+”中点。

再用经纬仪和钢尺,依据标靶上的投点,测出投点间距和角度,其数值同样要与底层相符,图形要闭合．否则,就必须调整,使其投点“即控制点”位置准确。最后在预留方洞上固定钢板,划上“+”,其交点为该层控制点标志这就完成了第一个测程。新的控制网图是下一个测程竖向传递的基准网图。

第二测程、第三测程……最后测程等做法,均与第一测程相同．当施工到第十层楼面时,将第五层楼面控制的钢板标志拆除,重新在底层的投测点上架立光学垂准经纬仪;向上对准接收标靶,重复第五层楼面施测做法,在第十层楼面建立新平面控制网图．就这样一个测程,又一个测程地向上传递,直至屋顶,主体施工完毕。

最后,经南昌市监理公司工程师检验,发两幢大楼均评为优质,其垂直度偏差分别控制在16mm、13.5mm以内,均小于3H/10000。

3 体会

该两幢高层建筑的竖向施测工作,直至达标后,我们才松了一口气回顾起来,就是要“认真”对待。总结起来,有以下几点体会。

(1)必须认真地做好施测工作的准备一是制定好施测方案,规定投测网点,确定测量精度和施测操作要点,为施测工作提供依据二是将测量器具(经纬仪崩尺,线坠,拉力器等)进行检验、校正、确保各种测具均处于正常状态,并妥善保管,来防变形变位三是先配好测量人员,让他们参加准备工作,熟悉施测方案和测具,经纬仪的使用,钢尺丈量,测量数据记录等人员要固定,并规定各人的职责,做到各负其责．层层把好关。

(2)严字当头,施测过程中,每当完成一个楼层,一个测程时,都必须进行校棱,发现误差及时调整。既可以使工作中的误差及时纠正,又可以防止产生累计误差过大,使每道工序．每个工作环节都受控。屋面板施工完后,进行整体校棱,测出全楼高总偏差值是否在允许范围内,如果超出,再进行仔细检测,找出产生问题的所在地,研究采取补救措旆,使其结果合格。我们在整体校核时,一核就达标通过,全程施测工作,确保了投测质量。

(3)控制点的选择不要选择在轴线位置上,应距轴线800～l000,既便于架设经纬仪,叉避开了柱、墙、梁的位置,保证所设留洞口都能满足通视。

竖向设计 篇11

关键词：交叉口,竖向设计,纵断面设计,形式,方法,雨水口

道路交叉口是车辆与行人汇集、转向和疏散的必经之地, 能直观地反映2条道路的平面和竖向标高的衔接情况。交叉口竖向设计在道路工程设计中与道路平面设计和道路纵断面设计紧密相关, 它是对道路交叉口的自然地形及建、构筑物进行垂直方向的高程 (标高) 设计。

本文通过介绍美罗家园新建道路交叉口竖向设计方案, 达到总结的目的。

1 工程概况

罗店大型居住社区 (又称“美罗家园”) 位于上海宝山区罗店镇西部, 规划范围东至沪太路、南至上海绕城高速G1501、西至沿江高速、北至月罗公路, 总用地面积约5.76 km2, 规划人口12.5万人。为完善区域的路网结构, 改善目前的交通状况, 同时为沿线地区市政管线的接入提供路由, 需新建美罗家园市政配套道路罗智路、美文路等 (见图1) 。

罗智路和美文路是上海市宝山区美罗家园市政配套工程的2条新建道路, 罗智路南北走向, 美文路东西走向, 该交叉口所在区域地势较为平坦, 地貌地形主要为农田, 对其进行竖向设计。

2 设计方案

在进行该交叉口竖向设计时, 不仅局限于交叉口的小范围内, 而是需置于整条线路中, 结合设计道路的具体情况, 确立合理的交叉口标高。

2.1 道路情况

1) 杨南路为已建道路, 平行美文路, 距罗智路美文路交叉口约60 m。罗智路上新建李家泾桥位于杨南路与美文路之间, 距美文路约25 m。罗智路美文路交叉口竖向设计受桥梁标高控制影响。

2) 罗智路美文路交叉口路缘石转弯半径设计为12 m。

2.2 交叉口形式方案对比

道路交叉口竖向设计分为凸形 (交叉口中心高于四周的道路) 、凹形 (交叉口中心低于四周的道路) 、分水线 (交叉口中心高于四周3条道路, 但低于另1条道路) 、谷线 (交叉口中心低于四周3条道路, 但高于另一条道路) 、斜坡 (交叉口中心高于四周2条道路, 但低于另2条道路) 和马鞍形 (相对的2条道路纵坡指向交叉口, 另2条道路纵坡指向四周) 。

一般情况下, 凸形利于路面排水, 是最理想的交叉口形式。设计交叉口南侧的李家泾桥的梁底标高需满足水务部门相关要求, 桥面标高较周边地坪标高高, 若罗智路美文路交叉口设置为凸形, 则交叉口标高将高于李家泾桥桥面标高, 显然是极不合适的。

为避免在交叉口范围内设凹形变坡点, 对罗智路美文路交叉口拟定分水线方案 (4个方向中, 仅南面指向交叉口中心) , 见图2。

2.3 纵断面设计方案对比

在罗智路纵断面设计过程中, 考虑与新建横向道路美文路衔接, 形成2个设计方案 (见图3) 。图中, R为竖曲线半径, m;T为切线长, m;E为外矢距, m。方案一:根据规范, 交叉口范围内纵坡宜≤2%, 故罗智路与美文路衔接取2%纵坡, 利于减少填土高度。方案二:考虑到南侧的李家泾桥距离美文路仅约20 m, 该方案减小罗智路交叉口内纵坡至1.61%, 美文路相应的交叉口纵坡为1.40% (见图4) , 两者间纵坡<0.5%[1], 交叉口路面形成平顺曲面, 利于车辆行驶, 同时雨季降雨量较大时, 分水线型交叉口各方向排水较为均匀, 雨水不会过于集中至交叉口北侧。因此, 最终推荐方案二为纵断面设计方案。

2.4 竖向设计方法对比

道路竖向设计常用方法有方格网法、设计等高线法、方格网设计等高线法、圆心法、等分法、Coons曲面法和平行线法[2,3]。其中圆心法、等分法具有竖向设计较为平顺、便于计算机软件辅助设计的特点, 使用广泛。竖向设计常用方法优缺点见下表。

本交叉口属于小型交叉口, 李家泾桥下坡入交叉口, 右转缘石半径为12 m。由于桥梁距离交叉口较近, 且右转弯半径不大, 若使用方格网法, 存在右转车道表面不能平顺过渡的缺点, 影响右转车辆行车的舒适性, 存在一定的交通隐患。

设计等高线法不易计算机软件辅助设计, 也不合适。

圆心法和等分法相比较, 等分法兼顾直行车道和右转车道, 但圆心法右转车道行车更为平顺, 对桥下坡接较小右转半径的本交叉口更为适宜。故本交叉口竖向设计采用圆心法。

2.5 交叉口雨水口布置

由于罗智路美文路交叉口接近正交, 以2条道路设计中线为路脊线, 采用圆心法, 确定控制点标高。2条路脊线上的点标高与各自道路的纵断面设计对应, 确定道路边线上的控制点标高。在确定道路边线标高之前, 对交叉口范围内路面排水雨水口设置要有一个构想。在设置交叉口雨水口时, 不应使一条道路的雨水排入另一条道路上, 一般可在交叉口人行横道前 (也有在转弯曲线的切点上) 布置雨水口。以道路转弯半径为20 m的正交凸形平交口为例, 雨水口可按图5所示布置。

根据规范, 道路雨水口间距宜为25~50 m。转弯曲线切点B点与C点间距等于10π≈31.4 m, 雨水口间距适当。O点标高由2条脊线纵断面确定, B、C点标高分别为D、E两点标高减道路横坡×宽度推得, A点标高应高于B、C两点, 并使AC段、AB段和OA间坡度>0.5%。如此, 确定雨水口和各控制点标高后, 交叉口竖向设计标高迎刃而解。

罗智路美文路交叉口较小, 缘石半径为12 m, 可参照图5, 在转弯半径的切点上布置雨水口。采用圆心法, 交叉口中心标高由道路纵断面设计图得到, 确定道路边线上的控制标高后计算各节点标高 (见图6) 。如此。既有效解决交叉口路面排水, 又提高车辆交叉口行车舒适度, 使下坡右转车辆的交通安全得到保障。

3 结语

道路交叉口竖向设计时, 设计者需根据设计道路现状情况, 设计道路的功能和交通需求, 道路美观、工程量小, 行车舒适和路面排水的要求, 综合考虑以确定道路的纵坡。无论简单或是复杂的交叉口, 都能找到路脊线和路边线, 然后运用适合的方法或计算机辅助设计软件, 得到交叉口竖向设计节点的标高, 使相交道路交叉口衔接自然平顺, 确保行车舒适和排水顺畅。

参考文献

[1]黄兴安.公路与城市道路设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]张金水, 张廷楷.道路勘测设计[M].上海:同济大学出版社, 2005.