uchebnik30

рудуют закрытой водосточной сетью.

Как временное решение может быть осу­

ществлено устройство открытого водоот­ вода (с кюветами).

На завершающем этапе проекты вер­ тикальной планировки выполняют мето­ дом проектных горизонталей. При малых

продольных уклонах лотков и кюветов

для обеспечения водоотвода иногда до­ полнительно проектируют пилообразные

продольные профили.

Вертикальная планировка террито­

рий в неблаrоприятных природных ус­

ловиях. Освоение территории со слож­ ным рельефом может осуществ.1яться в

условиях его сохранения с небольши.\Ш

изменениями или радикальной перенла­ нировкой поверхности. Последнее реше­

нпе связано с большими расходами, осо­ бенно при наличии трудноразрабатывае­

ыых грунтов; поэтому оно должно обо­

сновываться технико-экономическими

расчетами.

Коренные изменения рельефа в боль­

шинстве слvчаев не вызываются необхо­

димостью. Иногда целесообразна срезка

лишь отдельных возвышенностей или за­

сыпка оврагов и котловин. Практика по­ казывает, что при правильной планиров­

ке территорий, постановке зданий, про-

ложении внутриквартальных дорог и

тротуаров, размещении зеленых насажде­

ний возможно освоение самых сложных

территорий без существенных изменений рельефа.

На рис. 17 и 18 приведсны примеры планировки микрорайонных участков на сложном рельефе с незначительной пере­ планировкой, при этом полностью сохра­

нены природные условия и сокращены

до минимума расходы, связанные с ре­

конструктивными мероприятиями. Усло­ вия размещения зданий эависят от их

типа, планировки проездов, пешеходных

дорожек или тротуаров, размещения

спортивных, хозяйственных и других

площадок, ориентании зданиii по стра­

нам света и прочих факторов. Наимень­

шие затраты по перепланировке рельефа

достигаются при постановке большин­

ства зданий длинной стороной под не­

большим углом по отношении к гориэон­

талям. Так как такое решение не всегда

осуществимо, то участки со сложным ре­

льефом целесообразно застраивать зда­ ниями небольшого протяжения со сво­ бодной ориентацией по отношению к

странам света, что дает возможность раз­

мещать их в плане применительно к раз­

личному рельефу.

Здания, имеющие цокольные этажи и

особенно значительную протяженность,

це.1есообразно размещать под таким уг­

.1оы к горизонталям, чтобы величина пе­

репада рельефа на протяжении участков

здания с одинаковыми отметками пола

первого этажа не превысила 1-1,5 м, а

продольный уклон располагаемых вдоль

здания тротуаров не превышал 40-50 %о.

Прш1енение типовых зданий, предназна­ ченных в основном для условий равнин­

ной местности, возможно при уклонах не

более 10 %о. Если уклоны выше указан­ ных, то полностью исключается застрой­

ка типовыми зданиями и предусматрива­

ются здания, предназначенные для усло­

вий с.1ожного рельефа, или здания, кото­

рые могут быть Приспособлены к этим

\'С.10ВИЯМ.

На пересеченном рельефе рекоменду­

ется применение односекционных зда­

ннii башенного типа, а также зданий на столбах. При применении зданий на сто.1бах можно сохранить одинаковые от­

~Iетки пола первого этажа при располо­

Рис. 18. При.~tеры ра.J.иещеиия эдаиий lta больши.У

СКЛОIЮХ

также обеспечить проход или проезд под этими зданиями. Размещение подобных

зданий в направлении горизонталей по­

зволяет использовать пространства под

ними для стоянки автомобилей и для

других целей.

На крутых склонах здания можно размещать с террасированием или без террасирования территорий (см. рис. 18).

Террасированию сопутствуют большие объемы земляных работ и значительные затраты, особенно при скальных грунтах,

однако этот вариант позволяет разме­

щать на террасах различные виды типо­

вых зданий и создает благоприятные ус­

ловия для устройства проездов, тротуа­

ров, размещения автомобильных стоянок и т.д. Односекционные дома башенного

типа возможны в условиях сложного ре­

льефа как при террасном, так и при бес­

террасном приемах застройки. При раз­ мещении многосекционных зданий на

крутых склонах целесообразно смещение

отдельных их секций по вертикали или

применение домов ступенчатого типа.

и h2 - соответственно наименьшая и наи­ большая высота борта; 0,004 - минималь­

но допустимый уклон в десятичном исчис­

лении 4 %о.

Приведенный расчет показывает, что при проектировании вертикальной пла­

нировки с пилообразным профилем зна­ чительно сокращается свободный пробег

воды по лоткам проезжей части. Его не­

значительное увеличение может быть до­

стигнуто за счет увеличения разности

высоты бортов.

К категории сложных для проектиро­

вания вертикальной планировки отно­

сятся также территории, подлежащие ре­

конструкции при наличии на них опор­

ных (существующих) объектов, располо­

жение которых в плане и по высоте огра­

ничивает, а иногда предопределяет пла­

нировочное решение.

При проектировании вертикальной

планировки необходимо учитывать как

отметки у отдельных зданий и сооруже­ ний, которые следует по возможности со­ хранять (отметки мостов, тоннелей, вхо­ дов в здания), так и отметки, изменить

которые можно лишь в допустимых пре­

делах. Так, высотные отметки поверхно­ стей над некоторыми подземными соору­

жениями, если глубина этих сооружений

является минимально допустимой, могут

быть только повышены. Отметки тротуа­

ров вдоль зданий при наличии оконных

приямков подвальных и полуподвальных

помещений повышать не следует, но воз­

~южно некоторое их понижение в зави­

симости от типов и глубины заложения

фундаментов зданий.

Если выполнить вышеуказанные ус­

ловия невозможно, то приходится прибе­

гать к сложным планировочным решени­

ям или реконструктивным мероприяти­

ям, а именно: освобождений подвальных

помещений, переустройству входов в

здания, встраиванию внутренних лест­

ниц, перекладке подземных сетей и т.д. Ввиду значительной стоимости проведе­ НI!Я этих мероприятий следует по воз­

можности их избегать и найти такое ре­

шение горизонтальной и вертикальной

планировки, при котором все опорные

сооружения были бы сохранены. В ряде

случаев прибегают к террасированию

территории с устройством откосов, под­

порных стенок и лестниц.

2.6. Подсчет объемов земляныхработ Подсчет объемов земляных работ

производят для определения их стоимо­

сти, выбора методов и средств производ­ ства работ, а также установления коли­ чества потребного для планировочных работ грунта или же его излишков.

При нехватке или избытке грунта в первую очередь должны учитываться бли­ жайшие строительные объекты, где можно его получить или использовать избыток

грунта для подсьшки территории. Только

при отсутствии необходимых грунтов вблизи строящегося объекта или несоот­ ветствия грунта строительным требовани­

ям грунт следует получать из карьеров, а

излишки грунтов отвозить на свалку.

Как указывалось, наибольшей состав­ ляющей стоимости земляных работ явля­

ются транспортные расходы. Поэтому

одна из основных задач проекта верти­

кальной планировки - определение

объема земляных работ. В связи с этим

вертикальная планировка должна вес­

тись с учетом минимальных перемеще­

ний земляных масс, чтобы объемы насы­ пей и выемок на отдельных объектах ба­ лансировались и земляные работы про­

изводились с применением землеройно­

транспортных машин (бульдозеров, авто­ грейдеров и скреперов) без перегрузоч­

ных работ. При этом должны учитывать­

ся объемы грунта, извлекаемого из-под

фундаментов зданий, корыта проезжих

частей, тротуаров и т.д.

Результаты подсчетов объемов зем­ ляных работ служат, в частности, мате­

риалом для экономической оценки вари­ антов решений, предложенных в проек­

тах вертикальной планировки. Объем земляных работ также предопределяет выбор способа организации работ по вер­

тикальной планировке и ее очередность.

Объемы земляных работ очень влияют на очередность застройки и благоустрой­

ство отдельных районов города.

Еще до составления проектов верти­

кальной планировки необходимо обсле-

ки, места понижения рельефа, участки, предназначенные для устройства парков

и скверов, овраги, места бывших свалок, набережные и т.п.

Объемы земляных работ подсчитыва­ ют различными способами: по продоль­

ным и поперечным профилям, по крас­

ным горизонталям и квадратам, по гори­

зонталям и др. При всех способах под­ счета определяют геометрический объем

земляного массива для естественного за­

легающего грунта при определенной его

пористости (пустоты между частицами

грунта).

Глава 3. Организация

поверхностного стока

веги, поступая в ручьи, речки и большие

реки, которые несут этот сток снова с

моря и океаны. Количество воды, участву­ ющей во всех этих процессах, огромно.

Ежегодные испарения с поверхности

земли определяются огромной цифрой -

более 0,5 млн/км3 воды. При этом пары

атмосферы над планетой обновляются в

среднем 1 раз в 1О суток, вода в реках сменяется каждые 12 дней, в озерах­

каждые 10 лет. Самыми долговечными

«копилками влаги~ являются ледники,

где водообмен происходит за 8,5 тысяче­

летия.

Происходит также круговорот воды

Мирового океана. Даже на дне наиболее глубоких впадин (Марианская, Филип­

пинская и др.) моря и океаны непрерыв­

но <<омолаживаются~. Воды Мирового

океана полностью сменяются каждые

Территории населенных мест, пло­ щадки отдельных сооружений испытыва­ ют влияние атмосферных осадков, фор­

мирующих поверхностный сток. Органи­

зация такого стока, систематизирован­

ный отвод его от зданий, сооружений за

пределы населенных мест в целом наря­

ду с вертикальной планировкой пред­

ставляет одну из наиболее важных задач

инженерной подготовки территории. Атмосферные осадки -результат ис­

парения воды с поверхностей водных

пространств и земли, конденсации водя­

ных паров в атмосфере и выпадения на воду и землю в виде дождей, ливней, сне­

га, града, росы и инея. Постоянное испа­

рение воды с земной поверхности проис­ ходит под воздействием солнечной ради­

ации. Наибольшее количество влаги на

земном шаре (около 90 %) испаряется с

поверхностей океанов и морей, осталь­ ное - с поверхности суши. Встречая хо­

лодные потоки воздуха, водяные пары

конденсируются и выпадают на поверх­ ность океанов или суши в виде капель

или кристаллов льда.

Осадки, выпавшие на поверхность

суши, частично испаряются, часть их про­

сачивается в грунт, а остальная образует

поверхностный сток. Поверхностные

воды стекают согласно рельефу местное-

3000 лет.

При перемещении влаги в непалнам замкнутом цикле (океан - атмосфера - океан) происходит так называемый ма­ лый круговорот воды, а при полном зам­ кнутом цикле (океан - атмосфера - су­ шаокеан)- полный круговорот воды

в природе (рис. 20).

Общее количество осадков, выпадаю­

щих на земную поверхность в течение

года, изменяется в широких пределах.

Наибольшее количество выпавших на

земном шаре осадков отмечено в Черра­ пунджи (Индия); среднее многолетнее ко­ личество за год составило здесь 11013 мм, максимальное за год- 24326 мм (1947 г.).

В странах СНГ максимальное количе­

ство осадков в год выпадает на восточ­

ном побережье Черного моря в районах

Батуми и Ленкорани - 2402 мм и в го­ рах Алтая. Районы, в которых все коли­

чество выпавших осадков испаряется,

вследствие чего отсутствует сток, назы­

ваются бессточными (область, прилегаю­

щая к Каспийскому морю, пустыня Са­ хара и др.) или районами с отрицатель­

ным водным балансом.

На территории Российской Федера­

ции в целом водный баланс положителен,

т.е. среднее годовое количество осадков

превышает среднегодовое количество ис-

единицу времени. Средняя интенсив­ ность дождя в линейных единицах опре­

деляется как частное от деления величи­

ны слоя выпавшего дождя h на время его

выпадения t:

i = hjt ммjмлн.

Объемная единица измерения коли­

чества выпавших осадков определяется

в литрах за секунду (л/с) на 1 га. Пере­ вод одной единицы измерений в другую производится по следующей зависимос­

ш: q = ki, где k = 166,7- переводной объемный коэффициент, т.е. объем осад­

ков, лjс, выпавших на площадь 1 га при дожде интенсивностью i ммjмлн.

Продолжительность дождей опреде­

ляется в минутах по наблюдениям с по­

мощью автоматических самозаписываю­

ствии с рельефом по топографическим

планам. Они ограничивают водосборную площадь данного бассейна, имеющего

свой главный тальвег. В пределах водо­

сборной площади формируются как дож­

девой поверхностный сток, так и сток весеннего снеготаяния. Например, пло­

щадь водосбора Москвы-реки составляет

17 640 км2, а все реки и речки Подмоско­

вья можно отнести к четырем бассейнам:

Верхней Волги, Москвы-реки, Клязьмы

и Оки. Для рек, впадающих непосред­

ственно в Волгу, водораздел проходит по Клинско-Дмитровской возвышенности.

В естественных условиях основными

направлениями отвода поверхностного

стока являются тальвеги. В процессе зас­

тройки и благоустройства территории ес­

тественная система водоотвода наруша­

щих приборов. Строгой закономерности в выпадении дождей не наблюдается. Ус­ тановлена лишь пекоторая обратная про­

порциональная зависимость между ин­

тенсивностью и продолжительностью

дождей - более продолжительные дожди

имеют меньшую интенсивность.

Повторяемость дождя представляет

собой вероятность его выпадения, т.е. ве­

роятность повторения такого дождя за

определенный период наблюдений, выра­ женный в годах. Обычно при расчетах

водосточных сетей вероятность повторе­ ния интенсивностей дождей данной про­ должительности принимается равной 1, 3, 5, 10 годам, а иногда и более.

Не все осадки, выпавшие на поверх­

ность земли, образуют поверхностный

сток, т.е. стекают по поверхности. Часть

из них испаряется, а часть просачивается

в грунт. Поверхностный сток формиру­ ется в зависимости от рельефа местнос­ ти. Вода стекает по склонам в поиижеи­

ные места, направляясь к главному таль­

вегу (наиболее понижениому участку) бассейна, который имеет выход в более

значительные по размерам тальвеги, ру­

чьи и речки. Расход (объем в единицу

времени) стока зависит от размеров во­

досборной площади бассейна и характе­

ра использования его территории. Грани­

цы водосборного бассейна проходят по

водоразделам и определяются в соответ-

ется или исчезает. Вместо нее необходи­

мо создавать искусственную или органи­

зованную систему водоотвода, как прави­

ло, закрытого типа.

В планировке и застройке городской

территории встречаются разнообразные

ситуации в формировании поверхностно­

го стока, которые можно свести к трем

основным случаям.

Случай первый. Водосборная площадь бассейна полностью застроена. В этом

случае загрязненный поверхностный сток с городской территории не может

быть использован для питания открытых

водотоков и водоемов. Вместо упраздня­ емой естественной системы водоотвода

устраивается закрытая водосточная сеть

(ливневая канализация), обеспечиваю­

щая отвод поверхностного стока с город­

ской территории (улиц, проездов, терри­

торий жилых микрорайонов и пр.). Поверхностный сток из закрытой

сети дождевой канализации поступает в

береговой коллектор или канал, отводя­

щий его за пределы городской террито­

рии, ниже по течению реки в систему

технических водоемов - отстойников, из

которых осветленный сток сбрасывается

в реку (рис. 21).

Случай второй. Поверхностный сток

формируется в пределах большого по площади водосборного бассейна. Низо­ вая часть бассейна застроена, а верховая

В этом случае по условиям формирова­

ния поверхностного стока общую водо­ сборную площадь бассейна можно разде­

лить на две частные площади I и II

(рис. 22). В пределах водосборной пло­

щади II он формируется на застроенной

городской территории подобному тому, как это было в первом случае.

Таким образом, сток, сформировав­ шийся в пределах водосборной площади !, пойдет по естественному тальвегу бас­

сейна до границы городской застройки. Далее, через городскую территорию его

пропускают по водосточному коллектору

до места сброса в проточный водосток.

Исходя из этого сечение городского кол­

лектора в низовой части должно быть рас­

считано на пропуск суммарного расхода,

т.е. расхода, поступающего с водосборной ruющади /, и расхода, формируемого в пределах застроенной территории II.

Для уменьшения размеров городско­

го коллектора целесообразно у границы городской застройки, в тальвеге бассей­

на, устраивать регулирующую емкость -

водоем. Этот искусственный водоем по­

мимо своего основного назначения - ак­

кумуляций поверхностного стока, сфор­

мированного в естественных условиях, -

может использоваться и для иных целей (катание на лодках, спортивная ловля

рыбы и пр.). Объем, площадь поверхнос­ ти водоема, отметки зеркала воды и бров­ ки откоса берега определяются исходя из

условий использования водоема в каче­ стве регулирующей емкости.

Случай третий. Городская застройка

размещена на значительном удалении от

реки (рис. 23). Между границей городс­

кой застройки и берегом реки террито­

рия остается в естественном состоянии.

Подобные условия возникают, когда пой­

менная часть реки малопригодна для го­

родского строительства: затапливается

паводковыми водами, заболочена или за­

торфована и т.д.

В этом случае организация и отвод поверхностного стока с застроенной тер­ ритории осуществляется закрытой водо­

сточной сетью. Сток собранных ливне­

Рис. 21. Схема организации поверхностиого сто­

ка в пределах застроеииой территории:

1 - граница города; 2 - гртшца главного бассейна; 3 - павный коллектор бассейна; 4 - береювой канал; 5 -

те.пшческие пруды-отстойники; 6 - аварийные водо­ сбросы

-----.

Рис. 22. Схема организации поверхиостиого сто­ ка при заетроеиной низовой части бассейиа:

1- незастраивае.мая площадь бассейна; ll - застраива­

ошя юощадь бассейна; 1 - граница города; 2 - граница

аавного бассейна; 3 - глаВIIый та"ьвег бассейна; 4 - приток; 5 -обводной водосток; 6 - регулирующая ем­

кость; 7- граница частного бассейна; 8 - Lшвный кол­

лектор бассейна; 9 - береговой коллектор; 10- аварий­ ный водосброс; 11 - теХIIические пруды-отстойники

го коллектора до места сброса пропуска­ ется по комбинированной системе водо­

отвода, которая состоит из открытого ка­

нала и трубы водостока. Следует иметь в

виду, что протяженность этого участка

может быть значительно большей, чем

Рис. 23. Схе.ча оргаиизации поверхиостиого сто­ ка при застроетюй верховой части бассейиа:

1- застраиваемая площадь бассей11а; // - 1/езастраuва­ е.ltая пющадь бассейиа; 1 -zpa11uцa города; 2 - tpa11uцa tлавиоzо бассейиа; 3 - zлавиый коллектор бассей11а; 4 - zpauuцa част11оzо бacceima; 5 - открытый кашы; 6 - водосброс11ой коллектор; 7 - аварий11ый водосброс

По санитарным условиям открытый

канал не следует использовать для про­

пуска загрязненного ливневого стока с

застроенной территории. Для приема и

отвода поверхностного стока, поступаю­

щего из сети дождевой канализации, уст­ раивается сопутствующий коллектор во­ достока, расположенный рядом с откры­

тым каналом. Сечение отводящего водо­

стока по экономическим соображениям

определяется с учетом пропуска постоян­

ных расходов, поступающих в сеть город­

ского водостока (промышленные услов­

но чистые воды, сток от поливки улиц,

дренажные воды и пр.), и дождевых вод от дождей частой повторяемости. В слу­

чае прохождения стока от дождей редкой

повторяемости (большой интенсивнос­

ти) при переполнении отводящго водо­ стока открытый канал и отводящий во­

досток будут работать совместно.

3.2. Организация стока поверхностных

вод

территории от затопления поверхност­

ными водами, притекающими с верховых

участков; обеспечение надлежащих усло­

вий для эксплуатации городских терри­

торий, наземных и подземных сооруже­ ний.

Организация стока поверхностных

вод осуществляется комплексным реше­

нием горизонтальной и вертикальной планировки городских территорий и спе­ циальной системы водоотвода на основе

генерального плана города, анализа рель­

ефа, геологических и гидрогеологических

условий, размещения мест сброса со­ бранных вод и пр.

Системы отвода поверхностных вод. Существуют три системы организован­

ного отвода поверхностных вод: закры­

тая, открытая и смешанная.

Закрытая система водоотвода наи­

более современна и более всего отвечает высокому уровню благоустройства. По­

верхностные воды отводятся с городской

территории с помощью подземной систе­

мы трубопроводов, называемой городс­

кой водосточной сетью (городские водо­ стоки) или дождевой канализацией.

Закрытая водосточная городская сеть

представляет систему, включающую за­

щитную (нагорную) сеть, перехватываю­ щую поверхностный сток, поступающий

к городской территории; водосборную (водосточную) сеть, собирающую повер­

хностные воды с городской территории;

водаотводящую сеть, транспортирую­

строительства.

Открытая система водоотвода до­

пускается в дачных местах, небольших

поселках как первый этап благоустрой­

ства, а также в определенных условиях

на жилых территориях (в поселках за­ сушливой зоны, например) и зеленых насаждений в городах. Она состоит из

бетонных лотков, кюветов, канав

(рис. 24) и характеризуется простотой и

небольшими затратами строительных ма­

териалов и денежных средств. В то же

время открытая система обладает рядом

сvщественных недостатков: сравнитель­

н-о малая пропускпая способность и не­

обходимость увеличивать ширину улицы

11 устраивать на всех пересечениях улиц

н въездах в кварталы переездвые мосты

нли прокладывать водопропускные тру­

бы. Все это снижает безопасность движе­

ння транспорта и пешеходов, ухудшает

санитарное состояние и общее благоуст­

ройство.

В практике организации поверхност­

ного стока встречается смешанная сис­

тема водоотвода, при которой по улицам н в центральной части города устраива­

ется закрытая водосточная сеть, а на ос­

та.1ьной территории - открытая. В на­

стоящее время в благоустройстве города наиболее целесообразны закрытые водо­ стоки (заключение в трубы и коллекто­ ры ручьев и речек, входящих в общую

снетему водоотвода; отвод поверхност­

ных вод из транспортных туннелей и пе­

шеходных переходов: организация снего­

уборки; защита городских водоемов от

загрязнения и пр.). Городские закрытые

водостоки состоят из водоприемных ко­

.1одцев, соединительных веток, водосто­

ков или коллекторов, смотровых колод­

цев, выпусков и специальных сооруже­

ннй (перепадные колодцы, камеры раз­

.шчного назначения и т.д.).

Рис. 24. Открытая система водоотвода:

а - план, б - поперечный профи.·1ь у.шцы с кюветами;

1 - кюветы, 2 - трубы; З - иачало кювета; 4 - про·

дольиый уклои улицы

Основы проектирования водосто­

ков. Проектирование сети городских во­

достоков включает определение общих бассейнов стока, трасс главных коллекто­

ров и мест выпуска; начертание сети во­

достоков в каждом бассейне; определе­

ние расчетных участков водостоков и ча­

стных бассейнов стока; гидрологический

и гидравлический расчеты коллекторов водосточной сети; размещение водопри­

емных колодцев; составление продоль­

ных профилей водостоков и выбор их конструкций. Границы общих бассейнов

стока определяются в городской черте.

Общий бассейн представляет террито­

рию, на которой формируется сток его

поверхностных вод. Границы общих бас­

сейнов проходят по водоразделам суще­ ствующего рельефа или по водоразделам, запроектированным при вертикальной

планировке. Таким образом, границы бассейна определяют площади стока

дождевых и талых вод к водосточной

сети данного бассейна. Каждый бассейн

имеет свой основной сток, по направле­ нию которого прокладывается главный

коллектор водосточной сети. Целесооб­

разно и эффективно такое проектирова­

ние общегородской водосточной сети, при котором площади общих бассейнов

находятся в пределах 75-100 га. При та-