Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Московский Государственный Строительный Университет
Институт Жилищно-Коммунального Комплекса
Факультет : Городское Строительство и Хозяйство
Курсовая работа
«Защита территории от опасных природных процессов»
Выполнил : Ушанов И.Б
Студент 3 курса ГСХ 3-2
Студенческий шифр: 13-Б-1217
Проверил: Дягтерев Борис Михайлович
Москва 2013 год
Содержание
Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………3
1. Природные условия……………………………………………………………………………………………………………………
1.1. Местоположения
1.2. Климат
1.3. Рельеф
1.4. Гидрология
1.5. Геология
1.6. Почвы и растительность
2. Прогнозы…………………………………………………………………………………………………………………………………
2.1. Гидрограф
2.2. Естественный сток
2.2.1. Поверхностный сток
2.2.2 Подземный сток
2.3. Расчетные схемы
2.4. Затопление
2.5. Подтопление
3. Планировочные решения……………………………………………………………………………………………………………
3.1. Функциональное зонирование
3.2. Структура застройки
3.3. Вертикальная планировка
3.4. Схема дождевой канализации
4. Проектные решения…………………………………………………………………………………………………………………..
4.1. Защита от затопления
4.2. Защита от подтопления
4.3. Расчетные схемы
4.4. Расчетные схемы защитных сооружений
4.5. Плановые схемы
Заключение…………………………………………………………………………………………………………………………………22
Список литературы……………………………………………………………………………………………………………………..23
Введение
При изучении предмета «Защита территории от опасных природных процессов» был разработан курсовой проект. Целью данного проекта является :
Приобретение навыков по оценке природных условий территории при градостроительном освоении и застройке, а также научиться прогнозировать их изменения , проектировать системы защитных мероприятий ,правильно рассчитывать их параметры на основе выполняемых расчетов.
Задачи :
Архитектурно-пространственная организация и структура городской застройки должна учитывать природные и техногенные условия территории и результат их взаимодействия, отражаемый в изменениях инженерно-строительных свойств осваиваемой территории.
Поэтому исходной базой для проектирования мероприятий по освоению и защите территорий от опасных природных процессов является определение тенденций изменений природных свойств территории (прогноз ).
1. Природные условия
1.1 Местоположения
Город Y расположен на южной границе Мещёрская низменность, Мещёрская низина, Мещёра, низменная равнина, расположенная между рр. Клязьмой на С., Москвой на Ю.-З., Окой на Ю. и Судогдой и р. Колпь на В., в пределах Московской, Владимирской и Рязанской областей РСФСР. М. н. — зандровая равнина (высота от 80—100 м на Ю. до 120—130 м на С.), созданная деятельностью речных и талых ледниковых вод антропогенового оледенения. Занимает часть Московской синеклизы к Ю. от её оси. Поверхность сложена водно-ледниковыми и речными песками и суглинками, лежащими на перемытой днепровской морене или на коренных породах (известняках и глинах карбона, а в центре М. н. — на юрских глинах и меловых песках), Город имеент 14 микрорайонов.
1.2 Климат
Климатические показатели города Y соответствуют средним показателям северного Подмосковья в целом.
Низменность находится в умеренно континентальном климате с относительно холодной зимой и умеренно тёплым, а иногда и жарким, летом. Среднегодовая температура воздуха составляет +4,3˚ С с колебаниями по годам от +1,7˚ С до +6,5˚ С. Самый холодный месяц — февраль. Средняя температура февраля −11,6˚ С. Зима снежная, неровная, с умеренными морозами. В тёплые зимы температура может подниматься до +3˚ С, в холодные падает до −30˚ С, иногда температура опускается до 40—45˚ ниже нуля. В обычные зимы температура не падает ниже −25…-30˚ С. Снег выпадает в начале ноября, но первые заморозки могут быть и в сентябре. Отрицательные среднемесячные температуры держатся пять месяцев году. Толщина снежного покрова доходит до 80 сантиметров. Снег сходит в первой половине апреля. Самый жаркий месяц июль, когда температура воздуха может доходить до +40˚ С. Средняя температура июля +19,8˚ С. Лето тёплое с обильными ливнями и грозами.
Количество выпадающих осадков составляет от 550 мм до 450 мм, убывая с северо-запада на юго-восток равнины. 25—30 % осадков приходится на зимний период.
На протяжении всего года преобладают ветры западных и юго-западных направлений.
Характерной природной особенностью служит наличие ежегодного весеннего половодья, которое оказывает большое влияние на сезонные явления в жизни птиц и других животных. Долины рек бывают покрыты 2-3-метровым слоем воды в течение 30-70 дней. Над водой возвышаются лишь отдельные участки суши, верхушки прибрежных деревьев и кустарников. Половодье вызывает местные перемещения наземных животных, вынуждая их собираться на более возвышенных местах. В это время идет пролёт большинства мигрирующих видов птиц.
1.3 Рельеф
Рельеф плоскоравнинный, с наличием террас и эоловых форм. Климат умеренно континентальный. Средняя температура января — 10—11 °С, июля 18 °С. Годовое количество осадков убывает на Ю.-В. от 550 мм до 450 мм. Речная сеть редкая, долины заболочены. Реки — Бужа, Цна, Поля, Гусь, Пра и др. имеют медленное течение. Много озёр (Шатурские, Спас-Клепиковские) и болот. Почвы главным образом подзолистые. Смешанными лесами покрыто более 50% площади; на песках сосновые боры; по долинам Клязьмы и Оки — луга. Наиболее характерной особенностью природы М. н. является господство полесского типа ландшафтов, среди которых островами разбросаны ландшафты типа ополий с лёссовидными покровными суглинками. Добыча торфа, кварцевых песков. Проводятся работы по осушению и с.-х. освоению заболоченных земель. Мясомолочное животноводство и птицеводство.
1.4 Гидрогеология
В пределах низменности рек мало, в основном они расположены по её границе. Все они принадлежат к бассейнам реки Оки. Наиболее крупные из них — Цна, Пра, Поля, Гусь, Бужа.
Особенностью рек низменности является небольшое количество притоков, медленная скорость течения. Чаще всего реки вытекают из болот и озёр. Источниками питания им служат талые воды и дожди. Отмечается повышение уровня рек весной (до 70 %) и осенью (в меньшей степени), и реки мелеют летом. Во время разливов уровень реки Оки повышается до 10—13 метров, ширина разлива 4 км и более. В Клязьме подъем воды доходит до 6—8 метров, в Поле до 3,5 метров, в Пре до 2,5— 4,8 метров. Половодье начинается 4 — 15 апреля и кончается 28 апреля − 25 мая, продолжается от 20 дней до 1,5 месяца. Реки замерзают в конце ноября, вскрываются в начале апреля. Толщина льда от 30 до 70 сантиметров, некоторые реки промерзают до дна.
1.5 Геология
С геологической точки зрения мещёрская низменность представляет собой моренно-зандровую равнину, то есть равнину, испытавшую на себе воздействие оледенений. Это огромное понижение в междуречье Оки и Клязьмы служило поверхностным стоком для талых вод последних европейских ледников – так называемых флювиогляциальных потоков.
Ледник дважды покрывал мещёрскую низменность (Днепровское и Московское оледенения). Днепровские мореные отложения представлены суглинком валунным, реже супесью, глиной. Также имеются днепровские и днепровско-московские водно-ледниковые отложения, состоящие из песков с прослоями глин. На самом западе Мещеры, ближе к Москве, а также к югу от Егорьевска сохранилось несколько неразмытых моренных холмов, остальная часть низменности очень плоская. Наибольшее воздействие на окружающий рельеф оказали два последних европейских оледенения – Московское и Валдайское. Во времена этих оледенений со Скандинавии на Восточную Европу надвигались огромные подвижные ледники. Вместе со льдом ледники несли с собой множество горных пород – от огромных кусков скал до мелкого песка и глины. При Московском оледенении, происходившем 220 – 140 тысяч лет назад, южная граница льдов достигала современной долины Оки. Когда эти льды начали таять, то все принесенные ими твердые материалы оказались на освободившейся ото льда земле. За время своего «путешествия» они потеряли острые грани, «обкатались», округлились и превратились в различные по размерам валуны и гальку. Эти валуны и гальку, оставшиеся от ледника, и называют мореной. За прошедшие с тех пор тысячи лет большинство ледниковых валунов погрузилось в землю и сокрылось от наших глаз. Однако при распахивании или раскопках земли их легко обнаружить. Следующий и последний Валдайский ледник дошел только до нынешней Тверской области, где и прошла южная граница его морены. Это случилось примерно 17 – 16 тысяч лет назад. При начавшемся затем потеплении и таянии ледника огромные массы воды увлекали с собой множество песка и глины, и эти мутные потоки уносились на очень далекие расстояния. В конце-концов в понижениях рельефа талые воды замедлялись и тогда происходило осаждение принесенных ими песков и глин. Возникали мощные песчаные слои или зандры (от немецкого слова «Sand», означающего «песок»). Таким образом, моренно-зандровая равнина образована валунами Московского и песками Валдайского оледенений. Во многих местах верхний слой образован уже более поздними речными отложениями.
1.6 Почва и растительность
Мещёра была некогда частью единого лесного массива, который протягивался от муромских лесов до Польши. В дальнейшем в результате уничтожения леса, расширения пахотных земель, пожарищ площади лесных массивов значительно сократились.
Смешанными лесами покрыто более 50 % площади низменности, по долинам крупных рек — луга. На песках расположены сосновые боры, по низменным местам — дубовые леса, на вырубках и гарях растут береза и осина, на водоразделах — ель. Встречаются ольха, рябина. Сосновые боры в Мещёре бывают двух типов: с подстилкой из лишайника и с подстилкой из брусники и черники. В лесах и лугах много земляники, голубики, малины, клюквы, калины, крушины, шиповника, облепихи, чёрной смородины, грибов (дубовики, рыжики, подосиновики, подберёзовики, лисички,сыроежки, маслята, моховики, луговые шампиньоны и др.), много орешника.
По долинам крупных рек — луга, которые славятся своим разнотравьем.
В лесах низменности водится много зверей. В лесу можно встретить глухарей, оленей, лосей, медведей. Водятся волки, рыси, горностаи, По пойменным Мещёрским озёрам и старицам обитаютвыхухоль, бобры. В лесу и пойме встречаются ужи, ящерицы, веретеницы, медянки, гадюки. Много дичи: уток, чирков, бекасов, дупелей.
Реки и озёра богаты рыбой. В этом озёрном и речном крае насчитывается около 30 видов рыб, таких как язь, лещ, плотва, карась, окунь, судак, стерлядь, сом, щука, ёрш.
На Мещёрской низменности в Рязанской области расположен знаменитый Окский заповедник, в котором обитает 225 видов птиц, 6 видов пресмыкающихся, 10 видов земноводных, около 39 видов рыб, 49 видов млекопитающих. В заповеднике занимаются разведением зубров и журавлей.
2. Прогнозы
2.1 Гидрограф
Гидрограф – это график изменения во времени расходов воды в реке за год или часть года. Строится на основании данных о ежедневных расходах воды в месте наблюдения за речным стоком. На оси ординат откладывается величина расхода воды ,на оси абсцисс – отрезок времени .
В моем курсовом проекте гидрограф представляет собой половодье со временем 30 суток . Также указано на графике МГ-28 , ГВВ – 35 и берег реки 30 .
2.2 Естественный сток
2.2.1. Поверхностный сток
Наиболее важным является воздействие на территорию стока рек и инфильтрации поверхностных вод. Эти воздействия обуславливают затопление и подтопление территории. На моем плане города в связи с рельефом местности не было стока воды. Это привело к затоплению данных участков местности. Для обеспечения стока во многих районах города пришлось делать подсыпку .
Пример расчета :
При проектировании дождевой канализации в расчет берут дождевые воды, дающие наибольште расходы стока, т. е. для расчетов принимают средние интенсивности дождя за периоды различной длительности.
Для организации поверхностного водоотвода со всей территории города используют открытую или закрытую водосточные системы города .
1.Открытая сеть – система лотков и кюветов, входящих в поперечный профиль улиц, дополненная другими водоотводными, искусственными и естественными элементами.
2.Закрытая – включает подводящие элементы ,подземную сеть труб, дождевые и смотровые колодцы ,а также узлы специального назначения.
3.Смешанная сеть имеет элементы и открытой и закрытой сети.
В своей работе я использовал закрытую дождевую сеть (дожде приемные и смотровые колодцы ,ливневой коллектор ,быстротоки , водобойные колодцы ) . 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 .
Она осуществляет сбор поверхностных вод с кровель зданий (при помощи водоприемных воронок) и дорожных или газонных покрытий (при помощи водоприемных лотков). Минимальная глубина заложения коллекторов принимается ниже глубины промерзания грунта. Если же по каким-то причинам это невозможно, в качестве укрывающего теплоизолирующего слоя используется утеплитель (пенополистирол), что позволяет сократить глубину траншей до 70 см от поверхности земли.
Диаметр используемых труб, или асбестоцементных, зависит от расчетного количества ливневых вод.
Дно траншей, оборудуемых для прокладки труб, уплотняется. Если основание траншей представлено пучинистыми грунтами, необходимо создать песчаную подушку и лишь после этого монтировать коллекторы. Во избежание последующего проседания грунта в траншеях, обратная засыпка производится с послойным тромбованием.
Как и дренаж, ливневая канализация проектируется с нормативными уклонами, образуемыми дном траншей, и выводится либо в придорожные канавы, либо в водоемы, либо (при соответствующем уровне грунтовых вод) в водопоглощающие колодцы. Учитывая вышесказанное, возможно объединить направления головных дренажных коллекторов и коллекторов ливневой канализации в единую систему для сокращения трудозатрат при производстве работ и более рационального использования подземного и надземного пространства участка. Однако не стоит выводить воды ливневой канализации непосредственно в дрены, т. к. это приведет к насыщению почвы влагой из-за чрезмерной нагрузки на дренажную систему.
Система водоотвода применена общесплавная – вода поступает в ОС , а затем сброс в реку.
2.2.2. Подземный сток
Подземные воды — воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и парообразном состоянии. Подземные воды являются частью водных ресурсов. В областях существования подземных вод температура колеблется от -93 до 1200°С, давление — от нескольких до 3000 МПа. В зависимости от характера пустот водовмещающих пород подземные воды делятся на: поровые — впесках, галечниках и других обломочных породах; трещинные (жильные) — в скальных породах (гранитах, песчаниках); карстовые (трещинно-карстовые) — в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.).
Подземные воды, перемещающиеся под влиянием силы тяжести, называются гравитационными или свободными водами, в отличие от связанных вод (гигроскопические, плёночные, капиллярные и кристаллизационные воды). Слои горных пород, насыщенные гравитационной водой, образуют водоносные горизонты, или пласты, составляющие водоносные комплексы, горные породы которых обладают различной степенью влагоемкости, водопроницаемости и водоотдачи.
Подземный сток — движение гравитационных подземных вод в зоне полного насыщения горных пород. Подземный сток является частью общего круговорота воды на Земле и элементом общего водного баланса суши, водоёма, а также водоносного горизонта, комплекса, гидрогеологической структуры (ее части или совокупности).
Основной количественной характеристикой подземного стока является величина расхода подземных вод (м3/с, л/с, км3/год). В практике гидрогеологических и гидрологических исследований часто определяют следующие показатели подземных стоков: модуль подземного стока (л/с•км2) — расход с единицы площади водоносного горизонта, комплекса, бассейна подземных вод, в пределах которого этот расход формируется; коэффициент подземного стока (%) — отношение величины подземного стока к количеству выпадающих атмосферных осадков (часто характеризует долю осадков, идущую на питание подземных вод); коэффициент подземного питания рек (%) — отношение дренируемого рекой подземного стока к общему речному стоку.
Подземный сток — основной показатель соотношения подземных и поверхностных водных ресурсов, характеризующий естественную производительность водоносного горизонта или комплекса. Для районов, где отсутствует значительное испарение с уровня подземных вод, величина подземного стока определяет естественные ресурсы подземных вод регионов и месторождений. В CCCP модуль подземного стока изменяется от менее 0,1 л/с•км2 на равнинах Средней Азии до 20 л/с• км2 на Кавказе. Данные о подземном стоке широко используются при оценках эксплуатационных запасов и планировании рационального отбора подземных вод, при определении и прогнозе водопритоков (в шахты, карьеры и другие горные выработки), устойчивости горных выработок и др.
2.3. Расчетные схемы
Для реальных водоносных пластов на геологических разрезах или в таблицах ,предлагаемых к ним даются характеристики фильтрационных свойств, выражаемых коэффициентами фильтрации для каждой литолической .
В данном случае по фильтрационным свойствам реальные пласты отличаются друг от друга менее,
чем в 20 раз ,поэтому они приводятся к однослойному с коэффициентом фильтрации по формуле :
K= k1m1+k2m2+……knmn /m1+m2+……mn
2.4. Затопление
Затопление - искусственный подъем воды в реке, когда последняя выходит из берегов и затопляет окружающую местность и таким образом настолько уширяет водную преграду, что требуются специальные переправочные средства для ее преодоления. Затопление бывает пассивное и активное. Пассивное затопление заключается только в уширении водной преграды. Активное затопление состоит во внезапном пуске из водохранилища большой массы воды, своим потоком сносящей мосты и смывающей все находящееся на берегу.
Активное за топление более всего соответствует наводнению. Как фортификационные средства оба вида Затопления применялись еще в древние времена.
Для защиты от затопления различные методы , включающие в себя комплекс инженерных мероприятий .
Различают временные постоянные затопления :
Для выделения зон затопления при разливах рек (паводков, половодий ) достаточно установить характерный горизонт высоких вод ГГВ на реке. Для этого можно воспользоваться формулой Н.Н. Веригина.
Границы зон затопления проводятся по горизонтали поверхности территории, вод соответствующей отметке горизонта высоких вод ,установленной по рейке водопоста.
2.5 Подтопление
Подтопление - подъем уровня грунтовых вод , вызванный повышением горизонта вод в реках, водохранилищах; затопление водой участка дороги, транспортных тоннелей, части территорий от: атмосферных осадков; снеготаяния; некачественно уложенного асфальтобетонного покрытия дорог, тротуаров, сброса или утечки воды из инженерных систем и коммуникаций; неисправности либо нарушения правил обслуживания водоприемных устройств и сооружений поверхностного водоотвода, препятствующее движению пешеходов, автотранспорта, городского пассажирского транспорта. Подтопленной считается территория площадью свыше 2 кв. м и глубиной более 3 см.
Подтопление — повышение уровня грунтовых вод , нарушающее нормальное использование территории , строительство и эксплуатацию расположенных на ней объектов.
При данном явлении наблюдается заболачивание почвы, а также снижение продуктивности лугов, полей и лесов. Ухудшается санитарная обстановка местности, происходит разрушения здания. К подтопленным относят территории, где уровень грунтовых вод поднялся на глубину , которая недопустима для её хозяйственного использования: для лугов на 0,6—0,9 м; пашни — 0,8—1,4 м; садов — 1,2—1,8 м; мелких населённых пунктов — 1,5—2 м; городов — 3—4 м.
Наиболее распространенная причина подтопления сельскохозяйственных угодий — создание на равнинных реках крупных водохранилищ для гидроэнергетики. Вследствие подъема воды, вызванного плотиной, река не только теряет дренирующее воздействие на грунтовые воды прилегающих к ней территорий, но и становится источником их питания. В результате уровни грунтовых вод поднимаются, происходит подтопление земель.
Для защиты территорий от подтопления применяют горизонтальный, вертикальный и комбинированный дренаж, который для перехвата фильтрационных вод располагают вдоль берега водохранилища.
Необходимым элементом осушительной сети являются береговые ловчие дрены. Их располагают на расстоянии 200…400 м от уреза воды в водохранилище в супесях и легких суглинках и 400…500 м в песках. В тяжелых грунтах при отсутствии проницаемых прослоек дренаж обычно не требуется.
Дрены укладывают на глубину до 2,5…4 м так, чтобы их глубина превышала как минимум на 0,5 м норму осушения. Минимальный диаметр береговых дрен из гончарных труб 75 мм. Иногда вместо них устраивают глубокие ловчие каналы.
Береговые дрены и ловчие каналы иногда выводят в нижний бьеф водохранилища, обеспечивая самотечный отвод воды. Чаще же для этих целей приходится сооружать насосные станции, то есть использовать так называемое машинное осушение.
3. Планировочные решения
3.1 Функциональное зонирование
В своем проекте я применил линейную планировочную структуру.
1. Жилая зона – для размещения жилищного фонда , общественных зданий ,мест общего пользования. Жилая застройка составляет около 70 % жилой зоны , на остальную долю жилой зоны приходят центры обслуживания ,скверы ,парки.
2. Общественный центр –включает в себя зоны : административно – общественных учреждений ,отдыха ,торговых площадей и др.
3.Производственная зона – размещает промышленные деревообрабатывающие предприятия.
4.Санитарно- защитная зона – служит для очищения и оберегает от различных загрязнений как ландшафтной зоны, так и жилой. Ее ширина устанавливается в зависимости от класса вредности ,размещаемой в городе промышленности . В моей работе ширина санитарной зоны составляет 900 метров.
3.2. Структура застройки
Город Х имеет компактную пространственную схему. Кварталы расположены равномерно и разделяются параллельными и перпендикулярными дорогами. Благодаря такой структуре дорог центр города не сильно загружается и уменьшает количество пробок.
Жилая зона соединяется с промышленной зоной с помощью дорожной магистрали общего пользования. Город в целом имеет линейную связь.
3.3. Вертикальная планировка
Город разбит на три района по 6 микрорайонов и 1 из 2 микрорайонов. Центры районов расположены вдоль дороги районного значения , а центры микрорайонов размещаются к дорогам городского значения.
Промышленная зона ,в свою очередь , разбита на две части по своему функционированию. Соединяется с селитебной зоной по дорожной магистрали, длина которого в целом не более 1,5 км.
Расположение зон зависит также от направления ветра. В нашем случае ветер северо-западный ,исходя из чего я расположил промышленную зону так, чтобы вредные вещества и загрязнения не передавались в селитебную зону.
Ландшафтно- рекреационная зона окружает город в целом. Данный пояс выполняет как защитную так и культурно-развлекательную функции.
3.4 Схема дождевой канализации
При производстве и приемке работ по строительству дождевой канализации должны соблюдаться требования глав СНиП III-1.-76 по организации строительного производства и СНиП по технике безопасности в строительстве , соответствующих государственных стандартов, правил пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ и других нормативных документов., утвержденных или согласованных Госстроем СССР, а также требования настоящих указаний.
Общие требования к организации и технологии строительства дождевой канализации сводятся к индустриализации путем применения сборных конструкций и их заводского изготовления, выполнению работ в кратчайшие сроки, комплексной механизации их производства.
Строительство дождевой канализации ведут открытым или закрытым способом работ.
Открытый способ заключается в отрытии траншей и котлованов, прокладке водостоков со всеми сооружениями на них и последующей засыпке траншей.
Закрытый бестраншейный способ заключается в отрытии шахт и прокладке между ними водостоков с помощью прокола, продавливания, горизонтального бурения или щитовой проходки.
Строительство дождевой канализации осуществляют одновременно и комплексно с прокладкой других инженерных коммуникаций и строительством дорог.
Строительство дождевой канализации осуществляет специализированная строительная организация с соблюдением общих требований к организации и. технологии строительных работ.
Строительство дождевой канализации должно вестись в соответствии с утвержденным проектом производства работ (ППР).
Принятая система канализования и тип водоотвода определяют необходимый набор конструкций и их разновидности.
Закрытая система водоотвода включает следующие элементы: лотки проезжей части городских улиц и дорог ; дождеприемные колодцы (дождеприемники), в которые поступает вода из лотков; подземные соединительные трубы от дождеприемников до водоотводов (ветки); закрытую сеть уличных трубопроводов - водостоков и коллекторов; смотровые колодцы и специальные устройства на сети (камеры различного назначения, пересечения с подземными коммуникациями, быстротоки, оголовки, водовыпуски и т.п.); очистные сооружения.
Примечание. Коллектором называется водосток, имеющий внутренний диаметр более 1000 мм.
Открытая система водоотвода включает следующие элементы: лотки проезжей части городских улиц и дорог, искусственные лотки, кюветы и водосточные камеры, открытые русла ручьев и малых речек; мостики или трубы в местах пересечения кюветов и канав с улицами и въездами в кварталы; специальные устройства (выпуски в водоемы, быстротоки и т.п.).
Смешанный тип водоотвода состоит из элементов закрытой и открытой сети.
Основным материалом конструкций на сети дождевой канализации является железобетон.
Для колодцев и камер допускается применение бетонных и армобетонных конструкций.
Конструкции на сети дождевой канализации, как правило, должны быть типовыми из объемных или укрупненных сборных железобетонных элементов. Применение монолитных конструкций, как правило, индивидуальных по своим конструктивным решениям (камеры сложной конфигурации, перепадные камеры на коллекторах, отдельные случаи пересечения с подземными коммуникациями и т.п.), должно быть особо мотивировано.
При строительстве трубопроводов дождевой канализации в условиях агрессивных грунтовых вод выбор материала и способы защиты конструкций (специальные цементы, применение склеенной изоляции, заполнение пазух глинистым грунтом и т.п.) решаются проектом в каждом отдельном случае.
При агрессивности воды, протекающей по трубопроводу, предусматривают изготовление конструкций (в первую очередь труб) с применением специальных цементов и добавок. Агрессивность производственных стоков не должна превышать ПЛК (предельно допустимые концентрации).
Расчет и проектирование конструкций дождевой канализации производят по СНиП II-Д.7-62* «Мосты и трубы. Нормы проектирования», СН 200-62 «Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» и СН 365-67 «Указания по проектированию железобетонных и бетонных конструкций железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб».
При открытом способе производства работ нагрузки, действующие на сооружения и основания, и их сочетания принимают по соответствующим разделам СН 200-62.
Для предварительных расчетов конструкций дождевой канализации принимают объемный вес:
для сухого грунта g = 1.8 т/м3, j = 30°;
для грунта, насыщенного водой, g = 2 т/м3, j = 25°.
Трубы :
Для водосточных трубопроводов применяют следующие разновидности труб:
При самотечно-безнапорных сетях - железобетонные, бетонные, керамические, асбестоцементные;
при напорных - напорные железобетонные, асбестоцементные, чугунные, пластмассовые.
Применение чугунных труб для самотечной сети допускается: на участках быстротоков при скорости движения воды свыше 7 м/с; в исключительных случаях при пересечении с подземными сооружениями (пешеходный переход, сухой коллектор и т.п.).
Применение стальных труб для напорной сети допускается: для переходов под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги; при прокладке трубопроводов по опорам эстакад и в тоннелях; при прокладке в труднодоступных местах строительства, в вечномерзлых, просадочных, набухающих и заторфованных грунтах, на подрабатываемых территориях и в карстовых районах.
Примечание. Стальные трубопроводы покрывают снаружи антикоррозионной изоляцией. Степень изоляции и ее состав зависят от грунтовых условий. На участках возможной электрокоррозии предусматривают специальную защиту трубопроводов. Возможно применение и пластмассовых труб.
Для железобетонных и асбестоцементных трубопроводов допускается применение металлических фасонных частей.
Выбор материала и класса прочности труб для водосточных сетей принимают на основании статистического расчета с учетом агрессивности грунтовой воды, а также условий работы трубопроводов.
Асбестоцементные трубы для безнапорных трубопроводов диаметром 100-600 мм выпускаются промышленностью по ГОСТ 1839-80 «Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов. Технические условия». Они имеют гладкую внутреннюю поверхность, обладают достаточной прочностью, высокой долговечностью.
Бетонные трубы для безнапорных трубопроводов диаметром 100-1000 мм выпускаются промышленностью по ГОСТ 20054-82.
Бетонные трубы применяют при строительстве водостоков внутриквартальной и уличной безнапорной сети диаметром от 300 до 1000 мм включительно. Глубина их заложения должна соответствовать прочностной характеристике данного диаметра.
Железобетонные трубы для безнапорных трубопроводов диаметром 400-4000 мм могут быть круглого или прямоугольного сечения. Они выпускаются промышленностью по ГОСТ 6482.1-79 «Трубы железобетонные безнапорные. Конструкция и размеры».
Круглые железобетонные трубы наиболее широко применяют при строительстве дождевой канализации: диаметром 400 мм - для водосточных веток; 500-1600 мм - для продольных водостоков и коллекторов; более 1600 мм - для водоотводящих коллекторов и заключения речек и ручьев в трубы.
Траншейная прокладка трубопровода из круглых труб нормальной прочности допускается на глубину (над верхом трубопровода) до 3-4 м, а усиленных до 5-6 м ; труб с плоский подошвой нормальной прочности до 4-6 м, а усиленных - до 6-8 м с учетом степени уплотнения грунта, размеров временной нагрузки на поверхности земли и типа основания.
Прямоугольные железобетонные трубы сборной конструкции замкнутого сечения, выполняемые по типовому проекту серия 3.501-104 «Унифицированные сборные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог общей сети и промышленных предприятий» инв. № 1072 раздел II, выпускаются звеньями длиной 1000 мм.
Коллекторы прямоугольного сечения могут быть выполнены: из прямоугольных объемных неразрезных блоков; из прямоугольных железобетонных элементов сборной блочной конструкции; из конструкции отдельных железобетонных блоков со шпунтовыми стенками; из монолитного бетона. Сборный коллектор из железобетонных элементов состоит из стеновых блоков, плиты перекрытия, плиты днища и углов омоноличивания. Строительство прямоугольных коллекторов осуществляют в виде сборной конструкции, состоящей из двух швеллерообразных блоков или из одного блока, перекрытого плитой. Конструкцию коллектора со стенками из железобетонного шпунта и плоским перекрытием применяют при строительстве в особо стесненных условиях. Для устранения не плотности примыкания шпунта применяют железобетонную рубашку или торкрет по сетке. Коллекторы монолитной конструкции применяют редко, их устройство целесообразно на криволинейных участках и при малых объемах работ.
4. Проектные решения
4.1 Защита от затопления
Защиту территорий от затопления обычно предусматривают в сочетании с другими общими и специальными мероприятиями инженерной подготовки. Известно четыре основных метода защиты:
Первый – это устройство дамбы обвалования ,которые трассируют вдоль водоема , отделяя от него защищаемую территорию.
Второй - подсыпка затопляемой площади до отметки ,превышающей расчетный уровень высоких вод в реке.
Третий - заключается в повышении пропускной способности источника затопления. Это дает возможность транспортировать максимальные расходы при менее высоких уровнях.
Четвертый метод – основан на регулировании стока воды. Расходы главного русла реки уменьшают, устраивая разгрузочные каналы, создавая резервные водохранилища или объединяя те и другие.
Так как в моем проекте город находится рядом с рекой, он часто подвергается затоплению. Самая эффективная защита в данном случае – дамба обвалования.
Проектирование дамбы обвалования включает :
- определение трассы дамбы;
- расчет превышения гребня дамбы над горизонтом высоких вод и высоты дамбы ;
-определение ширины дамбы, области фильтрации через нее и положения депрессионной кривой;
-графическое построение профиля дамбы ;
-определение расхода к придамбовому дренажу ;
Проект включает топографический план в масштабе 1 : 2000 с нанесением трассы дамбы и чертежей конструкций дамбы, на которых вычерчиваются ее профиль и конструктивные элементы:
тело дамбы ,экран, зуб ,дренаж.
4.2. Защита от подтопления
Отрицательное действие подземных вод: подтопление территорий, ухудшение физико-механических свойств грунта, эрозия почв, рост оврагов, вызывают заболоченность территорий, затопление подвалов зданий. Подвержены до 70% территорий РФ.
Грунты делятся на : скальные у которых частицы более 2 мм (галька, гравий), песчаные с размером частиц от 0,1 до 2 мм (средние, крупные зернистые пески), глинистые породы с частицами от 0,005 до 0,001 мм (супеси и суглинки).
Свойства грунтов:
1) Водопроницаемость – способность поглощать воду и пропускать через себя. Характеризуется коэффициентом фильтрации, величина которого определяется в м/сут.
Грунты бывают водопроницаемые (кф > 1 м/сут, крупнообломочные, галечные породы), полупроницаемые (кф>1 до 0,001 м/сут, суглинки, супеси и лессовые грунты), практически непроницаемые – водоупоры (кф<0,001 м/сут, глины).
2) Влагоемкость – показывает способность породы вмещать и удерживать определенный объем воды при обеспеченном стекании. Влагоемкие породы – торф, глина, суглинки; слабовлагоемкие – суглинки и лессовые грунты; невлагоемкие – пески, гравий и крупнообломочные породы.
3) Водоотдача – свойство породы отдавать часть воды посредством ее стекания. Чем больше размер зерна тем больше водоотдача.
4) Капиллярность – способность грунтов подтягивать воду по капиллярам от нижележащих слоев к вышележащим. Зависит от размера форм между зернами, чем меньше размер, тем выше капиллярность. Отсутствует при размере зерна более 2 мм.
Подземные воды
1) Верховодки образуются на слабопроницаемых линзах, на небольшой площади, характер ее появления нерегулярный (сильные дожди, таяние снега). Меры защиты: правильное благоустройство территории и организованный поверхностный водоотвод.
2) Подвешенные воды – образуются в результате инфильтрации осадков на участках пород с высокой капиллярностью. Меры защиты те же.
3) Основной горизонт – первый слой от поверхности земли, располагается на водоупоре, распространяется на большой площади и имеет определенные закономерности изменения уровня.
4) Межпластовые воды – воды расположенные между двумя водоупорами, располагаются на значительной глубине, редко подтапливают городские территории. Могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).
При расчете принимается максимальный уровень подземных вод.
Источники питания подземных вод: атмосферные осадки, русловые воды рек и водоемов, подземные воды поступающие с более высоких отметок и результаты деятельности человека.
Норма осушения - наименьшая глубина от планировочной поверхности земли до высшего уровня подземных вод.
|
Характер застройки |
Нормы осушения |
|
Промзона |
до 15 м |
|
Центры |
5 м |
|
Жилая и общественная застройка |
2 м |
|
-«»- с эксплуатируемыми подвальными помещениями |
0,5-1 м от уровня пола подвала |
|
Парковые и зеленые зоны, зоны спортивных объектов |
1 м |
|
Территории под с/х |
0,5-1 м в зависимости от вида культуры |
Методы защиты:
1) благоустройство территории (уклоны, покрытия, озеленение)
2) поверхностный водоотвод
3) дренажи и дренажные системы
4) нормативное уплотнение грунта при засыпке котлованов и траншей
5) закрытые выпуски водостоков с кровли здания
6) водоотводящие открытые лотки
7) устройство отмосток шириной 1 м и уклоном не менее 20 ‰
8) герметичная заделка отверстий в фундаментах на входах и выходах инженерных сетей
9) подсыпка территории
Задание на проектирование инженерной защиты от подтопления в курсовом проекте предусматривает проектирование заградительных и локальных систем дренажа.
Проектирование систем дренажа для защиты от подтопления включает :
- определение планового размещения дренажной сети на территории ;
-выбор типа дренажа ;
-фильтрационный расчет дренажа.
Для определения планового размещения дренажа на защищаемой территории используется “Схема оценки природных условий и опасных процессов “ c выделенными на ней зонами подтопления.
4.3 Расчетные схемы
4.4. Расчетные схемы защитных сооружений
4.5. Плановые схемы.
Заключение
Мероприятия по инженерному освоению и защите территорий от опасных природных процессов проводятся как в период застройки территории, так и в процессе ее эксплуатации.
Разработка курсового проекта дала возможность мне обрести навыки работы с топографическим планшетом ,материалами геологической съемки ,данными анализов грунтов , результатами гидрогеологических, гидрометрических и гидрогеологических наблюдений и овладению знаниями по их обработке к интерпретации, а также методами инженерных расчетов.
Данный курс научил меня связывать технические вопросы инженерной защиты с проблемами управления проектированием , реконструкцией и строительством на основе оценок потребительской ценности территорий , объектов застройки и инженерной инфраструктуры.
Используемая литература
1. Б. М. Дягтерев проф. “Инженерное основание и защита территорий от опасных природных процессов “. Методическое указание.
2.Малоян Г. А. “Основы градостроительства “
3.В.В. Владимиров ; Г. Н. Давидянц и др. “Инженерная подготовка и благоустройство городских территорий”