Serial No. 567 July. 2016 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 567期 2016 年 7 月第 7 期 荒漠地区厂矿企业总图设计 胡军锋 西安有色冶金设计研究院) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 结合工程实例,介绍了荒漠地区厂矿企业总图设计要点。 就总平面布置、竖向设计、 道路设计、防风固沙、生态保护等方面进行了分析,并提出了相应的技术措施,供荒漠地区厂矿企业 总图设计参考。 关键词ꢀ 荒漠矿区ꢀ 总图设计ꢀ 防风固沙ꢀ 生态保护 [ 1] 。 ꢀ ꢀ 近年来,许多位于荒漠地区的厂矿企业,在项目 对性的总平面布置 总图设计中,遇到了不同于常规地区的问题。 本文 结合荒漠地区工程实例,探讨了荒漠地区厂矿企业 总图设计的要点,并提出相应的技术方法,为荒漠地 区厂矿企业总图设计提供借鉴。 (1)采光。 我国荒漠多处西部及北方地区,冬 季十分寒冷,往往还伴有大风扬沙天气,良好的采光 对生产非常重要。 无论是从节能还是环保角度来 说,自然采光设计都有重要意义。 因此为自然采光 创造有利条件,总平面布置中建筑物宜南向、南东向 或南西向,除有良好的朝向外,建筑物之间还应保持 一定的日照间距。 根据地理学上的定义,荒漠是“降水稀少,植物 很稀疏,因此限制了人类活动的干旱区”。 本文中 的荒漠地区特指沙漠、戈壁分布的地区,主要分布在 我国西北地区。 其特点为:①终年少雨或无雨,年降 水量一般少于 250 mm,且多为阵雨型,愈向荒漠中 心愈少;②气温、地温的日差和年差大,多晴天,日照 时间长;③风沙活动频繁,地表干燥,裸露,沙砾易被 吹扬,常形成沙暴,冬季更多;④部分戈壁滩地区,地 表下渗能力弱,大范围暴雨易引发洪水,位于高山地 区的荒漠,上游存在雪山时,春夏季易引发融雪洪 水;⑤荒漠地区生态系统具有脆弱性,且有其特有的 生物多样性;⑥周边工业基础薄弱,协作条件差;⑦ 交通条件差,物料运输困难,多以汽车运输为主。 ( 2)防风。 建筑物长轴应尽量平行常年主导风 向,尤其是冬季主导风向,减少风沙及冬季寒风侵 袭。 在总平面布置中对机加工车间、维修间、仓库等 受工艺流程约束较小的车间,可采取“四合院”式的 围合布置形式。 在满足重要建筑的采光基础上,厂 前区也可采用联合建筑,健身和文娱活动设施应尽 量放置在室内。 各分区及建筑之间可通过便捷的交 通廊道联系,夏季防暑遮荫,冬季防风防沙。 厂前区 宜布置多层建筑,且建筑高度不宜过高,建筑外形应 以流线型为主,防止风沙堆积和夏季雷雨的干扰。 1 ꢀ 荒漠地区厂矿企业总图设计 ( 3)间距。 对于沙漠地区建厂,应特别注意总 结合荒漠地区厂矿企业建设的自然条件、社会 平面设计中各类间距的选取。 由于沙子具有易塌 落、流动等特性,沙漠地区总平面设计过程中,对于 建构筑物之间的间距选取应充分考虑到这些因素, 避免建设中期或后期维护开挖而影响基础稳定。 另外,厂区通道宽度设置也应考虑这一因素。 以利于厂区管线敷设。 对于管线复杂的厂区,尽可 能选用综合管沟和综合管架敷设,以便于管线施工 和维护。 协作条件及经验,荒漠地区厂矿企业总图设计应该 在总平面布置、竖向设计、厂外道路设计、防沙固沙、 生态保护等方面给予足够重视。 1 . 1ꢀ 总平面布置 总平面布置的优劣直接影响到企业建设投资及 运营成本,而且建成后较难改变布置形态,对企业有 较长远的影响,应引起足够重视。 荒漠地区厂矿企 业总平面布置除了要满足工艺流程需求、确保厂内 物流顺畅外,还要根据当地的自然地理条件,做出针 1 . 2ꢀ 竖向设计 荒漠地区厂矿企业建设场地多平缓,往往厂区 内地形起伏不明显,且坡向多变不易辨别总体坡势。 加之荒漠地区干旱少雨,设计者往往不重视竖向设 计。 荒漠地区虽然年降水量少,但变率大,一次暴雨 ꢀ ꢀ 胡军锋(1982—),男,工程师,710001 陕西省西安市南大街 10 号。 4 5 总第 567 期 现代矿业 减少受威胁的路段长度。 2016 年 7 月第 7 期 的降水量可占全年降雨总量的 1 / 3 或更多。 地表来 不及渗透,便形成漫流,并在低洼处汇流形成洪水。 如在格尔木某企业现场踏勘时,一场暴雨过后,在厂 外道路途经的沙漠地区,洪水将道路冲断,地面被冲 刷出 5 m 多深的大冲沟;在哈密地区某金矿的工业 场地选址中,有一厂址方案靠近汇流谷线,每隔几年 该区域内就会发生一次洪水,防洪难度较大,经技术 经济比较后排除了该方案。 因此,在荒漠地区重视 竖向设计,无论是从降低投资费用,还是厂区安全等 因素考虑,都有其重要意义。 做好荒漠地区竖向设 计应采取以下措施: (2)厂外道路路基设计。 路基是路面的基础, 路基工程应具有足够的强度、稳定性和耐久性。 在 沙漠地区筑路应调查当地治沙经验,结合不同的沙 漠类型和道路工程特点,根据风沙地貌特点,风沙运 动特征,风向、风力、路线与风向的关系,选择合理的 路基断面形式及防止路基被风沙吹蚀和积沙掩埋的 工程或生物防护措施。 戈壁地区的路基填料可利用当地天然级配的砂 砾。 沙漠地区的路基填料中若粉黏粒含量超过 30% ,其强度会骤减,可采用化学加固或敷设土工布 的方式,增加路基强度及稳定性。 沙漠地区路基应 优先采用路堤式,采用合理的路堤高度和边坡坡度, 以尽可能减少沙埋和风蚀。 ( 1)重视项目选址,避免将项目选址在易受洪 水威胁地段。 当受到客观条件限制时,通过技术经 济比较后可选址于受威胁较小地段。 如何分析厂址 受威胁程度,可在踏勘的基础上依据当地大范围地 形图,利用计算机软件分析生成坡向分析图,对流域 进行分析,计算流域洪水量和洪水位。 当无法获得 当地大范围地形图时,也可利用谷歌地球软件,获得 该区域卫星照片及高程数据进行分析。 荒漠地区降雨稀少,路边沟和排洪涵洞容易被 沙埋,一般情况可不设排水设施,但在有大流域汇水 的路段要考虑排水。 可将路面设置为过水路面,并 在上游设置挡水堤墙,合理引导雨水通过过水路面。 1. 4ꢀ 防风固沙 ( 2)对于上游汇流面积较小的场地,可在场地 荒漠区防风固沙工程包括工程防治和植物防 治。 重点防护治理区域为工业场地外围及厂外道路 两侧区域,具体措施如下: 上游沿有利地形设置防洪堤墙,将上游洪水引导至 受保护区域外。 防洪堤墙可采用铅丝石笼建设,并 应保证一定基础深度,避免洪水掏空基础。 防洪堤 墙应高出计算洪水位 0. 5 m 以上。 (1)当厂外道路穿过风口时,应采取固砂与阻 沙相结合的防治措施,即采取上风侧较远处阻沙,固 沙宽度为 50 ~ 100 m,路基两侧阻沙范围为 5 m。 (2) 道路防沙固沙最常用的方法是草方格防 沙,通常在路基上风口一侧沿路线选择 50 ~ 100 m、 下风口一侧沿路线选择 30 ~ 50 m 设置草方格。 草 方格防 沙 一 般 为 1 m 方 格 网, 路 基 边 坡 处 一 般 为 1 m×0. 5 m 方格网。 若矿山企业距矿山较近,也 可利用矿山废石布置方格网。 ( 3)对于地势较平缓,甚至稍有低洼的场地,除 了考虑土方工程量优化外,还需保证场地汇水能顺 利排出场地外,避免场地内积水。 为了取得合理设 计标高,可借助计算机软件生成不同高度范围的投 影面加以分析,最终结合土方工程量综合分析,确定 [ 2] 。 场地合理设计标高 . 3ꢀ 道路设计 荒漠地区由于路网欠发达,往往需要修建较长 1 (3)企业在厂址选择时应尽量避开不利区域, 以减少防治难度及工程量,厂区宜在四周设置固沙 带,固沙宽度为 50 ~ 100 m。 的厂外道路连接至公路。 由于风的作用,路基易遭 到风蚀,路面易受到砂埋,从而降低了路基的稳定性 及路面的通过性。 为了保障企业外部运输,在设计 中要 充 分 考 虑 特 定 自 然 因 素, 同 时 采 取 防 治 措 (4)一般能在荒漠地区建厂,其厂区周边基本 都有可靠充足的水源,因此可考虑在厂区外围改善 土壤环境,设置绿化防风沙带,必要时在外围配合草 方格防沙。 [ 3] 施 。 ( 1)厂外道路选线。 荒漠地区厂外道路路线设 计除了满足一般的线路设计要求外,还需根据荒漠 公路自然区域特点、地形地貌特性、风力与风向,合 理选线。 充分考虑风沙自然灾害,并注意环境保护, 做到路域与自然环境及宏观地貌相协调,尽可能使 原地面自然状态的变化程度减至最小。 合理绕避或 直穿不良区域,尽量使路线方向与主导风向平行或 锐角相交,使沙害程度减至最小。 选线时应尽量避 开有可能受到洪水威胁的区域,无法避开时尽可能 1. 5ꢀ 荒漠地区生态保护方面的要求 (1)荒漠地区生态系统脆弱,如果利用不合理, 很容易导致土地沙化严重、土壤次生盐渍化等一系 列的生态问题。 项目选址时应避免毁坏绿洲及植被 生长较好的区域,尽量将工程建设对自然的不利影 响降到最低。 (2)保护荒漠地区特有的生物多样性。 特殊的 自然条件造就了荒漠地区特殊的动(下转第47页) 4 6