上海都市建筑设计有限公司 200000
摘要：详细介绍某工业园区印刷产业园综合园项目的场地设计的内容，该项目位于新疆乌鲁木齐市。针对该项目所处场地的地形地貌及地质特征，阐述了场地设计方案及地基处理方案，考虑到结构整体稳定性、工程施工便利性、施工时间及施工造价等多种因素，最终采用在建筑物出入口消化小部分场地高差，利用南北向道路消化大部分高差的场地设计方案，地基处理采用“换填+桩基础”方案。
关键词：场地设计；地基处理；挡土墙设计
1. 引言
在工业区内，土地是最为重要的资源。如何合理利用土地，让土地在有限空间内发挥最大的作用是众多投资者关心的重点内容。针对地形地貌及复杂的地质情况，如何做到投入小，产出大，确保有限土地的合理利用、合理开发，已成为建设者关注的热点内容。本文即以某工业园印刷产业园综合园为例，探讨土地的优化利用，针对既有情况，合理处理场地设计、地基处理、挡土墙设计。
2. 项目概况
某工业园区隶属于十二师西山农场，位于乌鲁木齐市西南部，101省道以北、八钢公路以东、榆泉南路以西的区域。整个工业园区地势南高北低，南北高差111米。
某工业园区印刷产业园综合园位于工业园区一期。其北侧为文竹一街，南侧为文竹二街，西侧为梧桐路，东侧为桃李路。本工程勘察范围内无岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、地下天然洞穴等不良地质作用；拟建场地地貌为山前冲洪积扇，地形较平坦；地基主要地层为圆砾和素填土，地基均匀性一般。综合判定场地稳定性一般，为可工程建设的场地。
本项目占地面积100364.31平方米，规划总建筑面积70031.95平方米。项目基地东南高西北低，整体呈四边梯形，考虑生产厂区整体环路的闭合性及使用的便捷性、通达性，园区道路坡度衔接整体场地排水，使用缓坡解决高差，使园区道路便捷无障碍。
某工业园区印刷产业园综合园拟建建筑包括研发楼、厂房、消防水池、门卫室等。建设项目情况见表1。
表1 建设项目情况一览表
根据项目建设规划设计条件要求，场地内建筑物采用紧凑型布局的手法，研发楼位于西北角最外沿处，其他标准厂房依次排列布置，总建筑面积70031.95平方米，其中包括:研发楼面积2458.8平方米;标准厂房建筑面积67573.15平方米，规划总平面图如图2-1所示。
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图2-1 规划总平面图
厂房用途：印刷相关产业（广告喷绘企业）厂房。因1#厂房的绝对高程点较高、且离场地接市政给水点位置较近，故在屋顶设高位水箱间，14＃厂房地下室设消防水池、设备用房。本项目场地南北侧各设一个出入口。鸟瞰图如图2-2所示。
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图2-2 规划鸟瞰图
3. 场地建设条件
3.1 地貌
拟建场地地貌单元为山前冲洪积扇，地形较平坦，绝对高程在1110.68~1127.82之间。总体地势东南高西北低，中部向上隆起，贯穿整个场地。
3.2 地层描述
本次勘察深度内地层按岩性化分为表土（素填土）； 中砂主要分布于场地中部隆起两侧坡脚处；圆砾分布于整个场地。
3.3 土的腐蚀性评价
本次勘察试验结果，土层为中盐渍土，场地环境类型为Ⅲ类。判定土层对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性。
3.4 场地与地基地震效应评价
拟建场地主要土层为中硬土，场地类别为Ⅱ类，标准冻结深度1.41m。场地抗震设防烈度为8度（加速度为0.20g），属于抗震一般地段。拟建场地未见地下水，无地震液化影响。另施工时必须严格按照施工规范要求做好基坑回填，严禁用建筑垃圾进行回填，建议采用天然级配碎石土或黏性土进行基坑回填。
4. 场地设计方案探讨
某工业园区印刷产业园综合园场地地形起伏较大。总体地势东南高西北低。最高点在东南角，最低点在西北角。详场地地形高差分析图一所示。
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图4-1 场地地形高差分析图一
4.1.场地设计问题
通过分析场地高差情况，可以看出场地内最高点在东南角（绝对高程点：1127.82），最低点在西北角（绝对高程点：1110.68），二者高差有17.14米。场地内两个出入口间高差：1121.93-1113.56＝8.37米。
首先我们要解决场地内部道路与城市市政道路相连通的问题。可以看出整个场地的两个出入口（南北方向）之间差值是8.0米多，出入口必须与道路相接。南北走向道路把场地分为八段，在八段中间必须消化8.37米高差。即每一段高差约为1.0米。
《民用建筑设计通则》中要求建设基地坡度宜为0.3％-8％。一般建设场地地形坡度小于3％时，为平坡式；自然地形坡度大于8％时，为台阶式；平坡与台阶混合使用为混合式。当场地长度超过500m时，虽然自然地形坡度小于3％，也可采用台阶式。在实际设计中，厂区内尽量避免台阶式建设用地的出现。
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图4-2 场地地形高差分析图二
本项目南北向实际坡度为：8.37/301.12＝2.8％，场地设计为平坡式。另一方面因为印刷产业园综合园内，后期会有大型运输车辆出入，园区内也不适宜做成台阶式。
印刷产业园综合园区内设环形道路，保证道路畅通便捷性、可达性。
针对本场地实际情况，场地内建筑与道路的关系设置了以下两种方案。
方案一:场地平整后，建筑单体设计时将每栋楼一楼地面正负零统一标高设置，这将大大简化建筑及结构设计复杂程度。但因建筑物过长，将导致建筑物出入口与周边环境高差极不均衡，需要通过挡土结构将内部地块高程分割成若干梯段。从整体场地来说，东侧挖方多20cm，西侧填多20cm，场地内建筑立面虽较统一，但其建筑入口及入口地形较杂乱，。
方案二：场地平整后，通过每栋建筑单体（甚至每栋楼的每个独立用户单元）一楼地面正负零标高来调节整体园区高程，将每栋楼一楼的正负零标高贴近园区道路的实际高程，随场地地形形成一定的纵坡，用建筑单体的一层窗户下口距地面高度来调节立面窗户，使建筑物立面统一协调。这样建筑物的出入口高差相对平衡。使场地内地面整体较为协调，同时也能很好的控制建造成本。
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图4-3 场地竖向高程设计图
通过与建设方的沟通，采用了方案二，确保场地内的整体协调性，最终竖向高程设计如图4-3所示。
4.2.场地地基处理、挡土墙设计
通过分析，可以知道场地内西北侧区域大致为填方区，东南侧区域大致为挖方区。因场地内高差较大，故四周可采用放坡或支挡结构收坡的形式调整整体场地与周边市政道路的高差。鉴于场地红线已确定，若放坡线控制在红线内，则实际可利用场地的大小将小于红线面积，从土地利用的角度来看，是极为浪费的，故本次方案采用挡土墙作为支挡结构，协调场地内与场地外高程。如下图4-4 场地填挖方分区示意图所示：
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图4-4场地填挖方分区图
挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构筑物。本工程结构暂定基础埋深-1.6m（冻结深度-1.41m），根据地勘报告提供：本工程土层从上至下依次为表土、中砂（承载力为150KPa）、圆砾（承载力为400KPa），结合地勘报告提供的场地剖面图显示，本工程杂填土层厚在0.40~2.70m，中砂埋深在1m-2m，大部分在1m左右，局部2m。
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1) 挖方区
由于场地周边范围地形条件的限制，场地东侧经平整后均能以第三层圆砾做为持力层，东侧场地与道路高差控制在3m-4m之间，场地周边设置钢筋混凝土悬臂式挡土墙。
悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝土建造而成，它由三个悬臂板组成，即立臂、墙趾悬臂和墙踵[zhǒng]悬臂。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担。其优点是能充分利用钢筋混凝土的受力特性，墙体截面较小。
2）填方区
场地西侧绝对高程较低，清除表土后存在超深问题，考虑了两种方案：
(1)换填+强夯
1）将表土全部清除，对于基底填土厚度小于3.0m区域，采用天然级配碎石土分层回填碾压至基底标高，分层厚度为0.3m，压实系数不小于0.97；2)对于基底填土厚度大于3.0m的区域，采用天然级配碎石土分层回填碾压，每3.0m进行强夯处理，以减小填土沉降影响。处理后地基承载力特征值可达到180-200kPa。换填材料建议选用天然级配的碎石土。
(2)换填+桩基础
将表层杂填土清除，采用天然级配碎石土分层回填碾压至基底标高下2.0m。基底标高下2.0m范围内填土可采用细颗粒土和天然级配碎石土按3:7（体积比）配比，也可采用灰土，桩端持力层为圆砾层。
在完成换填后，对于厂房、设备基础采用桩基础，建议桩端放置在圆砾中，在施工阶段，单桩竖向极限承载力标准值宜通过试验确定，单桩竖向静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)执行。
对比两种方案，二者优缺点为：“换填+强夯”施工方法相对简单，承载力一般可达到180-200KPa。本工程为多层建筑，承载力可以满足要求；“换填+桩基础”相对多一道桩基施工程序，桩基成本相对较高，但本工程的两栋框架结构建筑，可采用一柱一桩，省去了独立柱基。
综合以上分析，最终框架结构采用“换填+桩基础”方案，可有效确保结构承载力及整体沉降满足要求，确保厂房结构的整体稳定安全。
5 结论
本文详细介绍兵团某工业园印刷产业园综合园项目的项目概况及场地规划布置等内容，针对该项目所处场地的地形地貌特征及地层土质特征，详细阐述了场地设计，及地基处理方案，得到的结论如下：
1）对于场地高差在保证场地交通道路畅通便捷性、可达性的前提下，采用建筑单体（甚至每栋楼的每个独立用户单元）一楼地面正负零标高来调节整体园区高程，使建筑物随场地地形形成一定的纵坡，消化场地小部分高差；用道路来消化大部分高差，使场地与建筑协调与统一。
2）对于地形处理，鉴于场地红线已确定，若放坡线控制在红线内，则实际可利用场地的面积将小于红线面积，从土地利用的角度来看，是极为浪费的，故在场平地形处理上采用挡土墙作为支挡结构，协调场地内与场地外高程确保土地的最大化利用。
3） 对于地基处理，“换填+强夯”和“换填+桩基础”两种方案均为常用方案，但“换填+桩基础”针对框架结构特征，可采用一柱一桩型式，省去了独立柱基，在结构设计角度较为优化，可有效确保整体沉降满足要求，确保厂房结构的整体稳定安全。
参考文献
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