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:
Фундамент любого здания может подвергаться воздействию грунтовых вод. Они же в свою очередь включают в себя особые компоненты, которые могут разрушать фундамент. Даже если в здании предусмотрена гидроизоляция внутри и снаружи и имеются опорные стенки, они не способны защитить в подобной ситуации. Грунтовые и поверхностные воды могут значительно навредить зданию, поэтому нужно позаботиться о дренаже на вашем участке.
Правильно оценить ситуацию на конкретном участке может только специалист. Для этого нужно изучить состав грунта, сделать плановую и высотную топографическую съемку, распланировать местоположение сооружений. В этих работах могут помочь гидролог, архитектор, ботаник и геодезист. Только при комплексном подходе отвод поверхностных и грунтовых вод решит проблемы и даст положительный результат.
Виды систем
Сооружение систем дренажа может осуществляться двумя способами: поверхностным и глубинным. Первый способ предусматривает планировку территории и проведение работ, включающих создание специальных уклонов от конкретного сооружения, также и устройство водосточной сети для перехвата воды. Второй же способ включает в себя отвод воды с использованием особых труб и расходных материалов.
При обустройстве современных придомовых участках используется закрытый вид дренажа. Он позволяет сохранить внешний вид территории, но в то же время можно использовать почву над системой для дальнейшей посадки огорода или обустройства клумб.
Простой вариант дренажа грунтовых вод предусматривает подготовку траншей, куда впоследствии засыпают первым слоем песок, затем щебень, а только после этого можно устанавливать дрены. Сверху нужно будет засыпать слой щебня, потом песка. Снаружи необходимо обложить дерном.
Нужно тщательно соблюдать всю последовательность слоев, так как рядом с водой должен находиться слой песка, а не щебня. Это покрытие из щебня и песка на самом дне будет использоваться в качестве амортизатора, а также позволит создать уклон, куда будет стекать ненужная вода. Фильтр нужен для пропуска воды и предотвращения попадания частиц грунта. Если не соблюсти правильную последовательность, то дренажные отверстия придут в негодность.
Защита площадки от поступления поверхностных вод: 1 – бассейн стока воды; 2 – нагорная канава; 3 – строительная площадка.
Можно применять для отвода грунтовых или поверхностных вод с участка каменный дренаж. В этом случае полость заполняется камнем, а не щебнем.
Современные системы дренажа предполагают применение асбестоцементных или пластиковых труб. Такая конструкция считается более надежной.
Часто случаются ситуации, когда для работ по устройству бассейна на участке и для дренажа приглашают разные фирмы. В таких случаях происходит внедрение в подземную среду, что опять-таки негативно сказывается на гидрогеологической ситуации на участке. Это может привести к порче дренажной системы.
Вернуться к оглавлению
Нормы монтажа
Технически грамотно будет осуществлять глубинный отвод вод с участка. Такая работа способна защитить не только фундамент, но и подвальные, и другие подземные сооружения от подтопления поверхностными или грунтовыми водами. По нормам обязательно должен быть ниже подвала не менее чем на полметра. Дренажные трубы отличаются по своему расположению. Они могут быть однолинейными, двухлинейными, площадными или контурными.
Дренажная система имеет свою основу – трубу со специальными отверстиями, куда будет стекать вода. По периметру такой трубы насыпают подушку из гравия и песка. Трубы подразделяются на бетонные, пластиковые, асбестоцементные и керамические. Отверстия в подобных трубах должны быть такого размера, чтобы вместе с водой туда не могли попасть сыпучие материалы. Располагаются они по бокам труб.
Появление современных труб в корне изменило всю ситуацию в установке дренажных систем. Такие трубы по сравнению с предыдущим поколением имеют ряд преимуществ: гибкость, прочность, надежность, долговечность, жесткость. Причем все эти свойства удачно сочетаются одновременно.
Качественные дренажные трубы предполагают перфорированную структуру. Это нужно для того, чтобы грунтовые воды полностью попадали в трубу. Также трубы должны быть гофрированы. Это делает их еще прочнее и позволяет выдерживать большие нагрузки, неизбежные при отводе воды.
При проведении дренажных работ по отводу воды нужно использовать только чистый гравий и гранитный щебень. Нельзя использовать песчано-гравийную смесь или известковый щебень, так как они могут забивать пустоты в грунте. Поэтому дренажная система не будет иметь никакого эффекта.
Планировка участков под застройку и другие нужды обязательно производится с учетом эффективно отведения атмосферных осадков при помощи системы дренажа, ливневых каналов и водоотводов. Если дождевая или талая вода будет застаиваться, это будет способствовать разрушению покрытия и другим негативным последствиям.
Чем опасны поверхностные воды?
Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков: снег, дождь, град и т.д. Данная влага может доставлять неприятности на участке (строительном, дачном), начиная от элементарного застоя воды с неприятным запахом и заканчивая нарушением целостности фундаментов близ лежащих зданий. На этом неприятности не заканчиваются, также сырость может проникать в строения и провоцировать распространение грибка, повышение влажности. Для тротуаров и дорожного покрытия также есть опасность: растрескивание, сильное обледенение, проседание полотна. Корневая система растений от излишка осадков может загнивать, плодородный слой будет вымываться, а нарушение теплового режима создаст условия для экспансии мха и плесени.
Дабы избежать всех этих негативных явлений, нужна отменная система отвода поверхностных вод.
Данная система бывает двух видов:
- точечный;
- линейный.
Также еще отводы делят на открытые и закрытые. Второй вариант больше применяется для отвода осадков целых городских кварталов. Точечный самый простой, его чаще всего используют при незначительном количестве выпадающей влаги, которую собирают в локальные модули (пример, вода стекающая с крыш). Линейная система более сложная и состоит из множества элементов: желоба, лотки, канавы, колодцы и т.д. Влага быстро собирается с большого участка и сразу же направляется в центральный водосборный коллектор.
Материалы
В качестве материалов используют бетон, пластик и земляные насыпи, рвы и траншеи как временное решение проблемы с осадками. Элементы системы отвода поверхностных вод устанавливаются под наклоном, что способствует быстрому сбору и сбросу ненужной влаги. Если на участке повышенная влажность через подземные воды, тогда дренажная система проектируется комплексно, учитывая атмосферные явления и влияние подземных источников. Часто с водой в водосборные каналы и лотки может попадать песок, грязь, мусор, а поэтому устанавливают специальные уловители. 
Данные устройства не дают системе засорится и перестать выполнять свои прямые функции. При составлении генерального проекта отвода поверхностных вод нужно учесть ряд факторов: количество осадков, территория участка, наличие подземных вод, уровень влажности, уклон.
Поверхностные воды - которые поступают на площадку в результате дождей или постоянно находящихся на площадке ручьев.
Грунтовые – которые постоянно находятся под землей на некотором уровне от поверхности земли.
Уровень грунтовых вод меняется в зависимости от времени года. Наиболее близко к поверхности земли грунтовые воды находятся осенью и весной.
Для отвода поверхностных вод от стройплощадки устраивают систему водоотводящих канав (кюветов). Кюветам придают уклоны, обеспечивающие отвод воды в заданном направлении.
Грунтовые воды со стройплощадки могут быть отведены временно или постоянно.
1. Временный отвод заключается в понижении уровня грунтовых вод, как правило, ниже отметок заложения фундаментов (только на время производства работ).
Водопонижения производят с помощью специальных установок – системы иглофильтров (обрезки труб небольшого диаметра, заостренные внизу и имеющие отверстия в стенках), которые устанавливают через 1, 5 – 2м по всему периметру здания. Иглофильтры соеденены общим трубопроводом, к которому присоединены насосы.
2. Постоянный отвод устраивают с помощью дренажа.
Дренаж – представляет собой систему траншей, находящихся со стороны поступления воды или по периметру сооружения.
Глубина траншей принимается такой, чтобы дно траншеи было несколько ниже требуемого уровня грунтовых вод.
Грунтовые воды, фильтруясь через грунт, попадают в слой гравия. Большое количество пустот в таком слое способствует дальнейшему движению воды. Вместо гравия, могут быть уложены на дно трубы.
Укрепление грунтов .
Грунты укрепляют различными способами.
1. Цементизация – используют в песчаных грунтах. В грунт закачивают через иглофильтры цементный раствор, который схватываясь с песком образует водонепроницаемое основание.
2. Силикатизация – применяется в суглинистых и глинистых грунтах. В грунт поочередно закачивают растворы хлористого кальция и силиката натрия, которые взаимодействуя с грунтом образуют прочные основания.
3. Битумизация – применяют при влажных песчаных грунтах. В грунт закачивают расплавленный битум. Он отжимает влагу из грунта, и застывая делает грунт более прочным.
4. Обжиг – применяют при различных грунтах. На концах иглофильтров имеется чаша в которой сжигается горючее. С помощью компрессора подается сжатый воздух, который закачивает в грунт горячий газ. Под действием высокой температуры грунт спекается и упрочняется.
Вопросы к зачету по «Основам строительного производства»
1. История развития строительного производства.
2. Особенности строительного производства в Республике Беларусь. Роль строительного производства в формировании инженера-строителя.
3. Виды строительства.
4. Строительные работы и организация труда. Общие положения.
5. Строительные рабочие и их подготовка.
6. Техническое нормирование и законодательство в строительном производстве.
7. Состав и содержание нормативно-технической документации.
8. Охрана труда и окружающей среды в строительном производстве.
9. Здания и сооружения. Типы и классификация.
10. Основные конструктивные элементы зданий.
11. Основные строительные материалы.
12. Управление качеством строительных работ.
13. Организационно-техническая подготовка к строительству.
14. Виды технической документации.
15. Технологические карты и карты трудовых процессов.
16. Общее сведения о грунтах и земельных сооружениях.
17. Организация строительной площадки. Общие сведения о способах производства работ.
18. Транспортные процессы.
19. Требования к проектным решениям.
20. Защита конструкций от грунтовой и атмосферной влаги.
21. Техника безопасности при производстве гидроизоляционных работ.
Организованное отведение поверхностных вод является важнейшим требованием благоустройства площадки.промышленного предприятия. Скопление дождевых и талых вод на территории предприятия затрудняет движение транспорта, вызывает подтопление зданий, а это может привести к порче оборудования и разрушению строительных конструкций. В некоторых случаях при неблагоприятном рельефе затопление территории может иметь катастрофические последствия. Неполное и недостаточно быстрое отведение дождевых вод даже при небольших дождях ведет к повышению уровня грунтовых вод, преждевременному разрушению дорожных покрытий и ухудшению санитарного состояния площадки. Наряду с дождевыми и талыми водами быстрому отводу подлежит также и вода, стекающая по поверхности дорожных покрытий при их поливке и мойке.
Организация отвода поверхностных вод решается в процессе вертикальной планировки площадки промышленного предприятия и является одной из основных ее задач. Вместе с тем вертикальная планировка должна обеспечить наиболее благоприятные условия и для решения вопросов транспортно-техно- логической связи между отдельными объектами предприятия. Выбранные путем комплексного решения задачи системы ч схемы вертикальной.планировки в значительной степени определяют и решение -вопросов отведения поверхностных вод.
Вертикальная планировка площадки в зависимости от степени охвата территории работами по изменению естественного рельефа может быть сплошной, выборочной или зональной (смешанной). Сплошная система вертикальной планировки предусматривает производство работ по изменению рельефа на всей площадке без каких-либо разрывов. При выборочная системе планируются лишь участки, непосредственно занятые зданиями и другими сооружениями, а на остальной части территории естественный рельеф остается без изменения. При зональной или смешанной системе вертикальной планировки территории промышленного предприятия разбиваются на зоны сплошной и выборочной планировки.
Для выборочной системы должен быть организован отвод атмосферных вод от планируемых участков и обеспечена незаболачиваемость остальной территории.
Отвод поверхностных вод может осуществляться путем устройства открытых водостоков в виде лотков и канав или подземной системы трубопроводов дождевой канализации. В некоторых случаях возможен совместный отвод атмосферных вод с бытовыми и грязными производственными сточными водами по общесплавным или полураздельным сетям канализации.
Открытый тип водоотвода требует довольно значительных площадей для размещения канав и вызывает необходимость в устройстве многочисленных искусственных сооружений на дорогах, затрудняет транспортные связи внутри предприятия. Открытые водостоки не удовлетворяют высоким санитарно- гигиеническим требованиям: в них образуются застои воды и сни легко загрязняются. Единственным преимуществом открытого типа водоотвода является его относительно меньшая стоимость. Однако эксплуатационные затраты на содержание открытых водостоков обычно выше, чем на содержащие трубопроводов дождевой канализации.
Применение открытого способа водоотвода возможно при. некоторых сочетаниях благоприятствующих ему факторов, таких как:
выборочная система вертикальной планировки; малая плотность застройки;
выраженный уклон поверхности земли не менее 0,005, отсутствие котловин;
глубокое залегание грунтовых вод; скальные грунты, хорошо дренирующие грунты; неразвитая схема железнодорожных путей и дорог; малое количество атмосферных"осадков (среднее годовое до 300-400 мм, q^<50);
отсутствие суровых снежных зим.
Иногда различные участки территории промышленных предприятий имеют резко отличающиеся друг от друга плотность застройки, разную насыщенность путями сообщения, подземными и надземными коммуникациями. В таких случаях может применяться комбинированная зональная система водоотвода: на одной части территории устраивается дождевая канализация, на другой - сеть открытых водостоков.
В последнее время в связи с повышающимися требованиями к благоустройству площадок промышленных предприятий преимущественное распространение "получили дождевые канализа* ции. Открытая система водоотвода применяется для поселков и отдельных районов населенных мест с пониженной степенью благоустройства территории или при небольшой плотности застройки и малых величинах показателя интенсивности дождя <720- В городах эта система часто предусматривается только на первую очередь строительства.
Основными (преимуществами закрытой (подземной) системы отвода поверхностных вод являются следующие: наличие на поверхности земли лишь решеток дождеприемников; хорошие условия для движения транспорта и пешеходов - смываемые с поверхности загрязнения сразу же изолируются в подземных трубопроводах; независимость от уровня грунтовых вод; благоприятные условия для присоединения внутренних водостоков; возможность отвода поверхностных вод при плоском рельефе и из пониженных мест; небольшая стоимость эксплуатации; отсутствие затруднений в эксплуатации "В весенний период; отсутствие необходимости в ежегодных ремонтах; возможность использования для отведения чистых, не требующих очистки производственных стоков.
Загрузка...