Инж оборуд. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ. Конспект лекций для студентов очного, дистанционного и заочного обучения по направлению 311100 "городской кадастр"
 Скачать 1.41 Mb.
|
|
Нпр.а-На Нпр.в— Нв а = ———————————; Ь = —————————————; (3) iпр.ул. iпр.ул. где На и Нв - отметки ближайших к перекресткам А и В горизонталей. 22 Построение проектных горизонталей по проездам. Рис. 4 вычисляют смещения горизонтали по линии бордюра у отметки дна лотка (1л), которое возникает за счет поперечного уклона улицы и направлено в сторону, противоположную продольному уклону улицы: iпоп.ул. * Ьул. lл = —————————————; (4) iпрод.ул. находят смещение горизонтали по линии бордюра у отметки верха бордюрного камня. Горизонталь будет иметь смещение в сторону 23 продольного уклона улицы 24 Нб lб = ————————; (5) iпрод.ул. гдеНб – высота бордюрного камня; определяют смещение горизонтали на границе газона и тротуара lг, которое возникает вследствие поперечного уклона газона и направлено в сторону продольного уклона улицы: iпоп.газ. * bгаз. 1г = ————————————————; (6) iпрод.ул. вычисляют смещение проектной горизонтали по красной линии, которое возникает вследствие поперечного уклона тротуара и направлено в сторону продольного уклона улицы: iпоп.тр.* bтр. 1тр = ———————————— (7) iпрод.ул. Соединяя полученные точки, получим проектную горизонталь по одной стороне улицы, газона и тротуара. Остальные горизонтали проводят параллельно построенной на расстоянии d друг от друга через точки, полученные при градуировании по оси улицы. На другой стороне улицы горизонтали пройдут симметрично ее оси. 2.5.Вертикальная планировка перекрестков улиц При проектировании перекрестков стремятся обеспечить удобства для движения транспорта и пешеходов и создать условия для отвода воды по лоткам от перекрестков. Поставленная задача предусматривает плавное сопряжение проектных горизонталей между собой, которое может быть выполнено только путем преобразования поверхностей пересекающихся улиц и решается методом размостки проезжей части, суть которой заключается в переходе от двухскатного профиля к односкатному и наоборот. Размостка (см. рис.5) выполняется смещением гребня проезжей части улицы или изменением поперечного уклона половины проезжей части, а участка размостки определяется в зависимости от продольного уклона улицы по формулам: iпрод.ул.< 20%o L = Ьул * iпоп.ул/0.004 25 (8) iпрод.ул.>20%o L = Ьул * iпоп.ул/0.2*iпрод.ул. 26 Способы размостки проезжей части Рис.5 В зависимости от величины и направления уклонов пересекающихся улиц должны быть соблюдены следующие условия. При пересечении магистральной улицы с второстепенной поперечный профиль первой остается без изменения, а профиль второстепенной сопрягается с уклоном главной. Не допускается устройство поперечных лотков на магистральных улицах и бессточных мест на перекрестках, где не предусмотрено устройство закрытого водостока. При пересечении равноценных улиц, улица с меньшим продольным уклоном подчиняется профилю другой улицы, либо профили обеих улиц трансформируются в односкатные, соответствующие общему уклону пе- рекрестка. В практике планировки перекрестков в зависимости от общего направления продольных уклонов пересекающихся улиц характерны сле- дующие решения: 1) продольные уклоны пересекающихся улиц направлены от перекрестков. В этом случае поверхностные воды отводятся по направлению продольных уклонов проезжей части улицы, то есть в сторону от перекрестков; 27 2) продольный уклон одной улицы направлен к перекрестку, остальных – от перекрестка. Наиболее оптимальным решением является разделение гребня улицы, уклон которой направлен к перекрестку по трем направлениям; 3) при прохождении по тальвегу главной улицы ее профиль остается без изменения, а профили второстепенных улиц преобразуются в односкатные, смещением гребня в сторону высокой отметки и увязкой оси с отметками лотков главной улицы; 28 4) при пересечении улиц одной категории перекресток проектируется в виде односкатной плоскости, которая наклонена в сторону наибольшего уклона; 5) продольные уклоны пересекающихся улиц направлены к перекрестку. Для сбора воды центральная часть перекрестка должна быть приподнята так, чтобы образовались замкнутые понижения на углах перекрестка, где проектируют дождеприемные колодцы. Величина подъема центра перекрестка по отношению к проектной отметке принимается +10 см. Для обеспечения плавного сопряжения горизонталей производят незначительной изменение продольных и поперечных уклонов на участках улиц, примыкающих к перекрестку; 29 6) перекресток располагается на косогоре при пересечении улиц разной категории. Главная улица сохраняет свой поперечный профиль, а верхняя и нижняя части второстепенной улицы сопрягаются в лоток главной путем устройства размостки; 7) примерные решения т-образных перекрестков в проектных горизонталях и расположение дождеприемных решеток при наличии закрытых водостоков; 30 2.6. Планировка внутриквартальной территории и вычисление объемов земляных работа Планировка внутриквартальной территории, ограниченной красными линиями, является продолжением работ по вертикальной планировке проездов. Планировка внутриквартальной территории выполняется методом проектных горизонталей в виде оформляющих плоскостей: односкатной, двухскатной и многоскатной. Максимальное число оформляющих плоскостей равно четырем. Границы оформляющих плоскостей могут располагаться только по внутриквартальным проездам. Для исключения заболачиваемости территории уклон проектного рельефа менее 5% не допускается. Для определения количества оформляющих плоскостей и их уклонов необходимо определить проектные отметки углов квартала, точек перелома продольного профиля улиц по красным линиям, а также, при необходимости, точки пересечения осей внутриквартальных проездов с красными линиями. Отметки этих точек могут быть определены графически и аналитически. 31 Н А = Нпер - dс/2*iпрод— Ьул/2*iпоп + hб + Ьгаз * iпол.газ +Ьт *iпоп.тр (8) Завершающим этапом вертикальной планировки является расчет объемов земляных масс с построением сетки квадратов, в каждом углу которой определяются проектные, фактические, рабочие отметки и линия нулевых работ. Объем земляных масс вычисляется отдельно для каждого квадрата. Если рабочие отметки имеют один знак, то объем определяют по формуле: n Vз.р. = 1/4 * Shi * Sкв. (9) i=1 Для случая, когда квадрат разделен линией нулевых работ на выемки и насыпи, объем земляных работ вычисляется отдельно для каждой фигуры по формуле: Vз.р. = 1/n * Shi * Sфиг. (10) i=1 где n - число рабочих отметок (вершин фигуры), включая точки нулевых работ. 2.7. Вертикальные кривые В СНиП 11-60-75 «Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов» отмечено, что переломы продольного профиля следует сопрягать вертикальными кривыми, радиусы которых следует принимать в 32 зависимости от алгебраической разности уклонов. Резкие переломы продольного профиля на дорогах неудобны для движения автомобилей, так как выпуклые переломы снижают зону ви- димости, при въезде на них ухудшается управление автомобилем; при проезде через вогнутые переломы корпус автомобиля ударяется о рессоры. Для устранения этого неудобства переломы профиля заменяются криволинейными сопряжениями (вертикальными кривыми) возможно большего радиуса для обеспечения плавного перехода от одного уклона к другому (длина вогнутых вертикальных кривых обычно принимается равной 20-25 метров). Необходимость смягчения переломов продольного профиля верти- кальными кривыми определяется величиной алгебраической разности сопрагаемых уклонов: (±i1) – (±i2) Здесь i1 - уклон перед переломом, i2 - уклон после перелома. Восходящие уклоны (подъем) обозначаются знаком (+), нисходящие (спуск) обозначаются знаком (-). Рассмотрим примеры определения алгебраической разности, сопрягаемых уклонов для выпуклых и вогнутых кривых: - выпуклые кривые; i1≥< +i1-(-i2) = i1 + i2 -i1-(-i2) = -i1 + i2 = i2 – i1 +i1-(-i2) = i1 - i2 33 - вогнутые кривые; -i1-(+i2) = -i1 - i2 = - (i1 + i2) -i1-(-i2) = - (i1 - i2) +i1-(+i2) = - (i2 – i1) При определении алгебраической разности сопрягаемых уклонов уклоны встречных направлений суммируют, а одного направления вычитают один из другого. 34 Элементы сопрягающей вертикальной круговой кривой Рис. 6 i1 и i2 - уклоны сопрягаемых участков продольного профиля дороги; R – радиус вертикальной кривой, смягчающей перелом продольного профиля; a - угол между сопрягаемыми участками продольного профиля (угол перелома), равныйагсtg(i1-i2); к - вертикальная круговая кривая, протяжѐнность которой равна: к = a/180° * R; Кн ,Kk - точки начала и конца вертикальной кривой; Т - протяженность участков продольного профиля от точек начала и конца кривой до точки перелома профиля, линия тангенса, величина которой определяется по формуле: Т = R * tga/2; Б - расстояние, условно называемое биссектрисой, от вершины угла перелома на профиле до точки на середине вертикальной круговой кривой, лежащей на биссектрисе угла a, определяемое по формуле: Б = R(sес a/2 -1); х, у - прямоугольные координаты, определяющие искомые точки на линии тангенса и соответствующие им точки на кривой; х - абсцисса, расстояние от начала или конца кривой до заданной точки на линии тангенса; У - ордината, расстояние между заданной точкой на линии тангенса и соответствующей точкой на кривой, которая лежит на перпендикуляре, восстановленном из заданной точки на линии тангенса. Величина 35 ординаты определяется в зависимости от величины абсциссы: у = х 2 /2R Вертикальные кривые повышают устойчивость движущегося автомобиля на переломах продольного профиля дороги. Для повышения устойчивости автомобиля при движении по горизонтальным кривым малого радиуса устраивают вираж - односкатный поперечный профиль проезжей дороги с уклоном, направленным в сторону центра кривой. Поперечный уклон проезжей части на виражах назначается в пределах от 2 до 6%, в зависимости от радиуса кривой и проектной скорости движения. Переход от двухскатного профиля к односкатному и обратно осуществляется постепенно. 2.8. Определение элементов поперечного профиля земляного полотна В проектной практике часто приходится определять величину отдельных элементов поперечного профиля земляного полотна, например, длину откоса насыпи или выемки для подсчета объема работ по креплению откоса, заложение откоса насыпи или бровки откоса выемки, площадь поперечного сечения насыпи или выемки при подсчете объемов земляных работ и т.п. Вычисление значений этих элементов представляет определенную сложность, особенно при проектировании земляного полотна в условиях косогорности (см.рис.7). Обычно при подсчете, например, какого-нибудь сложного сечения его разбивают на ряд простых геометрических фигур, подсчитывают площадь каждой и затем суммируют вычисленные значения. Для определения элементов поперечного профиля земляного полотна составлены специальные таблицы по формулам, приведенным на рис.8. Элементы поперечного сечения земляного полотна 36 Риc. 7 Н - рабочая отметка по оси дороги; h 1 и h 2 - высота насыпи у бровки откоса и глубина выемки у основания откоса по направлению уклона косогора от оси земляного полотна и против уклона; l 1 и l 2 - длина откоса; B ’ 1 и B ’ 2 - заложение откоса; d - ширина верха насыпи и основания выемки; i - уклон косогора; 1:m - крутизна откоса (отношение высоты к заложению 1:1, 1:1.25, 1:1.50, 1:1.75, 1:20, 1:2.25, 1:2.50, 1:2.75, 1:3, 1:3.25, 1:3.50) Схема определения элементов земляного полотна Рис.8 c = β – α; a = C * sin A/sin C = c * sin(90º+α)/sin(β–α); при с = 1 а = sin(90º+α)/sin(β–α); b ' 1 = a * cos(c+α) = a*cosβ = sin(90º+α)/sin(β–α)*cosβ; с = H + 0.5 * d * i; в треугольнике А 1 В 1 С 1 : А 1 = 90º - α; В 1 = 90º - β; С 1 = β + α; а 1 = с 1 * sinA 1 /sinC 1 = c 1 * sin(90º-α)/sin(β+α); при с 1 = 1 а 1 = sin(90º-α)/sin(β+α); b ' 2 = a 1 * cos(c 1 –α) = a 1 * cosβ = sin(90º-α) * cosβ/sin(β+α); с 1 = H – 0.5 * d * i. 37 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ТЕРРИТОРИЙ, ТРЕБУЮЩИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ ИХ ОСВОЕНИЯ 3.1. Береговые территории Для проектирования городов, расположенных по берегам рек, необходимы следующие сведения о гидрологическом режиме реки: - расходы воды (количество воды, протекающей через живое сечение реки, в м 3 /сек) - максимальный, минимальный и средний многолетний; - колебание горизонта воды по многолетним данным; - паводковый режим (в том числе катастрофический горизонт); - ледовый режим (даты ледостава и ледохода); - химический состав воды и ее загрязненность. Важнейшими гидрологическими условиями, которые должны быть учтены при планировке территории, расположенной по берегам реки являются: - возможность затопления береговой полосы паводками; - деформация русла реки в пределах города; - мелководье (создающее неблагоприятные санитарные условия для города). В каждом случае требуется определить поперечный профиль (живое сечение) реки путем промера глубины в ряде точек, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии. Знание горизонтов воды необходимо не только для правильного решения вопросов планировки прибрежных территорий, но и для определения способов укрепления набережных и возможности строительства сооружений на них. Для характеристики гидрологического режима реки строится ее продольный профиль в пределах города с нанесенными на нем кривыми свободной поверхности воды, соответствующие различным расходам. В планировочной практике часто требуется определить речной бассейн, т.е. площадь, с которой стекают в реку поверхностные воды (дождевые и талые). Количество воды, протекающей за определенный промежуток времени через определенное сечение реки, называется стоком за этот промежуток времени (средний, многолетний, годовой, месячный). 38 Для проектирования набережных, расположенных по берегу моря, необходимо иметь следующие данные: - уровень моря по многолетним данным; - максимальную высоту волны; - течение у берегов; - характер дна у берега и прибрежных пляжей; - сведения об аккумулятивной или разрушающей деятельности волноприбоя; - химический состав морской воды. Благоустройство береговых территорий является одним из основных градостроительных мероприятий, которое часто бывает связано с улучшением естественно сложившихся условий реки. Улучшение естественных условий реки достигается выпрямлением русла и углублением дна реки, регулированием поверхностного стока и шлюзованием. При наличии на городской территории «меандр» (сильно выраженных излучин реки) с обычным в этом случае пролеганием русла по широкой заболоченной долине, а также стариц (отдельных небольших озер, постепенно превращающихся в болота) для решения вопроса об использовании береговых полос целесообразным является обвалование затопляемых территорий (см. рис.9). Схема ограждающего вала Рис. 9 За расчетный горизонт воды принимается горизонт паводка повторяемостью 1 раз в 100 лет. Для приморских городских территорий колебания горизонта воды в море, действие волн и течения могут вызвать временное затопление и деформацию берегов. Приливы и отливы происходят не только по берегам морей, но и в устьях втекающих в море рек, вызывая в них обратное течение. При ветрах, дующих в определенном направлении, прибой может вызвать значительную деформацию берега, подмывая крутые и размывая пологие берега. 39 Для защиты берега моря от размыва его прибоем применяют главным образом следующие сооружения: - набережные; - волноотбойные стенки; - буны; - волноломы. Благоустройство небольших открытых русел (протоков) городских территорий может осуществляться путем: - сохранения естественного русла правильной формы с устройством мостов или труб в местах пересечения русла с улицами; - заключением протоков в трубы на части их длины или на всей длине в пределах городской территории. 3.2. Овраги В планировочной практике очень часто возникают вопросы, связанные с использованием и благоустройством оврагов. Овраги представляют собой глубокие рытвины, впадающие в суходолы или русла постоянных водотоков (ручьев и рек). Встречаются целые системы небольших оврагов, последовательно присоединяющиеся как ветки к главному, более глубокому оврагу, который в свою очередь впадает в русло постоянного водотока. Значительное влияние на образование оврагов оказывают климатические условия; в частности, холодные продолжительные зимы с глубоким промерзанием грунта и с накоплением снежного покрова большой толщины нередко бывают причиной образования трещин в грунтах и их разрушения. Развитие оврагов прекращается в том случае, если его дно и откосы начинают покрываться растительностью. Такие затухающие овраги называются балками. Наличие в городе оврагов приводит: - к утрате городом участков для застройки; - к расчленению городской территории, что затрудняет связь между отдельными районами города; - к нежелательному для зеленых насаждений поверхностному обсыханию почвы в окружающей овраг зоне и понижению уровня грунтовых вод. При планировке городов следует различать овраги: действующие, затухающие и засыпанные. Действующие овраги наиболее опасны, так как их быстрое развитие может служить причиной повреждения зданий и подземных сетей. |