Отвод поверхностных и грунтовых вод.
Работы данного цикла включают в себя:
■ устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание;
■ открытый и закрытый дренаж;
■ планировку поверхности складских и монтажных площадок.
Поверхностные и грунтовые воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды). Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке. В зависимости от конкретных гидрогеологических условий производство работ по отводу поверхностных вод и осушению грунтов можно выполнять следующими способами: открытым водоотливом, открытым и закрытым дренажем и глубинным водопонижением.
Нагорные и водоотводные канавы или обваловывание устраивают вдоль границ строительной площадки с нагорной стороны для предохранения от поверхностных вод. Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод Устраивают в повышенной ее части нагорные и водоотводные канавы (рис. 3.5). Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки.
Рис. 3.5. Защита строительной площадки от поступления поверхностных вод: 1 - зона стока воды, 2 - нагорная канава; 3 - строительная площадка
В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5 м, шириной 0,5...0,6 м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка -1,2... 1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м - от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный профиль водоотводной канавы делают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами.
«Свои» поверхностные воды отводят путем придания соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройства сети открытого или закрытого водостока, а также принудительным сбросом через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.
Дренажные системы открытого и закрытого типов используют при сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта. Дренажные системы предназначены для улучшения общесанитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод.
Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину - порядка 0,3...0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10...15 см.
Закрытый дренаж - это обычно траншеи глубокого заложения (рис. 3.6) с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.
Рис. 3.6. Закрытый, пристенный и опоясывающий дренаж: а - общее решение дренажа; б - пристенный дренаж; в - кольцевой ограждающий дренаж; 1 - местный грунт; 2 - мелкозернистый песок; 3 - крупнозернистый песок; 4 - гравий; 5 - дренажная дырчатая труба; 6 - уплотненный слой местного грунта; 7 - дно котлована; 8 - дренажная прорезь; 9 - трубчатый дренаж; 10 - сооружение; 11 -подпорная стенка; 12 - бетонное основание
При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125...300 мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажной канавы -1,5...2,0 м, ширина поверху - 0,8...1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3 м. Рекомендуемое распределение слоев грунта: 1) дренажная труба, укладываемая в слой гравия; 2) слой крупнозернистого песка; 3) слой средне- или мелкозернистого песка, все слои не менее 40 см; 4) местный грунт толщиной до 30 см.
Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи устраивают ниже уровня промерзания грунта, они должны иметь продольный уклон не менее 0,5%. Устройство дренажа необходимо выполнять до начала возведения зданий и сооружений.
Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их укладку по предварительно разровненному основанию трубоукладчиками.
Инженерная подготовка стройплощадки.
Любому строительству (объекту или комплексу) предшествует подготовка площадки, направленная на обеспечение необходимых условий качественного и в установленные сроки возведения зданий и сооружений, включающая инженерную подготовку и инженерное обеспечение.
При инженерной подготовке выполняют комплекс процессов (работ), в общем случае наиболее характерными из которых в технологии строительного производства являются создание геодезической разбивочной основы, расчистка и планировка территории, отвод поверхностных и фунтовых вод.
В каждом конкретном случае состав указанных процессов и методы их выполнения регламентируются природно-климатическими условиями, особенностями строительной площадки, спецификой возводимых зданий и сооружений, особенностями объекта - новое строительство, расширение или реконструкция и др.
Инженерное обеспечение строительной площадки предусматривает устройство временных зданий, дорог и сетей водо-, электроснабжения и др. Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой, конторой производителя работ, душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов, инструмента, временными мастерскими, навесами и т.д. Под эти сооружения целесообразно использовать часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты возводимого сооружения и не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ, а также инвентарные здания вагонного или блочного типа.
Для транспортирования грузов следует максимально использовать существующую дорожную сеть и только при необходимости предусматривать устройство временных дорог.
В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения, включая противопожарный водопровод, и электроснабжения с подводкой энергии ко всем бытовкам и местам установки электромеханизмов. Прорабская должна быть обеспечена телефонной и диспетчерской связью. На строительной площадке оборудуют место для ремонта и стоянки землеройных и других машин и автомобилей. Площадку обязательно ограждают или обозначают соответствующими знаками и надписями.
Создание геодезической разбивочной основы
На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая для планового и высотного обоснования при выносе проекта подлежащих возведению зданий и сооружений на местность, а также (в последующем) для геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения.
Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают преимущественно в виде: строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности основных зданий и сооружений и их габаритов, для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования застройки), продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габариты здания, для строительства отдельных зданий в городах и поселках.
Строительную сетку выполняют в виде квадратов и прямоугольников, которые подразделяют на основные и дополнительные (рис. 1, а). Длина сторон основных фигур сетки 100... 200 м, а дополнительных -20... 40 м.
Рис. 1 - Строительная сетка: а - местоположение пунктов сетки; б - вынос на местность строительной сетки; 1- вершины основных фигур сетки; 2 - основные оси здания; 3 - вершины дополнительных фигур сетки
При проектировании строительной сетки должны быть: для выполнения разбивочных работ обеспечены максимальные удобства; основные возводимые
здания и сооружения расположены внутри фигур сетки; линии сетки расположены параллельно основным осям возводимых зданий и по возможности ближе к ним; непосредственные линейные измерения.
Рис. 2 - Постоянные геодезические знаки: а - из забетонированных обрезков труб; б - из стального штыря с забетонированным оголовком; в - из обрезков рельсов; 1 - плановая точка; 2 - стальная труба с крестообразным анкером, 3 - бетонный оголовок; 4 - стальная труба; 5 - граница промерзания
Разбивку строительной сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего используют имеющуюся на площадке (или вблизи от нее) геодезическую сеть (рис. 1, б). По координатам геодезических пунктов и пунктов сетки определяют полярные координаты S1, S2, S3 и углы , по которым выносят на местность исходные направления сетки (АВ и АС). Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют ее в местах пересечений постоянными знаками (рис. 2) с плановой точкой. Знаки делают из забетонированных обрезков труб, рельсов и т. п. Основание знака (низ знака, опора знака) должно располагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м.
Аналогично переносят и закрепляют красную линию.
При переносе на местность основных осей строящихся объектов при наличии в качестве плановой разбивочной основы строительной сетки применяют метод прямоугольных координат. В этом случае в качестве линий координат принимают близлежащие стороны строительной сетки, а их пересечение - за нуль отсчета. Положение точки О главных осей хо - уо будет определено следующим образом: если дано, что хо = 50 и;уо= 40 м, то это значит, что она находится на расстоянии 50 м. от линии х в сторону хо и на расстоянии 40 м от линии у в сторону линии уо.
При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии на стройгенплане должны быть приведены какие-либо данные, определяющие положение будущего здания, угол между главной осью здания и красной линией и расстояние от точки А до точки О пересечения главных осей.
Главные оси здания закрепляют за его контурами знаками приведенной выше конструкции.
Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами - строительными реперами. Обычно в качестве строительных реперов используют опорные пункты строительной сетки и красной линии. Высотная отметка каждого строительного репера должна быть получена не менее чем от двух реперов государственной или местного значения геодезической сети.
В процессе строительства необходимо следить за сохранностью и устойчивостью знаков геодезической разбивочной основы, что осуществляет строительная организация.
Расчистка территории
При расчистке территории пересаживают зеленые насаждения, если их используют в дальнейшем, защищают их от повреждений, корчуют пни, очищают площадку от кустарника, снимают плодородный слой почвы, сносят или разбирают ненужные строения, перекладывают подземные коммуникации и в заключение производят планировку строительной площадки.
Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят оградой, а стволы отдельно стоящих деревьев предохраняют от возможных повреждений, защищая отходами пиломатериалов. Деревья и кустарники, пригодные в дальнейшем для озеленения, выкапывают и пересаживают в охранную зону или на новое место.
Деревья валят с помощью механических или электрических пил. Тракторами с трелевочно-корчевальными лебедками или бульдозерами с высоко поднятыми отвалами валят деревья с корнями и корчуют пни. Отдельные пни, не поддающиеся корчевке, расщепляют взрывом. Кусторезами расчищают территорию от кустарника. Для этой же операции применяют бульдозеры с зубьями-рыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели. Кусторез является сменным оборудованием к гусеничному трактору.
Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, загрязнения, размыва и выветривания.
Снос зданий и сооружений выполняют путем их членения на части (для последующего демонтажа) или обрушения. Деревянные строения разбирают, отбраковывая элементы для последующего их использования. При разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно раскрепляться и занимать устойчивое положение.
Монолитные железобетонные и металлические строения разбирают по специально разработанной схеме сноса, обеспечивающей устойчивость строения в целом. Членение на блоки разборки начинают со вскрытия арматуры. Затем блок закрепляют, после чего режут арматуру и обламывают блок. Металлические элементы срезают после раскрепления. Наибольшая масса железобетонного блока разборки или металлического элемента не должна превышать половины грузоподъемности кранов при наибольшем вылете крюка.
Сборные железобетонные строения разбирают по схеме сноса, обратной схеме монтажа. Перед началом разборки элемент освобождают от связей. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлементному разделению, расчленяют как монолитные.
Снос зданий и сооружений обрушением осуществляют гидравлическими молотами, отбойными молотками, а в отдельных случаях - экскаваторами с различным навесным оборудованием - шар-бабами, клин-молотами и др. Вертикальные части строения для предотвращения разброса обломков по площади следует обрушивать внутрь. Обрушение осуществляют также взрывным способом.
После расчистки производят общую планировку строительной площадки.
Организация стока поверхностных дождевых и талых вод на территориях жилых районов, микрорайонов и кварталов осуществляется с помощью открытой или закрытой системы водоотвода.
На городских улицах жилых районов водоотвод осуществляют, как правило, с помощью закрытой системы, т. е. городской водосточной сети (ливневой канализации). Устройство водосточных сетей является общегородским мероприятием.
На территориях микрорайонов и кварталов водоотвод осуществляется открытой системой и заключается в организации стока поверхностных вод с участков застройки, площадок разного назначения и территорий зеленых насаждений в лотки проездов, по которым вода направляется к лоткам проезжих частей прилегающих городских улиц. Такая организация водоотвода осуществляется с помощью вертикальной планировки всей территории, обеспечивающей сток создаваемыми продольными и поперечными уклонами на всех проездах, площадках и территориях микрорайона или квартала.
Если сеть проездов не представляет собой системы взаимосвязанных проездов или при недостаточности пропускной способности лотков на проездах при больших дождях, на территории микрорайонов предусматривается устройство более или менее развитой сети открытых лотков, кюветов и канав.
Открытая система водоотвода является простейшей системой, не требующей сложных и дорогих сооружений. В эксплуатации же эта система требует постоянного надзора и очистки.
Открытую систему применяют в микрорайонах и кварталах сравнительно небольшой площади при благоприятном для стока вод рельефе, не имеющем заниженных бессточных мест. В крупных микрорайонах открытая система не всегда обеспечивает сток поверхностных вод без переполнения лотков и затопления проездов, поэтому тогда применяют закрытую систему.
Закрытая система водоотвода предусматривает развитие на территории микрорайона подземной сети водосточных труб - коллекторов, с приемом поверхностных вод водоприемными колодцами и направлением собранных вод в городскую водосточную сеть.
В качестве возможного варианта применяют комбинированную систему , когда на территории микрорайона создают открытую сеть лотков, кюветов и канав, дополняемую подземной сетью водосточных коллекторов. Подземный водоотвод - весьма важный элемент инженерного благоустройства территорий жилых кварталов и микрорайонов, он соответствует высоким требованиям комфорта и общего благоустройства жилых территорий.
Поверхностный водоотвод на территории микрорайона должен быть обеспечен в такой мере, чтобы из любой точки территории сток воды беспрепятственно доходил до лотков проезжей части прилегающих улиц.
От зданий, как правило, воду отводят в сторону проездов, а при прилегании зеленых насаждений - к лоткам или кюветам, проходящим вдоль зданий.
На тупиковых проездах при направлении продольного уклона в сторону тупика образуются бессточные места, из которых вода не имеет выхода; иногда такие точки образуются и на проездах. Выпуск воды из таких мест осуществляют с помощью перепускных лотков, в направлении к проездам, расположенным на более низких отметках.
Лотки применяют также для отвода поверхностных вод от зданий, с площадок различного назначения, на территориях зеленых насаждений.
При значительных по площади территориях садов и парков водоотвод целесообразно осуществлять с помощью закрытой системы, т. е. с размещением на территории водоприемных колодцев с водоприемными решетками и развитой сетью подземных коллекторов. Основной принцип применения закрытой системы - наименьшая длина сети коллекторов при наиболее полном обслуживании всей территории зеленых насаждений. Проектирование водоотво-дящей сети значительно облегчается при рационально запроектированной вертикальной планировке территории. Коллекторы водосточной сети в парках обычно имеют меньшие размеры сравнительно с городскими коллекторами, так как сток с территорий зеленых насаждений значительно меньше стока поверхностных вод с жилых и других застроенных территорий.
При закрытой системе водоотвода поверхностные воды направляются к водоприемным колодцам водосточной сети и поступают в них через водоприемные решетки.
Водоприемные колодцы на территории микрорайонов располагают во всех пониженных точках, не имеющих свободного стока, на прямых участках проездов в зависимости от продольного уклона с интервалом в 50-100 м, на пересечениях проездов со стороны притока воды.
Система водоотведения дождевых или талых вод от зданий (дренаж) является одной из наиболее важных для поддержания зданий любого назначения в хорошем состоянии, продления срока их эксплуатации. Накопление воды в не предназначенном для этого месте может легко привести к разрушению фундамента и придомовой территории, загрязнению покрытия фасада, гибели растений, заболачиванию местности.
Одним из вариантов защиты здания является его гидроизоляция, однако для полноценной защиты только ее недостаточно. Эффективной будет совместная преграда для влаги из гидроизоляции и системы дренажа.
В некоторых случаях система, которая будет отводить воду от дома, является обязательной. Например, в домах, которые расположены в низине или на глинистых и суглинистых почвах. Риск разрушения фундамента зданий также высок в местностях с большим уровнем осадков, высоким уровнем залегания грунтовых вод. Кроме природных причин, есть и созданные человеком угрозы – здания с заглубленным фундаментом подвержены скоплению воды возле него, а бетонные или асфальтированные дорожки препятствуют просачиванию воды в почву.
Полноценной считается система, которая включает в себя кровельный, поверхностный и дренажный сбор осадков.
Кровельная система сбора воды складывается из желобов по краю крыши, вертикальных труб, расположенных обычно по углам зданий и выпускных воронок. Системы водостока с круглым сечением устанавливаются на многоэтажных жилых домах или промышленных зданиях, поскольку они имеют бóльшую пропускную способность.
Трубы с прямоугольным сечением устанавливают на небольших зданиях. Материалом для производства труб обычно служит пластик или оцинкованный металл – долговечный, практичный и легкий. При установке кровельной системы важно прочно укрепить все элементы во избежание шума во время прохождения воды.
Имеет значение также и вид крыши – скатная или плоская. Если скатная крыша не требует дополнительных устройств, то для плоской крыши, а также открытых балконов и террас, может понадобиться обустройство внутреннего водостока.
Поверхностная система не требует большого объема земляных работ: в неглубокие траншеи выкладываются дождевые лотки, которые накрываются защитными решетками. Место точки сбора воды, размеры лотков и количество траншей специалисты высчитывают с учетом рельефа местности и среднего количества осадков на данной территории.
Глубинный дренаж является наиболее распространённым вариантом обустройства системы управления дождевыми водами. Требует большого объема земляных работ – траншеи должны быть около 80 см. в глубину. На слой щебня и прочного геосинтетического полотна в траншеи укладываются трубы с перфорацией. Обратите внимание, что применение геосинтетического полотна является рекомендованным при монтаже в глинистую или суглинистую почву. Укладка в песчаную почву в таком полотне не нуждается.
Эта система водоотвода особенно важна для зданий, которые имеют подвал, цокольный этаж при высоком уровне грунтовых вод. Хотя дождевые воды будут собираться этой дренажной системой лишь в течении сезона дождей (весной и осенью), ее отсутствие может нанести серьезный урон фундаменту и придомовой территории.
Кроме вышеупомянутых систем дренажа, существует еще несколько, менее распространённых, например, засыпной дренаж или пластовый.
Пластовый дренаж применяется для многоквартирных домов, подземных переходов и промышленных комплексов. Засыпная система водоотведения применяется на небольших участках, на которых сложно или невозможно установить открытый дренаж. Перед его обустройством следует знать, что последующий осмотр земляных траншей, их обслуживание провести будет невозможно, поскольку после укладки в траншею геополотна, щебня и труб, все накрывается слоем дерна для более привлекательного вида.
Варианты «укрощения» дождевой воды
У некоторых видов дренажа имеются варианты, которые можно выбирать в зависимости от количества осадков и способов монтажа.
Поверхностная система водоотведения имеет линейный и точечный виды. Линейный вид подразумевает сбор дождевой воды со всей придомовой территории. Система образуется линиями траншей, по которым вода стекает в накопитель.
Точечная система занята сбором воды в определенных точках участка, чаще всего это выпускные воронки водостоков или поливочные краны. Точки сбора закрываются решетками для недопущения веток, листьев и иного мусора в систему водоотведения. Дренажные трубы точечной системы подсоединены к основной трубе, которая ведет к колодцу.
Существует также комбинация из точечного и линейного вида, которая считается наиболее выгодной, в смысле затрат и эксплуатации.
По способу монтажа системы водоотведения делятся на открытые и закрытые.
Открытые системы представляют собой соединение неглубоких наклонных траншей, объединенных общей водоотводной канавой. В траншеи укладываются пластиковые или бетонные лотки, накрытые решетками. Этот вид дренажа предпочитают за невысокую стоимость и скорость монтажа.
Обустройство водоотведения лучше всего проводить в период строительства здания, проведение монтажа после окончания строительных работ сопряжено с определенными трудностями. В период между установкой полноценной системы можно организовать временный водоотвод – сбор воды производить вручную, с помощью бочек: под водосточной трубой устанавливается емкость подходящего объема.
Закрытая система имеет более узкую и мелкую траншею, а значит, меньшую пропускную способность. «Плюсами» считаются более эстетичный вид и безопасность эксплуатации.
Вертикальный дренаж можно назвать вариантом глубинной системы водоотведения. Возле строений устанавливается нужное количество колодцев с погружными насосами. Этот вариант водоотведения наиболее эффективен, однако и наиболее затратен, поскольку требует большого объема земляных работ и специальных знаний.
Также закрытую установку системы водоотведения можно разделить на сплошную и пристенную. Как видно из названия сплошная монтируется на территории всего участка, защищая при этом цоколь и придомовую территорию.
Пристенная система располагается исключительно возле фундамента здания, защищая от дождевой воды только строение.
Подготовка к монтажу системы по отведению лишней воды от дома
До начала работ по обустройству системы водоотведения необходимо подготовить информацию по рельефу данной территории, составу грунта, средние показатели осадков. Эти данные можно взять в специализированных службах. Вибрационные нагрузки на территории, где будет проходить прокладка труб, должны быть известны самому заказчику, правильно определить их поможет мастер из специализированной строительной компании.
Место сброса дождевых вод
Не менее важным элементом системы является пункт приема дождевых вод. Им может служить природный водоем, специально подготовленное дренажное поле, состоящее из ряда углублений, через которые вода просачивается в почву, канализационные коллекторы. Главным условием обустройства места сброса является его нахождение в самой низкой точке участка. На территории с ровным рельефом устанавливается дренажный колодец с насосом.
Колодец также может быть накапливающим: вода после используется для полива и поглощающим: при отсутствии дна вода медленно просачивается в грунт.
Ни в коем случае нельзя оборудовать место сбора воды поблизости от фундамента дома, также не стоит использовать подземный дренаж с поверхностным водоотводом. Это может повлечь за собой подтопление здания.
Выбрать оптимальный вид системы дренажа можно только после детального изучения особенностей территории, метеосводки по району, способа использования придомовой территории, назначения самого здания. Учесть и правильно использовать всю информацию сможет опытный специалист, поэтому выполнить эту сложную и ответственную работу стоит доверить строительной компании с большим опытом работы по монтажу дренажа различного рода.
Ошибки или даже неточности в проведенной работе по водоотведению дождевых вод могут привести к непоправимым последствиям. Наоборот, соблюдение требований и правил, позволит продлить срок эксплуатации здания более чем на полвека, избавив от ненужных трат и хлопот.
Лекция на тему: Инженерная организация территории населенных мест.
Часть 11: Организация стока поверхностных вод.
Организация стока поверхностных вод
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.
Рис. 19. Схемы организации поверхностного стока в зависимости от рельефа территории.
Основными параметрами, характеризующими дожди являются – интенсивность, продолжительность и повторяемость дождей.
При проектировании дождевой канализации в расчет берут дождевые воды, дающие наибольшие расходы стока. Т.о. для расчетов принимают средние интенсивности дождя за периоды различной длительности.
Все расчеты проводятся, согласно рекомендациям:
СНиП 23-01-99* Климатология и геофизика.
СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения
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.
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 также узлы специального назначения (выпуски, водобойные колодцы, перепадные колодцы и др.).
Смешанная сеть имеет элементы открытой и закрытой сети.
Закрытая дождевая сеть
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. 20).
На территории жилой застройки дождеприемные колодцы располагаются на расстоянии 150-300м от линии водораздела.
По магистралям дождеприемные колодцы размещают в зависимости от продольных уклонов (Табл. 4).
Рис. 20 Схема размещения дождеприемных колодцев на перекрестках
.
Рис. 21. Расположение дождеприемных колодцев в плане магистрали
.
1 – коллектор, 2 – водосточная ветка, 3 – дождеприемый колодец, 4 – смотровой колодец.
Ливневой (дождевой) коллектор, расположенный вдоль магистрали, дублируется, если ширина проезжей части магистрали превышает 21 м или, если ширина магистрали в красных линиях более 50м (рис. 21,в). Во всех остальных случаях применяют схемы, изображенные на рис. 21, 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 1м/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÷0.45м расстояние между колодцами должно быть не более 50 м, а при диаметре более 2 м – расстояние 250 -300м.
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 0.7м. Определение глубины заложения производится в соответствии с требованиями норм СНиПа.
Обычная водосточная сеть проектируется с продольным уклоном 50/00, но в условиях равнинного рельефа - уменьшают до 40/00.
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 трапецеидальной. Наибольшую высоту кюветов и канав ограничивают в городских условиях. Ее делают не более 1.2 м (1.0 м - предельная глубина потока, 0.2м - 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.
Особенности проектирования дождевой сети при реконструкции.
Положение сети в плане и профиле определяется конкретными условиями проектирования, а также высотным и планировочным решением территории.
Если существующий коллектор не справляется с расчетными расходами, водосточную сеть реконструируют. Проектное решение в этом случае выбирают, учитывая уменьшение водосборной площади и расчетного расхода воды, за счет прокладки новых коллекторов. Прокладка дополнительных трубопроводов производится на тех же отметках, что и существующая сеть или на более глубоких отметках (при недостаточном заглублении существующей сети). Трубы недостаточного сечения частично заменяют новыми, с большим сечением.
На участках существующей сети, имеющих малое заложение, предусматривают усиление прочности конструкции водостока и отдельных его элементов, а при необходимости и теплозащиту. Продолжение лекции на тему: Инженерная организация территории населенных мест.
Часть 1: Вертикальная планировка городских территорий .
Часть 2: