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竖向设计

与水平面垂直方向的设计

竖向设计是指与水平面垂直方向的设计，亦称竖向规划是规划场地设计中一个重要的有机组成部分，它与规划设计、总平面布置密切联系而不可分割。当地域范围大、在地形起伏较大的场地，功能分区、路网及其设施位置的总体布局安排上，除须满足规划设计要求的平面布局关系外，还受到竖向高程关系的影响。

意义
竖向设计亦称竖向规划是规划场地设计中一个重要的有机组成部分，它与规划设计、总平面布置密切联系而不可分割。当地域范围大、在地形起伏较大的场地，功能分区、路网及其设施位置的总体布局安排上，除须满足规划设计要求的平面布局关系外，还受到竖向高程关系的影响。所以，在考虑规划场地的地形利用和改造时，必须兼顾总体平面和竖向的使用功能要求，统一考虑和处理规划设计与实施过程中的各种矛盾与问题，才能保证场地建设与使用的合理性、经济性。做好场地的竖向设计，对于降低工程成本、加快建设进度具有重要的意义。
竖向设计的原则
(1)满足各项用地的使用要求
通过对地形和自然环境的适当调整、改造，使场地满足各组成部分在使用功能上对高程的要求，并保证各部分之间良好的联系。
1.建筑
室内地坪高于室外地坪：住宅30～60 cm，学校、医院45～90 cm(多雨地区宜采用较大值。高层建筑、土质较差或填土地段还应考虑建筑沉降)。
2.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1 2%。但坡度超过4%，必须限制其坡长；5%～6%，坡长≤600 m；6%～7%，坡长≤400 m；7%～8%，坡长≤300m；9%，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50 m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。
3.广场、停车场
广场坡度以≥0．3%，≤3%为宜，0．5%～1．5%最佳；儿童游戏场坡度0．3%～2．5%；停车场坡度0．2%～O．5%；运动场坡度0．2%～0．5%。
4.草坪、休息绿地
草坪、休息绿地坡度最小0．3%，最大1 0%。
(2)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。力求使场地土方工程总量最小，避免深挖高填，减少挡土墙、护坡和建筑基础工程量。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。
(3)解决场地排水问题
场地各组成部分的设计地形和坡度要适合污水、雨水的排水组织和要求，避免出现凹地。对于因各部分标高不同产生的不同坡面的地表径流要合理疏导，将其引向通路和排水渠。场地中大面积用地的坡面上应设截流沟，引导大量地面径涮顺畅排出，地形条件限制难以达到时应做锯齿形街沟排水。
一般规定无铺装地面的最小排水坡度为1%，而铺装地面则为5‰，但这只是参考限值，具体设计还要根据土壤性质和汇水区的大小、植被情况等因素而定。道路纵坡不小于0．3%，建筑室内地坪标高应保证在沉降后仍高出室外地坪15～30 cm。室外地坪纵坡不得小于0．3%，并且不得坡向建筑墙脚。
(4)便利施工，符合工程技术经济要求
挖土地段宜作建筑基地，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，采用大型机械施工平整场地时，地形设计不宜起伏多变，以免施工不便。
(5)满足工程建设与使用的地质、水文等条件
充分考虑场地的工程地质、水文地质条件，满足工程建设的有关要求，避免不良地质构造(如滑坡、断层、溶洞、崩塌等)的不利影响，采取适当的防护措施，注意水土保持和环境保护。
(6)满足建筑基础埋深、工程管线敷设的要求
保证建、构筑物的基础和工程管线有合理适宜的埋设深度。统筹安排场地内各种管线(道)的布置和交会时合理的高程关系，以及它们与地面上的建、构筑物或场地内植物等的关系。
步骤和内容
景观工程竖向设计是一项细致而烦琐的工作，设计和调整、修改的工作量都很大，设计时应遵循科学合理的程序和步骤。
(1)收集、核实相关基础资料
要全面收集、了解、熟悉各种现状资料，主要包括工程用地及附近地区的地形图，当地水文地质、气象、土壤、植物等的现状和历史资料，市政建设及其地下管线资料；景观规划设计方案及所依据的基础资料：所在地区的景观施工技术水平与施工机械化程度等方面的参考材料。在掌握上述资料的基础上，通过现场踏勘与调研对资料进行核实，差异处要进行补测和修正。记录保留和利用的地形、水体、建筑、文物古迹和古树名木等，核实地形现状中地面水的汇集规律和集中排放方向及位置，城市管线(道)与场地的接口位置等情况。
(2)总体竖向布局
实际上从景观设计的初步构思阶段，就应该包含有对于地形设计和竖向布置的考虑。总体竖向布局是基于对环境和场地地形的充分研究、分析，结合场地的功能组织、结构布局、交通系统、绿化布置、建筑物设计、构筑物设计及辅助设施的安排等，总体初步拟订场地的竖向处理方案和排水的组织方式，作出有机的统一安排。
(3)场地的具体竖向布置方案
1.景观设计的方案初步确定后，在场地总体竖向布局的基础上，深入进行场地的竖向高程设计，明确表达设计地形，正确处理各高程控制点的关系。
2.根据场地内排水组织的要求，设计地形坡向，确定分水岭(线)、排水区域、集水线和水流方向，定出地面排水的组织计划，要求能够迅速排除地面雨水。
3.根据场地周边道路的纵、横断面设计所提供的工程技术资料及地形、排水和交通要求，确定场地内道路合理的纵坡度、坡长，定出主要控制点(交叉点、转折点、变坡点)的设计标高，应与周边道路高程合理衔接。
4.拟订建筑室内外标高，合理安排建筑、道路和室外场地之间的高差关系，具体确定建筑物的室内地坪及四角标高。
5.根据设计和功能要求，确定各活动场地的设计标高和场地间高程的衔接，确定景观各组成部分的竖向布置。在场地边界，尽可能保证场地内、外地面高程的自然衔接，令设计等高线与用地边界的等高程点平滑连接。或以边坡、挡土墙等设施加以处理，保证场地雨水不会无组织向周围场地排除。
此外，方案还包括场地竖向的细部处理，如边坡、挡土墙、台阶、排水明沟等的设计；在地形复杂、高差大的地段，还应设置排洪沟，并注明排洪沟的位置及排水方向；确定集水井位置、井底标高及与城市管道衔接处的标高等。
设计地形的等高线和标高要尽可能地接近自然地面以减少土方量。根据原始地形图和设计等高线计算土方量，若土方量过大，或填、挖方不平衡而土源或弃土困难，或超过经济技术指标要求时，则应调整修改竖向设计，使土方量接近平衡。
表示方法
竖向设计的表示方法主要有设计标高法、设计等高线法和局部剖面法三种。一般来说，平坦场地或对室外场地要求较高的情况常用设计等高线法表示，坡地场地常用设计标高法和局部剖面法表示：
1、设计标高法也称高程箭头法，该方法根据地形图上所指的地面高程，确定道路控制点(起止点、交叉点)与变坡点的设计标高和建筑室内外地坪的设计标高，以及场地内地形控制点的标高，将其注在图上。设计道路的坡度及坡向，反映为以地面排水符号(即箭头)表示不同地段、不同坡面地表水的排除方向。
2、设计等高线法。是用等高线表示设计地面、道路、广场、停车场和绿地等的地形设计情况。设计等高线法表达地面设计标高清楚明了，能较完整表达任何一块设计用地的高程情况
3、局部剖面法。该方法可以反映重点地段的地形情况，如地形的高度、材料的结构、坡度、相对尺寸等，用此方法表达场地总体布局时台阶分布、场地设计标高及支挡构筑物设置情况最为直接。对于复杂的地形，必须采用此方法表达设计内容。
作用
（1）提高土地利用率，优化多功能空间。
（2）提高空间艺术质量 自然美 艺术美（小中见大）生活美
（3）提高空间环境质量，有效调节光 温 热 气流 舒适。围合空间调节小气候。
（4）提高施工效率，合理调整计划施工，提高效率。
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