Изучение рельефа, его использование и изменение

ЛЕКЦИЯ 2

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ.

ИЗУЧЕНИЕ РЕЛЬЕФА, ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ИЗМЕНЕНИЕ.

МЕТОДЫ И СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ.

Проектирование населенных мест и отдельных участков их территорий, а также размещение зданий и сооружений осуществляют с учетом ряда факторов, среди которых рельеф местности имеет весьма важное, а иногда решающее значение. Недоучет или неправильное использование особенностей рельефа приводят к усложнению проектных решений, удорожанию строительных работ и созданию в ряде случаев неблагоприятных условий для размещения зданий, элементов благоустройства и организации движения транспорта и пешеходов. Поэтому принятию тех или иных планировочных решений должно предшествовать тщательное изучение местности, ее рельефа, а также геологических, гидрогеологических, климатических и прочих природных факторов, влияющих на выбор проектных решений.

Рельеф местности изображают в виде плана с горизонталями, представляющими проекции линий пересечения поверхности рельефа горизонтальными плоскостями, расположенными по высоте на равных расстояниях друг от друга. На горизонталях или над ними надписывают их высотные отметки (по отношению к уровню Балтийского моря). Разность отметок соседних горизонталей носит название падения или шага горизонталей, а расстояние между ними в плане – их заложения.

При отсутствии на плане горизонталей их наносят по имеющимся на нем высотным отметкам геодезической съемки. Чем подробней съемка, тем точнее отображается рельеф.

Каждую горизонталь прокладывают между точками, имеющими отметки выше и ниже ее уровня. Для нахождения точек с отметками горизонтали каждые две выше и ниже расположенные по отношению к ней точки с известными отметками соединяют между собой прямыми линиями. Искомые точки на этих линиях будут отстоять от точек с более низкими отметками на расстояниях ℓ (рис. 2.1):

Нх - Нв

ℓ = ---------- L,

НА – НВ

где Нх – отметки искомых точек для нанесения горизонталей;

НА и Нв – имеющиеся на плане отметки вышележащих и нижележащих точек;

L – расстояние между этими точками.

На рис. 2.2 представлен план местности с различными условиями рельефа. Стрелками показаны направления наибольших уклонов поверхностей (перпендикулярно горизонталям), вдоль которых происходит сток дождевых и талых вод. Величину уклонов поверхности на каждом рассматриваемом участке определяют по формуле:

Δ h

i = -----,

S

где Δ h – разница в отметках двух соседних горизонталей (падение горизонталей);

S – расстояние между ними.

Таким образом, уклоны представляют собой синусы угла наклона линии или плоскости по отношению к горизонту. В большинстве случаев уклоны планируемых поверхностей относительно невелики и величины синусов и тангенсов углов наклона примерно одинаковы. Поэтому в целях упрощения расчетов уклоны характеризуют не синусами, а тангенсами углов наклона, условно приравнивая расстояния между рассматриваемыми точками поверхности их проекциям на горизонтальную плоскость.

Абсолютные величины тангенсов обычно малы и выражаются дробями со значительным количеством знаков. Поэтому в обозначениях является удобным выражение тангенсов числом сотых долей (проценты - %), или тысячных (промилле - %0) путем увеличения значений тангенсов соответственно в 100 или 1000 раз. Наиболее употребительно в настоящее время выражение уклонов в тысячных долях.

Наивысшие линии гребней или хребтов (см. рис. 2.2) являются водораздельными, а по наиболее низким участкам оврагов и лощин, носящим название тальвегов, концентрируется сток поверхностных вод.

Водоразделы характеризуются на плане выпуклостью следующих друг за другом горизонталей (в направлении уклона), а тальвеги – их вогнутостью. Характер водоразделов и тальвегов определяется разностью наиболее высоких и низких отметок, частотой горизонталей на отдельных участках и степенью их выпуклости или вогнутости, характеризующими продольный уклон и крутизну откосов или склонов. Учащение горизонталей, т.е. уменьшение расстояний между ними в плане, указывает на повышение уклонов на этих участках, а разрежение горизонталей – на их уменьшение. Для облегчения изучения рельефа на горизонталях наносят берг-штрихи – небольшие черточки, указывающие направление уклона – в сторону понижения рельефа.

В зависимости от степени неровности поверхности рельеф местности разделяют на равнинный, средний, или пересеченный, сложный, или гористый.

Равнинный рельеф отличается пологостью и отсутствием холмов или других значительных неровностей на поверхности.

Местность со средним рельефом может иметь косогорные участки, холмы, небольшие овраги и котловины.

Сложный рельеф характеризуется крутыми склонами и значительными неровностями поверхности (глубокие овраги, горы и т.д.).

Для проектируемых объектов выбирают территории с учетом рельефа, а также предусматривают мероприятия и намечают планировочные решения, при которых возможно наиболее рациональное его использование. Работы по изменению рельефа местности обычно трудоемки и связаны с большими затратами. Иногда при этом возникает необходимость сноса или переустройства существующих зданий, ликвидации зеленых насаждений, производства грунтоукрепительных работ, постройки различных искусственных сооружений. Поэтому в большинстве случаев целесообразно по возможности сохранять существующий рельеф. Для этого следует выбирать под застройку, а также для размещения инженерных сооружений наиболее благоприятные участки территорий.

Естественно, что местность с относительно спокойным рельефом по технико-экономическим условиям наиболее пригодна под застройку. Однако изыскание таких территорий в районах намечаемых объектов строительства не всегда представляется возможным. Кроме рельефа местности на выбор благоприятных для застройки территорий влияет ряд других факторов, связанных с местными климатическими, гидрогеологическими и другими условиями, наличием водоемов, зеленых массивов и т.д. При выборе территорий следует по возможности исключать участки местности, подверженные различным геофизическим процессам (оползни, просадочность, карстовость, растущие овраги, береговой подмыв и др.).

Существенное внимание должно уделяться выявлению заболоченных участков, участков с высоким уровнем грунтовых вод, территорий, подвергающихся затоплению, и т.д. окончательный выбор территории должен быть произведен с учетом всех этих факторов.

Целью вертикальной планировки территорий населенных мест и отдельных их участков является выпрямление рельефа (микропланировка) или существенные его изменения в соответствии с инженерными требованиями и архитектурно-планировочным замыслом. Уменьшением уклонов поверхности на отдельных ее участках при сложном рельефе местности достигается улучшение условий для размещения зданий и сооружений, а на улицах, дорогах и пешеходных дорожках – повышение удобства и безопасности транспортного и пешеходного движения.

К существенному изменению рельефа прибегают обычно в том случае, если сохранить существующий рельеф не представляется возможным или если его изменение вызывается каким-либо сложным архитектурным замыслом. Иногда изменение рельефа связано с необходимостью уменьшения уклонов (в том числе – с террасированием местности), поднятием отдельных участков во избежание их затопления. Изменение рельефа может быть связано также с постройкой искусственных сооружений, в частности мостов, а также эстакад на пересечениях улиц и дорог в разных уровнях с устройством выемок или насыпей.

При разработке проектов вертикальной планировки следует добиваться возможного сокращения объемов земляных работ. В первую очередь надлежит стремиться к сокращению объемов работ, связанных с крупными транспортными операциями по доставке из карьеров или вывозке излишков грунта, так как стоимость перемещения грунта на большие расстояния является в большинстве случаев основной составляющей общей стоимости земляных работ. Поэтому проектирование следует вести с таким расчетом, чтобы земляные работы по возможности балансировались, т.е. достигалось примерное равенство объемов насыпей и выемок на соседних участках. При этом должны учитываться также объемы грунта, выбираемого из котлованов при постройке зданий или других сооружений, а также прокладке подземных сетей. Планировку отдельных проектируемых объектов осуществляют в увязке с планировочными решениями прилегающих территорий. Рациональность различных планировочных решений зависит в значительной степени от правильного выбора территорий и умелого использования местных природных условий.

Наиболее благоприятны для застройки территории с уклонами поверхности:

- для промышленного строительства от 0,5 до 1,5 %;

- для жилищного строительства от 0,5 до 3 %.

Среди различных мероприятий по благоустройству территорий одним из основных является обеспечение стока дождевых и талых вод и удобство канализации населенного места.

Отвод воды с городских территорий осуществляют с помощью системы водоотводящих устройств. Основные водоотводящие сооружения открытой водосточной сети (канавы или кюветы) и закрытой (водостоки) размещаются обычно вдоль улиц и дорог, принимая воду с прилегающих к ним территорий.