Проектирование водостоков, стадии проектирования

При разработке генерального плана города и проекта вертикальной планировки решается также и вопрос о способе отвода поверхностных вод с территории города.
Быстрый и полный отвод поверхностных вод оказывает положительное влияние на сохранение прочности и долговечности дорожных одежд, путей трамвая и других элементов улицы. Обеспеченный водоотвод повышает уровень благоустройства городских территорий и улучшает их санитарное состояние.
Поддержание в хорошем состоянии и на должном санитарно-техническом уровне территории города во многом определяется правильностью решения задач отвода поверхностных и грунтовых вод.
Различают несколько систем отвода поверхностных вод в городах: открытую, состоящую из лотков, водоотводных канав (кюветов, арыков и др.), труб и мостиков в местах пересечений улиц и других подобных сооружений; закрытую, включающую дождеприемные колодцы, подземные сети трубопроводов, смотровые колодцы (в отдельных случаях камеры), водовыпуски; смешанную, состоящую из большей части открытой сети и закрытой в устьевой части бассейна.
Наиболее совершенной системой поверхностного водоотвода в условиях современного градостроительства, отвечающей высокой степени благоустройства города, является закрытая система водостоков.
Для крупных и средних городов разрабатывается генеральная схема развития водостоков в соответствии с генпланом города и схемой вертикальной планировки. Для генеральной схемы используют топографическую и геодезическую подоснову в виде планов в масштабе 1:10 000 или 1:5000.
При подготовке схемы водостоков разрабатывают основные положения о способе отвода поверхностного стока с территории города и ее отдельных участков, устанавливают возможность сохранения открытых русл, небольших речек и ручьев и других небольших протоков; предусматривают места и условия выпуска воды из водостока в водоемы; обосновывают целесообразность сооружения регулирующих сток бассейнов или прудов; определяют общие границы бассейнов стока; намечают трассы главных коллекторов и основной сети водостоков (рис. 71); проектируют продольные профили главных коллекторов на всем протяжении; производят гидравлический расчет и определяют сечение основных водостоков. В генеральной схеме предусматривается возможность использования водосточной сети для сплава снега с размещением приемных камер и других подсобных устройств.
По генеральной схеме водостоков устанавливают объем работ, очередность их выполнения и ориентировочную стоимость.
Для составления генеральной схемы водосточной сети необходимо установить расчетные нормативы; расчетную формулу интенсивности дождя для данного города; период однократного превышения ливней для различных зон и территорий города и коэффициент стока в зависимости от благоустройства, состояния и рельефа поверхности различных территорий города.

Проектирование городских дорог и улиц в плане. Проектирование продольного и поперечного профиля дорог

Проектирование городской улицы и дороги в плане определяет ее положение и направление в улично-дорожной сети города, размещение площадей, пересечений и примыканий. В соответствии с транспортными расчетами и категорией проектируемой улицы определяют пропускную способность проезжих частей на перегонах и перекрестках и все элементы улицы в плане, т.е. размеры в поперечном профиле и в первую очередь число и ширину проезжих частей.

Ширину разделительных, резервных и технических полос назначают в соответствии с требованиями организации и безопасности движения транспорта и пешеходов, озеленения, размещения инженерных подземных сетей, складирования снега, а также с учетом максимально возможного снижения отрицательного воздействия транспорта на окружающую среду При этом решаются вопросы композиционного построения поперечного профиля улицы, т. е. взаимное расположение ее элементов и по отношению друг к другу и к существующей или проектируемой застройке.

При проектировании городских улиц и дорог в плане определяют элементы сопряжения переломов оси улицы горизонтальными круговыми и переходными кривыми, необходимое уширение проезжих частей, размещение площадок различного назначения и т. п.

Проектирование улиц и дорог в плане должно учитывать и их высотное положение (см. гл. III), поэтому эти части проектирования ведутся параллельно во взаимной увязке или последовательно с соответствующей корректировкой.

Продольный профиль – представляет собой изображение в уменьшенном масштабе проекции дороги на вертикальную поверхность, проходящую через её ось.рование продольного профиля автомобильной дороги

На продольном профиле отображают:

-линию поверхности земли (или оси дороги) до постройки (черная линия);

-линию отметок земли по оси дороги (проектная или красная линия);

-разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающий чередование и мощность отдельных напластований;

-около проектной линии выписывают рабочие отметки: выше – высоту насыпи; ниже – глубину выемки в метрах;

-уклоны проектной линии (продольный уклон не должен превышать максимально допустимого для дорог данной категории);

-развёрнутый план трассы;

-типы поперечных профилей для участков автомобильной дороги;

-значения и пикетажное положение элементов вертикальных кривых;

-значения элементов и пикетажное положение кривых в плане;

-уклоны, расстояния, высотные отметки и типы укрепления правого и левого кюветов;

Продольный профиль вычерчивают в строгом соответствии с требованиями оформления, установленными нормативной литературой.

Продольный профиль вычерчивают по данным отметок земли по оси дороги.

Чтобы построить линию поверхности земли продольного профиля, необходимо знать ее отметки на пикетах и плюсовых точках по трассе.

Высотные отметки – возвышение над некоторой поверхностью, принятой за нулевую (средний уровень воды в Финском заливе в Кронштадте).

Плюсовыми точками являются:

-точки начал, середин и концов кривых в плане;

-точки изменения крутизны склонов;

-крайние точки на возвышениях и понижениях рельефа;

-переломные точки на обрывах и оврагах;

-берега водоемов.

Отметки пикетов и плюсовых точек определяют по карте методами интерполяции и экстраполяции. По данным отметок земли строят чёрную линию продольного профиля

Порядок нанесения проектной линии

Проектная линия (красная линия) – линия, с высотными отметками по оси проезжей части автомобильной дороги.

Определение положения проектной линии продольного профиля – один из наиболее ответственных и сложных этапов проектирования автомобильной дороги. Далеко не всегда можно наметить на местности трассу таким образом, чтобы естественные уклоны поверхности земли не превышали уклонов, допустимых по условиям эффективности использования автомобильного транспорта. Во многих случаях приходится искусственно придавать дороге более пологий уклон, срезая излишний или подсыпая недостающий грунт в пониженные места.

Рекомендуемая рабочая отметка насыпи (рис.1)

Это отметка, которой следует придерживаться при проектировании продольного профиля дороги, устанавливается в соответствии с ограничениями СНиП 2.05.02 – 85 по наименьшему возвышению поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод и наименьшему возвышению бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова.

На продольном профиле, в соответствие с требованиями оформления также приводятся

-тип местности по условиям увлажнения;

-схематическое обозначение уклонов и расстояний прямых участков проектной линии, а также значений вертикальных кривых;

-схематическое обозначение значений основных показателей кривых в плане;

-схематическое обозначение элементов плана трассы;

-типы поперечных профилей (в зависимости от высоты насыпи либо глубины выемки, поперечного уклона местности и грунтовых условий);

-проектные уклоны, расстояния и типы укреплений правого и левого кюветов автомобильной дороги (исходя из конструкции поперечного профиля, рельефа местности с целью обеспечения эффективного водоотвода; тип укрепления кюветов выбирается в соответствие с требованиями нормативной литературы в зависимости от уклона кювета и интенсивности течения воды).

Поперечный профиль автомобильной дороги (рис.1) – вертикальный разрез, перпендикулярный оси трассы, представляющий собой схематический чертёж конструкции земляного полотна, дорожной одежды и водоотвода.

При проектировании поперечного профиля выдерживают следующие общие требования:

-обеспечение безопасности дорожного движения;

-сохранение геометрических размеров и требуемой прочности в течение заданного срока службы;

-устойчивость к просадкам и морозному пучению;

-незаносимость снегом и песком;

-вписываемость в ландшафт местности.

Для благоприятных геологических условий разработаны типовые поперечные профили:

-для насыпей до 12 метров;

-для выемок до 12 метров в обычных грунтах и до 16 метров в скальных грунтах.

Кроме этого, с учётом накопленного многолетнего опыта, разработаны типовые конструкции поперечных профилей земляного полотна на болотах (высотой до 4 метров), засоленных грунтах, орошаемых землях, природных песках.

Геометрическая форма поперечных профилей 1-3 категорий автомобильных дорог проектируется в двух вариантах:

-обтекаемого очертания;

-необтекаемого очертания.

Насыпи и выемки обтекаемого очертания имеют пологие откосы, сопрягающиеся круговыми кривыми малых радиусов с поверхностью обочин и поверхностью земли. Подобное очертание поперечных профилей способствует:

-незаносимости автомобильной дороги снегом;

-повышению безопасности;

-лучшему вписанию в окружающий ландшафт.

Необтекаемые поперечные профили проектируются в стеснённых условиях или в районах ценных земель.

Выбор крутизны откосов

Типовые поперечные профили предусматривают для насыпей из глинистых и песчаных грунтов в обычных условиях следующую крутизну откосов (рис.2):

-при высоте насыпи менее 2 метров для автомобильных дорог 1-3 технических категорий – 1:4;

-при высоте насыпи менее 1 метра для автомобильных дорог 4-5 технических категорий – 1:3;

-при высоте насыпи от 2 до 6 метров для автомобильных дорог 1-3 технических категорий и при высоте насыпи от 1 до 6 метров для автомобильных дорог 4-5 технических категорий – 1:1,5;

-при высоте насыпи от 6 до 12 метров для автомобильных дорог 1-5 технических категорий – верхняя часть 1:1,5; нижняя – 1:1,75;

Для выемок (рис.3): внутренний откос принимается не зависимо от глубины выемки – 1:3.

Крутизна внешнего откоса зависит от глубины выемки:

-при глубине выемки менее 1 метра – обтекаемого очертания, разделанная под насыпь – 1:4 – 1:10; необтекаемого очертания – 1:1,5 – 1:3.

-при глубине выемки от 1 до 5 метров – на снегозаносимых участках – 1:4 – 1:6; на снегонезаносимых – 1:1,5;

-при глубине выемки от 5 до 12 метров – 1:1,5.

Требования к конструктивным элементам поперечного профиля

При расположении земляного полотна на косогорах крутизной 1:10 – 1:5 с нагорной стороны насыпей на расстоянии не менее 2 метров, предусматривают нагорную водоотводную канаву или резерв с нагорной канавой.

При крутизне косогора 1:5 – 1:3, с нагорной стороны насыпи предусматривается кювет треугольного сечения с нагорной канавой и банкетом, а под телом насыпи строят уступы высотой не менее 0,5 метров, длинной не менее 2 метров с уклоном 10 – 20 промилле.

С нагорной стороны выемки на расстоянии не менее 5 метров от бровки земляного полотна предусматривается нагорная канава с банкетом.

При высоте насыпи более 1,5 м при необтекаемом поперечном профиле и высоте насыпи более 2 метров при обтекаемом поперечном профиле, между откосом насыпи и резервом предусматривают берму, шириной не менее 2 метровс уклоном от оси дороги более 20 промилле.

В выемках бермы предусматривают между кюветом и подошвой внешнего откоса при глубине выемки более двух метров в пылеватых и глинистых грунтах.

Типовые конструкции поперечных профилей не применяются:

-при высоте насыпи более 12 метров;

-при глубине выемки более 12 метров;

-на слабых грунтах;

-на поймах рек;

-на болотах (кроме полного выторфования);

-на крутых и неустойчивых склонах;

-выемки при неблагоприятных гидрологических условиях;

-при устройстве земляного полотна взрывным способом;

-при устройстве земляного полотна методом гидромеханизации.

Для обеспечения баланса земляных работ, грунт, разработанный при устройстве выемки, помещают в насыпи автомобильной дороги на смежном участке. Если грунт, разработанный в выемках не пригоден для устройства насыпей, то его размещают в кавальер.

Укрепление откосов и обочин земляного полотна

Обозначается двойной линией, с шагом в один миллиметр. Тип укрепления принимают с учётом высоты насыпи, глубины выемки, природных и других местных условий. Типы укреплений – посев трав, железобетонными и бетонными плитами, каменная наброска.

Обочины укрепляются в общем случае по типу покрытия (укрепительная полоса), а оставшаяся часть в зависимости от интенсивности, характера движения, грунтов и климата (определяется при проектировании).

Привязка поперечного профиля осуществляется в соответствие с данными продольного профиля (по высотным отметкам определяется тип поперечного профиля в данном сечении).

По данным плана трассы определяются поперечный уклон местности, ситуация, возможность устройства боковых резервов.

В соответствие с гидрологическими условиями определяется необходимость устройства кюветов, нагорных канав, водонепроницаемых прослоек, необходимость укрепления откосов и обочин.

Требования к оформлению

Масштаб 1:100. Указывается номер типа поперечного профиля, размеры и значения поперечных уклонов проезжей части, обочин, дна резервов и берм, кюветов, нагорных канав.

Контур поперечного профиля – основной линией; снимаемый растительный грунт – пунктиром; верх выемок – пунктиром.

Указывается граница полосы отвода.