竖向山地设计1

1、培训教案 竖向设计. 山地建筑 谢集雍编1 资料来源1.1 城市居住区规划设计规范 GB50180-93 9 竖向 1.2 城市用地竖向规划规范 CJJ83-991.3 民用建筑设计通则 GB50352-2005 5.3竖向 1.4 建筑工程设计文件编制深度规定（2003年版）施工图阶段 总平面 竖向布置图1.5建筑设计资料集 2 山地建筑2 竖向规划设计。2.1 定义：城市开发建设地区（或地段）为满足道路交通，地面排水，建筑布置和城市景观等方面的综合要求，对自然地形进行利用，改造，确定坡度，控制高程和平衡土方而进行的规划设计。 定义内容有如下四点： 1.对自然地形利用，改造： 2.确定坡度

2、3.控制高程 4.平衡土石方2.2 一般规定2.2.1 城市用地竖向规划应与城市用地选择及用地布局同时进行，使各项建设在平面上统一和谐，竖向上相互协调。 城市用地竖向规划应有利于建筑布置及空间环境的规划设计。 城市用地竖向规划应满足各项工程建设场地及工程管线敷设的高程要求；城市道路，广场的技术要求；地面排水及城市防洪，排涝的要求。2.2.4 城市用地竖向规划在满足各项用地功能要求的条件下，应避免高填，深挖，减少土石方，建筑（构筑）物基础和防护工程等工程量。 城市用地竖向规划应合理选择规划地面形式和规划方法，应进行方案比较，优化方案。2.2.6 城市用地竖向规划对控制起作用的坐标及高程不得任意改

3、动。2.2.7 同一城市的用地竖向规划应采用统一的坐标和高程系统。2.3 竖向与平面布局 2.3.1 市中心区用地应选择地质，防洪，排涝条件较好且相对平坦完整的用地，自然坡度应15% .居住用地应选择向阳通风条件好的用地，自然坡度应 30 % 。 建设用地分台应考虑地形坡度，坡向，风向等因素；居住用地分台宜采用小台地形式；公共设施用地分台，台地间高差宜与建筑层高成倍数关系。 居住区的档土墙与住宅建筑之间距应满足日照和通风要求。高度大于 2 M的挡土墙（护坡上沿）与建筑间水平距离不应小于3M，下沿不小于2M。2.4 规划地面形式 分平坡式，台阶式和混合式。 自然坡度 5 %时，宜为平坡式： 8

4、%时宜为台阶式。城市主要建设用地适宜规划坡度 工业，仓储 最小坡度 0.2 % 最大坡度 10 %城市道路 最小坡度 0.2 % 最大坡度 5 %居住用地 最小坡度 0.2 % 最大坡度 25 %公共设施 最小坡度 0.2 % 最大坡度 20 % 台地划分应与规划和总平面布置相协调；长边应平行于等高线；高度宜为1.53.0M. 高宽长应满足使用要求. 2.5 建筑基地地面和道路坡度 基地地面坡度不应 0.2 % ，地面坡度 8.0 %时宜分成台地，台地连接处应设挡土墙或护坡. 基地机动车道的纵坡不应 0.2 % 亦不应 8.0 % 其坡长不应 200M；在个别路段坡度可不 11.0%时，其坡长

5、不宜 80M；在多雪严寒地区不应 5 %，其坡长不应 600M. 横坡应为1-2%. 基地非机动车道纵坡不应 0.2 %亦不应 3 %，其坡长不应 50M；在多雪严寒地区不应 2%，其坡长不应 100M.横坡应为1-2 %. 基地步行道的纵坡不应 0.2 %，亦不应 8 %；多雪严寒地区不应 4 %. 基地内人流活动的主要地段，应设置无障碍人行道.2.6 建筑基地地面排水 基地内应有排除地面及路面雨水至城市排水系统的措施，排水方式应根据城市规划要求确定，有条件的地区应采取雨水回收利用措施。 采用车行道排泄地面雨水时，雨水口形式及数量应根据汇水面积，流量，道路纵坡等确定。 单侧排水的道路及低洼易

6、积水的地段，应采取排雨水时不影响交通和路面洁净的措施.2.6.4 建筑物底层出入口处应采取措施防止室外地面雨水回流.。2.7 山地建筑 .竖向2.7.1 山地 2.7.1.1 山区的地形 山区的地形分为大地形与小地形两种.大地形指相当地区范围内的大片地形。一般按特性可分为浅丘地带，浅丘兼深丘地带及深丘地带三种。大地形的选择和他的特征主要与城市规划有关。小地形指局部小片地形。小地形对群体布置和用地组织关系较密切，.一般来说，小地形过于破碎，丘坡之间冲沟较多地形高差突变，起伏频繁，坡向变化大，因而具有工程措施费增加，道路交通不好组织，个体建筑不好布置等缺点.，因此一方面要特别注意处理以减少投资；另

7、一方面有条件时宜避免选用过于破碎的小地形作为建筑地段。2.7.2 地形，地貌分类2.7.2.1 山堡形 局部隆起2.7.2.2 山岗形 条形隆起2.7.2.3 山嘴形 半岛形三面为下坡2.7.2.4 山坳形 三面为上坡所围2.7.2.5 坪台形 山顶较平部分2.7.2.6 夹谷形 两侧为上坡所夹的谷地2.7.2.7 盆地形 四面被上坡所围的低地2.7.2.8 山垭形 两侧为隆起的山堡 坡度分级 平坡地 3%以下 *缓坡地 3-10% 中坡地 10-25%陡坡地 25-50% 急坡度 50-100% 悬坡地 100%以上 自然通风影响山地建筑的自然通风的风气候，除大气候风外，由于地形和温差的影响

8、而产生地方风，有时地方风起着主要作用。山地风的种类很多，常见的有：山阴风，顺坡风，山谷风，越山风和山垭风。风气候主要包括风向，风速和风质。2.7.5 日照在建筑群体布置时，要根据地形坡度，坡向，建筑布置形式及朝向确定合理的日照间距。.1 向阳坡地，建筑平行等高线布置时，坡度越大日照间距越小。可设计较高层建筑。.2 向阴坡地 建筑平行等高线布置时，坡度越大日照间距越大。因此，宜于斜交，或垂直等高线布置，或斜列式，交错式，长短结合，高低层结合和点式平面结合。2.8 土石方平衡2.8.1 尽量利用自然地形以减少土石方工程量2.8.2 土石方工程包括场地平整，工程基础，地下室，管沟以及化粪池等的土石量

9、。另外还有开挖后土石方形成的松散状况下多下来的土石方量。2.8.3 土石方的松土系数和压实系数 松土系数 沙，卵石等非粘性土 %粘土，砂质粘土，杂砂土 3-5%岩石类土 10-15%压实系数 大孔性土（机械夯实 10-20%2.8.4 土方工程量计算 方格网计算 方格网综合近似计算 图表计算三种2.8.5 土石工程包含挖方，填方。挖方中含有可用于填方的土石量和弃土（耕种土，有机质土）方量。 土石方平衡就是挖方量等于填方量。当然包括弃土量。也就是挖方量等于填方量加弃土方量。 土石方量计算软件：（推荐）： HTCAD5.6 杭州家园科技有限公司 .1 此计算软件是采用方格网计算法： 1.布置方格网

10、，2.自动采集地形标高（等高线，离散点），3.输入或计算（最小二乘法优化）设计标高，4.求得填方挖方量，在满足设计要求的基础上，力求土石方平衡，土石方量最小.2 此计算软件共分六个组成部分： 1.地形图处理 4.土石方填方挖方量计算，汇总2.设计标高处理 5.土方零线，断面，边坡等的绘制3.方格网布置和采集，调整标高 6.各种参数的调整.3 土方石方平衡表内容1.场地平整2.室内地坪填土及地下建筑挖土3.建筑物，构筑物基础4.机械设备基础5.铁路，道路，管线地沟6.土方石方损益7.合计2.9 HTCAD5.6简介 操作演示另详 地形的输入输出及处理A 可以接受不同测量单位制作的不同格式的高程数

11、据文本文件，系统具有适应未知格式图形 的机制； B 提供智能的等高线.高程数据转换功能，可以快捷地将普通地形图转换为具有三维信息的地形图； C 可以对高程数据有问题的地形图进行智能处理，自动把有问题的数据（一般是制图不规范操作产生的）隔离起来，以免它干扰后续处理； D 可以把高程信息输出到电子高程数据文件； E 可以生成具有任意曲线路径的地面断面图； F 可以模拟任意边界的场地数字地面（高程）模型DTM(DEM)； 场地区块A 可以在图形中设置任意数量的区块； B 每一个区块可以有任意形状的边界； C 区块可以嵌套.交叉.包含，形成各种各样的孤岛； D 区块可以分组； 2.9.3 方格网A 方

12、格网可以有任意的精度,突破了256x256的限制； B 方格网可以倾斜布置； C 可以预先设置方格网要通过的点; 2.9.4 自然标高A 可以通过多种方式确定方格网节点的自然标高，完全自动化.智能化的数据采集方式； B 可以非常方便地修改节点自然标高； C 可以随时显示或不显示任意一个区块的自然标高；2.9.5 设计高程输入A 可以快捷地输入设计等高线；B 可以根据用户的设计要求输入设计标高控制点； 土方计算A 根据土方平衡及总量最小的原则，自动或交互式优化各区块设计坡面；B 计算范围可以任意指定，计算过程可以多次反复，相关图形数据自动调整；C 自动计算绘制土方挖填零线；D 提供多种方式汇总土

13、方量，包括土方列汇总；E 可绘制任意断面的平土剖面图，直观地比较平土前后地形的变化；F 自动生成土方工程平衡表； 操作提示： 1地形图的处理：因为大部分地形图上的地形等高线和标高离散点基本上都没有真实的高程信息，或有高程信息而软件并不识别，这需要做一定的转换工作，让软件自动读取标高数据。然后在“ 3.3 计算自然标高 ”中可直接计算出每个方格点上的自然标高。 1.1 定义自然标高点： 对于没有地形图，直接根据要求在相应坐标点上输入 自然标高值。1.2 转换离散点标高： 对于已有高程信息的离散点（有 Z 值的点），经程序可自动识别标高信息。 1.3 采集离散点标高：对于现有离散点仅有文字标识而无

14、标高信息，程序可自动提取和赋予标高信息。 1.4 导入自然标高：对于全站仪生成的数据文件，自动导入转化为图形文件。 1.5 采集等高线标高： 对于现有地形等高线仅有文字标识，而无标高信息，程序可自动提取和赋予标高信息。 1.6 离散地形等高线：将等高线的高程信息扩散至面，构筑三维地表高程信息模型（不可视），如果不做此步骤，后续工作无法进行。  2设计标高的处理： 对设计标高以设计等高线或标高离散点来表示的形式，程序需经过一定的处理，软件方可自动读取设计标高的数据。然后在“ 3.4 计算设计标高 ”中可直接计算出每个方格点上的设计标高。 2.1 定义设计标高点： 对于某几个设计标高已定

15、的情况，程序可直接在相应坐标点上输入设计标高值。 2.2 采集设计点标高： 对于某些点的设计标高值已在图中表示，但仅有文字标识而实无高程信息，程序自动赋予标高信息。 2.3 导入设计标高： 对于某些坐标点的设计标高以文本文件的形式表示，程序可自动读取该文本文件。 2.4 定义设计等高线： 对于设计等高线仅有文字标识而无标高信息，程序自动赋予标高信息。 2.5 离散设计等高线：将设计等高线的标高信息扩散至面，构筑三维地表标高信息模型（不可视），如果不做此步骤，后续工作无法进行。  3 方格网的布置和采集、调整标高： 布置方格网后，程序可根据处理过的自然标高和设计标高自动采集，或直接在方

16、格点上输入自然标高和设计标高。 3.1 划分场区： 根据设计需要，布置需土方计算的设计范围。 3.2 布置方格网： 根据设计需要确定网格大小和角度，程序自动布置方格网。3.3 计算自然标高：根据处理过的地形，程序自动计算每个方格点的自然标高。 3.4 计算设计标高： 根据处理过的设计标高，程序自动计算每个方格点的设计标高。 3.5 输入自然标高： 也可直接输入每个方格点上的自然标高（如无高程信息、原始标高相同或等高面等情况）。 3.6 输入设计标高：也可直接输入每个方格点上的设计标高（如无高程信息、设计标高相同或等高面等情况）。 3.7 输入台阶标高： 如要计算有台阶的地势（如梯田），可采用此功能。 3.8 调整标高： 可以对方格点的标高值作调整，以求得到最优的土石方填挖量。 3.9 优化设计标高： 程序采用最小二乘法优化场地的土石方量，在满足设计要求的基础上力求土方平衡，土方总量最小。  4土方填挖方量的计算和汇总： 4.1 计算方格土方： 根据已得到的自然标高和设计标高，程序