Вертикальная планировка территории строительства. Вертикальная планировка участка: тонкости и особенности. Список использованных источников

Одной из первостепенных и основных задач инженерного благоустройства является вертикальная планировка, обеспечивающая допустимые уклоны улиц, дорог, проездов и территории для оптимального размещения зданий, промышленных предприятий и различных сооружений. Преобразование существующего рельефа с целью приспособления городской территории для эксплуатации и строительства осуществляется на основании проекта вертикальной планировки. В настоящее время, наряду с традиционными методами проектирования, все шире применяются системы автоматизированного проектирования.

Вертикальная планировка - это инженерное мероприятие по искусственному изменению, преобразованию и улучшению существующего рельефа местности срезкой или подсыпкой грунта для использования его в градостроительных целях.Основная цель вертикальной планировки заключается в создании спланированных поверхностей, удовлетворяющих требованиям застройки и инженерного благоустройства территории. Вертикальная планировка территории призвана создать благоприятные условия для размещения зданий и сооружений, прокладки улиц, проездов, подземных инженерных коммуникаций.

К основным задачам вертикальной планировки относятся:

Организация стока поверхностных вод (дождевых, ливневых и талых) с городских территорий; - обеспечение допустимых уклонов улиц, площадей и перекрёстков для безопасного и удобного движения всех видов городского транспорта и пешеходов; - создание благоприятных условий для размещения зданий и прокладки подземных инженерных сетей; - организация рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов (затопление территории, подтопление её грунтовыми водами, оврагообразование и т. д.); - придание рельефу наибольшей архитектурной выразительности; - создание в необходимых случаях искусственного рельефа; - решение задач при сооружении крупных и уникальных плоскостных сооружений (спортивного центра, аэродрома и пр.).

Работы по проектированию вертикальной планировки территории проводятся на всех стадиях разработки горизонтальной планировки: проектов генеральных планов, проектов детальной планировки и проектов застройки. Этапы разработки вертикальной планировки заключаются в оценке рельефа, составлении схемы вертикальной планировки в зависимости от площади и сложности рельефа в масштабах 1: 10 000 - 1: 2 000 и рабочих чертежей в масштабах 1: 1 000 - 1: 500, на основании которых на местности производят геодезические разбивочные работы для преобразования рельефа.

Для разработки проектов вертикальной планировки необходимо располагать исходными материалами. Это - здания, планировочные решения, материалы предшествующей стадии проектирования и материалы изысканий, в которые входят геодезические, гидрологические, гидрогеологические исследования, данные о расположении в плане и в высотном отношении и типах подземных инженерных сооружений, зелёных насаждений, наземных сооружений, составе и размерах транспортного и пешеходного движения и пр.

Отметки планируемой поверхности назначают таким образом, чтобы максимально сохранить существующий рельеф, зелёные насаждения и почвенный покров. Вертикальная планировка осуществляется с учетом осушения заболоченных и избыточно увлажненных территорий, орошения недостаточно увлажненных территорий, понижения уровня грунтовых вод, борьбы с селевыми потоками. К вертикальной планировке относятся обвалование и досыпки территории, применяемые для защиты города от затоплений, засыпка оврагов, террасирование склонов, выполняемое для предотвращения оползней и др.

При оценке территории основное внимание уделяется существующему рельефу. Определяют наличие и расположение водоразделов и тальвегов, основные направления стока поверхностных вод, участки территорий с различными уклонами, территории, требующие мероприятий по инженерной подготовке, и пр. Совокупность этих характеристик определяет природные условия территории по степени пригодности для строительства как благоприятные (с уклонами 0.005 - 0.100), неблагоприятные (0.100 - 0.200 или менее 0.005) и особо неблагоприятные (свыше 0.200).

Существенную роль вертикальная планировка играет при проектировании зданий, сооружений и подземных инженерных сетей. В настоящее время для жилищно-гражданского строительства используют типовые здания, и задача вертикальной планировки заключается в создании благоприятных условий для их размещения без изменения типовых проектов.

Эффективность работ по вертикальной планировке определяют следующие технико-экономические показатели:

Наименьший объём земляных работ при наибольшей эффективности проектных решений; - одинаковый объём выемок и насыпей (баланс земляных масс), когда отпадает необходимость в вывозе грунта с планируемой территории или привозе его; - всемерное сокращение дальности перемещения грунта (транспортного объёма) с участков выемок в насыпи.

Основными документами проекта вертикальной планировки являются План организации рельефа и картограмма земляных работ , которые составляются на основе топографического плана, рабочих чертежей поперечных профилей улиц.

Так как у любого участка есть свой рельеф – он бывает либо ровный, либо наклонный – и вы хотите его обустроить, поэтому в любом случае здесь нужна вертикальная планировка участка.

Под этим мы подразумеваем инженерную работу по переделыванию рельефа для его улучшения. И как раз вертикальная планировка – одна из самых важных работ в оформлении территорий.

При выполнении земляных работ по преобразованию рельефа, нужно стремиться к тому, чтобы максимально сохранить растительность, а значит, почву и выполнить следующие требования:

1. Когда создается площадка, нужно учесть, что она будет делиться на определенные зоны, которые будут выполнять разные функции. Еще нужно организовать отвод дождевых вод и паводков с нашего участка.
2. Снизить уровень подземных вод.
3. Отведение дождевой воды нельзя осуществлять через жилое здание.
4. Полностью изолировать дождевые потоки во дворе от других стоков.

Если на вашей территории много перепадов, то тут требуется особенно тщательная вертикальная планировка земельного участка. Как один из вариантов такого решения проблемы является откосы, которые будут соединять ваш участок на разных уровнях.

Порядок выполнения проекта вертикальной планировки

• Сначала планируются аллеи, парковые дорожки, площадки, которые выполняют разные функции или другими словами – составляющие территории, которые требуют четкого соблюдение уклонов.
• Проектирование земельных насаждений – составляющие территории, которые допускают разные уклоны плоскости.

Вертикальную планировку можно поделить на три этапа

1. Создается детальная схема планирования территории и строится ее высотный каркас с высотным решением, которое должно согласовываться с другими отметками на поверхности участка. Это нужно для качественной организации стока вод.
2. Наводятся новые горизонтали и проектируется новый рельеф местности.
3. Разрабатывается детальная картограмма земельных работ и рассчитывается точный объем грунта.

Земельный участок, его вид и чистота будет намного лучше, если ответственно провести планировку работ.

Как советуют ландшафтные дизайнеры, рельеф хороший, если он ровный или наклонен на юг или восток. Наклон на север нужно не допускать.

Методы вертикальной планировки

Зачастую, у тех, кто владеет неровными или наклонными участками возникает проблемы, из-за которых в их местности нельзя реализовать запланированные проекты по организации ландшафта. Для этого существуют специалисты, за помощью к которым следует обратиться. Для них не составляет большого труда рассчитать вертикальную планировку, чтобы извлечь максимальную пользу из любого участка, даже самого сложного и реализовать ваши планы.

На ровном ландшафте можно возвести постройку. Зачастую, за стенами делают небольшой уклон, чтобы отвести грунтовые воды до границ участка. Для этого делают насыпь из грунта в нужном месте, а из твердого материала делают уже дорожки. По обеим сторонам делается дренаж отвода дождевой воды.

Если участок наклонен в южную сторону, то с озеленением у вас не должно возникнуть проблем, потому что растительность ведет себя в таких условиях очень хорошо. Дизайнеры рекомендуют расположить дом на наивысшей точке и на восточной стороне участка. Хозпостройки лучше разместить в нижней точке участка.

В случае, если ваш участок наклонен на запад и восток, постройки лучше разместить на севере . Такое расположение не будет мешать растениям. Если вы хотите, чтобы у вас были деревья, их нужно размещать, так, чтобы тень от построек не падала на них и не препятствовала росту. Если на участке достаточно большой уклон – 20 градусов и более, это может создать трудности – вода будет стекать достаточно быстро и вымывать почву у себя на пути. Для этого нужно качественно рассчитать дренажную систему. Тут также помогут формирование террас со стенами, постройка дорожек со ступеньками и пандусами. Дренаж же проектируют, учитывая особенности рельефа. Стоки воды размещают внизу участка.

Если площадка горизонтальная, то лучше всего будет добавить еще грунта, оформив по бокам плиткой, натуральным камнем или кирпичом. Если откосы высокие, их нужно укрепить с помощью деревянных колышков и бетонного раствора.

Строительство дома и вертикальная планировка

Если на своем участке вы хотите построить частный дом, тогда вам нужно узнать какая будет посадка дома по вертикали – выяснить, какая будет высота пола или цоколя и какая будет планировка почвы на плоскости строительства.

Это все нужно для того, чтобы:

• можно было определить, как будут располагаться котлованы, траншеи, подушки и фундаменты.
• можно было правильно отвести дождевых вод.
• надфундаментные конструкции находились над уровнем снега.

Чтобы решить эти задачи нужно:

1. Вызвать специалиста для проведения геодезической съемки территории, чтобы узнать изменения высот на участке, а также определить обстановку в отношении подземных вод и уровень промерзания почвы.
2. Сделать насыпь из земли, чтобы поднять уровень стройплощадки.
3. Определить какая будет конструкция фундамента, чтобы он располагался выше, чем уровень подземных вод.
4. Выяснить, какая будет высота цоколя – часть фундамента, которая находится над землей.
5. Грамотно построить отмостку, водные канавки, хорошо спроектировать рельеф для того, чтобы отвести дождевые и талые воды.
6. Чтобы подземные воды о обмывали фундамент, нужно правильно сделать дренаж.

После того, как геодезист проведет геодезические съемки и изыскания, можно будет определить и оценить отклонение самой поверхности площадки от горизонтального уровня.

Виды площадок:

• Практически ровная и горизонтальная;
• Площадка с маленьким уклоном, и как следствие перепадом максимум 0,4м;
• Площадка, где перепад высот большой – от 0,4м до 1м;
• Площадка, расположенная на склоне с перепадами больше 1м.

Во всех перечисленных случаях нужно обязательно повысить уровень грунта с помощью подсыпания.

Насыпь имеет такие плюсы:

1. Можно увеличить несущую способность почвы под фундаментом.
2. Грунт не так сильно промерзает, то есть уменьшается пучение грунта, что соответственно полезно для фундамента.
3. Легче спроектировать отведение дождевой и талой воды.
4. Увеличивается сухая зона.
5. Так как было замечено, что после постройки дома, уровень грунта на участке увеличивается, когда его благоустраивают путем завоза самой почвы, то в следствие этого дом может оказаться в низине.
6. Так как в большинстве случаев от вырытого котлована остается грунт, его можно уложить в насыпь.

Если участок без уклона

Обычно если участок очень ровный и там много грунтовых вод, то он расположен в заболоченной местности или какой-нибудь низине. Обычно в таких случаях нет необходимости в тщательной планировке стока дождевых вод и паводков.

В этих случаях нужно тщательно спланировать мелкозаглубленный или незаглубленный фундамент и грунтовую насыпь. Ее толщина должна быть от 0,2 до 0,5 м. Для этого используют разные грунты, но которые не содержат торф или растительность. В траншеях и подушке используют песчаные смеси с послойной трамбовкой.

В любом случае насыпь имеет только преимущество и ее используют не только в болотистых местностях.

Если участок расположен под уклоном

Если уклон на углах участка до одного метра, выгоднее всего сделать выравнивание отсыпкой грунта. Подошва обязательно делается на одном уровне, не смотря на то, что фундамент расположен на склоне.

Что делать с участком на склоне (видео)

Если перепад – 0,3-0,4 м

Делается отсыпка грунта в горизонтальном уровне. В этом случае высота цоколя будет одинаковая на всей плоскости.

Вы сэкономите средства, если на нижнем склоне подошва фундамента будет на поверхности, а на верхней части площадки – наоборот заглублен.

После того, как фундамент будет отлит или выстроен, можно приступать к отсыпке насыпи.

Если уклон от 0,4-1 м

Горизонтальную отсыпку не делают, а только снижают величину перепада. Тут делают ленточную заливку фундамента на самой насыпи.

В низу площадки убирают верхний грунт и высыпают под подушку фундамента песчаный гравий. Вверху площадки в траншее делают подушку на одном уровне. Толщина и ширина песчаных подушек делают на основании расчетов ленточного фундамента, используя методические казания.

Под фундаментом насыпь нежелательно делать больше 0,6 м. Хотя ее утрамбовывают послойно, но со временем она все равно даст большую усадку, несовместимую с нормами, что приведет к деформации постройки.

На крутом склоне с перепадом углов больше 1м

В данном случае выгоднее всего спроектировать подвал. На стенках цокольного этажа необходимо сделать дренаж.

Как видим, если подойти к проекту вертикальной планировке грамотно, это обеспечит долговечность строений, можно изменить под себя рельеф, как вам нужно, чтобы все выглядело эстетично и было функциональным.

Одна из основных частей генерального плана  проект вертикальной планировки застраиваемой территории. Ее целью является преобразование естественных форм рельефа и создание условий для эксплуатации возводимых зданий и сооружений.

Естественный рельеф при строительстве обычно преобразуется путем выполнения земляных работ по специальному проекту вертикальной планировки.

Проектный рельеф может быть задан в виде профилей, проектными горизонталями в сочетании с проектными отметками либо только проектными отметками. Метод профилей трудоемок и поэтому применяется редко. При выполнении данной расчетно-графической работы применяется метод отметок. Строительная площадка должна представлять собой горизонтальную поверхность.

Проектирование горизонтальной площадки обычно производится с соблюдением условия нулевого баланса земляных работ. Под этим условием понимается сведение земляных работ к минимуму и обеспечение равенства объемов выемки и подсыпки.

Основой для проектирования вертикальной планировки служат топографические планы масштабов 1:500-1:5000, составленные по результатам нивелирования стройплощадки по квадратам. Планируемую территорию разбивают на квадраты со сторонами 10, 20, 40 или 50 м в зависимости от сложности рельефа. Фактические высоты вершин квадратов определяют по горизонталям или при помощи геометрического нивелирования. Предполагается, что каждая квадратная призма ограничена вертикальными плоскостями, проходящими через стороны квадратов, плоским основанием и наклонной верхней плоскостью. Высоту призмы принимают равной среднему арифметическому отметок угловых точек поверхности. Объем одной призмы

V , (10.1)

где - площадь основания призмы;
и
- отметки угловых точек.

Среднюю отметку всего участка с известными отметками углов сетки вычисляют на основании следующих соображений. Отметки углов
квадратов, лежащих внутри наружного контура, при вычислениях повторятся четыре раза, и их сумма равна
(рис. 10.1). Далее суммируют отметки
вершин квадратов, расположенных по контуру участка, за исключением отметок
- вершин углов участка, и полученную сумму
удваивают, так как эти отметки входят в два смежных квадрата. Наконец, суммируют отметки
угловых точек участка.

Средняя отметка
участка вычисляется по формуле

. (10.2)

Если участок включает в себя произвольное, в том числе и нечетное, число квадратов (рис. 10.2), а рельеф участка должен быть спланирован горизонтальной площадкой при условии нулевого баланса земляных работ, проектная отметка такой площадки вычисляется по формуле

где n - общее число квадратов;
- сумма черных отметок вершин, входящих только в один квадрат;
- соответственно суммы отметок вершин, общих для двух, трех и четырех квадратов.

Рис. 10.1. К вычислению проектной отметки с нулевым балансом при четном числе квадратов

Рис. 10.2. К вычислению проектной отметки с нулевым балансом при нечетном числе квадратов

При горизонтальной площадке
является постоянной величиной для всего участка. Рабочие отметки всех вершин квадратов получаются как разности проектной отметки
и черных отметок вершин квадратов:

, (10.4)

при этом со знаком «плюс» будет определять подсыпку, «минус»- выемку.

Объем земляных работ вычисляется по рабочим отметкам
вершин каждого квадрата. Если все четыре отметки имеют один и тот же знак, объем земляных работ в пределах данного квадрата вычисляют по формуле

V , (10.5)

где а - сторона квадрата.

Если в квадрате рабочие отметки имеют разные знаки, то в этом квадрате проходит линия нулевых работ - линия с рабочей отметкой, равной нулю. Линии нулевых работ являются границей между участками подсыпки и выемки грунта, т.е. определяют объемы земляных работ в пределах каждого квадрата. Для построения линии нулевых работ на сторонах квадратов находят положение точек нулевых работ по формулам (рис. 10.3)

;
, (10.6)

где и- расстояния от вершин квадрата до точки нулевых работ; а - сторона квадрата; и- рабочие отметки на концах стороны квадрата. Очевидно, что
.

Рис. 10.3. К определению положения точек нулевых работ

Найдя точки нулевых работ на разных сторонах квадрата и соединив их отрезками прямых пунктирных линий, получают линию нулевых работ (границу выемки и подсыпки). Объем земляных работ определяют отдельно для выемки и подсыпки.

В различных условиях пользуются различными методами: при относительно спокойном рельефе - методом квадратов; при более пересеченной местности - методом треугольных призм; при сильно пересеченной местности - методом поперечников. Подсчет объемов земляных работ методом квадратов производится для каждого квадрата или его части как объем призмы

V
, (10.7)

где
- среднее значение рабочих отметок; S - площадь квадрата (части).

Объем грунта в полном квадрате находят по формуле

V
, (10.8)

где
- сумма рабочих отметок для углов квадрата; - площадь квадрата.

При подсчете объемов земляных работ по неполным квадратам (квадратам, через которые проходит линия нулевых работ) их разбивают на треугольники и нумеруют каждую фигуру.

Находят площадь каждого треугольника и вычисляют объем грунта в пределах треугольных призм по формуле

V
. (10.9)

Вычисляют суммарные объемы выемки и подсыпки и проверяют баланс земляных работ по формуле

. (10.10)

Эта величина не должна превышать 3 %.

При необходимости решение корректируется, т.е. уточняется проектная отметка горизонтальной плоскости.

Пример 1. Разработать проект вертикальной планировки площадки при следующих исходных условиях (рис. 10.4):

отметки участка получены при нивелировании по квадратам;

проектируется горизонтальная площадка с приблизительным обеспечением баланса земляных работ (рис. 10.5);

проектирование заканчивается составлением картограммы земляных масс.

Размеры квадратов принимаются 20 ´ 20 м (при масштабе плана 1:1000).

Последовательность выполнения работы следующая

1. На листе чертежной бумаги формата А4 (20 ´ 30 см) изобразить штамп и дважды вычертить сетку квадратов (см. рис. 10.4 и 10.5).

2. В вершинах квадратов (см. рис. 10.4) выписать отметки по своему варианту. Например, в вершине А 1 это 148,23, в вершине А 2 - 147,64, А 3 - 147,23 и т.д.

Рис. 10.4. План площади

Рис. 10.5. Картограмма земляных работ (к примеру 1)

3. Определить проектную отметку горизонтальной площадки с приблизительным балансом земляных работ по формуле (10.3). У данной сетки квадратов нет отметок вершин, относящихся сразу к трем квадратам, поэтому

и проектная отметка вычисляется по формуле

.

4. Записать полученную проектную отметку в верхнем левом углу (см. рис. 10.4), найти рабочие отметки
и зафиксировать их в вершинах квадратов. Так, в вершине А 1 это -0,55, в вершине А 2 +0,04, в А 3 +0,45 и т.д.

5. Для разработки картограммы земляных работ (см. рис. 10.5) переписать значения рабочих отметок на данный рисунок, обозначить контуры подсыпок и выемок линиями нулевых работ. Линию нулевых работ определяют точки нулевых работ на тех сторонах квадратов, вершины которых имеют отметки с противоположными знаками (линии В 1-Г 1, Б 2-В 2 и т.д.). Положение точки нулевых работ на стороне квадрата определится величиной или, вычисляемой по (10.6).

Линии нулевых работ обозначают прямолинейными отрезками, значения l выписывают на стороне квадрата (см. рис. 10.5, на стороне В 1-Г 1
м; на сторонеВ 2-Г 2
м и т.д.)

6. Вычислить раздельно для выемок и подсыпок в каждом квадрате объемы земляных работ (см. рис. 10.5) по формуле

V
,

где - среднее значение рабочих отметок (у неполных квадратов две рабочие отметки равны нулю); - площадь квадрата или его части, которую можно найти, зная длины сторон этих фигур.

7. Вычисленные на картограмме объемы насыпей и выемок сложить по вертикали и найти их суммарные значения для всего участка (см. рис. 10.5). Проверить баланс земляных работ по формуле (10.10).

Пример 2. Разработать проект вертикальной планировки площадки при нечетном числе квадратов (рис. 10.6).

Состав задания и последовательность его выполнения аналогичны примеру 1.

Вершина Б 4 с отметкой
относится только к одному квадрату, вершинаВ 3 с отметкой
- к двум квадратам, Б 3 с отметкой
- к трем, Б 2 - к четырем квадратам.

Проектная отметка такой площадки вычисляется по формуле (10.3). Суммы отметок вершин, входящие в числитель этой формулы, следующие:

Подставляя эти значения в формулу (10.3), получаем проектную отметку площадки

Для упрощения вычислений удобно выделить наименьшую из четырех отметок вершин квадратов с округлением до дециметра и производить арифметические действия с остающимися дополнениями до соответствующей черной отметки. В данном случае
(А 3), и тогда

м.

Далее находят рабочие отметки каждой вершины по формуле (10.4) и выписывают их на плане площадки и картограмме земляных работ (рис. 10.7, см. также рис. 10.6). Так, для вершины А 1 рабочая отметка равна +0,32, для Б 1 она отрицательна и равна -0,35 и т.д.

Рис. 10.6. План площадки при нечетном числе квадратов

,

.

Рис. 10.7. Картограмма земляных работ (к примеру 2)

После вычисления рабочих отметок выделяют контуры подсыпок и выемок построением линий нулевых работ, линию нулевых работ определяют точки нулевых работ на тех сторонах квадратов, вершины которых имеют рабочие отметки с противоположными знаками (линия В 2-В 3; А 1-Б 1 и т.д.). Положение точек нулевых работ находят по формуле (10.6). Так, например, по линии А 2-Б 2 при
м и рабочих отметках +0,47 м и-0,25 м (рис. 10.8)

Рис. 10.8. К определению положения точек и линии нулевых работ

Определив местоположение точек нулевых работ, прямолинейными отрезками пунктирной линии обозначают на картограмме линию нулевых работ (см. рис. 10.8).

Объемы земляных работ подсчитываются с использованием формул (10.7)-(10.9) раздельно для выемки и подсыпки.

Так, для полного квадрата Б 1 - В 1 - В 2 - Б 2 (см. рис. 10.8) по формуле (10.8) получим

Для переходного квадрата Б 1 - Б 2 - А 2 - А 1 объем выемки (см. рис. 10.7, 10.8)

Объем подсыпки

Полученные объемы земляных работ выписываются на картограмму земляных работ (см. рис. 10.7) в центральной части соответствующих участков (полных квадратов или их частей). Под картограммой приводятся частные значения объемов подсыпки и выемки, сложенных по вертикали. Вычисляют раздельно суммарные значения объемов подсыпок и выемок по всему участку; по формуле (10.10) проверяют баланс земляных работ.

Пример 3. Разработать проект вертикальной планировки площадки при нечетном числе квадратов (рис. 10.9).

Состав задания и последовательность его выполнения аналогичны примеру 1. Отличие от примера 2 заключается в том, что неполные квадраты разбиваются на треугольники, что облегчает подсчет объемов земляных работ. Вершины В 1, В 4, Б 4, А 3, А 1 относятся только к одному квадрату, вершины В 2, В 3, А 2, Б 1 - общие для двух смежных квадратов, Б 3 - общая для трех квадратов, Б 2 - для четырех, тогда

По формуле проектной высоты горизонтальной площадки получим

По формуле (10.4) найдем рабочие отметки каждой вершины (см. рис. 10.9). Таким образом получим рабочую отметку вершины А 1, равную . Аналогично получают рабочие отметки для всех остальных вершин.

По формулам (10.6) находят положение точек нулевых работ. Например, для стороны квадрата В 2 - В 3 при
м

м;
м.

Проверкой является равенство суммы ирасстоянию:
м.

Откладывая на чертеже от вершины В 2 расстояние, равное 4,2 м, или от В 3 расстояние, равное 15,8 м (рис. 10.10), получают точку нулевых работ. Аналогично находят точки нулевых работ на остальных сторонах квадратов. Соединяя их штрихпунктирной ломаной линией, получают границу выемки и подсыпки. Объемы грунта в полных квадратах находят по формуле (10.8). Например, для квадрата 1 (В 1, В 2, Б 2, Б 1)

м(выемка).

Рис. 10.9. План площадки при нечетном числе квадратов

Рис. 10.10. Картограмма земляных работ (к примеру 3)

При подсчете объемов земляных работ по неполным квадратам их разбивают на треугольники (см. рис. 10.10) и нумеруют каждую фигуру.

Находят площадь каждого треугольника и вычисляют объем грунта в пределах треугольных призм по формуле (10.9). Например, для фигуры 2 можно записать

м;

м(выемка).

Все вычисления ведутся в ведомости (табл. 10.1), где окончательно получают объем выемки V В и подсыпки V П:

,

.

Таблица 10.1

В табл. 10.2 приведен вариант исходных данных для выполнения расчетно-графического задания по вертикальной планировке.

Таблица 10.2

Принципы проектирования рельефа территории города

(Вертикальная планировка)

Вертикальная планировка территории выполняется с целью изменения существующего рельефа местности для улучшения условий застройки участков, обеспечения поверхностного стока и для прокладки самотечных сетей канализации, а также для организации удобного и безопасного движения автотранспорта и пешеходов.

Вертикальная планировка производится при проектировании зданий и сооружений, в том числе в процессе реставрации памятников архитектуры. От качества вертикальной планировки во многом зависит защищенность объекта от действия неблагоприятных условий внешней среды.

При проектировании вертикальной планировки необходимо стремиться к получению нулевого баланса земляных работ: объемы насыпей должны быть равны объемам выемки, так как земляные работы связаны со значительными затратами и изменением природных условий.

При разработке проектов вертикальной планировки надо стремиться к максимально возможному сохранению существующего природного рельефа местности, зеленых насаждений и почвенного покрова. В связи с этим вертикальная планировка предусматривается, как правило, на земельных участках, занятых зданиями, сооружениями, улицами, дорогами и площадями. Сплошную вертикальную планировку допускается применять на территориях общественных центров при плотности застройки свыше 25 %, а также при большой насыщенности территории дорогами и инженерными сетями.

Проектирование и формирование рельефа проверяется методами макетирования, а также с использованием компьютерных технологий в сочетании с данными аэрокосмических и наземных съемок местности. При этом с определенных точек восприятия местности выполняется ЗD-визуализация существующего ландшафта с включением элементов проектируемого рельефа.

Естественный рельеф – совокупность простых и сложных форм земной поверхности.

Вертикальной планировкой городской территории называются мероприятия, имеющие целью благоустройство естественного рельефа.

Мероприятия по вертикальной планировке должны, как правило, осуществляться до застройки улиц или кварталов города.

Задачи вертикальной планировки :

1. Для застройки – определение территории с недопустимо крутыми склонами и с рельефом, ограничивающим длину зданий; локализация участков, неудобных для застройки; определение высоких точек рельефа, наиболее важных для создания силуэта города;

2. Для трассирования улиц – определение участков, непригодных по рельефу для прокладки улиц; выбор направлений улиц, наиболее целесообразных в отношении рельефа (из продольного уклона);

3. Для организации поверхностного стока – определения водоразделов и тальвергов; определение территорий с обеспеченным поверхностным стоком и бессточных территорий, требующих до застройки устройства ливневой канализации (водостоков); выявление возможных трасс для главных коллекторов ливневой каналиции;

4. Для разрешения частных задач вертикальной планировки незастраиваемых территорий, например, аэродромов, садов и парков, стадионов и т.д.

Различают виды рельефа городских территорий :

Равнинный рельеф (например Санкт-Петербург) – слабо выраженный, без холмов, бугров, ям, оврагов, типичный для болотистых местностей, лугов и степей;

Средний (Москва) – с холмами, небольшими долинками, котловинами, оврагами;

Сложный (Киев) – с резко выраженными крутыми скатами, холмами.

Рельеф изображается в виде плана в горизонталях. Рельеф территории определяет собой планировочную композицию генерального плана города. Наиболее благоприятной для планировочных решений является территория с рельефом, имеющим уклоны в пределах от 0,5 до 6%. В этом случае имеется возможность трассировки прямоугольной уличной сети с минимальным уклоном 0,3%. Верхний предел позволяет трассировать улицы перпендикулярно к горизонталям с максимальным уклоном 6%.

Рельеф местности с равномерным уклоном в указанных пределах не создает ограничений для трассировки уличной сети (за исключением магистральных улиц, для которых верхний предел должен быть понижен до 4%).

При рельефе с уклоном 8% трассировка улиц под углом 45 о к горизонталям позволяет выдержать их продольный уклон в пределах до 6%.

В условиях сложного рельефа трассы улиц можно проектировать по трем схемам:

Поперек горизонталей, то есть по наибольшему уклону; такая схема иногда необходима для создания кратчайшего пути между отдельными пунктами города, но она целесообразна лишь для жилых улиц и внутриквартальных проездов, при небольших земляных работах и сохранении больших уклонов;

Вдоль горизонталей, то есть с наименьшими уклонами; эта схема выгодна для магистралей с интенсивным движением, но требует при создании поперечного профиля улицы сравнительно больших земляных работ, а иногда и сооружения подпорных стенок; кроме того, здания по обеим сторонам улицы могут оказаться на различной высоте по отношению друг к другу;

По диагонали к горизонталям, то есть в комбинации первой и второй схем; этот прием может быть удачно использован при ровных склонах местности.

Общий уклон городской территории менее 0,5% требует обязательного устройства водостоков на всех улицах.

Наибольшие требования к условиям рельефа предъявляют территории промышленных предприятий и железнодорожного транспорта, для которых требуются затяжные минимальные уклоны. На втором месте – жилые районы, которые могут быть расположены на территории со значительными уклонами, но только за счет некоторых неудобств как в начертании уличной сети, так и во внутренней организации кварталов. На третьем месте - территории, предназначенные для зон отдыха; последние более свободны в отношении требований к рельефу. Наконец, наименьшие требования предъявляются к рельефу территорий зеленых массивов, живописности которых способствует пересеченный рельеф.

Создание нового рельефа путем преобразования его естественных форм является основной задачей вертикальной планировки.

Разработка вертикальной планировки начинается с изучения рельефа территории, изображенного на плане. Намечаются опорные точки – в виде отметок основных инженерных сооружений, пересечений железнодорожных путей с проектируемыми улицами, отдельных крупных зданий, а также границы затопления прибрежной территории катастрофическими паводками. Опорные точки служат в дальнейшем исходными при определении отметок будущих кварталов и улиц.

«Баланс земляных работ» - объем земляных работ по выемкам был примерно равен объему насыпей.

Схема вертикальной планировки разрабатывается одновременно с составлением генерального плана города. Масштаб схемы 1: 5 000 или 1: 10 000.

Исходными материалами для составления схемы вертикальной планировки является топографический план в масштабе 1: 5 000 (или 1: 10 000) с сечением рельефа через 1 м или в случаях сложного рельефа – через 2 м, с дополнительными данными о высотном положении опорных сооружений.

Графическая часть схемы представляется в виде:

Плана (в масштабе исходных материалов) с нанесением проектных высотных отметок на пересечениях осей улиц и в точках перелома проектных уклонов, с показанием уклонов в сотых (процентах) или тысячных долях и расстояний по осям улиц;

Продольных профилей по участкам магистралей со сложным рельефом. Горизонтальный масштаб профилей должен соответствовать масштабу плана. Отметки на плане и профилях указываются с точностью до 0, 01 м, уклоны – до 0, 001 (или 0,1%), расстояния – до 1 м. На второстепенных улицах с небольшими кварталами отметки вертикальной планировки могут быть показаны только по основным направлениям стока поверхностных вод, с указанием на остальных улицах только направление стока стрелками.

На плане выписывают проектные и существующие отметки осей улиц и направление уклонов, причем проектные отметки указывают в числителе, а существующие – в знаменателе. В характерных местах наносят рабочие отметки, показывающие насыпи со знаком плюс (+) и выемки со знаком (-).

Направление уклонов между проектными отметками указывается стрелками.

При составлении проекта города поверхность его территории должна быть спланирована с таким расчетом, чтобы атмосферные воды имели по возможности свободный сток из кварталов на городские улицы, а по ним – в ближайшие естественные водоемы или закрытые водостоки. Поэтому высотное положение территории отдельных кварталов должно намечаться так, чтобы был полностью обеспечен сток всех поверхностных вод квартала на улицы. Пропуск вод по территории смежных кварталов нежелателен. Продольные уклоны улиц должны удовлетворять требованиям транспорта и водоотвода и допускаются в пределах от 0,5 до 10%, в зависимости от типа дорожного покрытия и категории улицы.

При трассировании улиц по берегам рек, озер и прудов отметки улиц должны быть установлены с учетом уровня наивысшего горизонта паводков.

Согласованное решение горизонтальной и вертикальной планировок исключает возможность неправильного расположения улиц и зданий не только в плане, но и по высоте.

Экономичность вертикальной планировки зависит от условий:

Тщательности изучения рельефа при определении трасс улиц и размещения кварталов;

Удачного использования грунта внутри кварталов для подсыпки озеленяемых территорий;

Наименьших расстояний транспортирования грунтовых масс;

Наибольшего применения механизмов для производства земляных работ по вертикальной планировке.

Материалы вертикальной планировки служат основными документами для планировочных заданий по городскому строительству всех видов.

Проект вертикальной планировки состоит из плана организации рельефа и плана земляных масс (картограммы земляных работ). В проекте организации рельефа составляется схема вертикальной планировки на топографическом плане масштаба 1:5 000 или 1:2 000.

Составлению схемы вертикальной планировки предшествует процесс детального изучения рельефа, который является важнейшим компонентом ландшафта. Именно рельеф зачастую и предопределяет композиционное и планировочное решение объекта. Оценка существующего рельефа производится, в основном, по топографическому плану. В первую очередь намечаются водораздельные линии и устанавливаются направления стока поверхностных вод и прокладки сетей канализации. Затем определяются уклоны в направлении стока поверхностных вод по осям улиц и дорог. Если эти уклоны в пределах допустимых значений, то ограничиваются минимальными работами по сглаживанию рельефа на отдельных участках трасс. В противном случае необходимо выполнить перепланировку территории с корректировкой трасс улиц и дорог и устройством искусственных сооружений (эстакад, тоннелей и пр.).

Для наиболее характерных (опорных) точек определяются существующие (черные) отметки (методом интерполяции), затем устанавливаются проектные (красные) отметки для придания поверхности необходимых уклонов. На рис. приведен фрагмент схемы вертикальной планировки участка городской территории. Точки пересечения улиц и дорог, а также точки перегиба рельефа считаются опорными. Около опорной точки подписываются: черные отметки (ниж- ние цифры), красные (проектные) отметки (верхние цифры) и рабочие отметки (справа посередине). Рабочие отметки подсчитываются как разность красной и черной отметки для каждой точки. Рабочие отметки со знаком (+) обозначают насыпь (подсыпку) грунта, а со знаком (-) - срезку (выемку) грунта. Между опорными точками стрелками указываются направления уклонов. Цифрами над стрелками обозначаются проектные продольные уклоны улиц и дорог (в промилле), а под стрелками подписываются расстояния между опорными точками (в метрах).

Проектные уклоны подсчитываются из выражения:

i = (Н 2 - Н 1)/l ,

где Н 1 и H 2 - проектные отметки двух точек, l - горизонтальная проекция расстояния между этими точками.

Наибольшие допустимые продольные уклоны зависят от категории дорог и устанавливаются СНиПами в пределах 40- 80 ‰ Наибольшие уклоны для улиц равны 50 ‰, для внутриквартальных проездов - 80 ‰ . Если продольные уклоны тротуаров больше 60 ‰, необходимо предусмотреть устройство лестниц и разбивку такого тротуара на отдельные более пологие участки. Средний поперечный уклон улицы (проезда) - 20 - 30 ‰ . Результирующие уклоны, в направлении которых идет сток поверхностных вод, подсчитываются по формуле:

Поперечные уклоны газонов на улицах принимаются в пределах 5 - 50 ‰.

На основании схемы вертикальной планировки путем дальнейшей ее детализации составляются проекты вертикальной планировки отдельных улиц, дорог, площадей и др.

Применяются следующие методы вертикальной планировки: профилей, проектных (красных) горизонталей и комбинированный метод, являющийся их сочетанием.

Проект вертикальной планировки. Что это?

Вертикально планировкой называется процесс создания нового рельефа путем преобразования существующего естественного рельефа.

В том случае, если существующий рельеф на участке будущего объекта не отвечает требованиям проекта горизонтальной планировки, рельеф требует изменить и привести в соответствие с проектом. В этих целях составляется проект вертикальной планировки. Он должен обеспечить удобное передвижение по дорожкам, организовать правильный сток атмосферных вод и усилить перспективный эффект ландшафта объекта.

В практике обычно применяются следующие наиболее распространенные методы вертикальной планировки: а) метод проектных горизонталей; б) метод профилей; в) комбинированный метод профилей и проектных горизонталей.

Метод профилей наиболее простой. Метод проектных горизонталей, заключающийся в нанесении на план нового рельефа путем изображения его новыми проектными горизонталями, хотя и не является сложным и длительным, но требует значительного практического опыта.

Метод профилей состоит в том, что на план участка наносят сетку линий, которые определяют направление профилей. При этом стремятся к тому, чтобы линии сетки прошли по осям или лоткам главных дорожек и главной оси объекта. Расстояние между профилями принимается в зависимости от рельефа и желаемой точности определения проектных отметок и подсчета объема земляных работ. При устройстве садов и парков это расстояние принимается в 5-30 м. Желательно, чтобы расстояние между линиями сетки профилей были одинаковыми, но возможно и отклонение от этого положения. Профили составляются по всем направлениям, намеченным сеткой на плане.

Основанием для нанесения на профиль существующих (черных) отметок служат нивелировочные данные или горизонтали, по которым и составляются существующие профили. В результате проектирования на профилях определяется положение проектных (красных) отметок. Они взаимно увязываются в точках пересечения профилей. Получается сетка квадратов с отметками, характеризующими будущий рельеф. Промежуточные отметки внутри сетки определяются путем интерполяции.

Работа по благоустройству рельефа должна выполняться с наименьшим перемещением земляных масс. При этом следует стремиться к тому, чтобы объем вынимаемого грунта был примерно равен объему насыпаемого грунта (баланс земляных работ).

В садах и парках в большинстве случаев можно сохранить существующий рельеф или внести в него лишь незначительные изменения. Например, можно ограничиться только выравниванием площадок, партеров, дорожек. В этих случаях сеткой профилей разбивают не весь сад, а лишь его отдельные части, которые решаются также методом профилей, строящихся о краям или осям площадок, дорожек и т.д.

Для пешеходных дорожек минимальный продольный уклон (для стока воды) должен быть не менее 0,001, а максимальный - 0,25-0,26 (15 0). Если уклон превышает эту величину, то необходимо устройство лестниц. Только на очень коротких отрезках второстепенных дорожек может быть допущен большой уклон, решаемый в виде пандуса. Для проезжих дорог внутри сада максимальный уклон следует принимать в размере не более 0,1.

Если мы решаем отдельный участок сада, например, подсыпаем только один теннисный корт, то надо учитывать объем подсыпки не только на площади самого корта, но и откосов по его краям, необходимых для того, чтобы от уровня новой насыпаемой поверхности корта перейти на существующую поверхность сада. При этом, если мы хотим, чтобы откосы не бросались в глаза, их надо делать возможно более пологими, например, 1:10 (0,1). В некоторых случаях откосы могут быть заменены подпорными стенками. Без устройства откосов или подпорных стенок грунт, подсыпанный более чем на 20-25 см, держаться не будет. Это же положение относится и к тем случаям, когда проектируемая поверхность теннисного корта или иной площадки и дорожки должна понижаться о сравнению с существующей поверхностью сада, но в подобных случаях откосы не насыпаются, а создаются путем срезки грунта между существующей и проектной поверхностью.

В общий баланс земляных работ по саду должен быть включен не только проектируемый баланс выемок и насыпей, связанный с изменением рельефа сада, но и объем земли, вынимаемый из котлованов при строительстве дорожек и площадок. В связи с этим при составлении проекта вертикальной планировки необходимо установить ту или иную конструкцию дорожек сада.

В балансе земляных работ учитывают также объем грунта, вынимаемого из других котлованов на участке, например, под зданиями, сооружениями, дренажной сетью, объемом бесплодного грунта из ям под деревьями и т.д.

Подсчет объема земляных работ записывается в ведомость по форме 2.

Форма 2

Ведомость объема земляных работ

Смета, составленная по рабочим чертежам

Общая сумма прямых затрат, накладных расходов и плановых накоплений составляет сметную стоимость строительно-монтажных работ.