Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Саратовский Государственный Технический Университет им. Ю.А. Гагарина

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Лекции АРХ, ДАС 5 курс.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

584.19 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

5. Водоотвод и вертикальная планировка улично-дорожной сети.

Путем предварительного анализа фактического рельефа на местности, где проектируется план улицы и ее продольный профиль, определяют участки, где имеет место ровный рельеф или косогорность. Для участков с косогорным рельефом необходимо выполнить проектирование сооружений в виде подпорных стенок, водопропускных лотков и иных сооружений. Организация стока ливневых вод осуществляется на покрытие дороги и далее к водоприемным колодцам ливневой канализации. Места установки водоприемных колодцев и проектирование трассы ливневой канализации (направление и уклон стока) осуществляется по результатам анализа проекта вертикальной планировки улицы и в соответствии с главой 7 “Инженерное оборудование” СНиП 2.07.01-89.

а) б)

в) г)

д) е)

ж) з)

Рис. 7. Транспортные узлы различных классов и их схемы организации движения

Пояснения к рис. а, б, в, г, д, е, ж, з смотри в тексте

При составлении плана вертикальной планировки следует организовать водоотвод для следующих объектов: входы в здания и сооружения, подъезды к зданиям и сооружениям, остановочные пункты городского транспорта, пешеходные тротуары, поверхности примыкающие к подпорным стенкам, центры площадей, центры пересечений улиц. Эти объекты устанавливаются при проектировании городской улицы в плане. Для них определяются контрольные точки, от которых уклон должен быть отрицательным и ≥ 4 ‰. Организация водоотвода осуществляется путем изменения продольного и/или поперечного уклона улицы против принятых в проекте.

Используя план и профиль улицы, выполняют построение проектных горизонталей.

Минимальные продольные и поперечные уклоны магистралей нормируют, основываясь на условиях организации стока поверхностных вод. Для асфальто- и цементобетонных покрытий принимают минимальные продольные уклоны равными 4⁰/₀₀, а поперечные уклоны - 15-25⁰/_00. На равнинном рельефе при прокладке улиц и дорог по безуклонным участкам (менее 4⁰/₀₀), их проезжие части проектируют по лотку путем построения пилообразного продольного профиля, с размещением в пониженных местах дождеприемных колодцев водосточной сети. Однако, устройство такого профиля достаточно сложно, поэтому, пилообразный профиль проектируют в основном на набережных. Максимально допустимые уклоны на улицах и дорогах различной категории зависят от расчетных скоростей движения.

Продольные уклоны уменьшают в климатических районах, отличающихся суровой зимой и гололедом, а также на подходах к мостам, путепроводам и на перекрестках.

На расстоянии 50м от перекрестка начинают постепенно смягчать уклон, доводя на перекрестке до 20 ⁰/₀₀. На подходе к мостам и путепроводам уклон назначают не более 40 ⁰/₀₀.

Проектирование городской улицы в продольном профиле выполняют в два этапа: составление продольного профиля земли по оси трассы; начертание проектной (красной) линии профиля.

Составление продольного профиля земли по оси трассы выполняют на миллиметровой бумаге. Нижняя часть чертежа отводится для числовых характеристик, а верхняя его часть для начертания профиля земли по оси улицы, проектного профиля (красной линии) и геологического разреза. При составлении чертежа принимают масштабы: горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:100, для геологического профиля 1:50.

Составление профиля начинают с заполнения графы “фактические данные”: расстояния, пикеты и отметки земли по оси трассы. Для заполнения графы отметки земли по оси трассы определяют отметки пикетов и плюсовых точек (черные отметки, H_ПК). Определение этих отметок выполняют, используя составленный план городской улицы с горизонталями. Вычисленные отметки записывают в графу “отметки земли по оси улицы”. Из этих отметок выбирают минимальную и устанавливают значение условного горизонта (УГ).

Откладывая отметки пикетов и плюсовых точек в соответствии с вертикальной шкалой, получают точки. Эти точки соединяют прямыми линиями. Совокупность прямых линий определит продольный профиль по оси улицы. На два сантиметра ниже начерченного продольного профиля прочерчивают дублирующую линию, соединив ординатами точки основной и дублирующей линии профиля.

Ниже дублирующей линии профиля вычерчивают геологический разрез. Для этого используют информацию о грунтах геологического профиля. По направлению линии профиля показывают скважины, которые геологи бурят, практически, на каждом пикете. По геологическим данным указывают глубину границы слоев грунта, соединяя соответственные точки на скважинах. На геологическом профиле показывают наименование и код грунта.

Начертание проектной (красной) линии профиля. Проектная линия прочерчивается красным цветом по данным ее проектирования. При проектировании заполняется графа “проектные данные” в строках “уклоны” и “отметки”, причем вычерчивание линий и заполнение числами этих граф выполнить красным цветом.

Проектирование красной линии выполняют в два этапа. На первом этапе прямыми линиями. На втором этапе вписывают вертикальные кривые в полученные переломы красной линии. На первом и втором этапах проектирования необходимо придерживаться следующих правил и ограничений.

Средняя высота земляного полотна над профилем земли по оси трассы определяется руководящей рабочей отметкой (h_р), которая должна быть минимальной по условию стоимости отсыпки земляного полотна. Согласно СНиП, руководящая рабочая отметка для городских территорий вычисляется из условия неподтопления низа дорожной одежды грунтовыми водами. Для проектирования красной линии принять за руководящую рабочую отметку h_р = 0,15 м.
По трассе назначают контрольные точки, выше или ниже которых красная линия профиля пройти не может. Например, проектная линия не может пройти ниже или выше точки с отметкой верха покрытия или головки рельса трамвайных путей на существующей улице. При необходимости установить отметку контрольной точки на пересечении улиц.
В зависимости от категории проектируемой магистрали для проектной линии трассы устанавливается предельный максимальный и минимальный продольный уклон (i_max, i_min).
При проектировании городской магистрали устанавливают и оформляют на профиле точки нулевых работ. Точками нулевых работ являются точки пересечения красной линии и линии профиля земли. Такие точки появляются в связи с тем, что красная линия может проходить выше (насыпь) или ниже (выемка) профиля земли.

Для проектирования красной линии профиля (первый этап) выполняют анализ профиля земли по оси трассы, в результате которого устанавливают точки с явными переломами профиля. Учитывая вышеприведенные правила и ограничения, соединяют прямыми линиями эти точки, то есть прочерчивают отрезки проектной (красной) линии. Графически определяют отметку начальной (предыдущей) и отметку первой точки перелома проектного профиля. Вычисляют предварительный уклон первого отрезка проектной линии по формуле

, (21)

где Н_посл, Н_пред – отметки, соответственно, последующей и предыдущей точек отрезка красной линии, м;

d – расстояние между точками перелома отрезка красной линии (устанавливают по графе “расстояние”) м.

Уклон, вычисленный по формуле (21), округляют до тысячных (i₀ = 0,001) и корректируют (вычисляют) отметку последующей точки (Н_посл) по формуле

Н_посл = Н_пред + i₀ d. (22)

Вычисляют предварительный уклон второго отрезка проектной линии по формуле (21), где отметку предыдущей точки принимают равной скорректированной отметке по формуле (22), а расстояние d принимают равным между первой и второй точками перелома проектной линии.

Выполняя последовательно аналогичные вычисления, устанавливают уклоны и расстояния всех отрезков проектной линии.

Дальнейшее проектирование красной линии (второй этап) выполняют путем вписывания вертикальных кривых на точках ее перелома (рис. 8). Для вписывания вертикальных кривых выполняют расчет их элементов (см. рис. 8). Расчет выполняют по формулам:

длину кривой по горизонтальной линии К = R (i₀₁ – i₀₂); (23)
тангенс по горизонтальной линии ; (24)
биссектрису по вертикали . (25)

Вписывание кривой осуществляют графически на составляемом продольном профиле. Для этого от точки перелома прямой (ВУ, см. рис. 8) в направлении начала трассы и в направлении ее конца откладывают значение тангенса по горизонтальной линии. Полученные точки переносят по вертикали на отрезки прямых. Эти точки являются началом вертикальной кривой (НК) и концом вертикальной кривой (КК) (см. рис. 8). От точки вершины угла (ВУ) откладывают значение биссектрисы (Б). Полученная точка является серединой кривой (СК). Через три точки: НК, СК и КК, по лекалу с параболической кривой вписывают вертикальную кривую (см. рис. 8).

ВУ

НК

КК

+i₁

-i₂

СК

Рис. 8. Элементы вертикальной кривой

Вычисляют отметки пикетов и плюсовых точек, определяющих положение проектной линии трассы городской улицы. При этом используют следующие формулы:

для участков с постоянным уклоном Н_посл = Н_пред + i₀ d; (26)
для вертикальных кривых , (27)

где Н_посл, Н_пред – отметки, соответственно, последующего и предыдущего пикета (плюсовой точки) проектируемой красной линии;

i₀ – скорректированный постоянный уклон для участка проектируемой красной линии;

d – расстояние от предыдущей точки с отметкой Н_пред до последующей точки;

X – расстояние между предыдущей и последующей точками (пикетами) по горизонтальной линии, для которых выполняют вычисления по формулам (26) и (27).

Оформление вертикальных кривых на профиле выполняют красным цветом в графе “уклоны”. При этом показывают значения радиуса, длины кривой и расстояния от начала и конца кривой до ближайших пикетов.

Вычисляют рабочие отметки как разность между проектными отметками и отметками земли по оси улицы для одного и того же пикета. Эти отметки выписывают на профиле со стороны красной линии над проектной линией, если запроектирована насыпь и под проектной линией, если запроектирована выемка.

Оформляют на чертеже точки нулевых работ зеленым цветом. Для этого вычисляют расстояния до ближайших пикетов, используя пропорциональность значений этих расстояний рабочим отметкам. По формулам (26) или (27) вычисляют значение отметки точки нулевых работ, которую записывают вдоль ординаты.

Проектирование вертикальной планировки

Вертикальная планировка - это инженерное мероприятие по искусственному изменению, преобразованию и улучшению существующего рельефа местности для использования его в градостроительных целях. Она является обязательным и одним из важнейших мероприятий по инженерной подготовке и благоустройству территорий.

Основная цель вертикальной планировки заключается в создании спланированных поверхностей, удовлетворяющих требованиям застройки и инженерного благоустройства территории. Вертикальная планировка территории призвана создать благоприятные условия для размещения зданий и сооружений, прокладки улиц, проездов, подземных инженерных коммуникаций и пр. Все эти мероприятия связаны с работами по срезке, подсыпке и перемещению земляных масс. Поскольку земляные работы в комплексе строительства занимают важное место, как по объему, так и по стоимости, то при вертикальной планировке стремятся более рационально использовать существующий рельеф местности.

Все земляные работы на территории непосредственно связаны с организацией стока поверхностных (ливневых и талых) вод, которая осуществляется при помощи общетерриториальной закрытой водосточной системы. Она проектируется таким образом, чтобы собрать весь сток поверхностных вод с территории и отвести в места возможного сброса или на очистные сооружения, не допустив при этом затопления улиц, пониженных мест и подвалов зданий и сооружений.

Организацию поверхностного водоотвода осуществляют со всех городских территорий. Для этой цели используют открытую и закрытую водосточную системы города, которые выводят поверхностный сток за городскую территорию или на очистные сооружения.

К основным задачам вертикальной планировки относятся:

инженерные:

- организация стока поверхностных вод (дождевых, ливневых и талых) с городских территорий;

- обеспечение допустимых уклонов улиц, площадей и перекрестков для безопасного и удобного движения всех видов городского транспорта и пешеходов;

- создание благоприятных условий для размещения зданий и прокладки подземных инженерных сетей;

- организация рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов (затопление территории, подтопление ее грунтовыми водами, оврагообразование и т.д.)

- решение задач при сооружении крупных и уникальных плоскостных сооружений (спортивного центра, аэродрома и пр.).

архитектурно - планировочные:

- придание рельефу наибольшей архитектурной выразительности;

- придание ансамблю (территории микрорайона, парка, зоны отдыха) пространственной композиции путем перемещения грунта в границах проектируемой территории

- создание в необходимых случаях искусственного рельефа;

По сложности и особенностям освоения, рельеф, для различных видов строительства, классифицируют по благоприятности (табл.).

Градация территорий по благоприятности

Благоприятный	Неблагоприятный	Особо неблагоприятный
Жилищное строительство
0,5-10%	Менее 0,5%; 10-20%	Более 20%
Промышленное строительство
0,3-5%	Больше или равно 5%; Меньше или равно 0,3%	Больше 5%; Меньше 0,3%
Зеленое строительство
0,5-10%	10-30%; меньше 0,5%	Больше 30%

Отметки планируемой поверхности назначают таким образом, чтобы максимально сохранить существующий рельеф, зеленые насаждения и почвенный покров. Поэтому вертикальная планировка проводится главным образом, на территориях, занятых городскими улицами, дорогами и площадями, а также на участках, предназначенных для строительства зданий и сооружений. На остальных территориях вертикальную планировку следует проектировать с учетом необходимости поверхностного водоотвода, т.е. в основном на бессточных участках и территориях с большими уклонами, где возможна эрозия почв.

Выполняют на миллиметровой бумаге в масштабе 1:500. Проект вертикальной планировки представляется в виде рисовки проектных горизонталей с заданным сечением по проектным поверхностям (принять сечение проектных горизонталей h_с = 0,2 м). В качестве проектных принимаются поверхности, которые определяются поперечным профилем улицы в сочетании с ее продольным профилем. Для рисовки проектных горизонталей выполняют следующие действия и расчеты:

Вычерчивают поперечный профиль проектируемой улицы в произвольном масштабе (рис. 11). На рисунке указывают все характеристики профиля: размеры, уклоны, оцифровку слева направо всех его переломов, отметку начального пикета участка улицы (см. рис. 9).

Н_{пк 7} = 92,17

i₁

i₂

i₄

i₅

i₇

i₈

i₃

i₆

L₄

L₈

L₁

L₂

L₃

L₅

L₆

L₇

Рис. 9. Поперечный профиль улицы

На начальном пикете принятого к проектированию участка улицы определяют отметки точек на стыках смежных элементов поперечного профиля. Для вычислений используют формулу (26).
Определяют расстояние от начального пикета до горизонтали и между соседними горизонталями. Для вычислений используют следующие формулы:

для участков с постоянным уклоном: , (28)

где h – превышение между начальной точкой и первой горизонталью или превышение между соседними горизонталями (сечение проектных горизонталей h_C = 0,2 м.); i – постоянный продольный уклон проектной линии профиля;

для участков с переменным уклоном и выпуклой кривой:

, (29)

для участков с переменным уклоном и вогнутой кривой:

. (30)

В формулах (29) и (30) приняты следующие обозначения:

R – радиус вертикальной кривой;

i – постоянный уклон лини от начала кривой до ее середины и так же постоянный уклон от конца кривой, так же до ее середины;

h – превышение между отметкой середины кривой и отметкой проектной горизонтали или превышение равное сечению рельефа (0,2 м);

Такие вычисления выполняют для каждой проектной поверхности определяемых поперечным профилем и линиями вдоль трассы городской улицы: по линиям разделительных полос, по линиям проезжей части транзитного и местного движения, по линиям отделяющим трамвайное полотно от разделительных полос, по линиям тротуаров, по линиям границы застройки.

На участках с постоянным уклоном отложение расстояний l [см. формулу (28)] ведут по направлению увеличения нумерации пикетов до точки начала кривой. На участках с переменным уклоном отложение расстояния l [см. формулу (29)] ведут от середины кривой как по направлению увеличения нумерации пикетов до конца кривой, так и в направлении уменьшения нумерации пикетов до начала кривой. Отложение расстояния l, вычисленного по формуле (29), можно выполнять по направлению увеличения нумерации пикетов от точки начала кривой к середине кривой и от точки конца кривой так же к середине кривой.

а)

ВУ

СК

h_Г

НК

КК

H_ск

H_Г

б)

h_Г

СК

H_CК

Н_Г

H_Г

Рис. 10. К выводу формулы (29) определения расстояния l:

а) для выпуклых кривых; б) для вогнутых кривых

при этом следует помнить, что:

выпуклость проектных горизонталей направлена в сторону понижения продольного уклона улицы;
на участках с постоянным уклоном расстояние между горизонталями должно быть одинаковым;
пересечение проектных горизонталей не допускается;
на пересечениях и примыканиях улиц проектные горизонтали должны характеризовать непрерывную поверхность с плавными переходами, то есть не допускается устройство лотков в поперечном направлении улиц.

Построение картограммы земляных масс (рис. 12) выполнить на плане вертикальной планировки. Для ее построения по заданию преподавателя выбрать участок трассы в один пикет (100 м). Используя план городской улицы и карту, на план вертикальной планировки перенести горизонтали естественного рельефа. Дополнить рисовку этих горизонталей, приняв сечение через 0,5 метра (см. рис. 12). Следует помнить, что при рисовке дополнительных горизонталей расстояния между ними должны быть одинаковыми.

Для точек поперечников с номерами указанными на рис. 11 (для узлов прямоугольников, см. рис. 10), определить проектные отметки и отметки естественного рельефа, которые записать в табл. 11П (см. приложение). В табл. 11П (см. приложение) вычислить рабочие отметки по формуле

h_Р = H_Пр - H_З. (24)

Рабочие отметки выписать на план вертикальной планировки у соответствующего узла прямоугольника (см. рис. 12). При этом рабочие отметки со знаком (+) определяют необходимость сооружения насыпи и со знаком (-) определяют необходимость сооружения выемки грунта. Между точками, которые имеют рабочие отметки с разными знаками, имеет место линия нулевых работ. Путем анализа рабочих отметок с разными знаками и используя метод интерполирования, прочертить на картограмме распределения земляных масс линию нулевых работ (см. рис. 12).

Подсчитать проектный объем земляных работ раздельно для сооружения насыпи, для сооружения выемки и общий объем грунта (см. приложение, табл. 12П) (м³). Вычисления выполнить по формулам:

для сооружения насыпи ; ; (25)
для сооружения выемки ; ; (26)
общий объем земляных работ V = V_H + V_B . (27)

В формулах (25), (26) и (27) приняты следующие обозначения:

+V_j , –V_j - объем земляных работ в j-й фигуре, соответственно, насыпи и выемки, м³;

S_j – площадь j-й фигуры, м;

[+h_Р(i)]_j, [-h_Р(i)]_j – рабочая отметка в i-й точке j-й фигуры, соответственно, для сооружения насыпи и выемки, м;

n_j – количество точек, определяющих контур j-й фигуры;

V_H, V_B, V – объем земляных работ, соответственно, насыпи, выемки и общий.

Анализ картограммы земляных работ показывает, что контуры отдельных (j-х) фигур для насыпи или выемки могут представлять собой: прямоугольники, треугольники и трапеции (см. рис. 12). Треугольники и трапеции появляются путем разделения линией нулевых работ прямоугольников. Поэтому для определения площади (S_j) каждой j-й фигуры используются соответствующие формулы: