Проектирование вертикальной планировки регулируемых и нерегулируемых перекрестков

Проектирование вертикальной планировки регулируемых и нерегулируемых перекрестков.

 

 

 

                                                              Введение

 
В большом объеме градостроительных  работ видное место занимают работы по инженерному благоустройству территории. Инженерное благоустройство территории - это комплекс весьма разнообразных мероприятий, призванных создать благоприятные условия для жизни и деятельности населения, нормальной и бесперебойной работы промышленных предприятий, транспорта, функционирования различных зон городской территории.  
 
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 перекрестков

 

 

При проектировании перекрестков стремятся обеспечить удобства для движения транспорта и пешеходов и создать условия для отвода воды от перекрестков по лоткам прилегающих улиц.  
 
Одно из важных условий вертикальной планировки перекрестков - плавное сопряжение проектных горизонталей между собой, которое может быть выполнено только путем преобразования поверхностей пересекающихся улиц. Эта задача выполняется путем размостки проезжей части, суть которой заключается в переходе от двухскатного профиля к односкатному, и наоборот. Это достигается смещением гребня проезжей части улицы (рис. 4, а) или изменением поперечного уклона половины проезжей части (рис. 4, б).  
 
Длина участка размостки определяется в зависимости от значения продольного уклона улицы по формулам:  
 
 
 
    
Рис. 4. Схема выполнения размостки улицы:  
 
а) смещением гребня; б) изменением поперечного уклона половины улицы  
 
В зависимости от категории пересекающихся улиц, а также от величины и направления их уклонов должны быть соблюдены следующие условия:  
 
- при пересечении магистральной улицы с второстепенной поперечный профиль первой остается без изменения, а профиль второстепенной сопрягается с уклоном главной;  
- не допускается устройство поперечных лотков на магистральных улицах и бессточных мест на перекрестках, где не предусмотрено устройство закрытого водотока;  
- при пересечении равноценных улиц, улица с меньшим продольным уклоном подчиняется профилю другой улицы, либо профили обеих улиц трансформируются в односкатные, соответствующие общему уклону перекрестка.  
 
В практике планировки перекрестков, в зависимости от общего направления продольных уклонов пересекающихся улиц, характерны следующие решения:  
 
1. Продольные уклоны пересекающихся улиц направлены от перекрестков. В этом случае поверхностные воды отводятся по направлению продольных уклонов проезжей части улицы, то есть в сторону от перекрестков (рис. 5).  
 
 
Рис. 5. Схема решения перекрестка (п. 1)  
 
2. Продольный уклон одной улицы направлен к перекрестку, остальных - от перекрестка. Наиболее оптимальным решением является разделение гребня улицы, уклон которой направлен к перекрестку, по трем направлениям (рис. 6).  
 
 
Рис. 6. Схема решения перекрестка (п. 2)  
 
3. При прохождении по тальвегу главной улицы ее профиль остается без изменения. Профили второстепенных улиц преобразуются в односкатные смещением гребня в сторону более высокой отметки, а их оси увязываются с отметками лотков главной улицы (рис. 7).  
 
 
Рис. 7. Схема решения перекрестка (п. 3)  
 
4. При пересечении улиц одной категории перекресток проектируется в виде односкатной плоскости, которая наклонена в сторону наибольшего уклона (рис. 8).  
 
 
Рис. 8. Схема решения перекрестка (п. 4)  
 
5. Продольные уклоны пересекающихся улиц направлены к перекрестку. Для сбора воды центральная часть перекрестка должна быть приподнята так, чтобы образовались замкнутые понижения на углах перекрестка, где проектируют дождеприемные колодцы (рис. 9). Величина подъема центра перекрестка по отношению к проектной отметке принимается +10 см. Для обеспечения плавного сопряжения горизонталей производят незначительное изменение продольного и поперечных уклонов на участках улиц, примыкающих к перекрестку.  
 
 
Рис. 9. Схема решения перекрестка (п. 5)  
 
6. Перекресток располагается на косогоре при пересечении улиц разной категории, главная улица сохраняет свой поперечный профиль, а верхняя и нижняя части второстепенной улицы сопрягаются в лоток главной путем устройства размостки (рис. 10).  
 
 
Рис. 10. Схема решения перекрестка (п. 6)  
 
Проектирование тротуаров в пределах перекрестков производят после окончательного решения проезжей части. При этом характер вертикальной планировки тротуаров определяется направлением уклонов улиц, образующих перекресток, и может быть сведен к следующим стандартным вариантам.  
 
1. Направление уклона одной из улиц - к перекрестку, а второй улицы - от него (см. рис. 10 угол 1 и 3). При этом со стороны более высоких отметок поперечный уклон тротуара уменьшается, а затем изменяется на противоположный, соответствующий уклону тротуара пересекающей улицы. Проектные горизонтали, изображающие поверхность тротуара, имеют веерообразное начертание.  
 
2. Если продольные уклоны пересекающихся улиц направлены к перекрестку, то сопряжение осуществляется соединением одноименных горизонталей с плавным изменением поперечного уклона (см. рис. 10 угол 2).  
 
3. Продольные уклоны направлены в сторону от перекрестка (см. рис. 10 угол 4). В этом случае устраивается гребень, который проходит через угол квартала и середину закругления бортового камня.  
 
Корректировка проектных горизонталей в пределах перекрестков выполняется без точных графических построений, но с соблюдением плавности сопряжения их между собой для обеспечения безопасности движения транспорта и пешеходов.  
 
   
 
^ 2.3. Планировка внутриквартальной территории  
 
Планировка внутриквартальной территории, ограниченной "красными" линиями, предусматривает решение ряда задач:  
 
- отвод дождевых и талых вод с территории квартала, в том числе и от зданий;  
- рациональное размещение внутриквартальных проездов и пешеходных дорожек;  
- экономичное использование грунта, выбираемого из котлованов зданий и траншей при прокладке инженерных коммуникаций.  
 
Исходной основой для проектирования являются проектные отметки прилегающих улиц, при этом для обеспечения стока воды необходимо, чтобы отметки внутриквартальной территории были больше отметок примыкающих точек тротуаров.  
 
Вертикальную планировку выполняют методом проектных горизонталей в виде оформляющих плоскостей: односкатной, двухскатной и многоскатной, максимальное число оформляющих плоскостей равно четырем. Границы оформляющих плоскостей могут располагаться только по внутриквартальным проездам. Для исключения заболачиваемости территории уклон проектного рельефа менее 5‰ (0,0050) не допускается.  
 
Для определения количества оформляющих плоскостей и их уклонов необходимо определить проектные отметки углов квартала, точек перелома продольного профиля улиц по "красным" линиям, а также при необходимости - точек пересечения осей внутриквартальных проездов с "красными" линиями. Отметки этих точек могут быть определены графически по проектным горизонталям, построенным при планировке проездов, или аналитически. При использовании второго способа в качестве исходных данных используют проектные отметки перекрестков улиц, их продольные уклоны и поперечные профили. Рассмотрим последовательность вычисления проектной отметки угла квартала (рис. 11).  
 
Искомая отметка точки А (рис. 11) вычисляется по точкам 1 (пересечение оси улицы Геодезическая и "красной" линии, перпендикулярной этой улице), 2 (по линии лотка и бордюра) и 3 (граница "газон - тротуар") по формуле:  
 
      (9)  
 
При определении проектных отметок углов квартала следует принимать во внимание следующие правила:  
 
- при пересечении магистральной улицы с второстепенной отметка вычисляется по магистральной;  
- на перекрестках равнозначных улиц отметка угла квартала определяется как средняя из отметок, вычисленных по обеим улицам.  
 
 
Рис. 11. Схема определения проектной отметки угла квартала:  
 
Н_Псг - проектная отметка перекрестка ул. Северная и Геодезическая;  
d_c - ширина ул. Северная (включая газон и тротуар);  
i_прод.Г. - продольный уклон ул. Геодезическая;  
b_ул.Г.; b_газ.Г.; b_тр.Г. - соответственно, ширина проезжей части, газона и тротуара ул. Геодезическая  
 
По найденным отметкам выполняют предварительную оценку внутриквартальной территории, которая заключается в выборе числа оформляющих плоскостей и в определении линий максимального уклона.  
 
Рассмотрим порядок планировки внутриквартальной территории одной плоскостью.  
 
1. По отметкам углов квартала выбирают линию максимального уклона и вычисляют его величину (imax).  
 
2. Определяют заложение между горизонталями по формуле (1).  
 
3. Находят положение одной проектной горизонтали, которая проходит через точки с одинаковой отметкой на линии максимального уклона и на "красной" линии. Затем горизонтали на внутриквартальной территории смещают в сторону понижения на половину заложения относительно их положения на "красной" линии.  
 
4. Остальные горизонтали проводят параллельно построенной на расстоянии, равном заложению, веерность горизонталей недопустима.  
 
5. Выполняют оценку запроектированной планировки путем сопоставления отметок точек по "красным" линиям, найденным по проектным горизонталям внутриквартальной территории и прилегающего тротуара. Если территория квартала возвышается над тротуаром на 0.1 - 0.3 м, то планировка выполнена верно, в противном случае изменяют направление уклона оформляющей плоскости поворотом горизонталей относительно линии интерполирования или одной из "красных" линий.  
 
На рис. 12 показаны схемы планировки, поясняющие изложенный порядок.  
 
 

а)

б)

в)

 
Рис. 12. Схема построения горизонталей на внутриквартальной территории:  
 
а) выбор линии максимального уклона;  
б) разворот горизонталей относительно линии максимального уклона;  
в) решение участка двумя оформляющими плоскостями  
 
При планировке необходимо предусмотреть отмостку вокруг зданий для защиты фундаментов от поверхностных вод.  
 
Проектирование внутриквартальных проездов выполняется путем понижения их уровня на 0.10 м по отношению к запроектированной территории.  
 
   
 
2.4. Вычисление объемов земляных работ  
 
Завершающим этапом вертикальной планировки является расчет объемов земляных работ, который определяется отдельно для внутриквартальной территории на плане земляных масс и для улиц. В первом случае применяется способ квадратов, во втором - поперечных профилей.  
 
На плане земляных масс наносят и указывают [1]:  
 
- строительную геодезическую сетку или заменяющий ее разбивочный базис;  
- сетку квадратов для подсчета объема земляных масс с проектными, фактическими и рабочими отметками в углах квадратов, линию нулевых работ с выделением площади выемок штриховкой под углом 45╟ к основанию сетки с указанием объема земляных масс в пределах каждого квадрата или иной фигуры, образуемой контуром планировки;  
- здания, сооружения, ограждение или условную границу территории.  
 
Контур сетки квадратов совпадает с границами "красных" линий, сторону квадрата принимают равной 20 м. Допускается применение сетки со сторонами 10, 25, 40 или 50 м в зависимости от характера рельефа и требуемой точности подсчета объема земляных масс. Проектные отметки определяются интерполированием по проектным горизонталям, а фактические - по горизонталям природного рельефа. Рабочие отметки вычисляются как разность проектных и фактических и подписываются со своим знаком слева от вершины квадрата.  
 
Линия нулевых работ проходит через точки нулевых работ, которые находятся между вершинами квадрата, имеющими рабочие отметки разного знака. Положение точки нулевых работ (рис. 13) находится по формуле:  
 
      (10)  
 
где h₁, h₂ - рабочие отметки; а - длина стороны квадрата;  
X - расстояние между точкой нулевых работ и вершиной квадрата, рабочая отметка которой равна h₁.  
 
 
 
Рис. 13. Схема определения положения точки нулевых работ  
 
где h₁, h₂ - рабочие отметки;  
а - длина стороны квадрата;  
X - расстояние между точкой нулевых работ и вершиной квадрата, рабочая отметка которой равна h₁.  
 
Объем земляных масс вычисляется отдельно для каждого квадрата. Если рабочие отметки вершин квадрата имеют один знак, то объем определяют по формуле  
 
      (11)  
 
где h_i - рабочая отметка вершины квадрата; S_кв. - площадь квадрата.  
 
Для случая, когда квадрат разделен линией нулевых работ на выемки и насыпи, объем земляных работ вычисляется отдельно для каждой фигуры по формуле  
 
      (12)  
 
где n - число рабочих отметок (вершин фигуры), включая точки нулевых работ;  
S_фиг. - площадь фигуры.  
 
Поясним это на следующем примере (рис. 14).  
 
 
Рис. 14. Схема определения объема земляных работ  
 
Находим положение точек нулевых работ (при a = 30 м):  
 
        
 
Линия нулевых работ делит квадрат на две трапеции: насыпь (+) и выемка (-). Находим объем земляных масс для каждой из них по формуле (12).  
 
 
 
Под каждой колонкой квадратов плана земляных масс приводят таблицу по форме № 6 [1], в соответствующих графах которой указывают суммарные объемы насыпи и выемки по колонке квадратов, а в строках суммарных объемов справа - общие объемы насыпи и выемки по всей планируемой территории (рис. 15).  
 
 
Рис. 15. Форма №6  
 
Примечание. Ширина граф (l) и их количество должны соответствовать сетке квадратов плана земляных масс.  
 
Для вычисления объема земляных работ по улицам необходимо вычертить три поперечных профиля: два по "красным" линиям пересекающих улиц и третий - между ними, который выбирается в характерных точках продольного профиля. Например, если первый профиль проходит в насыпи, а второй - в выемке, то третий профиль (средний) выбирается в точке нулевых работ. Объем земляных работ вычисляют по формуле:  
 
      (13)  
 
где  - площадь насыпи (выемки) двух смежных сечений;  
L - расстояние между смежными сечениями.  
 
Площади  определяются суммированием элементарных площадей, расположенных на поперечных профилях. Элементарные площади образуются профилями проектного и природного рельефа и линиями ординат. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. А.П. Карпик, А.В. Горобцов, Г.В. Лифашина

«СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИИ»

2. Средства массовой информации - Интернет