浅谈化工企业竖向设计

白洁（中化环境科技工程有限公司，辽宁 沈阳 110021）

1 化工企业竖向设计的任务

化工企业场地竖向设计的首要任务是充分利用和改造原始自然地形。经过多方案比较，并与业主沟通，参考周围企业竖向布置形式，最终合理确定本厂区竖向布置形式，设计最佳标高，让竖向设计符合生产工艺要求，同时又能达到减少土石方工程量、加快勘探和施工进度，为业主节约投资费用。

2 化工企业竖向设计的意义

化工企业竖向设计是总图运输设计中的一部分，建、构筑物和道路等除了用坐标确定其平面位置外，还必须用竖向标高确定其立面位置，这样才能使建、构筑物和道路等的位置固定。在做设计的时候，竖向设计和总平面设计基本上是同步进行的。在做总平面设计的时候如果不考虑竖向设计，那就有可能导致化工企业厂区排雨水方向设计错误，使地下排水管道埋设出现不合理，增加施工费用。如果总平面设计和竖向设计在安全距离和竖向标高上出现不合理时，还需要对总平面上建、构筑物及道路的位置进行调整。

竖向设计的合理，就能为业主节约用地、减少基础建设投资和施工进度，也对化工企业安全生产和运营管理有很大益处。根据化工工艺流程的需要及建、构筑物的布置和消防、运输道路的要求，合理的进行竖向设计，充分利用和改造原始自然地形，可以使那些山坡地、河滩地等复杂的原始自然地形改变成为适宜化工企业生产的场地。化工企业场地合理的确定好竖向标高，能减少大量的土石方工程量，保证企业的安全生产，如果设计的竖向标高在场地平整后比原始自然地形标高过低或者过高，都将增加土石方工程量，影响到施工进度，增加基建投资。所以，不仅化工企业场地竖向标高的准确性是对总平面布置合理性的检验，也是为业主减少基建投资的重要部分。

3 化工企业竖向设计的内容

根据地形、工程地质、水文地质、气象、化工工艺流程、厂区内外运输、地下管网布置、施工方式等条件，确定竖向设计内容：

（1）选择相适应的竖向布置的形式，合理确定标高；

（2）确定建、构筑物、道路、埋地管线管沟等场地的设计标高，并使相邻标高坡度符合标准规范，协调合理；

（3）与当地规划部门沟通，确认化工企业厂区内合理的排雨水方式，使路面上的雨水能以最短路径顺利迅速排出厂外或者排至厂区内雨水收集池，保证化工企业厂区内排雨水通畅。

（4）若厂区竖向采用阶梯布置形式，就需要设计挡土墙或者护坡、排洪沟、排水沟等设施。

4 化工企业竖向设计的基础资料

（1）带有原始自然地形和风玫瑰的地形图：化工企业场地的地形图一般比例为1：500、1：1000或者1：2000；

（2）化工企业场地的工程地址、水文地质、气象、风向及厂区周围情况等资料；

（3）化工企业厂区的总平面布置图；

（4）化工企业场地雨水排出的流向和排出口的有关资料。如：雨水排入河、渠时，必须有河、渠的最高洪水位；或者排入市政排雨水管网时，必须知道场地临近的排雨水井的井底标高和排雨水管的管径。必须有所在地区的降雨强度和流向场地的径流面积等资料。

（5）当化工厂区受洪水威胁时，还必须有有关洪水的资料，如：洪水频率，历史不同周期的最高洪水位、平均水位等资料，调查当地的洪痕、流向场地的径流面积和流域内的土壤性质及分布等情况；

（6）了解与排洪工程有关的情况，如：航运、农田灌溉、水利等。

（7）勘察化工企业场地现场，掌握地形、地貌，了解取土和弃土地点。

5 化工企业竖向设计的一般要求

5.1 满足化工生产工艺对竖向的要求

不同类型的化工企业，不同的生产工艺对场地的要求也不相同，如：精细化工企业，工艺流程上下游相互关联的比较紧密，道路运输比较频繁，这样类型的化工企业最好布置在同一个平面上；炼油等大型石油化工企业，各个装置间相对独立，道路运输在各个区域内也相对独立，这样类型的大型石油化工企业，在遇到场地复杂，高差较大的自然地形的时候，最好充分利用地形，采用不同台阶，节约土石方工程量。

5.2 适应化工企业装卸作业对竖向的要求

若化工企业选址在地形复杂高差较大的山区建厂，当采用汽车运输、带式运输和其他机械运输时，应充分利于地形，使运输沿工艺流程自高而低。创造方便的装卸条件。

5.3 保证安全

根据《防洪标准》等规范的要求，保证化工企业场地不能被洪水、潮水及内涝水淹没。

5.4 尽量减少土石方工程量

充分利用原始自然地形，减少土石方工程量，因地制宜，不但可节省投资，还可加快施工进度，对在山区建厂更为重要。明确竖向布置形式。合理确定建、构筑物及消防、运输道路的设计标高，力求土石方工程量最小。并使填、挖方接近平衡。

5.5 符合地质条件

化工企业建、构筑物最好布置在地质条件良好的地段，避开不良地质地段。对于地下水位高的地段，尽可能避免挖方，对于地上层土质比地下层土质好的地段，也应避免挖方，当建、构筑物有大量地下工程时，可利用厂区低洼地段。

5.6 考虑建、构筑物基础埋深

有强烈震动的和基础荷载较大的建、构筑物，要布置在地耐力较高的地段。

6 化工企业竖向设计的形式及其选择

化工企业竖向根据设计整平面之间连接方法的不同，一般分为平坡布置形式、阶梯布置形式及混合布置形式三种：

6.1 平坡布置形式

平坡布置形式就是化工企业场地由多个接近于原始自然地形的设计平面或者斜面组成。

一般化工企业场地地面自然地形坡度小于3%的平缓地面；建筑密度大；运输道路及管线密集；地下水位高；对美化设施要求高的这样的场地采用平坡布置形式。

6.2 阶梯布置形式

阶梯布置形式就是化工企业场地由若干个台阶相连接组成阶梯布置，相邻台阶间以护坡或者挡土墙连接，且其高差在1米以上。

一般化工企业场地选址在原始自然地形较复杂，高差较大的地段，特别是在山区坡地建厂时，采用阶梯布置形式比较合适。

6.3 混合式布置形式

设计地面由若干个平坡式和阶梯式混合组成。

6.4 竖向设计形式的比较

平坡布置形式有利于化工企业运输道路的布置和工厂的环境美化；但是往往增大土石方量。

阶梯布置形式，节约土石方工程量和建、构筑物的基础工程量，也有利于场地排雨水，但需要设置较多的排水工程（如：排水构、急流槽、跌水等）和挡护工程（如：挡土墙、护坡等），且使平面布置、运输道路和管线布置复杂化，不利于化工企业经营管理。

6.5 选择竖向设计形式

合理选择竖向设计形式，要考虑原始自然地形坡度、建、构筑物基础埋深、运输方式等因素，结合化工企业的不同工艺流程的需要，因地制宜。

7 化工企业场地确定竖向标高的因素

化工企业场地原始自然地形平整的依据是竖向标高，合理确定好标高后，才能进行场地平整。

化工企业场地确实竖向标高要考虑的几点因素：

（1）要确保化工企业厂区不能被洪水淹没也不能内涝，并且还要让厂区内路面的雨水能迅速收集到雨水收集池内统一排出厂外。按照《防洪标准》等规范要求，沿江、河、湖、海建设化工企业的场地标高要高于计算洪水位（包括波浪高度）0.5米以上，当场地较低，以填土提高场地标高有困难或不经济时，可采取筑堤防洪，并使堤顶标高高于计算洪水位（包括波浪高度）0.5米以上；对于城市边缘设有化工园区的化工企业，其防洪堤标高要与当地标准取得一致，并要采取防止内涝和管涌等措施；对于在山区建设化工企业的，由于山区原始自然地形坡度较大，雨水集流过快，来势凶猛，洪水暴涨暴落，对化工企业、居住区及交通运输道路安全造成严重威胁，对山区的防洪排洪，要联合当地相关部门，因地制宜，采取综合治理措施，以保证化工企业不被洪水淹没。

（2）充分利用化工企业选址的原始自然地形，尽最大可能减少土石方工程量和基础建设工程量，并且使填方和挖方接近平衡，尽量避免大挖大填，确保施工及企业建成后生产运输的安全和方便。