Вертикальная планировка. 4

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………..
2. Исходные данные……………………………………………………………
3. Краткая характеристика города……………………………………………
4. Вертикальная планировка………………………………………………….
5. Разработка плана организации рельефа……………………………………
6. Расчет отметок и объемов земляных работ……………………………….
7. Проектирование схемы дождевой сети города…………………………
8. Гидрологический и гидравлический расчет коллектора К2…………….
9. Продольный профиль коллектора дождевой канализации……………….

 

 

1. Введение

 

Одним из элементов подготовки территории населенных мест, является вертикальная планировка. Ее задача заключается в придании проектируемой поверхности уклонов, которые обеспечивают отвод дождевых вод по открытым лоткам в водосточную сеть и далее в естественные водоемы. При проектировании главной задачей является достижение наименьших объемов земляных работ и возможного баланса перемещаемых масс грунта. На основании выданного задания в данном проекте разработана схема вертикальной планировки методом проектных отметок, разработана схема ливневой канализации, выполнен гидравлический и гидрологический расчет коллектора ливневой канализации, выполнена вертикальная планировка и подсчитаны объемы земляных работ одного из кварталов.

 

 

2. Исходные данные

 

Для данного города определим исходные данные, необходимые для гидрологического расчета ливневой канализации:

n=0.70 – климатический коэффициент повторяемостей дождей;

C=1,0 – коэффициент географического расположения территории;

=85 – интенсивность дождя для данной местности в течение 20 мин; 

P = 0,5 – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, год. 

 

3. Краткая характеристика города

 

Природные факторы оказывают существенное влияние на градостроительное проектирование и определяют решение архитектурных задач. Поэтому необходимы данные, характеризующие природные условия местности.

Температурно-влажностные условия погоды города Черновцы описаны в исходных данных. Количество осадков за год составляет 610мм, суточный максимум 117мм. Город расположен на равнинной местности с перепадом отметок 162-137 м, в южной части города протекает река.

 

 

4. Вертикальная планировка

 

Главной задачей вертикальной планировки является разработка высотного решения проектируемой территории.

При проектировании вертикальной планировки необходимым условием является выполнение минимального объема земляных работ, обеспечение отведения поверхностных вод с городских территорий и сохранение природного ландшафта.

Необходимо по возможности максимально сохранять существующий рельеф, грунтовое покрытие и зеленые насаждения.

Минимальный продольный уклон улиц должен быть не менее 5‰ (допускается в крайних случаях принимать 4‰), а максимальный не должен превышать крайне допустимый для данной категории улицы согласно с требованиями [ДБН 360-92*].

Начинать решение схемы вертикальной планировки города следует с магистральных улиц. После этого решают высотное положение других улиц согласно правилам, что каждая отметка является конечной для предыдущего участка улицы и начальной для следующей пикетной линии. Проектные отметки и намечаемые уклоны на участках между ними характеризуют планируемый рельеф и определяют направление поверхностного стока дождевых вод.

В схеме вертикальной планировки проектные отметки наносят на осях улиц и дорог в точках их взаимного пересечения, а также в местах их намечаемых переломов (изменения уклонов) продольных профилей.

Разницу между проектными (красными) и действительными (черными) отметками называют рабочими отметками, которые характеризуют размер подсыпки или срезки, а также высотное положение поверхностей проектируемых единичных сооружений.

Отметки существующей территории в намеченных переломных точках на плане в горизонталях или в отметках определяют методом линейной интерполяции.

Для вертикальной планировки внутриквартальных территорий используем метод проектных (красных) горизонталей по квадратам. От других методов он выгодно отличается большой наглядностью, ясностью сочетания проектируемого рельефа с размещением сооружений, возможностью охвата всей проектируемой территории. Благодаря этому метод проектных горизонталей получил преимущественное распространение при разработке проектов вертикальной планировки площадей, микрорайонов, зеленых массивов. Сущность этого метода заключается в том, что на план с геодезической подосновой наносят горизонтали, отображающие проектируемый рельеф местности. Схему вертикальной планировки разрабатывают на основании материалов геодезической подосновы и генерального плана застройки квартала.

На этой стадии проектирования вертикальной планировки определяем основные, целесообразные решения по общему высотному расположению всех элементов заданного квартала, по организации поверхностного стока и мероприятия по благоустройству неблагоприятных для освоения территорий.

Схемы вертикальной планировки определяют изменения рельефа территории. Причем, при проектировании следует стремиться к достижению нулевого баланса земляных работ, т.е. к равенству объемов насыпей и выемок на соседних участках планируемых территорий. При проектируемой срезке грунта учитывается возможность повреждений или необходимость переустройства подземных сооружений.

Условия изменения рельефа характеризуются объемом подсыпок и срезок на отдельных участках поверхности. Подсыпки или срезки определяются рабочими отметками, представляющими собой разность проектируемых и существующих отметок в отдельных точках.

Во всех опорных точках определяются методом линейной интерполяции существующие отметки поверхности, а также устанавливают проектные отметки для придания поверхности необходимых уклонов с учетом улучшения условий застройки участков и обеспечения поверхностного стока.

Нижние цифры у опорных точек показывают существующие отметки поверхности в этих точках, верхние – проектные отметки и средние – рабочие отметки. Положительные рабочие отметки (+) характеризуют намечаемый объем подсыпок, а отрицательные (–) срезок.

 

5. Разработка плана организации рельефа

На плане вертикальной планировки наносятся и указываются:

а) абсолютные отметки по контуру микрорайонов, устанавливаются пикетами на осях пересечения улиц;

б) проектные отметки и уклоноуказатели по «красным» линиям;

в) проектные горизонтали или проектные отметки опорных точек планировки с указанием направления уклона проектного рельефа;

г) отметки низа и верха откосов;

д) отметки дна в местах переломов продольного профиля, направление и величину уклонов водоотводных сооружений;

е) проектные отметки планировки и фактические отметки рельефа местности по внешнему контуру отмостки в углах зданий и сооружений или, при отсутствии отмостки, указанные отметки в местах пересечения наружных граней стен с рельефом в углах зданий и сооружений - в виде дроби с проектной отметкой в числителе и фактической - в знаменателе;

ж) проектные отметки планировки и фактические отметки рельефа местности (при необходимости) по верху площадок различного назначения в местах пересечения их краев с рельефом по углам и в характерных точках;

з) линии перелома проектного рельефа - при выполнении плана в проектных отметках опорных точек планировки;

На плане вертикальной планировке на дорогах наносят и указываем:

а) проектные горизонтали;

б) точки перелома продольного профиля с проектными отметками;

в) уклоноуказатели по оси проезжей части автомобильных дорог;

г) водоотводные сооружения - кюветы, лотки с отметками дна в местах переломов продольного профиля и величиной уклонов дна сооружений;

д) дождеприемные решетки в пониженных точках продольного профиля с отметками верха решеток.

6. План организации рельефа выполнен в проектных горизонталях с разбивкой по квадратам.  
   Расчет отметок и объемов земляных работ

 

Проектные уклоны определяют по формуле:

 

i = (Н2–Н1) / L,     (6.1)

 

где: i – продольный уклон;

Н2–Н1 – проектные отметки в рассматриваемых точках, м;

         L – расстояние между пикетами, м.

Значение і округляют до тысячных долей, с соответствующим корректированием отметок рассматриваемых точек по приведенной выше формуле.

Чёрные отметки определяем на основании данных топографического плана интерполяцией между горизонталями в точках пересечения осей улиц на перекрёстках.

Расстояние между отметки принимаем согласно плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрёстками проверяем соответствие продольного уклона улицы допустимым минимальному и максимальному уклонам и определяем проектный продольный уклон по формуле:

 

i = Δh / L,      (6.2)

 

где: i – продольный уклон;

      Δh – превышение отметок между, м;

        L – расстояние между пикетами, м.

Допустимые продольные уклоны принимаются – 0,4% – 6%.

Рабочие отметки пишут слева от красной отметки. Между точками с рабочими отметками, имеющими разные знаки, находят на сторонах квадратов нулевые точки. Соединяя эти точки между собой прямыми линиями, получают границы насыпей и выемок.

Объем земляных работ при одноименных рабочих отметках по углам квадратов:

 

W=Sh·F / 4, м3,      (6.3)

 

где, F – площадь квадрата, м2.

Последовательно проводя, описанным способом, горизонтали на всех площадках, можно в итоге изобразить существующими горизонталями всю поверхность.

‰                          ‰

‰                           ‰

   

Рис. 1 Линия нулевых работ

 

Пример расчета объема земляных работ.

Объем выемки: 22379,37 м3.

Объем насыпи: 29665,3 м3.

Таким образом, разница составляет 7285,93 м3 (грунта на транспортировку, без учета коэффициента разрыхления). 

 

Таблица 1.Ведомость объема земляных работ
	Площадь, м2		Объем, м3
	В	Н	В	Н
1	-	275716,3		348091,8
2	89445,1	109523,8	107334,2	138273,8
3	159918,1	80185,5	191901,72	48111,3
4	276108,4	-	205077,4	247481,3
5
6	-	215400,8	-	86160,32
7	305,24	235536	244,2	70660,8
8	100670,3	75311,6	50335,15	37655,8
9		19569,88	28246,6	15655,84
10	-	142746,5	-	57098,6
11		183224,6		91612,3
12		171661,6		0
13		409768,5		122930,55
14	227127,8	25382,5	252679,7	25805,5
15	27316,7	299188,8	14568,9	59837,7
16	-	399233,3	-	798466,6
17		96144.4		0
18		144887.6	32716.5	0
19	27350.61	-	24615.5	-
20	22884.96	33965.4	13444.9	18680.9
21		63099.4		28394.73
22		16159.6		15917.2
23		242558.1	4160.2	178106.9
24		147434.5		88214.9
25	152938.4	99278.6	188624.026	41498.4
26	22788.5	238260.1	22588.5	238260.1
27	9642.3	123322.4	10042.3	86325.7
28	28246,6	505,24	56493,2	344,2
29	359918,1	245,24	60335,15	244,2
30	505,24	27316,7	444,2	24615.5
31	142558.1	7914.7	100670,3	6505,24

 

Разница объемов выемки и насыпи составляет: 521458,96 м3

 

 

 

7. Проектирование схемы дождевой сети города

 

Трассировка сети выполняется с учётом рельефа местности и наличие выпусков дождевых коллекторов самым коротким путем в ближайший водоем.

Расстояние от водораздела до ближайшего водоприемного колодца называется длинной свободного пробега воды по поверхности, который составляет 150 – 250 м.

Дождевая сеть улиц города представляет собой большую часть водоприемных линий, в том числе главных коллекторов.

Главной задачей проектирования сети есть наиболее полное обслуживание территории города сетью, которая отводит воду при наименьшей ее стоимости.

Трассировка сети начинается с разбивки городской территории на площади стока. Для определения площадей стока осуществляют разбивку территории в осях улицы на элементарные площадки. Затем по рельефу местности и с учетом планировки территории производится трассировка всей уличной сети. В проектном случае выделяется три площади стока.

В проекте принята комбинированная схема канализования.

Смотровые колодцы на сети расположены через 70 м на  участке 1-2 (уклон 2‰, диаметр трубы 600 мм), и через 80 м на участке 2-10 (уклоны 2,5‰, 1,7‰, 0,8‰, диаметр трубы 800 мм).

Глубина заложения до поверхности трубы на начальном участке 0,7 м.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.  - Ведомость площадей стока
Обозначение площадей стока	Величина площади, м2	Обозначение площадей стока	Величина площади, м2	Обозначение площадей стока	Величина площади, м2	Обозначение площадей стока	Величина площади, м2
1а	3,67	10в	6,91	19б	14,41	29б	17,6
1б	3,25	10г	7,78	19в	5,7	29в	8,25
1в	3,6	11а	8,96	19г	11,39	29г	17,6
1г	4,07	11б	8,92	20а	11,3	30а	21,54
2а	6,47	11в	2,31	20б	11,3	30б	7,99
2б	6,57	11г	6,69	20в	11,3	30в	9,58
2в	6,44	11д	9,04	20г	11,3	30г	11,96
2г	6,34	12а	8,83	21а	8,96	30д	2,2
3а	4,5	12б	3,26	21б	8,96	30е	6,08
3б	12,72	12в	21,86	21в	8,96	31а	8,25
3в	4,51	12г	5,4	21г	8,96	31б	17,6
3г	14,0	12д	19,81	22а	8,54	31в	8,25
4а	6,91	12е	5,25	22б	8,54	31г	17,6
4б	6,91	13а	3,19	22в	8,54	32а	8,25
4в	6,93	13б	3,9	22г	8,54	32б	17,6
4г	6,93	13в	4,77	23а	7,71	-	-
5а	8,88	13г	3,9	23б	7,71	-	-
5б	6,0	14а	10,16	23в	7,71	-	-
5в	15,83	14б	5,16	23г	7,71	-	-
5г	6,08	14в	5,2	24а	6,33	-	-
5д	11,21	14г	10,07	24б	6,33	-	-
6а	7,41	15а	7,58	24в	6,33	-	-
6б	8,6	15б	7,51	24г	6,33	-	-
6в	9,93	15в	9,33	25а	7,0	-	-
6г	11,53	15г	9,41	25б	7,0	-	-
6д	6,73	16а	2,48	25в	7,0	-	-
7а	7,24	16б	3,29	25г	7,0	-	-
7б	17,0	16в	1,59	26а	7,36	-	-
7в	5,43	16г	4,75	26б	7,36	-	-
7г	18,65	17а	20,47	26в	7,36	-	-
8а	8,58	17б	8,28	26г	7,36	-	-
8б	8,57	17в	12,19	27а	9,28	-	-
8в	8,54	17г	9,41	27б	9,28
8г	8,55	17д	8,28	27в	9,28	-	-

 

8. Гидрологический и гидравлический расчет коллектора К2

 

Гидрологическим расчетом определяются: расчетные расходы на расчетных участках в расчетных сечениях.

Расчет выполняется в следующем порядке: намечаются бассейны стока, устанавливаются уклоны улиц и трассы коллектора, коллектор разбивается на отдельные участки. Границы участков определяются местами присоединения боковых коллекторов, или сменой уклонов.

Расчетные расходы дождевой воды определяются по формуле:

 

 л/с    (8.1)

 

где     Q – расчетный расход дождевой воды, л/с;

- удельный  расход стока с 1 га площади, (л/с га);

F – площадь бассейна стока, га;

- расчетная  интенсивность дождя, (л/с на га);

- коэффициент  стока, принимаем 0,5;

- коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения  дождя по F стока, принимаем 1.

Расчетная интенсивность дождя рассчитывается по формуле:

, л/с   (8.2)

где    n - параметр, определяющий в зависимости от географического положения территории и принятой повторяемости дождя, принимаем 0,70.

- интенсивность  дождя, 80 л/с;

С – коэффициент, учитывающий климатические условия района, 1,0;

Р – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, год, принимаем равным 0,5.

 

Расчетная продолжительность дождя рассчитывается по формуле:

,     (8.3)

где    - продолжительность стока воды с поверхности грунта до лотка улицы, 5 мин;

- время  добегания воды по лотку до начала коллектора, принимаем равным нулю;

- время  протекания воды по коллектору  от начала до конца расчетного  участка, принимаем значения в  диапазоне от 0 до 60 минут и строим график (см. рис 8.4).

Формула стока для данного объекта имеет следующий вид:

 л/с     (8.4)

где, =5 мин; =0,10,20,30,60 мин.

 

Рис. 2 Зависимость интенсивности стока от времени протекания

 
На участке 1 – 2 площадь стока 5,03га. Для начального участка задаемся скоростью потока V=0.7 м/с (минимальная «не заиливающая»), при длине участка l=350 м время потока будет равно:

Величина цельного стока соответствующего с, находится по графику , при площади стока 5,03 га, расчетный расход на участке определяется так:

 л/с

По таблицам Лукиных определили, что расход (л/с) при скорости V=0,7 (м/с) и наполнении n/d=0,95 пропустит трубопровод диаметром 600 мм и уклоном i = 2 ‰., при этом необходимо, чтобы уклон трубы приближался к уклону поверхности земли. Падение на участке будет равно:

 м

Начальная глубина заложения трубопровода до поверхности трубы 0,7 м. Дальше, зная отметки земли и начальное заглубление, а так же габаритные размеры труб определяются отметки лотка коллектора и глубину его заложения.

Последующие участки рассчитываются точно таким же способом.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.1.

При расчете скорости воды в коллекторах должны увеличиваться от участка к участку, и не превышать максимально допустимых – 6  м/с.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1 Гидравлический расчет коллектора 1-5
Номер участков	Длина участков	Площадь стока, га			Расчетная скорость потока	Продолжительность, с
		Собственная	Притоков	Всего		По участкам	Нарастающим итогом
1	2	3	4	5	6	7	8
1-2	413,00	8,14	0	8,14	0,700	590	590
2-3	461,00	10,14	8,14	18,28	1,460	316	906
3-4	287,00	4,53	22,09	26,62	2,580	111	1017
4-5	627,00	22,99	14,63	37,62	1,980	317	1334
5-6	80,00	4,06	37,62	41,68	1,500	53	1387
6-7	150,00	9,84	49,59	59,43	1,500	100	1487
7-8	450,00	11,54	77,8	89,34	0,717	628	2115

 

 

Продолжение табл. 5.1
Отметки, м						Глубина заложения поверхности трубы
Поверхности земли		Дна трубы		Шелыги трубы		Н	К
Н	К	Н	К	Н	К
15	16	17	18	19	20	21	22
1-2	162	154,02	143,35	141,08	143,95	186,79	1,9
2-3	154,02	149,25	140,85	136,17	141,65	185,89	6,35
3-4	149,25	146,55	135,95	131,27	136,75	184,99	4,45
4-5	146,55	144,4	131,05	129,30	131,85	184,79	7,00
5-6	144,4	142	129,08	127,33	129,88	184,59	6,06
6-7	142	140	127,08	124,86	127,88	184,29	7,00

 

9. Продольный профиль коллектора дождевой канализации

Целью проектирование в профиле коллекторов является определение отметок лотков труб, уклонов и глубины заложения.

Глубиной заложения трубы или глубиной колодца называют разницу отметок лотка трубы или колодца и верхней отметки крышки колодца или поверхности земли.

Минимальный продольный уклон принимают из расчета, чтобы скорость воды в трубах была не меньше чем 0,7 м/с.

Максимальный уклон принимают из расчета, чтоб скорость воды в трубах не превышала:

• для чугунных труб – 10 м/с.
• для керамических – 7 м/с.
• для бетонных и железобетонных – 6 м/с.

Поверхностные воды попадают в коллектор через дождеприемные колодцы. Расстояние между ними зависит от уклона улицы.

 

Таблица 2 Расстояние между дождеприемниками.

Уклон улицы, ‰	Расстояние, м.
4	50
4-6	60
6-10	70
10-30	80
больше 30	60

 

Смотровые колодцы устанавливают в местах поворота трассы, изменения диаметров или уклонов, приему подключений от дождеприемных колодцев или боковых коллекторов, а также на прямых участках на расстоянии:

• при диаметре до 400 мм. – 50-60 м.
• 500-600 мм. – 60-70 м.
• 700-1000 мм. – 70-80 м.

больше чем 1200 мм. – 700-100 м.