概念:

豎向設(shè)計(或稱垂直設(shè)計、豎向布置)是對基地的自然地形及建筑物(構(gòu)筑物)進(jìn)行垂直方向的高程(標(biāo)高)設(shè)計,將場地地形進(jìn)行豎直方向的調(diào)整,充分利用和合理改造自然地形,合理選擇設(shè)計標(biāo)高,使之滿足建設(shè)項目的使用功能和經(jīng)濟(jì)、安全和景觀等方面的要求,成為適宜建設(shè)的建筑場地。

豎向設(shè)計的依據(jù):

一般來說,根據(jù)建設(shè)具體工程項目的使用功能要求,結(jié)合場地的自然地形特點、平面功能布局與施工技術(shù)條件,在研究建、構(gòu)筑物及其他設(shè)施之間的高程關(guān)系的基礎(chǔ)上,充分利用地形、減少工程填挖土方量,因地制宜合理地確定建筑、道路的豎向位置,合理地組織場地地面排水,并解決好場地內(nèi)外按規(guī)劃控制要求的高程銜接,這些對場地地面及建、構(gòu)筑物等的高程(標(biāo)高)作出的設(shè)計與安排,通稱為場地豎向設(shè)計。

豎向布置的任務(wù):

1.選擇建筑地坪標(biāo)高和廣場等的標(biāo)高及其連接關(guān)系。

2.確定道路標(biāo)高和坡度。

3.?dāng)M定場地排水系統(tǒng),保證地面排水通暢,不積水。

4.確定場地平土標(biāo)高,計算土石方填、挖工程量,力求填挖總量最小,并接近平衡

5.合理布置豎向設(shè)計必要的工程設(shè)施(擋土墻、護(hù)坡等)和排水構(gòu)筑物(排水溝、排洪溝、截洪溝等)。

我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)主要有:

1、《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》

2、《城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范》

3、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》

4、《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》

5、《室外排水設(shè)計規(guī)范》

第一節(jié) 豎向設(shè)計的基本知識

一、場地設(shè)計地面形式

   場地設(shè)計地面形式是將自然地形改造成為滿足使用功能的人工地形,依據(jù)不同的自然地形坡度,可分別設(shè)計成平坡式、臺地式及混合式。

1)當(dāng)自然地形坡度小于8%時,可采用平坡式布置。

2)當(dāng)自然地形坡度大于8%時,可采用臺地式布置。臺地高度以為1.5~3.0m,臺地之間應(yīng)設(shè)擋土墻或護(hù)坡聯(lián)系。

3)采用混合式布置時,臺地的劃分應(yīng)與場地的功能和使用性質(zhì)相協(xié)調(diào)。

下圖為平坡式:

下圖為臺地式:

二、設(shè)計地面與自然地面的連接

·邊坡

邊坡是一段連續(xù)的斜坡面。為了保證土體和巖石的穩(wěn)定,斜坡面必須具有穩(wěn)定的坡度,稱為邊坡坡度,一般用高寬比表示。

·擋土墻

  擋土墻是主要承受土壓力,防止土體塌滑的墻式構(gòu)筑物,多用磚、毛石和混凝土建造。

   當(dāng)設(shè)計地面和自然地形之間有一定高差時,或處在不良地質(zhì)處,或者易受水流沖刷導(dǎo)致坍塌滑動的邊坡,當(dāng)采用一般鋪砌護(hù)坡不能滿足防護(hù)要求時,或者用地受限制地段,宜設(shè)置擋土墻。 

下圖為重力式擋土墻:

·建筑物與邊坡或擋土墻的距離要求

高度大于2m的擋土墻和護(hù)坡的上緣與建筑間水平距離不應(yīng)小于3m,其下緣與建筑間的水平距離不應(yīng)小于2m!冻鞘杏玫刎Q向規(guī)劃規(guī)范》(CJJ 83-99)

擋土墻和護(hù)坡上、下緣距建筑2m,已可滿足布設(shè)建筑物散水、排水溝及邊緣種植槽的寬度要求。但上、下緣有所不同的是上緣與建筑物距離還應(yīng)包括擋土墻頂厚度(高差大于1.5m時,應(yīng)在擋土墻或坡比值大于0.5的護(hù)坡頂面加設(shè)安全防護(hù)設(shè)施),種植槽應(yīng)可種植喬木,至少應(yīng)有1. 2m以上寬度,故應(yīng)保證3m。下緣種植槽僅考慮花草、小灌 木和爬藤植物種植。

第二節(jié) 豎向設(shè)施的表示方法

一、高程箭頭法

高程箭頭法是一種簡便易行的方法,即用設(shè)計標(biāo)高點和箭頭來表示地面控制點的標(biāo)高、坡向及雨水流向;表示出建筑物、構(gòu)筑物的室內(nèi)外地坪標(biāo)高,以及道路中心線、明溝的控制點和坡向并標(biāo)明變坡點之間的距離;必要時可繪制示意斷面圖

二、設(shè)計等高線法

設(shè)計等高線法是指用等高線表示設(shè)計地面、道路、廣場、停車場和綠地等的地形設(shè)計情況。一般用于平坦場地或室外場地要求較高的情況。設(shè)計等高線法表達(dá)地面設(shè)計標(biāo)高清楚明了,能較完整表達(dá)任何一塊設(shè)計用地的高程情況。

·設(shè)計等高線法表示的四種排水方案:

三、豎向設(shè)計的作圖步驟

   道路是場地設(shè)計的骨架,首先進(jìn)行場地主要道路定線。從確定主要道路中線交點、折點、起伏變化點的標(biāo)高開始,計算出道路分段長度與坡度,使道路成為一個高低不同各點相連的立體網(wǎng)架。

   根據(jù)道路標(biāo)高確定與道路相鄰的場地標(biāo)高。

   根據(jù)場地標(biāo)高確定場地內(nèi)建筑室內(nèi)標(biāo)高。

在場地地形處理標(biāo)高過程中,可以反過來再調(diào)整道路的標(biāo)高。一般來講與道路相鄰的場地標(biāo)高要高,而建筑室外標(biāo)高更高,建筑室內(nèi)標(biāo)高為最高。

   這樣由道路至地形,再由地形至道路,經(jīng)過幾次反復(fù)調(diào)整,并結(jié)合不同方案土石方計算結(jié)果,進(jìn)行分析比較,最后確定合理的結(jié)果。

圖解場地道路標(biāo)高作圖步驟:

  根據(jù)A、B、C、D四個市政道路標(biāo)高控制點,利用AB、AC、BD、CD道路中線縱坡,可求得(1)(2)(3)(4)(5)個交點的標(biāo)高數(shù)。

   然后根據(jù)場地外(1)至(5)標(biāo)高值,按照自己設(shè)定的道路縱坡,確定設(shè)計場地內(nèi)(6)(7)(8)道路中線交點標(biāo)高值。

   按照每塊地的四角外道路高程依次決定甲乙丙丁戊處各塊地形設(shè)計的四角標(biāo)高。

已知十字路口A點規(guī)劃標(biāo)高(25.83),交叉路面縱坡坡度(3%),路牙高度0.2m。

求建筑用地控制紅線交點a的合理標(biāo)高。

第三節(jié) 場地排水

一、排水方式

  基地內(nèi)應(yīng)有排除地面及路面雨水至城市排水系統(tǒng)的設(shè)施。場地各部分的標(biāo)高關(guān)系的安排,在一定程度上是為了順利排出場地內(nèi)的雨水。排水方式應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃要求確定。

場地雨水排除的基本方式有三種:

自然排水方式

明溝排水方式

暗管排水方式

·自然排水方式適用于:

①降雨量較小的氣候條件;

②滲水性強(qiáng)的土壤地區(qū);

③雨水難以排入管溝的局部小面積地段。

·明溝排水方式適用于:

①設(shè)計整平面有適于明溝排水的地面坡度;

②場地邊緣地段,或多塵易堵、雨水夾帶大量泥沙和石子的場地;

③采用重點平土方式的場地或地段;

④埋設(shè)下水管道不經(jīng)濟(jì)的巖石地段;

⑤沒有設(shè)置雨、污水管道系統(tǒng)的郊區(qū)或待開發(fā)區(qū)域。

·暗管排水方式適用于:

①場地面積較大、地形平坦,不適于采用明溝排水者;

②采用雨水管道系統(tǒng)與城市管道系統(tǒng)相適應(yīng)者;

③建筑物和構(gòu)筑物比較集中、交通線路復(fù)雜或地下工程管線密集的場地;

④大部分建筑屋面采用內(nèi)排水的;

⑤場地地下水位較高的;

⑥場地環(huán)境美化或建設(shè)項目對環(huán)境潔凈要求較高的。

·混合排水方式

   即:暗管與明溝相結(jié)合的排水方式。

   可根據(jù)場地的具體情況,分別不同區(qū)域靈活采用不同的排水方式,并使二者有機(jī)結(jié)合起來,迅速排除場地雨水。

二、常見的排水設(shè)施

·雨水口

   在采用暗管式雨水排除方式時,其雨水口的布置,應(yīng)位于集水方便、與雨水管道有良好連接條件的地段。

   雨水口通常布置在道路、停車場、廣場、和綠地的積水處。一般情況下,雨水口的布置都應(yīng)避免設(shè)在建筑物的出入口處、分水點以及其他地下管道的上面。

   一個雨水口可負(fù)擔(dān)的匯水面積,應(yīng)根據(jù)重現(xiàn)期、降雨強(qiáng)度、土壤性質(zhì)、鋪砌情況和采用的雨水口形式等因素決定,一般采用3000~5000平米。

   雨水口的間距一般按其能負(fù)擔(dān)的匯水面積,以及道路坡度確定,一般宜為25~50m。當(dāng)?shù)缆房v坡大于2%時,其間距可大于50m。

·道路交叉口的處理

要求:請在上述十字路口位置布置必要的雨水井

a、b、c 三種類型道路均有交叉中心點連接,行車較為平穩(wěn)也不宜積水;

d 中交叉口四角容易積水要設(shè)四個雨水井;

e 中右上角加雨水井;

f 種左上角和右上角要加雨水井;

·排水明溝

   排水溝一般布置在場地地勢較低處、擋土墻墻趾、邊坡坡底、公路型道路兩側(cè)、下沉式地形邊緣、面向建筑物的道路為下坡式道路的適當(dāng)位置。

   場地的排水明溝,宜采用矩形或梯形斷面。

   明溝起點的深度,不宜小于0.2m,矩形明溝的溝底寬度,不應(yīng)小于0.4m;梯形明溝的 溝底寬度,不應(yīng)小于0.3m。

   明溝的縱坡,不應(yīng)小于0.3%;在地形平坦的困難地段,不應(yīng)小于0.2%。

   按流量計算的明溝,溝頂應(yīng)高于計算水位0.2m以上。

三、場地設(shè)計標(biāo)高的確定

  影響標(biāo)高確定的主要因素有:

   不被水淹,利于雨水的順利排除。

   地下水位及地質(zhì)條件影響。

   場地內(nèi)、外道路連接的可能性。

   減少土石填、挖方量和基礎(chǔ)工程量。

   場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高于或等于城市設(shè)計防洪、防澇標(biāo)高;沿海或受洪水泛濫威脅地區(qū),場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計洪水位標(biāo)高0.5-1.0m,否則必須采取相應(yīng)的防洪措施。

   場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高于多年平均地下水位。

   場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高于場地周邊道路設(shè)計標(biāo)高,且應(yīng)比周邊道路的最低路段高程高出0.2m以上。

   場地設(shè)計標(biāo)高與建筑物首層地面標(biāo)高之間的高差應(yīng)大于0.15m。

四、道路的設(shè)計坡度

·道路縱坡

   當(dāng)居住區(qū)內(nèi)用地坡度大于8%時,應(yīng)輔以梯步解決豎向交通,并宜在梯步旁附設(shè)推行自行車的坡道;

   基地內(nèi)人流活動的主要地段,應(yīng)設(shè)置無障礙人行道。通行輪椅車的坡道寬度不應(yīng)小于2.5m,縱坡不應(yīng)大于2.5%。

   機(jī)動車與非機(jī)動車混行道路,其縱坡應(yīng)按照非機(jī)動車車行道的縱坡取值。

·道路橫坡

   機(jī)動車、非機(jī)動車、人行道橫坡一般均為1%~2%。

五、場地的坡度

  停車場一般坡度為0.5%

   廣場設(shè)計坡度

   根據(jù)《城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范》(CJJ83-99)規(guī)定:廣場豎向規(guī)劃除滿足自身功能要求外,尚應(yīng)與相鄰道路和建筑物相銜接。廣場最小坡度0.3%,最大坡度平原地區(qū)為1%,丘陵和山區(qū)為 3%。

   廣場可根據(jù)其形狀、大小、地形設(shè)計成單面坡、雙面坡、或多面坡。地形困難時,可以建成階梯式廣場。

   場地的地面排水坡度不大于0.2%時,宜采用多坡向或特殊措施排水