1807

На основании данных задания выполняем гидравлический расчет дождевой канализации для частного бассейна с учетом вышерасположенных требований.

После гидравлического расчета К2 вычерчивается продольный профиль ливневой канализации в соответствии с требованиями ГОСТ

5 .

Лабораторная работа № 9

СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Цель работы – изучить способы прокладки ливневой канализации с учетом вертикальной планировки территории.

Задание

На основании выданного варианта работы:

-изучить вертикальную планировку территории;

-предложить способы прокладки ливневой канализации.

-обосновать принятое решение.

1. Теоретические положения

Организация стока поверхностных (ливневых и талых) вод непосредственно связана с вертикальной планировкой территории. Осуществляется организация поверхностного стока при помощи общетерриториальной водосточной системы, которая 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.

Типы дождевой сети (закрытая, открытая).

Открытая сеть это система лотков и кюветов, входящих в поперечный профиль улиц, дополненная другими водоотводными, искусственными и естественными элементами.

Закрытая - включает подводящие элементы (лотки улиц), подземную сеть труб (коллекторов), дождевые и смотровые колодцы, а

21

также узлы специального назначения (выпуски, водобойные колодцы, перепадные колодцы и др.).

Смешанная сеть имеет элементы открытой и закрытой сети.

Закрытая дождевая сеть.

К специальным сооружениям закрытой дождевой сети относят: дождеприемные и смотровые колодцы, ливневой коллектор, быстротоки, водобойные колодцы и пр.

Дождеприемные колодцы устанавливаются для обеспечения полного перехвата дождевых вод в местах понижения проектного рельефа, на выездах из кварталов, перед перекрестками, со стороны притока воды, обязательно вне полосы пешеходного движения (рис. 9). На территории жилой застройки дождеприемные колодцы располагаются на расстоянии 150-300 м от линии водораздела. По магистралям дождеприемные колодцы размещают в зависимости от продольных уклонов (Таблица 1).

22

Ливневой (дождевой) коллектор, расположенный вдоль магистрали, дублируется, если ширина проезжей части магистрали превышает 21 м или, если ширина магистрали в красных линиях более 50 м (рис. 10, в). Во всех остальных случаях применяют схемы, изображенные на рис. 10, а, б.

Для удобства эксплуатации длину ветки ливневой канализации ограничивают 40 м. На ней могут располагаться 2 дождеприемных колодца, на стыке которых устанавливают смотровой колодец, однако, на участках с большим объемом стока, количество дождеприемных колодцев может быть увеличено (до 3 в одной точке). При длине ветки до 15 м и скорости движения сточных вод не менее 1 м/с, допускается присоединение без смотрового колодца. Диаметр веток принимается в пределах 200 - 300 мм. Рекомендуемый уклон – 2 - 5%, но не менее 0,5%.

При необходимости, дождеприемные колодцы делают комбинированными: для приема воды с проезжей части и для принятия вод из дренажных систем (дрен).

Смотровые колодцы располагаются в местах изменения направления трассы, диаметра и уклона труб, присоединений трубопроводов и пересечения с подземными сетями в одном уровне, в соответствии с условиями рельефа (уклонами), объемом стока и характером проложенных коллекторов ливневой канализации, на ливневой (канализационной) сети.

На прямых участках трассы шаг размещения смотровых колодцев зависит от диаметра труб водостока. Чем больше диаметр, тем расстояния между колодцами больше. При диаметре 0,2 - 0,45 м расстояние между колодцами должно быть не более 50 м, а при диаметре более 2 м – расстояние 250 - 300 м.

Ливневой коллектор, как элемент ливневой канализации, располагается на застраиваемой территории города в зависимости от общей компоновки всей ливневой сети.

Глубина заложения ливневого коллектора зависит от геологических условий грунта и глубины промерзания. Если в районе строительства грунт не промерзает, то минимальная глубина заложения водостока составляет 0,7 м. Определение глубины заложения производится в соответствии с требованиями норм СП 6 .

Обычная водосточная сеть проектируется с продольным уклоном 50/00, но в условиях равнинного рельефа - уменьшают до 40/00.

24

На равнинных территориях принимают минимальный уклон коллектора, равный 40/00. Такой уклон позволяет обеспечить непрерывность движения (постоянность) ливневых вод в коллекторе и предотвращает его заиливание.

Максимальный уклон коллектора принимают таким, при котором скорость движения воды составляет 7 м/с, а для металлических коллекторов 10 м/с.

При больших уклонах коллекторы могут выйти из строя из-за возникновения гидравлического удара.

К числу возможных сооружений на водосточной сети относятся перепадные колодцы, устраиваемые на участках с большим падением рельефа, для уменьшения скорости движения воды в коллекторе, превышающей наибольшие допустимые нормы. При значительных предельных уклонах местности на трассе коллектора устраиваются быстротоки, водобойные колодцы или применяются чугунные или стальные трубы.

Выпуски водосточной сети по санитарным соображениям желательно устраивать вне границ застройки города в очистные сооружения (отстойники, поля фильтрации).

Открытая дождевая сеть стоит из уличной и внутриквартальной. В сети выделяют кюветы и лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, перепускные лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, и канавы, отводящие воды с больших площадей бассейна. Иногда открытую сеть дополняют русла малых рек и каналы.

Размеры поперечных сечений отдельных элементов сети определяют расчетом. При небольших площадях стока размеры поперечных сечений лотков и кюветов не рассчитывают, а принимают по конструктивным соображениям с учетом стандартных габаритов. В городских условиях водоотводящие элементы, укрепляют по всему дну или по всему периметру. Крутизну откосов кюветов и каналов (отношение высоты откоса к его заложению) устанавливают в пределах от 1:0,25

до 1:0,5.

Лотки и кюветы проектируют вдоль улиц. Трассы водоотводных каналов прокладывают, максимально приближаясь к рельефу, по возможности вне границ застройки.

Поперечное сечение кюветов и лотков проектируют прямоугольной, трапецеидальной и параболической, канав – прямоугольной и

25

трапецеидальной. Наибольшую высоту кюветов и канав ограничивают в городских условиях. Ее делают не более 1,2 м (1,0 м - предельная глубина потока, 0,2 м - наименьшее превышение бровки кювета или канавы над потоком).

Наименьшие уклоны лотков проезжей части, кюветов и водоотводящих канав принимают в зависимости от типа покрытия. Эти уклоны обеспечивают наименьшую незаиливающую скорость движения дождевых вод (не менее 0,4 - 0,6 м/с).

На участках территории, где уклоны рельефа больше тех, при которых возникают максимальные скорости течения, проектируют специальные сооружения, быстротоки, ступенчатые перепады.

2. Выполнение работы

На основании выданного задания изучить вертикальную планировку территории и принять решение о способе прокладки ливневой канализации.

Лабораторная работа № 10

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЛИЧНО-ДОРОЖНАЯ СЕТИ. РАСЧЕТ НЕЖЕСТКОЙ КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Цель работы – научиться выполнять проектирование улично-до- рожной сети городи и проводить расчеты нежестких конструкций дорожной одежды.

Задание

На основе выданных исходных данных выполнить расчет и запроектировать конструкцию дорожной одежды.

1. Теоретические положения

Проектирование дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции (системы дорожная одежда + рабочий слой земляного полотна) на прочность, морозоустойчивость и осушение с технико-экономическим обоснованием вариантов с целью выбора наиболее экономичного в данных условиях [9].

Процедура конструирования дорожной одежды включает:

26

-выбор вида покрытия;

-назначение числа конструктивных слоев с выбором материалов для устройства слоев, размещение слоев в конструкции и назначение их ориентировочных толщин;

-предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом дорожно-климатической зоны, типа грунта рабочего слоя земляного полотна и схемы увлажнения рабочего слоя на различных участках;

-предварительную оценку необходимости назначения мер по осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости конструкции;

-оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя земляного полотна;

-предварительный отбор конкурентоспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.

При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

а) тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;

б) конструкция одежды может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, условия его увлажнения, климат, обеспеченность местными дорожно-строительными материалами и др.) с одинаковыми расчетными нагрузками. При выборе конструкции одежды для данных условий предпочтение следует отдавать проверенной на практике в данных условиях типовой конструкции;

в) в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.). Одновременно надо стремиться к созданию конструкции, по возможности наименее материалоемкой;

27

г) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожностроительных процессов. Для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должны быть минимальными;

д) при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

При назначении типов покрытия для разных вариантов конструкций дорожных одежд следует руководствоваться положениями действующих стандартов и норм на дорожно-строительные материалы и изделия и нормами проектирования автомобильных дорог.

При выборе материалов для устройства слоев дорожной одежды необходимо учитывать следующие положения.

Покрытие и верхние слои основания должны соответствовать проектным воздействующим нагрузкам и быть водо-, морозо- и термоустойчивыми.

Для верхнего слоя асфальтобетонного покрытия выбирают материал в соответствии с действующим ГОСТ [12] и СП [4].

2. Выполнение работы

Проектирование дорожной одежды при заданных исходных условиях выполняется в следующем порядке:

1)Вычисляем суммарное расчетное количество приложений за срок службы Np по формуле (3.6) [9];

2)Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

- для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2 табл. П.2.5, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.9 [9]); - для расчета по условию сдвигоустойчивости ( Приложение 2 табл. П.2.4, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.6 [9]); - для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе ( Приложение 3 табл. П.3.1 и

Приложение 3 табл. П.3.6 [9]);

3)Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1 [9];

4)Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустройчивости

вгрунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига T, МПа, вычисляем по формуле (3.13) [9].

28

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяем по формуле (3.14) [9].

5) Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Выполнение всех вышеуказанных условий свидетельствует о том, что выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Рис. 11. Пример оформления поперечного профиля конструкции земляного полотна и дорожной одежды автомобильной дороги с нежестким покрытием

В соответствии с ГОСТ 21.701-2013 Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения рабочей до-

кументации автомобильных дорог 11 вычертить поперечный профиль конструкции земляного полотна и дорожной одежды автомобильной дороги с нежестким покрытием (рис. 11).

29

Лабораторная работа № 11

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОСТОЯНОК, ГАРАЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Цель работы – научиться выполнять планировочное размещение зеленых насаждений.

Задание

На основе выданного в задании плана местности разработать и вычертить план озеленения.

1. Теоретические положения

Вертикальная планировка автостоянок, парковочных мест и площадок для разворота автотранспорта решается одновременно с вертикальной планировкой прилегающих магистралей (рис. 12).

Автомобильным стоянкам придают продольный или поперечный

уклон 5-300/00. Верхний предел обеспечивает возможность размещения машин без опасения их движения с выключенным двигателем. Продольной уклон поверхности городских автостоянок не должен

быть более 200/00.

Рис. 12. Планировочные схемы поворотных и разворотных площадок на внутриквартальных проездах (начало)

30