Способы отвода поверхностных вод. Бюджетные системы дренажа участка и ливневой канализации от пользователей портала. Цены на геотекстиль

Вода является одной из самых частых причин повреждения земляных сооружений. Кроме того если в котлован или выемку попадает большое количество воды, то сильно затрудняется их разработка. Поэтому отвод воды должен, как правило, производится до приступа к производству земляных работ.

Отвод поверхностных вод

Отвод поверхностных вод может осуществляться следующими способами:

1. устройством с нагорной стороны у выемок и насыпей нагорных канав, собирающих воду, текущую по склону (рис 5б);
2. устройством кюветов в выемках, отводящих вод, выпадающую на полотно и откосы выемки (рис. 5б);
3. устройством у насыпей правильно разбитых резервов (рис. 5а) и правильно устроенных кавальеров у выемки (рис. 5б);
4. правильным устройством планировки полосы земли между насыпью и резервом или между выемкой и кавальером с уклоном поверхности этой полосы (бермы) в сторону от сооружения;
5. устройством с нагорной стороны валика из земли при копке траншеи;
6. укреплением откосов насыпей, выемок, плотин и прочих сооружений.

Если земляные работы необходимо вести в заболоченной местности, то до приступа к работам необходимо произвести ряд работ по осушению участка, иногда с целой системой (сетью) осушительных канав, собирающих воду из болота и отводящих ее в ближайшую реку, ручей, озеро и. т. д.

Отвод грунтовых вод

Грунтовые воды могут залегать на различной глубине.

При неглубоких грунтовых водах и малой толщине их слоя они могут отводиться от сооружения открытыми канавами, собирающими воду.

Иногда грунтовые воды залегают глубоко, и слой их имеет большую толщину. Тогда прибегают к устройству дренажей.

Дренажем называется узкая закрытая канава, заполненная хорошо пропускающими воду материалами. На дно этих канав укладывают трубы, собирающие грунтовую воду или крупный щебенистый хорошо проводящий воду материал.

Назначение дренажей бывает различное:

1. Отвод воды совместно с открытой канавой (подкюветные дренажи); в этом случае канаве придается минимальное сечение, а дренаж устраивается под дном канавы. Дренажные трубы могут быть деревянные, пластиковые, стальные, каменные, бетонные или гончарные (рис. 35). Для того чтобы дренаж не засорялся через колодцы, последние закрываются сверху решетками.
2. Понижение уровня грунтовых вод. Это понижение происходит сильнее всего около дренажа; по мере удаления от дренажа уровень опять повышается (рис.36). Для того, чтобы осушить значительную площадь, необходимо располагать дренажами в несколько линий на определенном расстоянии друг от друга в плане.

Каждый дренаж должен иметь продольный уклон (0,0025-0,015). Необходимо следить, чтобы вода из дренажа имела выход в пониженную точку местности, открытую канаву или в другой более глубокий дренаж. Дренажи устраиваются ниже линии промерзания грунта.

Дренажные канавы выкапываются специальными узкими лопатами. При отсутствии таких лопат рытье производится обыкновенными лопатами, и тогда ширину канавы приходится давать большую, что увеличивает объем работ.

Если при работе в котловане появляется грунтовая вода, приходится прибегать к откачиванию грунтовой воды (водоотливу). При этом котлован воды в котлован (шпунтовым креплением).

Эти два вида работ делаются обычно одновременно с самой разработкой грунта и являются не подготовительными, а вспомогательными работами и описаны ниже.

Заготовка инструмента и инвентаря для работы, хранение их и организация их ремонта

Перед началом работ должен быть заготовлен весь необходимый инструмент и инвентарь (тачки, грабарки и пр.) по числу рабочих, с запасом на случай поломки. Инструмент должен отвечать грунту и роду работ.

Инструменты, например лопаты, должны заготовляться с ручками различной авсоты, а ломы — различной тяжести, чтобы рабочий мог подобрать соответствующий инструмент. Инструменты и инвентарь должны быть прикреплены к определенной бригаде, звену или отдельному рабочему, отвечающим за их сохранность и состояние.

Для хранения инструмента надлежит иметь у места работы кладовые, а для хранения тачек, грабарок и вагонеток необходимы навесы.

Должен быть обеспечен своевременный ремонт инструмента и всего инвентаря.

Помимо перечисленных подготовительных работ до начала основных работ необходимо:

• обеспечить рабочих жильем и питанием на месте работы;
• обеспечить снабжение водой;
• на месте будущей работы исследовать грунты и точно определить их категорию, наличие грунтовых вод и пр.;
• определить точные объемы работ;
• назначить способы производства работ и их организацию;
• распределить рабочих по бригадам, звеньям.

Возведен в соответствии со всеми правилами, с учетом характеристик грунта и с соблюдением технологии строительства, то опасность для его прочности и долговечности будет представлять только почвенная и грунтовая влага. Целостность основы дома может быть нарушена под воздействием дождевой и талой воды, попадающей в почву и не имеющей возможности своевременного ухода из-за сезонного подъема уровня грунтовых вод, или же если они проходят близко к поверхности.

В результате подобного переувлажнения грунта около фундамента, детали его конструкции отсыревают, и в них вполне могут начаться нежелательные процессы коррозии и эрозии. Кроме того, сырость всегда является предпосылкой для поражения строительных конструкций грибком или иными представителями вредной микрофлоры. Грибковые колонии на стенах помещений быстро захватывают территории, портя отделку и негативно влияя на здоровье жильцов дома.

Эти проблемы необходимо решать еще на стадии проектирования и проведения строительства здания. Основные меры – это создание надежной гидроизоляции элементов конструкции и правильно организованный отвод воды от фундамента дома. Про гидроизоляцию – разговор особый, ну а система отвода воды требует тщательных расчетов, подбора соответствующих материалов и комплектующих – благо, они в наше время в широком ассортименте представлены в специализированных магазинах.

Основные способы отвода воды от фундамента здания

Для защиты основания дома от атмосферной и грунтовой влаги применяются различные конструкции, которые обычно объединяются в одну систему. Сюда включается отмостки по периметру дома, ливневая канализация с входящей в нее водосточной системой крыши, комплекс дождеприёмников, горизонтальный дренаж с совокупностью транспортировочных труб, ревизионных и накопительных колодцев и коллекторов. Чтобы разобраться, что собой представляют эти системы, можно рассмотреть их несколько подробнее.

• Отмостки

Отмостки пор периметру дома можно назвать обязательным элементом для отвода дождевой и талой воды от фундамента. В комплексе с водосточной системой крыши, они способны эффективно защитить основу дома даже без обустройства сложной ливневой канализации, если количество сезонных осадков в данном регионе – не критично, а грунтовые воды проходят глубоко от поверхности.

Отмостки делают из разных материалов. Как правило, их размещение планируют с уклоном под углом 10÷15 градусов от стены дома, чтобы вода свободно стекала в почву или желоба ливневой канализации. Располагают отмостки по всему периметру строения, при этом учитывая, что они должны иметь ширину на 250÷300 мм больше выступающего карнизного или фронтонного свеса крыши. Помимо хорошей гидроизоляции, на отмостки также возлагается еще и функция внешнего горизонтального рубежа утепления фундамента.

Строительство отмостков – как сделать правильно?

Если все делать «по уму» – то это весьма непростая задача. Необходимо хорошенько разобраться в конструкции, знать, какие материалы станут оптимальными для конкретных условий строительства. Со всеми необходимыми подробностями процесс изложен в специальной публикации нашего портала.

• Ливневая канализация с водосточной системой

Водосточная система обязательна для каждой постройки. Ее отсутствие или неверная планировка приводит к тому, что талая и дождевая вода будет попадать на стены, проникать к основанию дома, постепенно подмывая фундамент.

Вода из водосточной системы должна быть отведена как можно дальше от основания дома. Для этой цели используется целый ряд устройств и элементов ливневой канализации того или иного типа – дождеприемники, открытые желоба или скрытые под слом земли трубы, пескоуловители, фильтры, ревизионные и накопительные колодцы, коллекторы, аккумулирующие резервуары и другие.

Водосточная системы крыши – монтируем самостоятельно

Без правильно организованного сбора воды с немалой площади кровли говорить об эффективном отводе воды от фундамента – просто нелепо. Как правильно рассчитать, выбрать и на крыше – все это расписано в специальной публикации нашего портала.

• Дренажные колодцы

Дренажные колодцы в качестве самостоятельных, автономных элементов системы отвода воды используют обычно при обустройстве бань или летних кухонь, не подключенных к системе домашней бытовой канализации.

Для постройки такого колодца можно использовать металлическую или пластиковую бочку с перфорированными стенками. Эту емкость устанавливают в вырытый для нее котлован, а затем заполняют щебнем или битым камнем. Сточную систему бани соединяют с колодцем желобом или трубой, по которой вода и будет отводиться от фундамента.

Система эта, очевидно, крайне несовершенная, и ее ни в коем случае нельзя объединять с ливневой канализацией, так как при сильном дожде не исключено быстрое переполнение с разливом канализационных стоков, что, безусловно, не сильно приятно. Тем не менее, в условиях дачного строительства к ней прибегают достаточно часто.

• Дренажная система

Обустройство полноценной дренажной системы в совокупности с ливневой канализацией – это очень ответственный и трудоемкий процесс, требующий немалых материальных вложений. Однако во многих случаях без нее обойтись – не получается.

Чтобы эта система работала эффективно, необходимо проведение тщательных инженерных расчетов, которые чаще всего доверяют специалистам.

Цены на ливневую канализацию

ливневая канализация

Так как это самый сложный, но одновременно — и самый эффективный вариант отведения воды от основания здания, и может выполняться по разному, его необходимо рассмотреть более подробно.

Система дренажа вокруг дома

Всегда ли необходимо обустройство дренажной системы?

По большому счету, весьма желательно, чтобы дренаж был обустроен вокруг любого здания. Однако в некоторых случаях система отвода воды просто жизненно необходима, так как для этого существует ряд объективных причин, к которым относят:

• Грунтовые воды расположились между пластами грунта близко к поверхности.
• Отмечаются весьма значительные амплитуды сезонных подъемов грунтовых вод.
• Дом расположен в непосредственной близости от природного водоема.
• На участке строительства преобладают глина или суглинистые грунты, заболоченные участки или насыщенные органикой торфяники.
• Участок располагается на холмистом участке местности в низине, где явно может собираться талая или дождевая вода.

В некоторых случаях можно отказаться от обустройства дренажной системы, обойдясь отмостками и правильно организованным Так, острой необходимости в полноценном контуре дренажа нет в следующих ситуациях:

• Фундамент здания возводится на песчаном, крупнообломочном или скальном грунте.
• Грунтовые воды проходят ниже уровня полов подвального помещения не менее, чем на 500 мм.
• Дом устанавливается на возвышенности, где никогда не собирается талая и дождевая вода.
• Дом возводится вдалеке от водоемов.

Это вовсе не говорит, что такая система в данных случаях не нужна вовсе. Просто ее масштабность и общая производительность может быть поменьше – но это уже должно определяется на основе специальных инженерных расчетов.

Разновидности дренажных систем

Существует несколько типов дренажных систем, которые предназначены для отведения влаги различной природы. Поэтому выбор делается на основе проведенных заранее инженерно-геологических исследований, которые определяют, какие из вариантов подходят в максимальной степени для конкретного участка.

Дренаж можно подразделить на следующие типы по области применения: внутренний, внешний и пластовый. Достаточно часто производится установка всех разновидностей, например, для отвода грунтовых вод от подвального помещения используется внутренний вариант дренажа, а для почвенных – внешний.

• Пластовый дренаж применяется практически всегда – он обустраивается под всем строением и представляет собой песчаную, щебневую или гравийную «подушку» разной толщины, в основном в 100÷120 мм. Особенно актуально использование такого дренажа, если грунтовые воды расположены достаточно высоко к поверхности пола подвальных помещений.

• Внешняя дренажная система монтируется на определённой глубине или размещается поверхностно вдоль стен строения и на территории участка, и представляет собой совокупность траншей или перфорированные труб, которые монтируются с уклоном в сторону водосборной емкости. По этим каналам вода отводится в дренажный колодец.
• Внутренним дренажом называется система перфорированных труб, которые прокладываются под полом подвала дома, а при необходимости и непосредственно под фундаментом всего дома, и выводятся в дренажный колодец.

Внешняя дренажная система

Внешнюю дренажную систему подразделяют на открытую и закрытую.

Открытая часть, по сути, представляет собой систему сбора ливневых или талых вод из водосточной системы крыши и с забетонированных, заасфальтированных или облицованных тротуарной плиткой участков территории. Система сбора может быть линейной – с поверхностными протяжёнными лотками, например, по внешней линии отмостков или по краям дорожек и площадок, или точечной – с дождеприемниками, связанными между собой и с колодцами (коллекторами) системой подземных труб.

Закрытая система дренажа включает в свою конструкцию перфорированные трубы, заглубляемые в грунт на определенную проектом глубину. Очень часто открытую (ливневую) и закрытую (подземную дренажную) системы объединяют в одну и используют в комплексе. В таком случае дренажные контуры труб располагают ниже ливневых – дренаж как бы «подчищает» то, с чем не справилась «ливневка». А накопительный колодец или коллектор у них вполне может быть и совмещённым.

Закрытая система дренажа

Начиная говорить о монтажных работах по обустройству дренажной системы, в первую очередь нужно сказать о том, какие материалы потребуются для этого процесса, чтобы сразу можно было определить необходимое количество.

Итак, для установки системы закрытого дренажа используются:

• Сыпучие строительные материалы – песок, щебень, крупный гравий или керамзит.
• Геотекстиль (дорнит).
• Гофрированные трубы ПВХ для установки коллекторных колодцев, диаметром 315 или 425 мм. Колодцы устанавливаются во всех точках изменения направления (на углах), а на прямых участках – с шагом 20÷30 метров. Высота колодца будет зависеть от глубины прокладки дренажных труб.
• Перфорированные дренажные трубы ПВХ диаметром в 110 мм, а также соединительные детали к ним: тройники, угловые фитинги, муфты, переходники и т.п.
• Емкость для обустройства накопительного колодца.

Количество всех необходимых элементов и материалов просчитывается заранее по составленному проекту системы отвода воды.

Чтобы не ошибиться в выборе труб, необходимо несколько слов сказать о них.

Понятно, что для отвода дождевой воды дренажные трубы не используются, так как через отверстия вода будет попадать под отмостки или к фундаменту. Поэтому перфорированные трубы устанавливаются только в закрытые системы дренажа, отводящие от строения грунтовые воды.

Кроме труб ПВХ, дренажные системы собираются и из керамических или асбестобетонных труб, но они не имеют заводской перфорации, поэтому в данном случае – нефункциональны. Отверстия в них придется высверливать самостоятельно, что занимает много времени и сил.

Гофрированные перфорированные трубы ПВХ являются оптимальным вариантом, так как обладают небольшой массой, выраженной гибкостью, легко собираются в единую систему. Кроме этого, наличие готовых отверстий в стенках позволяет оптимизировать объем прибывающей воды. Кроме гибких труб ПВХ, в продаже можно найти жесткие варианты, имеющие гладкую внутреннюю и гофрированную наружную поверхность.

Дренажные трубы ПВХ классифицируются по уровню прочности, имеют буквенную маркировку SN и цифровую от 2 до 16. Например, изделия SN2 подойдут только для контуров на глубине, не превышающей 2 метров. При заглублении от 2 до 3 метров уже потребуются модели с маркировкой SN4. На четырехметровой глубине лучше расположить SN6, ну а SN8 уже, в случае необходимости, могут справиться с глубинами до 10 метров.

Жесткие трубы выпускаются длиной в 6 или 12 метров, в зависимости от диаметра, а гибкие поступают в продажу в бухтах, доходящих до 50 метров.

Очень удачной покупкой будут трубы, на которых уже сверху предусмотрен фильтрующий слой. В этом качестве используется геотекстиль (больше подойдет для песчаных грунтов) или кокосовые волокна (хорошо показывают свою эффективность на глинистых слоях грунта). Эти материалы надежно предотвращают быстрое создание засоров в узких отверстиях перфорированных труб.

Сборка труб в общую систему не требует каких-либо особенных инструментов или приборов – участки стыкуются вручную с использованием специальных муфт или фитингов, в зависимости от модели. Для герметичности соединений в изделиях предусмотрены специальные резиновые уплотнители.

Перед тем как перейти к описанию монтажных работ, необходимо уточнить, что дренажные трубы всегда прокладываются ниже глубины промерзания грунта.

Монтаж системы закрытого дренажа

Начиная описание обустройства дренажной системы, нужно упомянуть и ясно представить и то обстоятельство, что она может быть уложена не только вокруг дома, но и на всей территории участка, если он сильно увлажнен и требует постоянной осушки.

Цены на геотекстиль

геотекстиль

Монтажные работы производятся по заранее составленному проекту, который разрабатывается с учетом всех необходимых для нормального функционирования системы параметров.

Схематично расположение дренажной трубы выглядит так, как представлено на этой иллюстрации.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемых операций
	Первым делом по проставленным на проекте размерам на территории участка делается разметка прохождения дренажных каналов. Если требуется отвести воду только от фундамента дома, то дренажную трубу часто размещают на расстоянии около 1000 мм от отмостки. Ширина траншеи под проведение дренажного канала должна составлять 350÷400 мм.
	Следующим шагом, по нанесенной разметке, по периметру всего дома роются траншеи. Их глубина также должна быть рассчитана на основании данных, полученных после обследований грунта. Траншеи роются с наклоном в 10 мм каждый погонный метр длины в сторону дренажного колодца. Кроме этого, неплохо предусмотреть и небольшой угол уклона дна траншеи от стен фундамента. Далее, дно траншеи необходимо хорошо утрамбовать, а затем уложить на него песчаную подушку толщиной в 80÷100 мм. Песок проливается водой и тоже уплотняется ручной трамбовкой, с соблюдением сформированного ранее продольного и поперечного уклонов дна траншеи.
	По ходу обустройства дренажа фундамента построенного дома, на пути прохождения траншеи могут возникнуть препятствия в виде плит перекрытия. Оставлять такие участки без дренажного канала нельзя, иначе влага, не имея выхода, будет скапливаться в этих областях. Поэтому под плитой потребуется аккуратно проделать подкоп, чтобы труба была уложена вдоль стены непрерывно (чтобы кольцо – замкнулось).
	Кроме отдаленной дренажной системы, в некоторых случаях обустраивается пристенный вариант канала для отвода воды. Он актуален в том случае, если в доме обустроен подвальный или цокольный этаж, под которым при постройке дома не была смонтирована внутренняя дренажная система. Траншея роется глубиной ниже пола подвального помещения, без большого отступа от стены фундамента, которую требуется дополнительно покрыть гидроизоляционным материалом на битумной основе. Остальные работы аналогичны тем, которые будут проводиться при укладке труб, проходящих на метровом расстоянии от стены.
	Следующим шагом в траншею укладывается геотекстиль. Если траншея имеет большую глубину, и ширины полотна не хватает, то его нарезают и настилают поперек котлована. Полотна укладываются друг на друга внахлёст на 150 мм, а затем склеиваются водостойким скотчем. Геотекстиль временно закрепляется по верхним краям траншеи камнями или другими пригрузами. При обустройстве пристенного дренажа, один край полотна временно фиксируется на поверхности стены.
	Далее, на дно траншеи, сверху геотекстиля, засыпается слой песка, толщиной в 50 мм, а затем слой щебня средней фракции в 100 мм. Насыпь равномерно распределяется по донной части траншеи, при этом нужно следить, чтобы был соблюден, заложенный ранее уклон.
	Для того чтобы в гофрированную трубу пластикового дренажного колодца врезать муфту, на ней очерчивается диаметр, а затем, с помощью острого ножа вырезается отмеченный участок. Муфта должна стоять в отверстии плотно и выступать внутрь колодца на 120÷150 мм.
	Сверху сделанной в траншеях насыпи укладываются дренажные трубы и, согласно проекту, устанавливаются смотровые колодцы, к муфтам которых пристыковываются трубы, пересекающиеся в данной точке.
	После завершения установки труб и колодцев, конструкция контура дренажа должна выглядеть примерно так, как представлено на иллюстрации.
	Следующим этапом сверху дренажных труб и вокруг колодцев производится засыпка крупного гравия или же щебня средней фракции. Толщина насыпи выше верхней точки трубы должна составлять от 100 мм до 250 мм.
	Далее, края геотекстиля, закрепленные на стенках траншеи, высвобождаются, а затем ими сверху закрывается вся получившаяся «слоеная конструкция».
	На свернутый геотекстиль, который полностью закрыл фильтрующий слой щебня или гравия, делается песчаная засыпка, толщиной в 150÷200 мм, которую необходимо немного уплотнить. Этот слой станет дополнительной защитой системы от проседания грунта, который засыпается в траншею последним верхним слоем и также утрамбовывается. Можно поступить и по-другому: перед началом выкапывания траншеи с грунта аккуратно снимается дерновый слой, а после завершения монтажных работ – дерн возвращается на место, я зеленый газон опять радует глаз.
	Обустраивая дренажную систему, необходимо помнить о том, что все составляющие ее трубы должны иметь уклон к смотровому, а затем – к накопительному колодцу или коллектору, который устанавливается поодаль от дома. Если обустраивается дренажный вариант водоприемника, то он полностью или его донная часть засыпается крупным гравием, щебнем или же битым камнем.
	При желании полностью замаскировать крышки смотровых, дренажных или накопительных колодцев, можно использовать декоративные садовые элементы. Они могут имитировать кругляк бревна или же каменный валун украшающей пейзаж формы.

Отвод ливневой и талой воды

Особенности ливневой канализации

Внешнюю систему дренажа иногда называют открытой, имея в виду ее предназначение для отвода дождевой воды из водостока на крыше и с поверхности территории участка. Наверное, все же правильно будет именовать ее ливневой канализацией. Кстати, если она собирается по точечному принципу, то тоже может располагаться скрыто.

Установить такую систему отвода воды, вроде бы, проще, чем заглубленный дренаж, так как при монтаже потребуется меньший объем земляных работ. С другой стороны – важное значение приобретают элементы внешнего оформления, что тоже требует определённых затрат и лишних стараний.

Есть и еще одно важное отличие. Система дренажа рассчитана, как правило, на постоянную «ровную» работу – если и случаются сезонные изменения насыщенности грунта влагой, то они не столь критичны. Ливневая же канализация должна быть в состоянии очень быстро, в течение, буквально, минут отвести в коллекторы и колодцы большие объёмы воды. Стало быть, к ее производительности предъявляются повышенные требования. А обеспечивается эта производительность правильно подобранными сечениями труб (или желобов – при линейной схеме) и уклона их установки для свободного схода воды.

При проектировании ливневой канализации обычно территорию разевают на участки сбора воды – за каждый участок отвечает один или несколько дождеприемников. Отдельным участков всегда является кровля дома или других построек. Остальные участи стараются группировать по сходным внешним условиям – внешнему покрытию, так как каждому из них свойственны особые характеристики впитываемости воды. Так, с кровли приходится собирать все 100% выпавшего объема ливневой воды, а с территории – уже в зависимости от покрытия конкретного участка.

Для каждого участка по его площади вычисляется по формулам среднестатистический сбор воды – он основывается на коэффициенте q20 , который показывает среднюю интенсивность осадков для каждого конкретного региона.

Зная необходимый объем отвода воды с конкретного участка, несложно по таблице определить номинальный диаметр трубы и требуемый угол уклона.

Гидравлическое сечение труб или лотков	DN 110	DN 150	DN 200	Величина уклона (%)
Объем собираемой воды (Qсб), литров в минуту	3.9	12.2	29.8	0.3
-"-	5	15.75	38.5	0,3 - 0,5
-"-	7	22.3	54.5	0,5 - 1,0
-"-	8.7	27.3	66.7	1,0 - 1,5
-"-	10	31.5	77	1,5 - 2,0

Чтобы не мучить читателя формулами и расчетами, поручим это дело специальному онлайн-калькулятору. Необходимо указать упомянутый коэффициент, площадь участка и характер его покрытия. Результат будет получен в литрах в секунду, литрах в минуту и в кубических метрах в час.

Поверхностный сток образуют дождевые и талые воды, а т.ж. воды от мытья дорог которые стекают в пониженные места.

Задачами организации поверхностного стока являются: сбор, защита и удаление с территории города воды.

Системы организационного водоотвода:

Открытые

Закрытые

Смешанные

Наиболее целесообразна закрытая система водоотвода или ливневая канализация.

По характеру водоотвода подразделяют:

Общесплавная

Раздельная

Полураздельная

Комбинированная

Наиболее развитая раздельная система, когда вода с поверхности отводится самостоятельной сетью.

Закрытая водосточная сеть состоит из элементов:

Лотки вдоль бортового камня ПЧ.

Водоприемные колодцы.

Водосточные ветки.

Трубопровод, образующий водосточную сеть(при  более 1,2м - коллекторы)

Смотровые колодцы.

Сооружения на сети (переходные колодцы, поворотные колодцы и камеры)

Очистные сооружения

Проектирование закрытой водосточной сети

Водосточная сеть проектируется самотечной системой. На улицах в близи водоразделов предусматривается свободный пробег воды по лоткам улиц до ближайшего водоприемного колодца.

Водотоки размещают по улицам и в случаях на территориях микрорайонов. Продольный уклон водостоков проектируется одинаковым с уклоном улицы. Водосточные коллекторы располагают ниже зоны промерзания грунта.

22. Факторы, влияющие на безопасность движения, их учет при проектировании автомобильных дорог.

Метод коэффициентов основан на обобщении данных статистики дорожно-тpaнспортных происшествий. Он особенно удо­бен для анализа участков дорог, находящихся в эксплуатации и подлежащих реконструкции.

Разновидностью этого метода является иногда применяемый метод «коэффициентов относительной безопасности движения», пред­ставляющих собой величины, обратные коэффициентам аварийности.

Характеристика степени обеспеченности безопасности движения дробными величинами делает этот метод мало наглядным.

Степень опасности участков дороги харак­теризуют итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влия­ние отдельных элементов плана и профиля:

Частные коэффициенты, представляющие собой количество происшествий при том или ином значении элемента и профиля по сравнению с эталонным горизонтальным прямым участком дороги, имеющим проезжую часть шириной 7 – 7,5 м и укрепленные широкие обочины.

Интенсивность движ-ия- ширина проезж.части,- ширина обочин,- прод.уклон

Радиусы кривых в плане,- видимость,- ширина мостов,- длина прямых участков,

Тип попереч.профиля,-интенсивность на пересечении,- видимость на пересечении,

Число полос движ-ия,-застройка,-длина населен.пункта,-подходы к насел. пункту- характ-ка покрытия,- разделительная полоса,-расстояние до оврага.

Из справочника Федотова.до 15 – нормально,от 15 до 30- ремонт,более 30 – полное переделывание дороги.

23. Современные методы проектирования и изыскания а.Д. Система автоматиз. Проектирования.

Системы автоматизированного проектирования автомобильных дорог (САПР-АД) при помощи разнообразных средств автоматизации и вычислительной техники обрабатывают исходную информацию и предлагают готовые законченные решения по проектированию авто­мобильных дорог.

Инженер-проектировщик в ходе диалога с ЭВМ анализирует проектные решения и выбирает наилучший вариант. Составляет программы для ЭВМ, представляющие собой последовательность команд, написанных в кодах данной ЭВМ. Для получения проектных решений и решений задач существуют пакеты прикладных программ.

Для информационного обеспечения САПР-АД на магнитные ленты или диски записывают цифровую информацию о типовых проектных решениях по земляному полотну, дорожной одежде, пролетным строе­ниям мостов и опор, по трубам и обстановке дороги.

Вся эта информация хранится в памяти машины. При проектирова­нии на уровне САПР-АД должна быть обеспечена связь проектирова­ния отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях расчета

Особую трудность представляет проектирование вариантов трассы в плане. Для того чтобы оценить правильно вариант трассы, необходимо выполнить проектирование всех элементов дороги, включая искусст­венные сооружения, продольный профиль. Если по некоторым показа­телям полученный вариант не устраивает проектировщика, план трассы корректируют и ЭВМ пересчитывает все элементы дороги.

Экран электронно-лучевой трубки - дисплей - используют для ввода, вывода информации и формирования изображения. Закончен­ное проектное решение выдается в виде текста, алфавитно-цифровой информации или графического изображения (например, план трассы, продольный профиль).

Графопостроители используют для вывода изображения из ЭВМ. При необходимости полученное изображение может быть исправлено проектировщиком с целью получения нового, графического изображе­ния. Графопостроители предназначены для вывода с высокой точ­ностью графической и текстовой информации на бумагу, кальку, пленку.

Рулонные графопостроители ЕС-7052 и ЕС-7053 используют для получения чертежей плана трассы, продольного профиля, различных графиков, эпюр; планшетные графопостроители ЕС-7051 и ЕС-7054 - для получения чертежей элементов автомобильной дороги и искусст­венных сооружений. Один графопостроитель может заменить труд 20- 25 квалифицированных чертежников.

Исходную информацию вводят в память ЭВМ через накопители на магнитных лентах после дешифрирования аэрофотоснимка и определе­ния координат точек трассы по стереомодели.

При наземных изысканиях применяют электронные тахеометры и светодальномеры, записывающие информацию на магнитные ленты, которые сразу вводят в ЭВМ для дальнейшей обработки.

Технологическая линия проектирования плана трассы имеет 35 прикладных программ. При этом ЭВМ выполняет обработку материа­лов аэросъемок, результатов наземных изысканий; составляет топо­графические планы; формирует цифровую модель местности; выпол­няет эскизное трассирование вариантов автомобильной дороги по топографическим планам или стереомодели; проектирует план трассы по методу опорных точек с расчетом координат главных и промежу­точных точек; на графопостроителе вычерчивает план, продольный и поперечный профили трассы.

В результате действия солнечной энергии происходит постоянное испарение воды с земной поверхности. Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88%) и значительно меньше (12%) - с поверхности суши. Испарившаяся влага перемещается воздушными потоками. При встрече с холодными потоками воздуха она конденсируется и выпадает на поверхность океана или суши в виде дождя и снега. Осадки, выпавшие на поверхность суши, частично испаряются, частично просачиваются в грунт, а остальная часть выпавших осадков стекает по склонам в наиболее низкие места поверхности, питая ручьи, речки и большие реки, которые несут этот сток снова в моря и океаны. При неполном замкнутом цикле перемещения влаги (океан - атмосфера - океан) происходит малый круговорот воды в природе. При полном замкнутом цикле (океан - атмосфера - суша - океан) происходит полный круговорот воды в природе (рис.1). Районы, в которых все количество выпавших осадков испаряется (сток отсутствует), называют бессточными районами (пустыни, полупустыни).

При постоянном круговом обращении воды между сушей и океаном общее количество осадков X, выпавших на поверхность суши, равняется количеству потерь на испарение Z, подземному стоку Y 1 и поверхностному стоку Y 2 Уравнение водного баланса может быть выражено формулой

X = Z + Y 1 + Y 2

Или, принимая общий сток Y = Y 1 + Y 2

Рис.1. Схема кругового обращения воды в природе

1-испарение с поверхности океана; 2 - осадки, выпадающие в океан; 3 - осадки, выпадающие на сушу; 4 - испарение с поверхности суши; 5 - инфильтрация; 6 - подземный сток; 7 - речной сток в океан

В нашей стране существует положительный водный баланс: т.е. среднее годовое количество осадков превышает среднее годовое количество испарений влаги. Это подтверждается наличием в стране развитой сети больших и малых рек и их притоков, т.е. существует постоянный речной сток с поверхности суши. Исключение составляют отдельные засушливые районы, где среднегодовое количество выпадающих осадков меньше среднегодового количества испарений влаги с поверхности суши.

Ускорению образования водяных капель в атмосфере способствует ряд условий, из которых следует отметить засорение воздушного бассейна продуктами горения, выбрасываемыми в воздух трубами промышленных предприятий, а также городской пылью. Наблюдениями установлено, что над промышленными районами и центрами больших городов часто проходят короткие интенсивные ливни, тогда как в пригородных и близко расположенных сельских местностях выпадения осадков в это время не наблюдается.

Количество выпавших на поверхность почвы осадков измеряют в линейных и объемных единицах. В линейных единицах измеряют среднегодовое и среднемесячное количество осадков Н, мм, характерное для данного климатического района, а также интенсивность отдельных дождей i, мм/мин. В технических расчетах принимают объемную единицу измерения количества выпавших осадков g выраженную в л/с на 1 га. Для перехода от одной единицы измерения к другой используют зависимость

где: к = 166,7 - переводной объемный коэффициент, т.е. объем осадков, л/с, выпавших на площадь 1 га при дожде интенсивностью 1 мм/мин; к =0,001·10000·1000/60= 166,7 л/с на 1 га, здесь 0,001 - высота слоя осадков, м; 10 000 - площадь 1 га, выраженная в м; 1000 - объем 1м, выраженный в л; 60 - число секунд в 1 мин.

Характеристику выпавшего дождя записывают самопишущими приборами - дождемерами, которые отмечают высоту слоя осадков h, мм, выпавших за промежуток времени t, мин. Количество осадков, выпавших в единицу времени, определяет интенсивность дождя. Средняя интенсивность дождя, мм/мин,

Каждый дождь характеризуется интенсивностью (i или g), количеством осадков, выпавших за единицу времени, периодом продолжительности дождя и вероятностью его выпадения, т.е. вероятностью повторения такого дождя за тот или иной период наблюдений с, лет. Практически при расчетах сети ливневой канализации вероятность повторения интенсивности дождей данной продолжительсти принимают с = 1 год, с = 3 года, с = 5 лет, с = 10 лет еще более редкую повторяемость.

Между интенсивностью дождя и его продолжительностью существует определенная зависимость, которая выражается формулой

g - интенсивность дождя, л/с на 1 га; t - период продолжительности дождя, мин; A и n - параметры, зависящие от климатического района расположения населенного пункта и принятого периода с.

Из приведенной зависимости следует, что более продолжительные дожди имеют меньшую интенсивность, и наоборот.

Атмосферные осадки влияют на условия эксплуатации и благоустройство городской территории. Общее количество осадков, выпадающих на земную поверхность в течение года, изменяется в широких пределах. Наибольшее количество выпавших на земном шаре осадков отмечено в Черрапунджи (Индия, штат Ассам): среднее многолетнее количество за год здесь составило 11 013 мм, максимальное за год - 16 305 мм (1899 г.) и 24 326 мм (1947 г.). В центральной части европейской территории России среднегодовое количество осадков постепенно убывает при движении с запада на восток. У западных границ России среднегодовая норма осадков достигает 650-700 мм в год, постепенно уменьшаясь в восточном направлении до 500-400 мм в год. У западных склонов Уральского хребта среднегодовая норма осадков снова увеличивается до 600-700 мм в год.

На Дальнем Востоке уменьшение количества осадков идет от побережья Тихого океана до восточных склонов Уральских гор. Наибольшее количество осадков в год на территории России выпадает на восточном берегу Черного моря, а также в горах Алтая, на склонах, обращенных к Тихому океану. В горах Алтая сказывается влияние возникшей преграды - высоких гор на пути движения ветров несущих большие запасы влаги со стороны океана.

Формирование поверхностного стока и его организация

Формирование поверхностного стока зависит от условий рельефа местности, а расход стока - от размеров водосборной площади бассейна и характера использования его территории. Границы водосборной площади бассейна определяют на топографическом плане с учетом рельефа местности и проводят их по водораздельным гребням, расположенным на пересечении двух склонов, один из которых обращен к главному тальвегу конкретной водосборной площади. Главный тальвег бассейна имеет выход в более значительные по размерам тальвеги, ручьи и речки.

В пределах водосборной площади формируются ливневый сток и сток весеннего снеготаяния. В градостроительной практике организацию поверхностного стока рассматривают в пределах сравнительно небольших водосборных площадей (300, 500, 1000 га), в которых наибольшие расходы будут формироваться от ливневого стока. На незастроенной территории, расположенной в естественных условиях стока, основными направлениями отвода поверхностного стока будут являться тальвеги небольших бассейнов. В процессе застройки и благоустройства городской территории естественная система водоотвода нарушается. Взамен ее создают организованную закрытую систему водоотвода.

Главный коллектор бассейна располагают в полосе, свободной от городской застройки, т.е. в пределах "красных линий" и улиц или специально выделенной для этих целей технической полосе, которую располагают по направлению основного тальвега (рис.2). Данное условие необходимо учитывать в планировке и застройке городской территории. При этом создаются благоприятные условия для размещения магистральных прокладок подземных коммуникаций (ливневая и фекальная канализация и др.).

Для отвода поверхностного стока с боковых склонов бассейна в соответствии с планировкой улиц проектируют боковую сеть водостоков.

Рис.2. Схема организованной (закрытой) системы водостока

1 - главный коллектор бассейна; 2 - боковая сеть; 3 - смотровые колодцы; 4 - дождеприемные колодцы; 5 - линия водораздела; 6 - проектируемые кюветы; 7 - существующий тальвег на незастроенной территории

Организующей системой водоотвода являются лотки внутриквартальных проездов и городских улиц, обеспечивающие поступление поверхностного стока в закрытую сеть ливневой канализации. В практике планировки и застройки городской территории встречаются различные случаи формирования поверхностного стока, условия формирования зависят от размеров застраиваемой территории и характера ее использования.

Первый случай. Поверхностный сток формируют в пределах полностью застроенной водосборной площади бассейна. При этом естественные водостоки (ручьи и небольшие речки), проточные и непроточные водоемы (пруды), расположенные в пределах застраиваемой территории, упраздняют. Загрязненный поверхностный сток, поступающий с застроенной и благоустроенной территории, уже не может быть использован для питания открытых водотоков и водоемов. Взамен упраздняемой естественной системы водоотвода устраивают закрытую сеть городской ливневой канализации, которая должна обеспечить отвод поверхностного стока с площади жилых микрорайонов, а также внутриквартальных и городских проездов.

Поверхностный сток из закрытой сети ливневой канализации выпускают в проточные водотоки (реки) или специальные береговые каналы, отводящие поверхностный сток для осветления за пределы городской застройки в систему технических водоемов отстойников, из которых осветленный сток поступает в реки (рис.3).

Второй случай. Поверхностный сток формируется в пределах большой водосборной площади, значительно превышающей площадь застраиваемой территории. При этом для застройки используют низовую часть бассейна, а верхняя часть его остается в естественных условиях.

По условиям формирования поверхностного стока общую водосборную площадь бассейна можно разделить на две частные площади - F 1 и F 2 (рис.4). В пределах водосборной площади F 1 сток формируется в естественных условиях поверхности. В пределах водосборной площади F 2 поверхностный сток формируют в пределах застроенной городской территории, что соответствует первому случаю (см. рис.4). Сток, сформированный в пределах водосборной площади F 1 , которая расположена в загородных условиях, пойдет по естественному тальвегу бассейна до границы городской застройки, а далее через городскую территорию его пропускают по подземному коллектору до места выпуска в проточный водоток (реку). Сечение городского коллектора должно обеспечивать пропуск расчетного расхода, поступающего с водосборной площади бассейна F 1 и расходов стока, формируемого в пределах застройки территории F 1 .

Рис.3. Схема организации поверхностного стока в пределах застроенной территории

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный коллектор бассейна; 5 - береговой канал; 6 - технические пруды-отстойники; 7 - аварийные водосбросы

Для уменьшения размеров сечения городского коллектора в тальвеге бассейна у границ городской застройки Целесообразно предусмотреть устройство регулирующей емкости - водоема. В планировочном отношении такой водоем используют для различных целей (катание на лодках, спортивная ловля рыбы и т.д.), в том числе и как ёмкость для аккумуляции поверхностного стока, сформированного в загородных условиях на площади F. Размеры площади водоема, отметки зеркала воды и бровки откоса и берега определяют с учетом использования водоема как регулирующей емкости.

Рис.4. Схема организации поверхностного стока при застроенной низовой части бассейна; верховая часть бассейна сохраняется в естественных условиях

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный тальвег бассейна; 5 - притон; 6 - обводной водосток; 7 - проектируемая регулирующая емкость; 8 - частная граница бассейна; 9 - главный коллектор бассейна; 10 - береговой коллектор; 11 - аварийный водосброс; 12 - технические пруды-отстойники; F 1 - незастраиваемая площадь бассейна; F 2 - застраиваемая площадь бассейна

Третий случай. Городская застройка отступает от берега пеки на значительное расстояние. Между берегом реки и границей городской застройки остается неблагоустроенная территория. Такие условия возникают, когда пойменная часть реки оказывается малопригодной для городского строительства: прибрежная часть затапливается паводковыми водами, поверхность почвенного слоя заболочена и имеет неблагоприятные геологические условия (торф, илистые отложения). Организацию и отвод поверхностного стока с застроенной городской территории осуществляют по закрытой системе водоотвода (как в первом случае). Сток ливневых вод от оголовка городского коллектора пропускают по комбинированной системе водоотвода, состоящей из открытого осушительного канала и закрытой трубы водостока. Длина этого пути может иметь значительно большее протяжение по сравнению с длиной основного городского коллектора (рис.5).

Рис.5. Схема организации поверхностного стока при застроенной верховой части бассейна

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный коллектор бассейна; 5 - частная граница бассейна; 6 - открытый канал; 7 - водосбросный коллектор; 8 - аварийный водосброс; F - застраиваемая площадь бассейна; F - незастраиваемая площадь бассейна

Для общего благоустройства пойменной части территории предусматривают ее осушение с устройством неглубоких осушительных каналов и отводящего открытого канала. По санитарным условиям открытый канал не может быть использован для пропуска по нему загрязненного ливневого стока, поступающего из сети ливневой канализации. Для приема и отвода поверхностного стока, поступающего с городской территории, целесообразно устраивать сопутствующий коллектор водостока, расположенный рядом с открытым осушительным каналом. Таким образом, для полного инженерного благоустройства пойменной части города целесообразно проектировать комбинированную систему водоотвода, состоящую из открытого и закрытого каналов. Сечение отводящего водостока по экономическим соображениям намечают с учетом пропуска постоянных расходов, поступающих в сеть городского водостока (промышленные йоды, сток от полива улиц, выпуски дренажей и др.), а дождевые воды придают только от дождей частой повторяемости. В период прохождения дождевых паводков более редкой

повторяемости при переполнении отводящего водостока открытый канал и отводящий водосток будут работать совместно.

В больших и малых городах для отвода поверхностного стока устраивают закрытую систему водоотвода. Для дачных мест, небольших поселков и парковых территорий можно проектировать открытую систему водоотвода, состоящую из бетонных лотков, кюветов и укрепленных водоотводных каналов (рис.6). На перекрестках улиц и въездах во дворы кюветы заменяют переездными трубами мелкого заложения. Глубину кюветов устраивают не более 0,8-1 м. Минимальную ширину по дну кювета принимают 0,4 м

Рис.6. Схема открытой системы водоотвода

1 - кюветы; 2 - переездные трубы; 3 - смотровые колодцы

Достоинством открытой системы водоотвода следует считать возможность быстрого ее устройства при небольших затратах денежных средств и строительных материалов. Однако такая система обладает и рядом существенных недостатков, основными из которых являются необходимость устройства большого числа переездных труб и мостов, а также снижение санитарного уровня в жилых Районах, особенно при небольших уклонах местности.

При открытой системе водоотвода ширину улиц между "красными линиями" по отношению к расчетной ширине увеличивают на ширину, необходимую для размещения кюветов. Организованный сток из дорожных лотков и внутриквартальных проездов поступает в дождеприемные колодцы ливневой канализации. Длину свободного пробега потока воды от водораздельной точки до первых дождеприемных колодцев принимают 75-250 м в зависимости от уклонов лотка дороги и размера водосборной площади на этом участке стока. Высота наполнения лотков проезжей части не должна превышать 8-10 см при высоте борта 15 см. Количество пропускаемой по лотку воды зависит от наполнения лотка и уклона по лотку дороги.

Сеть ливневой канализации состоит из главного коллектора бассейна и присоединений боковой сети водостоков. Главный коллектор бассейна устраивают взамен упраздняемого тальвега бассейна. Трассу главного коллектора располагают в пределах "красных линий" улицы, бульвара или технической полосы, выделенной для прокладки магистральных подземных коммуникаций.

По эксплуатационным соображениям трассу сети ливневой канализации целесообразно располагать вне пределов проезжей части улиц, чтобы при присоединении боковой сети не разрушить дорожное покрытие. Для нормальной эксплуатации сети ливневой канализации на углах поворотов, в местах присоединений боковой сети, а также в местах изменения размеров и уклонов труб устанавливают смотровые колодцы. Для приема организованного стока в лотках дороги и на перекрестках улиц устанавливают дождеприемные колодцы. При этом стремятся к созданию удобных условий для движения пешеходов и транспорта, а также к удовлетворению требований общего благоустройства территории и защиты городских сооружений от вредного влияния поверхностных вод.

Главное внимание при этом следует уделять защите от поверхностного стока перекрестков улиц, городских и транспортных площадей, а также путей движения пешеходов. Расстояние между дождеприемными колодцами, устанавливаемыми в лотках дороги, принимают в среднем 50-60 м. Схемы размещения этих колодцев на перекрестках улиц в зависимости от направления стока представлены на рис.7. Кроме дождевых и талых вод, в закрытую сеть ливневой канализации принимают выпуски дренажных вод, а также условно чистых вод (т.е. не требующих специальной очистки перед сбросом их в водостоки) промышленных предприятий по согласованию с органами санитарного надзора.

Рис.7. Схемы расстановки дождеприемных колодцев на перекрестках улиц

Конструкции водостоков

При открытой системе водоотвода поперечные разрезы улиц выполняют с учетом намеченного уровня благоустройства городской территории.

Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами показан на рис.8. Поверхностный сток с проезжей части дороги, а также с площади прилегающей территории отводят в кюветы, расположенные вдоль проезжей части улицы. Кюветы устраивают земляные с укреплением их откосов камнем или бетонными плитами, а также из готовых железобетонных блоков с вертикальными стенками.

Рис.8. Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами

1 - проезжая часть дороги; 2 - обочина; 3 - земляной кювет

Общая ширина улицы между "красными линиями" сокращается (при сохранении общих размеров основных элементов ее членения) за счет полосы, необходимой для устройства откосных кюветов общего профиля (рис.9).

Рис.9. Схема открытого водоотвода на дорогах с лотками

1 - проезжая часть улицы; 2 - поток дороги; 3 - мощеный кювет; 4 - сборный железобетонный кювет; 5 - перепускной лоток; 6 - бортовой камень

Размеры главного отводящего канала при открытой системе водоотвода определяют расчетом. При усовершенствованных типах дорожных покрытий устраивают закрытую систему водоотвода - кюветы заменяют железобетонными трубами и прокладывают их на глубине, обеспечивающей непромерзание водостоков (рис.10).

Рис.10. Схема закрытого водоотвода на дорогах с усовершенствованными покрытиями

1 - дождеприемный колодец; 2 - смотровой колодец; 3 - труба водоотвода; 4 - выпуск от дождеприемного колодца; 5 - бортовой камень

Поверхностные воды из лотков дороги поступают в дождеприемные колодцы, сток из которых поступает в основную сеть водостоков. Дождеприемные и смотровые колодцы устраивают из сборных железобетонных блоков. Размеры их назначают исходя из условий эксплуатации сети (рис.11, 12). По конструктивным соображениям сборные смотровые колодцы устраивают трех типов в зависимости от диаметра труб

Рис.11. Схема дождеприемного колодца

1 - рабочая камера; 2 - днище; 3 - песчаное основание; 4 - выпуск от дождеприемного колодца; 5 - заделка отверстия бетоном; 6 - чугунная решетка; 7 - бортовой камень

На коллекторах, имеющих большие размеры, устраивают специальные горловины, на которых устанавливают чугунные люки. Для прокладки сети ливневой канализации применяют круглые железобетонные трубы, сборные прямоугольные каналы, а при устройстве коллекторов больших размеров проектируют нетиповые сборные конструкции.

Рис.12. Схемы сборных смотровых колодцев в зависимости от диаметра труб

а - 300-500 мм; б - 600-700 мм; в - 800-1100 мм; 1 - плита перекрытия; 2 - кольцо горловины; 3 - опорное кольцо; 4 - люк с крышкой; 5 - отверстие для укладки труб; 6 - рабочая камера

При прокладке труб большого диаметра и недостаточной глубине их заложения вместо одной прокладывают две трубы меньшего диаметра, имеющие ту же суммарную отводящую способность (рис.13).

Рис.13. Схема укладки двух труб рядом

1 - железобетонная труба; 2 - бетонное основание; 3 - подготовка из щебня

Минимальную засыпку над верхом конструкции труб водостока принимают не менее 1 м. Укладка круглых труб с заделкой стыков вчетверть и враструб показана на рис.14.

Рис.14. Схема укладки круглой трубы с заделкой стыка враструб и деталь

1 - железобетонная труба; 2 - бетонное основание; 3 - подготовка из щебня; 4 - раструб трубы

Санитарно-техническое состояние поверхностного стока и защита открытых водотоков от загрязнения

Поверхностный сток, сформированный в пределах застроенной и благоустроенной городской территории, по санитарному состоянию значительно отличается от стока сформированного в естественных условиях поверхности. Поверхность незастроенной территории обычно занята лугами, пашнями, лесом или другой растительностью, в этих условиях поверхностный сток формируется малозагрязненным.

При освоении территории в градостроительных целях характер использования территории резко изменяется: возникает жилая застройка, сооружают комплексы промышленных предприятий, городские улицы оборудуются дорогами для движения автотранспорта. Создаются коммунальные зоны, автобазы, различные малые или большие предприятия и т.д. Воздушный бассейн городов загрязняется отработанными продуктами горения, поступающими в воздух из дымовых труб промышленных предприятий, а также из выхлопных труб автотранспорта. В результате этого на поверхность городской территории выпадает большое количество производственной пыли и сажи, а при движении автотранспорта на проезжей части улиц и дорог остаются остатки нефтепродуктов, смазочные материалы и другие вещества. Перечисленные загрязнения смываются поливочными и дождевыми водами с поверхности слабопроницаемых покрытии и попадают в сеть ливневой канализации.

Концентрация загрязнений дождевого стока взвешенными и эфирорастворимыми веществами будет зависеть от санитарно-технического состояния различных районов городской территории и количества выпадающих на поверхность осадков. В центральных районах города в районах новой жилой застройки с высоким уровнем благоустройства и хорошей эксплуатацией территории загрязненность дождевого стока будет меньше, чем в промышленных зонах и на проездах с интенсивным движением автотранспорта.

Кроме дождевых и талых вод, а также вод от поливки и мытья улиц в ливневую сеть поступают выпуски с территории автопарков от мойки автомобилей, слабозагрязненные отработанные воды промышленных предприятий, а также выпуски от снеготаялок.

Современное производство потребляет большое количество воды, которую забирают из озер, больших и малых речек. После завершения технологического процесса воду в виде загрязненного промышленного стока подчас сбрасывают в те же озера и реки. В зависимости от характера производства отработанная вода может содержать минеральные взвеси и отходы различных материалов, биологические отходы, химические и радиоактивные продукты. Количество потребляемой чистой воды, м, при производстве 1 т некоторых видов продукций:

Прокат- 1,5-10

Сахар - 13-16,5

Кокс - 1,5-30

Серная кислота - 60-139

Кожа- 82-110

Каучук (синтетический) - 250

Тонкое сукно- 300-600

Искусственный шелк - 1000-1500

Капрон- 2500

Как видно из приведенных данных, для производства 1 т новых материалов потребление чистой воды возрастает иногда во много раз.

В установившейся практике проектирования сети ливневой канализации каждому бассейну стока соответствует отдельный выпуск главного коллектора водостока. С увеличением площади застраиваемой территории число отдельных бассейнов стока, сбрасывающих загрязненный сток в проточные водоемы, будет соответственно увеличиваться. Одновременно с увеличением площади застраиваемой территории санитарно-гигиеническое состояние больших и малых речек, протекающих в пределах городской территории, ухудшается. Небольшие речки, расположенные в пределах застраиваемой территории, лишенныe естественных источников питания, превращаются в сточные канавы и их заключают в подземные трубы.

В составе проектов планировки и застройки городской территории, а также проектов реконструкции старых городов разрабатывают генеральную схему развития сети ливневой канализации. Для защиты открытых проточных водотоков от загрязнения намечают мероприятия для осветления поверхностного стока перед сбросом его в эти водотоки. Выбор мероприятий по защите городских водотоков от загрязнения должен быть экономически обоснован и технически оправдан. Он зависит от размеров площади застраиваемой территории, природных особенностей, а также от характера промышленных и других сооружений, размещаемых в пределах площади городской застройки. Для улучшения санитарно-технического состояния открытых водотоков, расположенных в пределах застроенной территории, предусматриваются:

а) переключение существующих выпусков сточных и промышленных вод в отводящий коллектор фекальной канализации (полураздельная сеть) с последующей очисткой загрязненного стока на очистных сооружениях;

б) локальная и кустовая очистка промышленных вод на территории промышленных предприятий;

в) мероприятия по предупреждению загрязнения поверхностных вод: хорошо организованная служба эксплуатации промышленных и автопарковых территорий, а также территорий нефтебаз и других загрязненных площадей;

г) очистка дна водоемов от наносов ила и грязи с заменой вынутого грунта песком.

При раздельной системе канализации, если по условиям сложившейся застройки невозможно проложить отводящий коллектор за пределы городской территории, а также по экономическим соображениям, осветление поверхностного стока производят на сооружениях, расположенных в пределах городской территории. В этом случае на устьевых участках отдельных коллекторов или объединенной их группы устраивают технические водоемы - отстойники. При централизованной системе очистки поверхностного стока сток из главных коллекторов отдельных бассейнов выпускают в береговые каналы, по которым загрязненный сток отводят на очистные сооружения, расположенные за пределами городской территории.

Более удобной в техническом и экономическом отношении следует считать комбинированную систему защиты проточных водотоков от загрязнения, разработанную с учетом местных особенностей застраиваемой территории. На менее загрязненных участках реки при вступлении ее на городскую территорию ограничиваются улучшением санитарно-гигиенических условий в реке, выполняя работы, перечисленные в пунктах а, б, в и г. Ниже этого участка с учетом местных особенностей территории устраивают сооружения для осветления поверхностного стока перед выпуском его в открытые городские водотоки. На нижнем участке течения реки, расположенном в пределах промышленной и коммунальной зон, устраивают централизованную систему защиты открытых водотоков с отводом загрязненного стока на очистные сооружения, расположенные за пределами городской территории. Границы отдельных зон при применении одинаковых решений будут зависеть от характера планировки и застройки территории. Основными типами рекомендуемых сооружений по осветлению поверхностного стока являются стационарные щитовые заграждения, располагаемые в прибрежной части русла реки (рис.15); пруды-отстойники (рис.16) и сооружения закрытого типа.

Рис.15. Схема стационарного щитового заграждения

1 - коллектор дождевой канализации; 2 - распределительная камера; 3 - подводящий трубопровод; 4 - плавающее бонное заграждение; 5 - железобетонный навес; 6 - щитовой затвор

Тип сооружения для осветления загрязненного стока принимают в зависимости от размеров водосборной площади бассейна, характера застройки и планировочных условий территории с учетом развития ливневой канализации. Стационарные щитовые заграждения устраивают непосредственно в русле реки вдоль ее берега, когда по условиям существующей застройки и другим особенностям территории устраивать другие типовые сооружения представляется возможным. Пруды-отстойники устраивают на устьевых участках водостоков. Очистные сооружения закрытого типа создают в пределах застроенной и благоустроенной территории при наличии бассейнов стока, имеющих площадь менее 300 га.

Рис.16. Схема пруда-отстойника на сопряжении с водоемом

1 - коллектор дождевой канализации; 2 - распределительная камера; 3 - отсек для задержания маслонефтепродуктов; 4 - водозаборный колодец; 5 - емкость для отстаивания маслонефтепродуктов; 6 - приемник маслонефтепродуктов; 7 - секция отстойника; 8 - полупогруженные щиты; 9 - разборная плотина; 10 - разделительная дамба; 11 - подъездная дорога

Принципы работы сооружений, устраиваемых для осветления загрязненного поверхностного стока

В задачу сооружений по осветлению поверхностного стока входит улавливание твердых продуктов и эфирорастворимых веществ, смываемых в ливневую сеть с дорожных и других покрытий, которые расположены в пределах застроенной территории.

Твердые частицы стока осаждаются в секциях отстойника. Эфирорастворимые вещества (остатки нефтепродуктов) улавливаются при помощи гидравлического затвора и фильтров доочистки, конструкции которых выполняют в зависимости от типов сооружений. В пределах больших озелененных площадей устраивают также пруды-отстойники, оборудованные водосбросными сооружениями с приспособлениями для улавливания остатков нефтепродуктов. Такие пруды-отстойники одновременно могут являться и емкостями для регулирования поверхностного стока. Пруды располагают на главных тальвегах бассейнов стока.

При эксплуатации сооружений, устраиваемых для осветления поверхностного стока, необходимо обеспечивать своевременное удаление с поверхности отдельных отсеков остатков задержанных нефтепродуктов, а из секций отстойной части сооружений - твердого осадка. Подъем твердого стока и погрузка его в автомобили производятся механическим путем, а съем с поверхности отдельных отсеков нефтепродуктов и слив их в емкости накопителя - при помощи поворотной щелевой трубы, смонтированной в сооружении.

При устройстве сооружения для очистки поверхностных вод необходимо выделить место для захоронения твердого стока, а также решить вопрос о способе утилизации задержанных нефтепродуктов. Без этого приступать к эксплуатации сооружения нельзя. Для захоронения твердого стока используют оставшиеся выработки карьеров или другие площади, сток с которых не будет поступать в открытые водотоки. Решение этой задачи в каждом отдельном случае будет зависеть от местных условий и должно быть согласовано с органами санитарного надзора. В том случае, если остатки нефтепродуктов не могут быть утилизированы, их сжигают в специальных печах или они подлежат глубокому захоронению.

Построенное сооружение оборудуют подъездными путями, которые должны обеспечивать хорошую работу эксплуатационного транспорта с выделением площадок для остановки пожарных машин. Для защиты от загрязнения окружающей территории и в противопожарных целях участок, выделенный для устройства очистных сооружений, ограждают зелеными насаждениями.

Поверхностные воды (ливневые и талые) образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», посту­пающие с повышенных соседних участков, и «свои», обра­зующиеся непосредственно на строительной площадке Чтобы на территорию площадки не поступали «чужие» по­верхностные воды, их перехватывают и отводят за преде­лы площадки. Для перехвата вод делают нагорные канавы или обвалование вдоль границ строительной пло­щадки в повышенной ее части (рис. У.2). Для предотвра­щения быстрого заиливания продольный уклон водоот­водных канав должен иметь не менее 0,003.

Для отвода «своих» поверхностных вод придают соот­ветствующий уклон при вертикальной планировке пло­щадки и устраивают сеть открытого или закрытого водо­стока.

Каждый котлован и траншея, являющиеся искусст­венными водосборниками, к которым активно притекает вода во время дождей и таяния снега, должны быть за­щищены водоотводными канавами или обвалованием с нагорной стороны.

В случаях сильного обводнения площадки грунтовы­ми водами с высоким уровнем горизонта площадку осу­шают с помощью открытого или закрытого дренажа. От крытый дренаж обычно устраивают в виде канав глубиной до 1,5 м, отрываемых с пологими откосами (1: 2} и необходимыми для течения воды продольными уклона­ми. Закрытый дренаж - это обычно траншеи с уклонами в сторону сброса воды, заполняемые дренирующим материалом (рис. У.З). При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфориро­ванные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестобетонные, деревянные. Такие дренажи собирают и отводят воду лучше, так как скорость движе­ния воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровни промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005.

Создание геодезической разбивочной основы. На ста­дии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа для планово го и высотного обоснования при выносе проекта подлежа­щих возведению зданий и сооружений на местность, а так же (в последующем) 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 габарит -для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования заст­ройки) и габарит здания - для строительства отдельныхзданий. Строительную сетку выполняют в виде квадратных и прямоугольных фигур, которые подразделяют на основ­ные и дополнительные (рис. У.4). Длина сторон основных фигур сетки 200...400 м, дополнительных - 20...40 м. Строительную сетку обычно проектируют на строитель­ном генеральном плане, реже- на топографическом пла­не строительной площадки. При проектировании опреде­ляют местоположение пунктов. сетки на стройгенплане (топографическом плане), выбирают способ закрепления сетки на местности. При проектировании строительной сетки должны быть: обеспечены максимальные удобства для выполнения раз-бивочных работ; основные возводимые здания и соору­жения расположены внутри фигур сетки; линии сетки параллельны основным осям возводимых зданий и рас­положены по возможности ближе к ним; обеспечены не­посредственные линейные размеры по всем сторонам сет­ки; пункты сетки расположены в местах, удобных для уг­ловых измерений с видимостью смежных пунктов, а также в местах, обеспечивающих их сохранность и ус­тойчивость.

Разбивку строительной сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего ис­пользуют имеющуюся на площадке или вблизи нее геоде­зическую сетку (рис. У.5). По координатам геодезичес­ких пунктов сетки определяют полярные координаты 5 Ь 5г,5з и углы Рь р 2 , Рз, по которым выносят на местность исходные направления сетки АВ и АС. Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют её в местах пересечений постоянными знаками с плановой точкой (рис. У.6). Знаки делают из заполненных бетоном отрезков труб, из забетонированных обрезков рельсов и т. п. Подошва знака должна распо­лагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м (1000 мм). Аналогично переносят и закрепляют крас­ную линию.

При переносе на местность основных осей строящих­ся объектов, если в качестве плановой разбивочной осно­вы используется строительная сетка, применяют метод прямоугольных координат. В этом случае близколежащие стороны строительной сетки принимают за линии коорди­нат, а их пересечение - за ноль отсчета (рис. У.7, а). Положение точки О главных осей Х 0 -У 0 определяют следующим образом: если дано, что Х 0 =50 и У 0 =40 м, значит, точка О находится на расстоянии 50 м от линии X в сторону линии Хо и на расстоянии 40 м от линии У в сторону У 0 .При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии на стройгенплане должны быть приведе­ны какие-либо данные, определяющие положение буду­щего значения: например, точка А на красной линии (рис. У.7, б), угол р между главной осью здания и краснойлинией и расстояние от точки А до точки О пересечения главных осей. Главные оси здания закрепляют за его кон­турами знаками выше приведенной 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 геодезической сети или сети местного значения.

Создание геодезической разбивочной основы является функцией заказчика. Он должен не менее чем за 10 дн. до начала строительно-монтажных работ передать под­рядчику техническую документацию на геодезическую разбивочную основу и на закрепленные на строительной площадке пункты и знаки этой основы.

В процессе строительства строительная организация должна следить за сохранностью и устойчивостью знаков геодезической разбивочной основы.