总图场地竖向设计案例分析

作者:小傅 , 分类:总图设计软件GPCADZ , 浏览:9239 , 评论:0

       今天来转载于由中国核电工程有限公司,李朋飞、李雪辉撰写的论文《工厂总图竖向设计剖析》,主要讲解了通过实际工程案例,主要针对工厂总图设计中的场地竖向设计进行分析,期望为类似工程提供一些参考。

       1 前言

       随着工厂设备大型化、集约化的发展,工厂对建设用地要求也随之增高。设计场地是不可能全都处在理想的用地大小及地势平坦的地段,建设用地往往不能满足建、构筑物对场地布置的要求,因此,在场地设计过程中必须进行场地的竖向设计。

       2 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。

       3 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。

       4 工厂总图设计中的场地竖向设计分析

       4.1 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。

       4.2 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。具体位置见图1。

       工程占地最长约3100m,最宽约1060m,总占地约260万㎡,折合约3900 亩。

       4.3 竖向布置

       4.3.1 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。

       4)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。

       4.3.2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㎡。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。

       5 结束语

       综上所述,工厂总图设计中的场地竖向设计是一项非常复杂的工作,也是一项综合性较强的工程设计工作,要综合考虑多种因素,这就要求相关单位要认真的对场地进行考察和分析,把握好竖向设计思路,以此来提高项目工程的建设质量。

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