1、 第八章第八章 竖向设计竖向设计一一 概述概述 竖向设计的任务是在分析修建地段地形条件的基础上，对原地形进行利用和改造，使它符合使用，适宜建筑布置和排水，达到功能合理、技术可行、造价经济和景观优美的要求。具体内容为研究地形的利用与改造考虑地面排水组织；确定建筑、道路、场地、绿地及其他设旋的地面设计标高；并计算士方工程量。二二 地形分析地形分析 地形分析包括地面高程、坡度、坡向、特征、脊 线(分水线)、谷线(汇水线)、洪水淹没线(五十年一遇和百年一遇)、制高点、冲沟、洼地位置等内容。1高程系统 我国各城市采用的高程主要有两种不同的系统：黄海高程系统以青岛观潮站海平面作为零点高程系统。吴淞高程系统
2、以吴淞口观潮站海平面为零点的高程系统。2等高线和坡度 等高线测量地形图上表示地面高程相等的线，线上注有高程。等高线平距(l)地形图上两相邻等高线之间的垂直距离。等高线高距(h)相邻等高线间的高程差。一般地形图有用0.5m、1.0m、2.0m、5m、10m等。设计等高线高距常用0.1m、O.2m、O.25m、O.5米等。均视地形 坡度及图纸比例不同而选用。坡度(i)等高线高距与平距之比。i=h/l(%)地面坡度分级及使用平坡平坡：02%：建筑、道路布置不受地形坡度限制，可以随意安排。坡度小于 3时应 注意排水组织。缓坡缓坡：2 5%：建筑宜平行等高线或与之斜交布置若垂直等高线，其长 度不宜超过3
3、050米否则需结合地形作错层、跌落等处 理；非机动车道尽可能不垂直等高线布置，机动车道则 可随意选线。地形起伏可使建筑及环境绿地景观丰富多彩 510%:建筑、道路最好平行等高线布置或与之斜交。若与等高 线垂直或大角度斜交，建筑需结合地形设计，作跌落、错层处理。机动车道需限制其坡长。中坡中坡：1025%：建筑应结合地形设汁，道路要平行或与等高线斜 交迂回 上坡。布置较大面积的平坦场地，填、挖土方量甚大。人 行道如与等高线作较大角度斜交布置，也需做台阶。陡坡陡坡：2550%：用作城市居住区建设用地，施工不便、费用大。建筑必须 结合地形各别设计，不宜大规模开发建设。在山地城市用 地紧张时仍可使用。急
4、坡急坡：50%：通常不宜用于居住医建设。3坡向与日照间距 定义：用地坡向垂直等高线，由高向低。在不同的坡向中，以东南坡、南坡、西南坡为好，东、西坡其次，北坡最差。坡地与平地上的房屋日照条件不同，东南坡、南坡及西南坡向阳房屋日照间距可较平地小；北坡背阳，房屋日照间距应比平地大。南向坡：减少间距北向坡：增加间距4地形特征及其运用 5地形在竖向设计中的作用 围合、限制、分隔空间根据挖上或堆土的范围、高度，可以制 约空间的开敞或封闭程度、边缘范围及空间方向。控制视野景观可以有助于视线导向和限制视野，突出主要的 景观，屏障酶陋物。改善小气候环境影响风向，有利通风、防风，改善日照，起隔 离噪声的作用。组织
5、交通引导和影响行走、行车的路线和速度。美学作用使景观更丰富生动，有立体感，反映自然，加强建筑 艺术表现力。阴影造成的效果具有雕塑感。地形围合限定空间地形设计影响人行走速度地形设计隔离燥声地形使视线焦点产生变化地形使观赏面扩大地形设计使你感到含蓄 地形设计使你感到限制三三 竖向设计基本原则竖向设计基本原则1满足各项用地的使用要求(修建、活动、交通、休息等)建筑：室内地坪高于室外地坪：住宅3060cm，学校、医院4590cm (多雨地区宜采用较大值。高层建筑、土质较差或填士地段还应 考虑建筑沉降。)道路：机动车道纵坡一般6，困难时可达9；山区城市局部路段坡度可达12。但坡度超过4，必须限制其坡长：
6、56时，坡长600m 67时，坡长400m 78时，坡长300m 9时，坡长150m 非机动车道纵坡一般2，困难时可达3，但坡长应限制在50m以内；桥梁引坡4；人行道纵坡以5为宜，8行走费力，宜采用踏级；交叉口纵坡2，并保证主要交通平顺。广场、停车场 广场坡度以0.3%，3%为宜，0.51.5%最佳；儿童游戏场坡度 0.32.5%；停车场坡度 0.2O.5%；运动场坡度 0.2O.5%。草坪、休息绿地 坡度最小0.3%，最大10%。2保证场地良好的排水 力求使设计地形和坡度适合污水、雨水的排水组织和坡度要求，避免出现凹地；道路纵坡不小于0.3%。地形条件限制难以达到时应做锯齿形街沟排水；建筑室
7、内地坪标高应保证在沉降后仍高出室外地坪1530cm；室外地坪纵坡不得小于0.3%，并且不得坡向建筑墙脚。3充分利用地形，减少土方工程量 设计应尽量结合自然地形，减少土、石方工程量；填方、挖方一般应考虑就地平衡，缩短运距；附近有土源或余方有用处时，可不必过于强调填、挖方平衡，一般情况土方宁多勿缺，多挖少填；石方则应少挖为宜。4考虑建筑群体空间景观设计的要求 尽可能保留原有地形和植被；建筑标高的确定应考虑建筑群体高低起伏富有韵律感而不杂乱；必须重视空间的连续、鸟瞰、仰视及对景的景观效果；斜坡、台地、踏级、挡土墙等细部处理的形式、尺度、材料应细致、亲切宜人。5便利施工，符合工程技术经济要求 挖土地段
8、宜作建筑基地，填方地段作绿地，场地、道路较合适；岩石、砾石地段应避免或减少挖方，垃圾、淤泥需挖除；人工平整场地，竖向设计应尽量结合地形，减少土方工程量，采用大型机械旋工平整场地时，地形设计不宜起伏多变，以免施工不便；建筑和场地的标高要满足防洪的要求；地下水位高的地段应少挖。四四 竖向设计步骤竖向设计步骤 竖向设计应贯穿在规划设计的全过程。规划设计工作开始，首先对基地进行地形和环境分析，研究其利用和改造的可能性，用地的竖向处理和排水组织方案，结合居住区或小区规划结构、用地布局、道路和绿地系统组织，建筑群体布置以及公共设施的安排等作统一的考虑。详细规划总平面方案初步确定后，再深入进行用地的竖向高程
9、设计。通常先根据四周道路的纵、横断面设计所提供的高程资料，进行居住区内道路的竖向设计。根据建筑群布置及区内排水组织要求，考虑地形具体的竖向处理方案，可以用设计等高线或者设计标高点来表达设计地形。根据地形的竖向设计方案和建筑的使用、经济、排水、防洪、美观等要求，确定室内地坪及室外场地的设计标高。计算土方工程量。如土方量过大，或者填、挖方不平衡，而土源或弃土困难，则应调整修改竖向设计。进行细部处理，包括边坡、挡土墙、台阶、排水明沟等的设计。竖向设计往往需要反复修改、调整，尤其是地形复杂起伏的基地，测量的地形图往往和实际地形有相当大的出入，需要在设计之前，仔细核对；而在施工中需要进行修改竖向设计的情
10、况也是常有的事。五五 竖向设计图纸表现竖向设计图纸表现1竖向设计图的内容 设计的地形、地物：建筑物、构筑物、场地、道路、台阶、护坡、挡土墙、明沟、雨水井、边坡等。座标：每幢建筑物至少有两个屋角座标；道路交叉点、控制点座标；公共设施及其他需要标定边界的用地、场地网周角点的座标。标高：建筑室内、外地坪标高；绿地、场地标高；道路交叉点、控制点标高。道路纵坡坡度、坡长。排水方向：室外场地的坡向。2竖向设计图的表现 竖向设计图的内容及表现可以因地形复杂程度及设计要求的不同而异。如座标，若施工总平面图上已标示，则可省略。竖向设计图在表达室外设计地形时，一般有以下几种方法：设计标高法设计标高法：在设计基地上
11、标出足够的设计标高点，并辅以箭头表示地路的主要控制点标高，在图上略去设计等高线而改用设计标高法的表示方法。设计等高线法设计等高线法：用设计标高和等高线分别表示建筑、道路、场地、绿地的设计标高和地形。此法便于土方量计算和选择建筑场地的设计标高；容易表达设计地形和原地形的关系和检查设计标高的正误，适合在地形起伏的丘陵地段应用。但设计等高线法表示的竖向设计图，图上设计等高线密布，施工时应用读图不够方便。为此，也可以应用设计等高线法进行设计，在完成地形设计，确定建筑标高后，根据设计等高线确定室外场地道路的主要控制点标高，在图上略去设计等高线而改用设计标高法的表示方法 方格网法方格网法：将场地划分成方格
12、网，网格大小根据地形复杂程度和设计要求而定。先运用设计等高线法设计地形，然后将各方格网点的设计标高标注在图上。此法特别适用于平整场地和广场、道路交叉口的竖向设计，也便于土方计算。3竖向设计图图例 六 建筑布置与地形1建筑布置原则 建筑设计应结合地形条件。地形复杂、坡度较大的基地，建筑体量不宜过大过长。建筑布置应注意结合地形、利用地形，造成丰富错落的建筑形体，合理缩小房屋间距，恰当组织入口，以提高层数、节约用地、方便使用。山地、丘陵地区建筑群布置切忌追求对称、规整和平面形式，应以结合地形自由灵活布置为佳。地形起伏的建筑群布置，应考虑各建筑之间因高程不同形成各自的屋脊、沿口、门窗、阳台、地面等透视
13、关系的秩序感，避免杂乱无章。1 平行 2 与等高线斜交 3 垂直等高线 4 混合布置1 行列布置,呆板,土方量大 2 结合地形布置,生动活泼,经济合理提高勒脚：将建筑物提高到相同标高筑 台：挖、填基地形成平整的台地错 层：将建筑相同设计成不同标高。常利用双跑楼梯使室内错半层条件：垂直等高线布置：8%平行登高线布置：1015%条件：垂直等高线布置：10%平行登高线布置：10的地形宜采用步行踏级。丘陵、山区应充分利用地形组织立交和垂直交通。遭路横断面设计也可采用不对称和不同标高的断面形式。环形道路 S型道路 树形道路坡地上的S形道路。多台阶的坡。2道路竖向设计 道路的竖向设计应结合地形，符合纵断面
14、、横断面设计的技术要求。包括纵坡、横坡、坡长限制、宽度、转弯半径、竖曲线半径、视距等，并考虑行车和行人的视野景观。居住区的主要道路均应先作纵、横断面设计。小区主要道路可视地形复杂程度决定，一般地形平缓的，可作简单的纵断面设计方案，确定控制点标高，然后进行道路设计等高线的绘制。小路通常根据排水要求对竖向作简便的设计考虑。横断面多用单坡。道路交叉口的竖向设计因地形及道路交叉的主次状况不同而有多种处理形式。主要原则是保证主要道路纵坡不变或少变，以利行车顺畅；同时，要避免交叉口积水，并尽量使地面雨水不汇流过交叉口前的人行横道线。3广场竖向设计 广场按其性质、使用要求、空间组织和地形特点，可设计成多种竖
15、向形式。在一个平面上的广场，竖向设计形式有单坡、双坡和多坡几种。下沉广场和多台广场不同高程的地面用挡土墙、台阶和斜坡等衔接过渡，使广场更生动有趣，适合人们活动、散步、游憩。4场地、绿地的竖向设计 同一场地可以设计成不同的竖向形式，以满足使用要求和景观效果。绿地以自然起伏更生动宜人。宅旁用地的竖向设计要注意排水组织，防止地面雨水排向建筑，影响建筑的使用和基础的稳定。八八 台阶、边坡、挡土墙、排水明沟台阶、边坡、挡土墙、排水明沟 山地、丘陵地区的竖向设计，在处理不同标高的场地、道路、绿地之间的衔接时，常用台阶、边坡和挡土墙。排除地面水有时用明沟。1台阶、坡道 台阶是步行联系室外不同高程地面的主要手
16、段，它的布置和设计对于室外环境的美化、点缀起着重要的作用。曲线形、折线形和台阶与坡道的结合布置，能形成活泼、生动、富有情趣的室外景观。台阶的踏步高不宜超过150cm，踏步宽不宜小于300cm。台阶的连续踏级数最好不超过20级。20级以上时，应在中间设休息平台。宽度不大而踏级数超过40级的台阶，不宜设计成一条直线，应在中间利用休息平台作错位或方向转折，以利于行走安全和消除行人心理上的紧张、单调感。台阶应在其一侧或两侧布置小坡道，以方便手推车和自行车的上下推行。坡道的坡度不应超过8。台阶和坡道的材料与构造需考虑防滑的要求。2 2边坡边坡 边坡是一斜坡面。坡度可以根据使用要求、用地条件和土质状况而定
17、，可大可小，一般土坡不大于l：1。边坡的坡面应尽量绿化，种植草皮、树木。坡度较大，土质疏松，易受雨水冲刷、坍落的边坡，应进行防护、加固。石砌或混凝土护坡可根据加固要求，仅在边坡坡脚或在坡面上作网格状铺砌，土质部分仍予以绿化。以避免大面积硬质坡面缺乏亲切感。边坡与建筑之间应保持一定距离，以保证排水和安全。3挡土墙 用挡土墙比边坡节省用地，但过高的挡土墙给人以压抑、闭塞、沉重感，而且使上、下两台地之间的联系不便。采用挡土墙和边坡结合或将挡土墙分层处理，并辅以绿化，可以改善挡土墙的视觉效果。挡土墙的设计在材料、形式和细部处理等方面应加以仔细推敲，不要把它看作单纯的工程构筑物。用钢筋混凝土建造框架网格
18、式挡土墙，网格之间或露土绿化，或铺砌石块、混凝土预制块；在挡土墙上砌出某种凹凸的图案花锦等做法均可使挡土墙由笨重的构筑物变成生动的建筑小品。挡土墙高度在5m以下常用重力式，按其墙身倾斜情况分仰斜墙、垂直墙和俯斜墒三种类型。从受力合理、施工方便考虑，以仰斜墙最佳，垂直墙次之，仰斜墙的倾斜度一般不小于1:0.25。为解决挡土墙，后面土层的排水，需要在墙身上布置泄水孔，孔的尺寸为5X10cm或10cm见方，孔距23m。墙体每隔20m左右应设沉降、伸缩缝一道，缝宽23cm。4雨水口与明沟 地面水用暗管排除时，场地和道路上需设置雨水口。每个雨水口一般可以担负25005000立方米汇水面积的地面水。多雨地区采用小值，少雨地区用大值。雨水口的间距视道路的坡度及雨量的多寡而定。在地面设计坡度不少于5的地区，也可以采用明沟或有盖地沟排水。明沟断面有梯形、矩形两种。明沟边距离建筑物基础不应小于3m，离围墙不小于15m，距道路边坡脚不小于O5m。九 土方工程量计算 土方工程量分两类：一是建筑场地平整土方工程量，或称一次土方工程量；一是建筑、构筑物基础、道路、管线工程余方工程量，也称二次土方工程量。1土方工程量方格网计算法2土方工程量的方格网近似计算法3台地及边坡土方量计算4余方工程量估算
