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【摘要】本文结合实践经验，对湿陷性黄土场地，水泥厂总图运输设计中的总平面布置、竖向设计等进行介绍，总结了湿陷性黄土地区总图运输设计的几个要点，最后结合实际案例进行详细分析。
【关键词】湿陷性黄土；总平面布置；竖向设计
随着国家经济发展和西部大开发战略的实施，水泥厂在黄土地区的建设项目日益增多，并且随着落后产能的淘汰，规模越来越大，出现的问题也越来越多。这些问题，有的出在建构筑物，有的出在场地，有的出在地下管线，很多问题都与总图运输设计有一定联系。本文针对总图运输设计中总平面布置和竖向设计提出了几个设计要点。
一、湿陷性黄土地区水泥厂总图运输设计问题
我国黄土主要分布在北纬34o～45o之间的干旱和半干旱区内，山西省、陕西省大部分地区位于此区域内。经过调查，山西省、陕西省已经建成的多个水泥厂，建成投产使用不久便出现很多问题，如场地塌陷、挡土墙开裂、边坡滑坡、道路破损严重、雨水沟开裂不均匀下沉等。经分析，水是产生这些问题的重要因素，排水不暢通常是这些问题产生的通病，即湿陷性黄土场地的特性——黄土遇水失陷。
二、总平面设计和竖向设计注意要点
很多厂区在做总图设计时，为了统一、美观，强调把总图布置成规则的平面图形，这种做法在非湿陷性黄土地区可能没有什么问题，但在湿陷性黄土地区暴露出来的问题却很多。因为没有很好的与地形、地势相结合，导致大的填、挖方，严重的破坏了现有的地形地貌。结合多个项目的总图设计经验，总平面布置和竖向设计需注意以下几点。
（1）总平面布置
总平面布置，主要是完成厂区分区及内部建构筑物布置、道路骨架布置等工作。
1）分区及内部建构筑物布置：水泥厂主要根据生产工艺、使用功能进行分区设计， 一般分为原燃料准备区、生产区、厂前区等。在符合水泥工艺生产流程、操作要求和使用功能的前提下，分区内建筑物、构筑物等设施应采用集中、联合、多层布置，尽量减少湿陷性黄土场地的用地面积，减少地下管线布置长度。
2）道路骨架布置：在厂区布置中，道路起着分割、联系分区的骨架作用，并且要满足总平面布置对运输、消防、与建筑物距离、管线布置、绿化、竖向等的基本要求。通常道路呈环线布置，一般在道路的一侧或两侧一定范围内布置建构筑物。路侧有排水设施，就要考虑排水设施对建构筑物的影响，因此在场地空间足够的情况下， 应保证雨水沟与建筑物之间的防护距离。
（2）竖向设计
竖向设计，一般与总平面布置同时进行，并与厂外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高相协调。竖向设计方案应根据生产、运输、防洪、排水、管线敷设及土（石）方工程等要求，结合地形和地质条件进行综合比较后确定[2]。针对湿陷性黄土地区竖向设计，总结了以下几点。
1）雨水排除：湿陷性黄土地区，当采用道路排水时，道路需要设计一定坡度便于排水。道路与场地间设置挡墙或护坡时，道路坡度主要与台段高差及变坡段长度有关系，一般坡度较大便于排水；当道路与场地相连通时，道路坡度太大不便与周围场地衔接，坡度太小则不便排水，因此设计坡度在0.5%～1%是比较合适的。采用雨水沟排水时，雨水沟坡度不小于0.5%。
2）建构筑物周围场地：一般场地道路边缘距离建构筑物6m～8m[3]，湿陷性黄土地区建议距离建构筑物7m～9m，建筑物建筑级别为甲乙级时，还应继续增大。
在场地问题中，发运广场是水泥厂出现黄土失陷灾害的“重灾区”。很多设计者认为地面硬化处理为不透水地面，可以不考虑排水坡度或仅仅考虑了很小的坡度。由于发运广场面积较大，雨水很难及时排走，当道路路面一旦出现破坏，雨水渗入基底与黄土接触，便出现路面塌陷，雨水持续进入塌陷区，导致塌陷会继续扩大。综合考虑场地排水及交通运输便利，建议发运广场的设计坡度在0.5%～3%。
三、总图实例
a） 工程概况
该项目位于陕西省黄土区，黄土湿陷等级为Ⅱ级自重湿陷性黄土，一般5m左右厚。项目用地部分为现有厂区已平整场地，标高1036.00，其余为荒坡地，场地标高1024.00 ～1050.00。厂外现有一条运输道路，还有一条规划道路，交通运输便利。
b） 总平面布置
根据场地地形地势，结合总平面设计原则，在满足生产、运输的情况下，结合自然地形条件，考虑以上总图布置要点，合理确定总平面布置。
（1）首先对厂区进行分区，在分区内进行建构筑布置。
整个厂区主要分为：原燃料准备区、主生产区、厂前区共三个功能分区。
原燃料准备区：位于厂区的北侧和东侧，根据地形并结合工艺流程，采用“L”型布置。原燃料堆棚的长度较大，对地基承载力的均衡性要求较高，总图布置时考虑将其布置在挖方区，呈条形布置。料浆池、清水池等水池构筑物，将其布置在厂区最低处。
主生产区：位于厂区的西侧，从北向南“一字形”依次布置，磨机、烧成系统、储存库等重要生产车间布置在挖方区，减少回填对建构筑物的影响。回填区作为检修道路、绿化用地或布置一些轻型建构筑物。
厂前区：靠近门口处，方便出行，布置有办公楼、宿舍、食堂、浴室等子项。地勘资料显示，此位置湿陷性黄土层厚3m左右，为小山包，场平后黄土无湿陷性，适合布置地下水道管线较多的建筑物。
其他辅助生产设施如电力室、空压机站、中控室、水处理各车间、机电修、材料库等根据功能及场地条件，在生产线周围布置。其中原料磨电力室布置在原料磨收尘下、水泥磨电力室在水泥磨收尘下、包装电力室和包装车间合建，相当一部分辅助设施“住进高楼”，从而大大节省用地[4]。
（2）道路骨架布置
本项目中骨架道路间距103m，建构筑物布置比较紧凑。受地形和原有场地标高限制，厂区骨架道路坡度较小，不能作为排雨水通道使用，因此在道路的两侧（局部一侧）设置雨水沟。在满足水泥厂建（构）筑物防火间距要求的前提下，尽量加大各建构筑物距离道路雨水沟的间距，间距5m～6m，满足规范要求。
以上布置，在满足生产、运输及主要间距要求的前提下，布置紧凑，主要建构筑物均布置在挖方区；建构筑物用地范围内，挖方大于填方，余方用于处理厂区东侧边沟，扩大厂区可用地边界，在新的回填区上进行绿化美化厂区环境，不进行建筑布置。
c） 竖向布置
本工程厂区竖向设计采用台段式，项目竖向设计注意了以下几点：
（1）雨水排除：项目要求，场地雨水不可以无组织散排，不可以排入东、西、北侧厂外。该项目因地形特点，厂区依靠道路排雨水无法实现，需采用明沟排雨水，雨水明沟设置于道路的两侧，1031.00台段的雨水收集到雨水池，用泵通过压力管道打到主沟，将雨水排出厂区。雨水沟坡度一般不小于0.5%，困难部位不小于0.3%。
（2）建构筑物周围场地：整个厂区的道路设计标高低于场地建构筑物散水标高，高差在0.1m～0.5m，道路与建构筑之间的场地形成0.5%～6%的坡度，场地多为硬化或进行不透水地面处理（0.3m厚3：7灰土）雨水可以顺利汇入雨水沟，保证建构筑物周围无积水。发运广场设计如图所示的排水方向，场地坡度0.6%～1.3%。
四、结语
总平面布置和竖向设计是厂区总图运输设计的重点，也是难点。不同于一般场地，由于黄土地区的特殊土质，总图运输的总平面布置和竖向设计应该更受重视。鉴于以往设计的失败教训及成功经验，湿陷性黄土地区场地排水是关键。文中总结几个设计要点，希望有助于设计者设计时参考。
参考文献：
[1]湿陷性黄土地区建筑规范[S].中国建筑工业出版社，GB50025—2004：22-23.
[2]工业企业总平面设计规范[S].中国计划出版社，GB50187—2012：43.
[3]水泥工厂设计规范[S].中国计划出版社，GB50295—2008：附录A.
[4]孙建，王成鹏.浅析水泥厂总平面创新设计[J].中国勘察设计，2009（8）：34-37.
【关键词】湿陷性黄土；总平面布置；竖向设计
随着国家经济发展和西部大开发战略的实施，水泥厂在黄土地区的建设项目日益增多，并且随着落后产能的淘汰，规模越来越大，出现的问题也越来越多。这些问题，有的出在建构筑物，有的出在场地，有的出在地下管线，很多问题都与总图运输设计有一定联系。本文针对总图运输设计中总平面布置和竖向设计提出了几个设计要点。
一、湿陷性黄土地区水泥厂总图运输设计问题
我国黄土主要分布在北纬34o～45o之间的干旱和半干旱区内，山西省、陕西省大部分地区位于此区域内。经过调查，山西省、陕西省已经建成的多个水泥厂，建成投产使用不久便出现很多问题，如场地塌陷、挡土墙开裂、边坡滑坡、道路破损严重、雨水沟开裂不均匀下沉等。经分析，水是产生这些问题的重要因素，排水不暢通常是这些问题产生的通病，即湿陷性黄土场地的特性——黄土遇水失陷。
二、总平面设计和竖向设计注意要点
很多厂区在做总图设计时，为了统一、美观，强调把总图布置成规则的平面图形，这种做法在非湿陷性黄土地区可能没有什么问题，但在湿陷性黄土地区暴露出来的问题却很多。因为没有很好的与地形、地势相结合，导致大的填、挖方，严重的破坏了现有的地形地貌。结合多个项目的总图设计经验，总平面布置和竖向设计需注意以下几点。
（1）总平面布置
总平面布置，主要是完成厂区分区及内部建构筑物布置、道路骨架布置等工作。
1）分区及内部建构筑物布置：水泥厂主要根据生产工艺、使用功能进行分区设计， 一般分为原燃料准备区、生产区、厂前区等。在符合水泥工艺生产流程、操作要求和使用功能的前提下，分区内建筑物、构筑物等设施应采用集中、联合、多层布置，尽量减少湿陷性黄土场地的用地面积，减少地下管线布置长度。
2）道路骨架布置：在厂区布置中，道路起着分割、联系分区的骨架作用，并且要满足总平面布置对运输、消防、与建筑物距离、管线布置、绿化、竖向等的基本要求。通常道路呈环线布置，一般在道路的一侧或两侧一定范围内布置建构筑物。路侧有排水设施，就要考虑排水设施对建构筑物的影响，因此在场地空间足够的情况下， 应保证雨水沟与建筑物之间的防护距离。
（2）竖向设计
竖向设计，一般与总平面布置同时进行，并与厂外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高相协调。竖向设计方案应根据生产、运输、防洪、排水、管线敷设及土（石）方工程等要求，结合地形和地质条件进行综合比较后确定[2]。针对湿陷性黄土地区竖向设计，总结了以下几点。
1）雨水排除：湿陷性黄土地区，当采用道路排水时，道路需要设计一定坡度便于排水。道路与场地间设置挡墙或护坡时，道路坡度主要与台段高差及变坡段长度有关系，一般坡度较大便于排水；当道路与场地相连通时，道路坡度太大不便与周围场地衔接，坡度太小则不便排水，因此设计坡度在0.5%～1%是比较合适的。采用雨水沟排水时，雨水沟坡度不小于0.5%。
2）建构筑物周围场地：一般场地道路边缘距离建构筑物6m～8m[3]，湿陷性黄土地区建议距离建构筑物7m～9m，建筑物建筑级别为甲乙级时，还应继续增大。
在场地问题中，发运广场是水泥厂出现黄土失陷灾害的“重灾区”。很多设计者认为地面硬化处理为不透水地面，可以不考虑排水坡度或仅仅考虑了很小的坡度。由于发运广场面积较大，雨水很难及时排走，当道路路面一旦出现破坏，雨水渗入基底与黄土接触，便出现路面塌陷，雨水持续进入塌陷区，导致塌陷会继续扩大。综合考虑场地排水及交通运输便利，建议发运广场的设计坡度在0.5%～3%。
三、总图实例
a） 工程概况
该项目位于陕西省黄土区，黄土湿陷等级为Ⅱ级自重湿陷性黄土，一般5m左右厚。项目用地部分为现有厂区已平整场地，标高1036.00，其余为荒坡地，场地标高1024.00 ～1050.00。厂外现有一条运输道路，还有一条规划道路，交通运输便利。
b） 总平面布置
根据场地地形地势，结合总平面设计原则，在满足生产、运输的情况下，结合自然地形条件，考虑以上总图布置要点，合理确定总平面布置。
（1）首先对厂区进行分区，在分区内进行建构筑布置。
整个厂区主要分为：原燃料准备区、主生产区、厂前区共三个功能分区。
原燃料准备区：位于厂区的北侧和东侧，根据地形并结合工艺流程，采用“L”型布置。原燃料堆棚的长度较大，对地基承载力的均衡性要求较高，总图布置时考虑将其布置在挖方区，呈条形布置。料浆池、清水池等水池构筑物，将其布置在厂区最低处。
主生产区：位于厂区的西侧，从北向南“一字形”依次布置，磨机、烧成系统、储存库等重要生产车间布置在挖方区，减少回填对建构筑物的影响。回填区作为检修道路、绿化用地或布置一些轻型建构筑物。
厂前区：靠近门口处，方便出行，布置有办公楼、宿舍、食堂、浴室等子项。地勘资料显示，此位置湿陷性黄土层厚3m左右，为小山包，场平后黄土无湿陷性，适合布置地下水道管线较多的建筑物。
其他辅助生产设施如电力室、空压机站、中控室、水处理各车间、机电修、材料库等根据功能及场地条件，在生产线周围布置。其中原料磨电力室布置在原料磨收尘下、水泥磨电力室在水泥磨收尘下、包装电力室和包装车间合建，相当一部分辅助设施“住进高楼”，从而大大节省用地[4]。
（2）道路骨架布置
本项目中骨架道路间距103m，建构筑物布置比较紧凑。受地形和原有场地标高限制，厂区骨架道路坡度较小，不能作为排雨水通道使用，因此在道路的两侧（局部一侧）设置雨水沟。在满足水泥厂建（构）筑物防火间距要求的前提下，尽量加大各建构筑物距离道路雨水沟的间距，间距5m～6m，满足规范要求。
以上布置，在满足生产、运输及主要间距要求的前提下，布置紧凑，主要建构筑物均布置在挖方区；建构筑物用地范围内，挖方大于填方，余方用于处理厂区东侧边沟，扩大厂区可用地边界，在新的回填区上进行绿化美化厂区环境，不进行建筑布置。
c） 竖向布置
本工程厂区竖向设计采用台段式，项目竖向设计注意了以下几点：
（1）雨水排除：项目要求，场地雨水不可以无组织散排，不可以排入东、西、北侧厂外。该项目因地形特点，厂区依靠道路排雨水无法实现，需采用明沟排雨水，雨水明沟设置于道路的两侧，1031.00台段的雨水收集到雨水池，用泵通过压力管道打到主沟，将雨水排出厂区。雨水沟坡度一般不小于0.5%，困难部位不小于0.3%。
（2）建构筑物周围场地：整个厂区的道路设计标高低于场地建构筑物散水标高，高差在0.1m～0.5m，道路与建构筑之间的场地形成0.5%～6%的坡度，场地多为硬化或进行不透水地面处理（0.3m厚3：7灰土）雨水可以顺利汇入雨水沟，保证建构筑物周围无积水。发运广场设计如图所示的排水方向，场地坡度0.6%～1.3%。
四、结语
总平面布置和竖向设计是厂区总图运输设计的重点，也是难点。不同于一般场地，由于黄土地区的特殊土质，总图运输的总平面布置和竖向设计应该更受重视。鉴于以往设计的失败教训及成功经验，湿陷性黄土地区场地排水是关键。文中总结几个设计要点，希望有助于设计者设计时参考。
参考文献：
[1]湿陷性黄土地区建筑规范[S].中国建筑工业出版社，GB50025—2004：22-23.
[2]工业企业总平面设计规范[S].中国计划出版社，GB50187—2012：43.
[3]水泥工厂设计规范[S].中国计划出版社，GB50295—2008：附录A.
[4]孙建，王成鹏.浅析水泥厂总平面创新设计[J].中国勘察设计，2009（8）：34-37.