Госстрой РФ
Псковский Колледж строительства и экономики
на тему: «Сведения о рельефе, его оценка и использование для градостроительных нужд. Вертикальная планировка территории. Соблюдение требований экологии при перестроении рельефа».
Часть I
Земная поверхность крайне неровна. На ней выделяются суша и океан. В их пределах имеются горные цепи и океанические впадины, обширные равнины и подводные плато, низменности, балки, рытвины и др. Совокупность неровностей земной поверхности называется рельефом. От него зависят внешние очертания земной поверхности.
Основные формы рельефа суши - равнины и горы - образовались в результате геологических процессов, которые на протяжении всей истории формировали лик Земли. Многочисленные и разнообразные более мелкие формы рельефа – долины, террасы, осыпи, моренные возвышенности, карстовые провалы и т.п. – образуются в ходе различных внешних процессов.
Равнины – обширные пространства суши со спокойным, плоским или холмистым рельефом, с малыми колебаниями высот, с медленно текущими в широких долинах извилистыми реками. На поверхности суши равнины занимают 65% площади.
Горы – значительные участки земной поверхности, которые высоко поднимаются над уровнем моря и в пределах которых наблюдаются резкие колебания относительных высот. По внешнему виду горы подразделяются на горные хребты, цепи, кряжи и горные страны. Морфологическими элементами гор являются: основание (или подошва); склоны; вершина – у гор, гребень – у хребтов.
Небольшая гора называется холмом или сопкой, а искусственный холм – курганом.
Хребет – возвышенность, вытянутая в одном направлении и образованная двумя противоположными скатами.
Седловина – понижение между двумя соседними горными вершинами или возвышенностями.
Котловина – чашеобразное, замкнутое со всех сторон углубление.
Лощина – вытянутое в одном направлении желобообразное углубление с наклоном в одну сторону. Широкая лощина с пологим уклоном называется долиной, а узкая с крупными сколами называется ущельем.
На крупномасштабных планах и картах, служащих для нужд строительства, рельеф изображается горизонталями.
Горизонталь – замкнутая кривая линия, все точки которой имеют одну и ту же высоту над поверхностью, принятой за начальную.
Направления понижения скатов показывается черточками, называемыми бергштрихами. Для указания высот горизонталей их отметки подписывают в разрывах горизонталей, располагая верх цифр по направлению верха ската. Для большей выразительности рельефа, как правило, пятая, а иногда десятая горизонталь утолщаются. Разность высот двух соседних горизонталей называется высотой сечения рельефа .
Расстояние между двумя смежными горизонталями на плоскости называется заложением .
Уклоном ι линии называется отношение превышения h к ее заложению d. Уклон ι является мерой крутизны ската.
ι = h/d = tg£ £
Следовательно, уклон линии есть тангенс угла наклона ее к горизонту. Уклоны линий выражаются в процентах, десятичных дробях или промилле.
Для оценки участка предполагаемого строительства комплексно проводят изыскания: основные (инженерно – геологические, инженерно – геодезические, гидрогеологические), гидрометеорологические, климатологические, почвенно-геоботанические и др. Основные изыскания выполняются в первую очередь на всех типах сооружений.
Инженерно – геодезические изыскания позволяют получить информацию о рельефе и ситуации местности и служат основой не только для проектирования, но и для проведения других видов изысканий и обследований.
Каждая площадка, которая предназначается для строительства сооружения, должна отвечать определенным техническим требованиям, удовлетворяющим условиям нормальной эксплуатации и минимальных затрат на подготовительные работы и освоение.
Площадку выбирают по возможности в малопересеченной местности с благоприятными для строительства геологическими и гидрогеологическими условиями. Рельеф площадки должен быть спокойным, с уклоном в одну сторону или от середины к краям, обеспечивающим быстрый сток поверхностных вод. Желательно, чтобы общее направление горизонталей было вдоль длинной стороны площадки, чтобы вертикальная планировка не требовала большого объема земляных работ, т.е. минимальные уклоны местности должны составлять 0,003...0,005, а максимальные – 0,06...0,08.
Для строительных нужд рельеф по крутизне поверхности подразделяется на шесть категорий:
| категория | Уклон | Строительная оценка рельефа |
| I | 0.005 | Благоприятен для размещения застройки, трассирования улиц и дорог; очень неблагоприятен для организации стока поверхностных вод и прокладывания сетей. |
| II | Благоприятен и удовлетворяет требованиям застройки, прокладки улиц и дорог. Вертикальная планировка не вызывает сложных мероприятий. | |
| III | Благоприятен для планировки и застройки, но создает некоторые сложности в размещении зданий, планировки городских площадей и трассировании улиц. Вызывает довольно значительные работы по преобразованию рельефа. | |
| IV | Представляет большие трудности в планировке и прокладывании инженерных сетей. Вызывает сложные и значительные работы по преобразованию рельефа. | |
| V | 0.1-0.2 | Неблагоприятен для размещения застройки. Вызывает устранение террас. Более приспособлен для малоэтажного и индивидуального строительства. Создает большие затраты в прокладывании улиц, дорог и подземных коммуникаций. |
| VI | 0.2 | Очень неблагоприятен и сложен для планировки застроек и благ. Очень сложен для трассирования улиц и прокладывания подземных коммуникаций. Вызывает очень большие проблемы при вертикальной планировке. |
По сложности рельеф подразделяется на простой, относительно простой, сложный, относительно сложный.
Выбор площадки начинают в камеральных условиях. Путем сравнения вариантов выбирают наиболее выгодную площадку для полевого обследования. В натуре, в первую очередь уточняют инженерно – геологические и гидрогеологические условия.
Для разработки проекта намеченную площадку и часть прилегающей к ней территории снимают в масштабе 1:2000 с сечением рельефа через один метр. Дополнительно составляют ситуационный план района строительства в масштабе 1:10000 – 1:25000. Съемку площадки производят топографическими или фотограмметрическими методами. При слабо выраженном рельефе часто производят нивелирование поверхности по квадратам 20×20 или 30×30 метров. На стадии изысканий целесообразно проводить аэрофотосъемку.
С помощью плана организации рельефа решаются задачи по преобразованию рельефа данной территории для приспособления его к застройке, благоустройству и инженерно – транспортным нуждам. Организация рельефа обеспечивает высотное решение площадей, улиц, проездов; размещение зданий, сооружений и подземных коммуникаций; возможность стока ливневых вод и канализации.
Определяющим документом проекта является схема организации рельефа, составляемая на топографическом плане в масштабе 1:5000 или 1:2000.
Проектные решения по организации рельефа приводятся на схеме в основном по осям проектируемых проездов в виде проектных отметок точек пересечения осей и перегибов продольного профиля. На схеме показывают также расстояние между точками пересечения осей и перегибов профиля, уклоны в промилле и направление стока воды.
Утвержденная схема организации рельефа является обязательной для всех ведомств и учреждений, выполняющих застройку и освоение территории.
Рабочий план организации рельефа составляют на топографическом плане. Исходными служат проектные отметки схемы организации рельефа.
Проектный рельеф, образуемый отдельными оформляющими плоскостями, может быть задан в виде профилей, либо проектными горизонталями в сочетании с проектными отметками.
В методе профилей на топографический план наносят сетку, по линиям которой составляют продольные профили в масштабе плана проекта. Расстояния между профилями при планировке кварталов принимают равным 20 – 50 метрам, а при планировке больших территорий – 100 – 200 метров. Метод профилей трудоемкий и поэтому применяется редко.
Метод проектных горизонталей заключается в том, что на плане проводят проектные горизонтали рельефа, образующегося после изменения естественного рельефа путем срезок и подсыпок. Проектные горизонтали между линиями перегибов скатов изображаются прямыми равно отстоящими друг от друга параллельными линиями. Сечение h для проектных горизонталей в пределах 0,1 – 0,5 метров выбирают в зависимости от характера естественного рельефа. Для планов масштаба 1:500 при сравнительно спокойном рельефе чаще всего применяют сечение, равное 0,1 метра.
Положение проектных горизонталей на плане определяют по проектным отметкам точек пересечения осей проездов и точек перегиба проектного рельефа. Расстояние d (заложение) между смежными проектными горизонталями на плане подсчитывают по формуле
где i – продольный проектный угол; M – знаменатель численного масштаба плана.
На границе двух оформляющих плоскостей проектные горизонтали имеют излом.
Составление плана организации рельефа начинают с улиц. Первоначально проектируют горизонтали по проезду, а затем развивают их до фасадной линии застройки. При этом учитывают поперечные уклоны проездов, газонов и тротуаров, а также высоты бордюрных камней.
При проектировании рельефа на внутриквартальных территориях исходными являются проектные отметки вертикальной планировки по улицам. Вертикальная планировка внутриквартальных проездов и пешеходных дорожек должна обеспечивать сбор и отвод поверхностной воды с территории квартала на прилегающие уличные проезды или в специальную водосточную сеть. Проектные горизонтали на внутриквартальной территории проводят с учетом характера естественного рельефа, предусматривая наименьший объем земляных работ. Крутые склоны или возвышенные места оформляют озелененными откосами, подпорными стенками, пандусами, лестницами.
На плане организации рельефа указывают отметки “чистого пола” первого этажа, проектные и существующие отметки углов зданий и сооружений.
Разрабатывая план организации рельефа, составляют план земельных масс – проектный документ, определяющий объемы земляных масс, подлежащих перемещению.
План земляных масс представляет собой чертеж в виде сетки квадратов со стороной 5, 10 или 20 м в зависимости от масштаба плана и требуемой точности подсчета объема земляных работ. В углах каждого квадрата подписывают проектные отметки, отметки естественного рельефа с соответствующим знаком их разности, называемые рабочими отметками. По рабочим отметкам и площадям квадратов (с учетом выемок и насыпей) подсчитывают объемы земляных работ.
Объем работ Vr в отдельных фигурах вычисляют по формуле
где Pr – площадь отдельной фигуры; hср – средняя рабочая отметка этой фигуры.
Вычисленные объемы в метрах кубических по каждому квадрату выписывают с соответствующим знаком в таблицу земляных масс.
При резко пересеченной местности для подсчета объема земляных масс применяют способ вертикальных профилей. Используют для этой же цели и план земляных работ.
Определив общие объемы выемок и насыпей, сводят баланс земляных масс, т.е. определяют, компенсируют ли друг друга выемки и насыпи. На практике предпочитают, чтобы объем выемок несколько превышал объем насыпей, так как вывезти лишний грунт легче, чем отыскать резервный грунт для насыпи.
Перенос проекта организации рельефа в натуру выполняется в такой последовательности:
Перенос проекта организации рельефа проезда в натуру начинают с его оси. Для этого по оси проезда отмечают все пикеты и точки перегиба проектного профиля и закрепляют их деревянными кольями или столбами.
Точки проектного профиля по оси проезда выносят через каждые 10 – 20 м. Затем в этих точках разбивают поперечники, закрепляют на них по обе стороны от оси точки, расположенные на оси лотка, на бордюрном камне тротуара и около фасадной линии.
В случае если из-за выемки или высокой насыпи установить кол на высокую отметку невозможно, то поступают следующим образом: забивают кол до прочного положения в грунте и нивелируют его. Вычисленную отметку сравнивают с проектной и разность с соответствующим знаком выписывают на боковую поверхность кола. При планировке отмеряют эту разность от верхнего среза кола до рабочей поверхности грунта.
Разбивку на местности проектной линии, заключенной между двумя точками перегиба профиля, производят с помощью наклонного луча нивелира, теодолита, а также с помощью лазерных приборов.
Проект организации рельефа на внутриквартальной территории и на площадях переносят в натуру путем разбивки сетки квадратов со сторонами 10 или 20 м. В вершинах квадратов закрепляют колья и устанавливают их на проектную отметку описанным выше способом.
Если запроектированный рельеф участка представляет наклонную плоскость одного уклона, то проект организации рельефа переносят, например наклонным лучом нивелира.
Иногда проектную плоскость разбивают на отдельные профили, и каждый профиль переносят в натуру наклонным лучом нивелира, теодолита или лазерного прибора.
Перенос на местность проектов организации рельефа производят в основном приборами и методами, обеспечивающими точность технического нивелирования.
Выбор пятна застройки – самый первый этап реализации строительства. На этом этапе, исходя из поставленных задач, определяется наиболее оптимально расположенный земельный участок, удовлетворяющий как требованиям рационального снабжения строительными материалами, конструкциями и ресурсообеспечением на период строительства, так и отвечающий необходимым требованиям эксплуатации. Осуществляется государственное оформление, отвод земельного участка под строительство и подготовка архитектурно – планировочного задания.
Подготовка площадки является обязательным примерно схожим по составу работ этапом для промышленного и гражданского строительства. В основном, под подготовкой площадки понимается проведение инженерных изысканий, привязка объема, снос старых строений, перекладка сетей, строение временных зданий и сооружений.
Практическое значение рельефа очень велико. Например, выбор строительных площадок, наиболее удобных створов и районов для гидротехнического строительства, планировка городов сопровождаются детальным изучением рельефа, особенно в районах распространения вечной мерзлоты, карстовых и оползневых явлений.
По типам и формам рельефа можно судить о строении недр, что способствует поиску полезных ископаемых, разрешению вопросов водоснабжения населенных пунктов и предприятий.
Рельеф играет большую роль в формировании ландшафтов. От него зависят характер стока, климата, распределение растительного покрова.
Изучением рельефа Земли занимается наука геоморфология. Геоморфологические условия – это сумма знаний о рельефе, происхождении и закономерностях его динамики. При решении градостроительных задач большое значение имеют крутизна рельефа, особенности его форм и степень всхолмленности. Не менее важны данные о техногенных изменениях поверхности земли и в ходе эксплуатации застройки.
Часть II
Строительство является одной из основных сфер производственной деятельности человека. В результате строительного производства создается законченная строительная продукция – здание или сооружение различного функционального назначения. Многообразие конструкций зданий и сооружений порождает необходимость разработки и применения широкого спектра строительных технологий. Ведущим элементом любой строительной технологии является строительный процесс.
Количество технологий в строительном производстве велико, они постоянно обновляются, прогрессируют, развиваются. Основные направления дальнейшего совершенствования строительных технологий связаны с решением задач ресурсосбережения, повышения уровня гибкости строительных технологий, их безопасности, качества, снижения нагрузки на окружающую природную и социальную среду.
Одним из прогрессивных приемов строительства является вертикальная планировка.
Вертикальная планировка – это инженерное мероприятие по искусственному изменению, преобразованию и улучшению существующего рельефа местности для использования в строительных целях.
Задачи вертикальной планировки:
· организация стока поверхностных вод (дождевых, ливневых, талых);
· обеспечение дополнительных уклонов улиц, площадей, перекрестков для безопасного и удобного движения транспортных потоков;
· создание благоприятных условий для размещения зданий и прокладывания подземных инженерных сетей;
· организация рельефа при наличии неблагоприятных геологических процессов;
· придание рельефу наибольшей архитектурной выразительности;
· создание в необходимых случаях искусственного рельефа;
· решение задач строительства уникальных сооружений.
Основной целью вертикальной планировки является отвод поверхностных вод с территории и обеспечение удобства застройки, прокладки дорог, а также коллекторов при минимуме земляных работ.
Работы по отводу поверхностных и грунтовых вод включают:
· устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание;
· открытый и закрытый дренаж;
· планировку поверхности складских и монтажных площадок.
Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке.
Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод устраивают нагорные и водоотводные канавы или обваловывание вдоль границ строительной площадки в повышенной ее части. Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки. В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5м, шириной 0,5…0,6м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1…0,2м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5…0,6м/с, для суглинка – 1,2…1,4м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5м от постоянной выемки и 3м – от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный профиль водоотводных канав делают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами.
«Свои» поверхностные воды отводят приданием соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройством сети открытого или закрытого водостока, а также с помощью принудительного сброса через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.
При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта осушение осуществляют дренажными системами, которые бывают открытого и закрытого типов. Дренажные системы предназначены для улучшения общесанитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод.
Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину – порядка 0,3…0,4м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5…0,7м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10…15см.
Закрытый дренаж – это обычно траншеи глубокого заложения с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.
При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы – керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125…300мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажных канав 1,5…2,0м и ширина поверху 0,8…1,0м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3м.
1) дренажная труба, укладываемая в слой гравия;
2) слой крупнозернистого песка;
3) слой средне- или мелкозернистого песка, толщина всех слоев не менее 40см;
4) слой толщиной до 30см местного грунта.
Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровня промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005%. Устройство дренажа необходимо выполнить до начала возведения зданий и сооружений. Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла.
Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их машинную укладку по предварительно разровненному основанию.
Инженерные сооружения состоят из надземной части и фундамента. Основное назначение фундамента – передать грунту давление от собственного веса сооружения и действующих на него нагрузок. Массив грунта, воспринимающий давление от фундамента, называется основанием. Чтобы обеспечить устойчивость сооружения, фундаменты располагают на прочных грунтах. От глубины залегания прочных грунтов зависят условия работы фундамента в грунте, его конструкция и способ возведения.
В основаниях фундаментах могут залегать различные горные породы. По принятой в нашей стране классификации они подразделяются на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Меры, с помощью которых удается улучшить грунтовые основания, могут быть механическими, физическими и химическими. Первые сводятся к замене слабых грунтов более прочными или их уплотнению, вторые – к осушению, а в некоторых условиях - к обводнению грунтов (например, лессовидных), третьи – к созданию новых, более прочных связей между частицами грунта химическими реактивами, цементацией, термическим и электрохимическим закреплением.
Если под подошвой фундамента залегают слабые, сильно сжимаемые грунты, то их удаляют на некоторую глубину и заменяют песчаной подушкой. Песчаная подушка за счет рассеивания в ее толще давлений от фундамента снижает напряжения в слабом грунте и тем самым повышает несущую способность, а так же уменьшает сжимаемость основания.
Высота подушки h должна быть такой, чтобы давление на слабый грунт не превышало его несущей способности.
Песчаные подушки отсыпают из чистого крупнозернистого песка слоями толщиной 15 – 20см, поливают водой и тщательно уплотняют до плотности 1,6 – 1,7тс/м 3 . Применение песчаных подушек не рекомендуется при переменном уровне грунтовых вод, когда возможно заиливание песка. При лессовых грунтах песчаные подушки способствуют увлажнению и просадкам грунта. В этих случаях подушки делают из глины или местного перемятого грунта.
Уплотнение грунтов достигается укаткой, трамбованием, вибрированием, устройством песчаных и грунтовых свай. Укатку катками применяют для уплотнения супесей, суглинков и глин с коэффициентом водонасыщения не более 0,7. При соответствующей массе катка и числе проходов удается уплотнить грунт на глубину до 1…1,5м. Более глубокое уплотнение достигается тяжелыми механическими, дизельными или пневматическими трамбовками. Трамбование производят до тех пор, пока не будет достигнут «отказ» - понижение поверхности грунта от удара трамбовки на постоянную величину, равную 1 -2см для глинистых грунтов, 0,5 – 1см для песчаных и 1 – 1,5см для лессовидных. Наиболее простой и часто применяемый способ уплотнения – трамбование механическими трамбовками. Уплотнение грунта трамбованием возможно, если его водонасыщение не превышает 0,6.
Осушение применяют для упрочнения водонасыщенных глинистых грунтов путем устройства вертикальных песчаных дрен. Дрены изготовляют, погружая в грунт обсадные инвентарные трубы диаметром 30…50см и заполняя образующиеся скважины песком. При обжатии грунта нагрузкой вода выдавливается из его пор и через дрены удаляется наружу. Для ускорения осушения на поверхности дрен отсыпают подушки из песка. Дрены располагают на взаимном расстоянии 2…10м. Вместо песка скважины могут быть заполнены другим фильтрующим материалом, например картоном.
Для защиты лессовидных грунтов от увлажнения и просадки нужно отводить поверхностные и производственные воды от фундаментов путем соответствующей планировки застраиваемой территории, устройств вокруг зданий водонепроницаемого покрытия, заполнения пазух котлованов местным перемятым водонепроницаемым грунтом. Ширина водонепроницаемого покрытия равна примерно удвоенной глубине заложения фундамента.
При мощности просадочного грунта более 10м прибегают к предварительному его замачиванию. Предпостроечное замачивание имеет целью искусственно вызвать просадку грунтов до возведения на них сооружения и тем предохранить его от опасных деформаций. Замачивают грунт в котловане небольшой глубины слоем воды толщиной 0,4…0,6м. Уплотнение грунта считается законченным, если просадка достигнет 0,5м в сутки. После того как верхний слой грунта подсохнет, его уплотняют трамбованием.
Закрепление грунтов нагнетанием цементного раствора применяют для крупнозернистых песков, отложений гальки и гравия, трещиноватых скальных пород с коэффициентом фильтрации от 80 до 200м/сут. Цементация производится водно – цементными или песчано-цементными растворами через циркуляционные инъекторы. Цементация считается оконченной, если поглощение раствора в течение 20мин при заданном давлении не превышает 0,5л. Для цементации применяют цементы тонкого помола марки не ниже 400. Если грунтовые воды агрессивны, то употребляют соответствующие устойчивые виды цементов.
Для прокладки подземных сетей чаще всего используют открытый способ, при котором коммуникации укладываются в траншеи. Разбивочные работы по устройству траншей начинают с выноса на местность оси трассы и характерных ее точек. При разбивке коммуникаций, идущих рядом в несколько параллельных ниток (например, кабелей), выносят на местность оси двух крайних. Для производства земляных работ трассу коммуникации закрепляют кольями через 5…20м. Одновременно с этим обозначают грани траншеи. При рытье траншеи возникает необходимость зачистки ее дна до проектной отметки. Эту работу во многих случаях выполняют способом визирок, сущность которого заключается в следующем: в обносках закрепляют опорные визирки таким образом, чтобы плоскость, проведенная через их верхние грани, была параллельна дну запроектированной траншеи с соблюдением проектного уклона. Перемещая ходовую визирку вдоль дна траншеи через 3..5м, определяют проектные отметки, по которым окончательно зачищают дно траншеи. Аналогичным образом используют способ визирок и при укладке труб. Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность на уклонах, меньших 0,003.
При проектировании и строительстве дорог и мостов используют метод камерального трассирования. Трассирование выполняют способом попыток или построением линии допустимого уклона.
Способ попыток, применяемый в равнинной местности, состоит в следующем: между заданными точками намечают на карте кратчайшую трассу, по которой составляют продольный профиль с проектом линии будущей дороги. На основании анализа продольного профиля выявляют места, в которых трассу целесообразно сдвинуть вправо или влево, чтобы отметки местности совпали с проектными.
В условиях местности со сложным рельефом самый распространенный прием – построение в заданном направлении линии предельно допустимого уклона для данной категории трассы. Для этого по карте данного масштаба 1:М и по высоте сечения рельефа h определяют величину заложения d для предельно допустимого уклона i пред. По найденному заложению d на карте выделяют участки, отличающиеся по характеру трассирования, так называемые участки вольного и напряженного ходов. Участки местности, для которых средний уклон больше предельно допустимого, называют напряженным ходом. Участки, где уклон меньше допустимого, называют участками вольного хода.
На участке вольного хода трассу намечают по кратчайшему направлению, обходя лишь контурные препятствия. При этом, чтобы удлинение трассы было минимальным, углы поворота трассы должны быть не более 15…25 о.
На участках напряженного хода для соблюдения предельного уклона предварительно намечают линию нулевых работ, для которой заданный проектный уклон выдерживается без устройства насыпей и выемок. Однако линия нулевых работ еще не может быть осью будущей дороги, так как она состоит из большого числа коротких звеньев, сопряжение которых кривыми невозможно из-за ограничений минимальных радиусов. Поэтому линию нулевых работ заменяют участками более длинных прямых (спрямляют). Спрямление вызывает необходимость земляных работ.
Затем по трассе намечают положение пикетов и характерных точек рельефа. Пикет – точка оси трассы, предназначенная для закрепления заданного интервала. Характерные перегибы рельефа или контурные точки, определяющие пересекаемые трассой сооружения, водотоки, границы угодий, линии связи и т.д., называют полосовыми точками. По отметкам и пикетажу строят продольный профиль местности по трассе, а затем проектируют профиль будущей дороги.
Автодорожное полотно состоит из проезжей части, обочин, откосов и кюветов. Проезжая часть магистральных автодорог состоит из искусственного покрытия (бетонное, каменное и др.). Для устройства этого покрытия в дорожном полотне делают специальное земляное корыто. Для быстрого стока воды поверхность дорожного полотна имеет поперечный уклон от середины к бровкам. Величину этого уклона назначают в зависимости от типа покрытия. На цементно-бетонных и асфальтобетонных дорогах поперечный уклон проезжей части составляет 1,5…2,0%, щебеночных и гравийных – 2,0…3,0%, на мостовых – 3,0…4,0%. Поперечный уклон обочин на 2,0% больше уклона проезжей части. Поперечный уклон дна корыта, как правило, равен уклону проезжей части.
Основной частью железнодорожного полотна служит верхнее строение – рельсы со шпалами, уложенные на балластный слой. Для лучшего стока воды земляное основание под балластным слоем устраивают в виде сливной призмы. Вдоль дорожного полотна устраивают боковые водоотводные канавы – кюветы, средняя глубина которых составляет 0,6м. Продольный уклон дна кювета должен быть не менее 0,3%.
Для выполнения земляных работ производят детальную разбивку земляного полотна, которая состоит в обозначении на местности всех характерных точек поперечного профиля полотна: оси, бровок, кюветов, подошвы насыпей и т.д.
Покрытие на автомобильных дорогах строится в приготовленном для этого земляном корыте и состоит из песчаной или гравийной подушки, бетонного или каменного несущего слоя и верхнего асфальтового слоя.
Верхнее строение железных дорог состоит из балластного слоя (песок, гравий, щебень), шпал и рельсов. Толщина балластного слоя принимается не менее 35см на магистральных дорогах и 25см на местных.
Инженерное благоустройство наиболее сложно на территориях, подверженных динамичным геологическим процессам. Эти процессы могут привести к сокращению долговечности зданий и застройки в целом. Они несут в себе угрозу разрушений и катастроф. По этим признакам различают пять категорий городских земель.
I. Чрезвычайно опасная. Карстово-суффозионные провалы и мульды оседания земной поверхности; глубокие оползни. Не рекомендуется для новых застроек; имеющиеся объекты должны находиться под постоянным наблюдением. Защитные мероприятия: снижение обводненности; предотвращение динамических воздействий; инъектирование песчано-цементных смесей в закарстованные толщи; строительство подпорных стенок на глубоком свайном основании, устройство дренажных систем; комплексный мониторинг за геологической средой и сооружениями.
II. Весьма опасное. Сочетания потенциальных карстово-суффозионных провалов и мелких оползней; потенциальных карстово-суффозионных провалов и подтопления; мелких оползней и подтопления. Допустимо промышленное и гражданское строительство при выполнении мероприятий по снижению геологического риска. Защитные мероприятия: строительство дренажных систем; гидроизоляция заглубленных частей здания; создание сопутствующих дренажей инженерных сетей; восстановление засыпанных естественных дрен; наблюдение за подвижкой оползней и оседанием территории.
III. Опасная. Подтопление, сочетание мелких оползней и потенциального подтопления. Допустимо строительство при выполнении мероприятий по снижению геологического риска. Защитные мероприятия: создание локальных дренажных сетей; фитомелиорация; наблюдение за уровнем подземных вод и подвижностью оползневых участков.
IV. Малоопасная. Мелкие оползни, потенциальное подтопление. Возможно градостроительное использование без ограничений при выполнении мероприятий по снижению геологического риска. Защитные мероприятия: создание водоотводящих систем, наблюдение за оседанием территории.
V. Неопасная. Процессы, обусловливающие геологический риск, отсутствуют. Возможно градостроительное использование без ограничений. Защитные мероприятия: предотвращение чрезмерного увлажнения территории; поддержание в необходимом техническом состоянии водонесущих коммуникаций; наблюдение за уровнем подземных вод.
В условиях Северной климатической зоны вертикальная планировка строительной площадки производится в течение круглого года с сохранением естественного рельефа и растительности на свободных от застройки и проездов участках в пределах защитной зоны.
При этом соблюдаются следующие требования:
· грунт в зимний период разрабатывается взрывным способом, выторфовыванием заболоченных участков с последующей засыпкой их послойным рыхлением машинами;
· при использовании грунтов оснований в мерзлом состоянии планировка производится отсыпкой грунта;
· если отсыпка не обеспечивает предохранения вечномерзлых глинистых грунтов от летнего протаивания, то перед отсыпкой грунта по дневной поверхности площадок на промерзший слой сезонного оттаивания укладывается теплоизоляция из торфа или дерново-мохового покрова;
· при условии использования вечномерзлых глинистых грунтов с влажностью, равной или меньшей предела текучести, а также песчаных, крупнообломочных и скальных планировка производится срезкой грунта, но с восстановлением дерново-мохового покрова, а при необходимости и с укладкой дополнительного слоя теплоизоляции.
Слой грунта, отсыпаемый при планировке в холодный период года на промерзший слой должен быть толщиной не менее 0,2м. Перед отсыпкой площадка очищается от снега и льда. Отсыпанный грунт выравнивается и уплотняется; запрещается оставлять участки отсыпки неспланированными. Отсыпка производится талыми или сыпучемерзлыми грунтами; комья мерзлых грунтов должны быть меньше 15см и составлять не более 30% от общего объема отсыпаемого грунта.
При планировке площадки в теплый период года должны соблюдаться следующие правила производства работ:
· отсыпка первого слоя толщиной 0,5…0,6м производится головным способом на всю ширину отсыпки непосредственно на растительный покров;
· на первый слой послойно отсыпается грунт до проектной отметки с выравниванием и уплотнением.
Грунт срезается слоями 15-20см по мере его естественного оттаивания.
Перед планировочными работами вечномерзлые глинистые грунты с влажностью выше предела текучести предварительно осушаются.
Вечномерзлые глинистые грунты с влажностью ниже предела текучести, а также песчаные, крупнообломочные и скальные предварительно не осушаются.
Часть III
Общие экологические требования при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию предприятий, сооружений и иных объектов в качестве исходных сформулированы в разделе VI Закона РФ “Об охране окружающей природной среды”.
Так, при размещении, технико-экономическом обосновании проекта и вплоть до ввода в эксплуатацию сооружений, оказывающих прямое или косвенное влияние на состояние окружающей природной среды, должны:
· соблюдаться экологическая безопасность;
· осуществляться охрана здоровья населения;
· предусматриваться мероприятия по рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, оздоровлению окружающей среды.
Законодательство об охране окружающей среды требует от строителей бережного отношения к природе, сохранения древесной растительности. Ценные деревья и кустарники, мешающие производству строительных работ, выкапывают и пересаживают на новое место или в охранную зону на территории строительной площадки.
Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят оградой, а стволы отдельно стоящих деревьев предохраняют от возможных повреждений отходами пиломатериалов.
Расчистку от ненужных деревьев производят с помощью пил или тракторами. Валят деревья с корнями, корчуют пни. Изъятые корни и остатки от деревьев удаляют с расчищенной территории для последующего сжигания или вывоза.
Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают бульдозерами или автогрейдерами в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, от загрязнения, размыва и выветривания. В зимних условиях допускается снимать плодородный слой лишь при наличии соответствующего обоснования в проекте.
Со строительной площадки должны быть убраны валуны. Они могут быть раздроблены на месте взрывным способом.
Снос зданий, сооружений и их фундаментов выполняют путем членения их на части (для последующего демонтажа) или обрушением. Деревянные строения разбирают, отбраковывая элементы для последующего их использования. Вертикальные части строений для предотвращения разброса обломков по площади следует обрушивать внутрь. Иногда обрушение осуществляют также и взрывным способом.
Отсоединение или перенос с площадки существующих инженерных сетей является важным и обязательным элементом подготовки строительной площадки. В отдельных случаях на подготавливаемой площадки могут быть расположены не только локальные, но и магистральные сети электроснабжения, водопровода, фекальной и ливневой канализации, газопровода, теплосети, телефонизации и телевидения. В этих случаях до начала строительства вышеназванные сети должны быть вынесены с пятна застройки и проложены за пределами площадки, чтобы обеспечить бесперебойное функционирование магистральных сетей.
Одной из главных проблем, с которой приходится сталкиваться в процессе возведения зданий в условиях плотной городской застройки, является обоюдное воздействие как реализуемых объектов на сложившуюся окружающую среду, так и воздействие этой среды на возводимый объект.
Защита существующей застройки . Воздействие объекта на окружающие здания и инфраструктуру в основном заключаются в следующем:
· шумовом эффекте, сопутствующем любому строительному процессу;
· динамическом воздействии от работающих машин и механизмов;
· выбросе в атмосферу большого количества пылевых частиц мелких и средних фракций;
· выработке огромного количества строительного и бытового мусора;
· увеличении сброса стоков в существующие и реконструируемые городские сети, а также на рельеф;
· нарушении привычных транспортных схем вследствие ограничения, а иногда и полного запрета движения по улицам, на которых осуществляется строительство.
Для снижения уровня шума на строительной площадке производителям работ предписывают использовать шумопонижающие методики и оборудование. Например, при проведении свайных и шпунтовых работ обязательным требованием является использование бурозавинчивающихся свай или погружение свай в пробуренные скважины. В качестве подъемных и бетоноподающих машин рекомендуется оборудование с меньшими шумовыми характеристиками при общих равных технических возможностях. Вызывающие особый шумовой эффект пневматические отбойные молотки заменяют на электромеханические. Вводится повременное ограничение на проведение всех видов работ на строительной площадке, с особым выделением разрешаемого периода проведения наиболее шумных работ.
Примерно в таком же ключе осуществляются действия по снижению динамического воздействия от работающих машин и механизмов. Кроме ведения ограничений на использование тех или иных средств механизации разрабатывают мероприятия по устройству технических сооружений, направленные на снижение динамических нагрузок на грунты и основания. Для этого в зонах установки кранов, бетоноподающих и других машин монтируются демпфирующие инженерные сооружения, значительно снижающие распространение динамических колебаний на окружающие основания и грунты, а, следовательно, и на существующую застройку.
Увеличение сброса стоков воды, ливневой и фекальной канализации в процессе строительства представляет серьезную экологическую проблему, поскольку на момент начала работ существующих мощностей городских сетей оказывается недостаточно, в результате чего возникает несанкционированный сброс сопутствующих стоков в окружающую среду. Чтобы это предотвратить, необходимо на стадии подготовительных работ обеспечить организованный сток со строительной площадки; реконструировать, согласно выданным техническим условиям на периоды строительства и эксплуатации построенного здания, существующие городские сети; привязать зоны мойки колес к сетям ливневой канализации; установить зоны на строительной площадке, в которых разрешается пользоваться водой, канализацией для бытовых и производственных нужд. В процессе проведения работ запретить любой сброс воды на строительной площадке за пределами установленных зон.
В условиях плотной городской застройки новое строительство ведется, как правило, вдоль существующих транспортных магистралей, а иногда и пересекая их, нарушая тем самым сложившуюся систему привычных транспортных схем. Это приводит не только к усложнению движения, но и образованию усеченных транспортных потоков, пробок, дополнительному выхлопу вредных газов от транспортных средств, но и к ухудшению экологической ситуации в городе. Поэтому при согласовании стройгенплана совместно с органами безопасности дорожного движения разрабатываются схемы рационального движения транспорта вокруг строительной площадки. Вокруг пятна застройки устанавливают стандартные дорожные знаки, предписывающие участникам дорожного движения проезды, объезды и зоны остановки, а в случае необходимости устройства дополнительных зон пешеходных переходов - дополнительные светофоры. Перечисленные мероприятия позволяют осуществлять безопасное движение пешеходов и обеспечивать бесперебойный проезд производственной техники, частного и городского транспорта.
Строительство на техногенно – загрязненных грунтах является одним из видов природоохранного строительства, так как в процессе освоения загрязненных территорий одновременно решается много вопросов, связанных с повышением уровня экологической безопасности.
В зависимости от способов воздействия на грунтовую среду такое строительство может включать:
· замену загрязненного грунта;
· очистку и санацию загрязненного грунта;
· консервацию загрязненного грунта;
· рекультивацию территорий.
В случае если принимается решение о вывозе загрязненного грунта с площадки, то его разработка, погрузка в транспортные средства и транспортировка к месту отвала ведется с использованием технологий переработки грунта, с соблюдением мер предохранения рабочих, занятых на этих работах.
Особую сложность представляет производство такого рода работ на территории, занятой постройками. В этом случае загрязненный грунт снимается слоями с учетом требования обеспечения устойчивости зданий.
Все виды работ по сооружению, реконструкции, преобразованию предприятий, жилых зданий и иных объектов должны проводиться в строгом соответствии с действующими природоохранительными и санитарными нормами и правилами.
Часть IV
· Данилова Н.Н. «Технология строительных процессов», Москва, «Высшая школа»,1997
· Дубовик О.Л. «Экологические преступления», Москва, «Спарк»,1998
· Завриев В.Г. «Пособие по географии для поступающих в ВУЗы», Минск, «Высшая школа»,1978
· Киселев М.И. «Основы геодезии», Москва, «Высшая школа»,2001
· Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России», Москва, «Финансы и статистика»,1999
· Теличенко В.И. «Технология возведения зданий и сооружений», Москва, «Высшая школа», 2001
· Шепелев Н.П. «Реконструкция городской застройки», Москва, «Высшая школа»,2000
Задача вертикальной планировки заключается в придании проектируемой поверхности уклонов, обеспечивающих: отвод дождевых и талых вод по открытым лоткам в водосточную сеть и далее в естественные водоемы; благоприятные и безопасные условия движения транспорта и пешеходов; подготовку осваиваемой территории для застройки, прокладки подземных сетей и благоустройства; организацию рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов на местности (затопление территории, подтопление ее грунтовыми водами, оврагообразование и т.д.); придание рельефу наибольшей архитектурно-композиционной выразительности.
Важным условием проектирования вертикальной планировки является достижение наименьшего объема земляных работ и возможного баланса перемещаемых масс грунта, т.е. равенство объемов насыпей и выемок, с тем, чтобы сократить транспортные расходы на доставку или вывоз грунта.
При разработке проектов вертикальной планировки надо стремиться к максимально возможному сохранению сложившегося природного рельефа местности, существующих зеленых насаждений и растительного почвенного покрова. В связи с этим вертикальная планировка должна предусматриваться, как правило, на земельных участках, занятых зданиями, сооружениями, улицами, дорогами и площадями. Сплошную вертикальную планировку допускается применять на территориях общественных центров при плотности застройки более 25%, а также при большой насыщенности их дорогами и инженерными сетями.
Естественно сложившийся растительный слой земли является золотым фондом для дальнейшего его использования при озеленении территории. Поэтому СНиПы обязывают в проектах вертикальной планировки территорий предусматривать места снятия и временного складирования плодородного слоя почвы и меры по защите его от загрязнения при производстве строительных работ для последующего его использования при благоустройстве территории.
В сложных условиях подготовки территории может возникнуть необходимость коренного изменения существующего рельефа путем сплошной подсыпки участков, подверженных затоплению паводковыми водами, засыпки оврагов или срезки возвышенностей, препятствующих Размещению застройки, улиц, проездов и т.д. При этом необходимо предусматривать такое размещение земляных масс, которое не могло бы вызвать оползневых и просадочных явлений, нарушение поверхностного стока, режима грунтовых вод и заболачивания территорий. Указанные обстоятельства приобретают особое значение при засыпке оврагов и избыточном увлажнении территорий.
Разработке проектных решений вертикальной планировки предшествует тщательное изучение рельефа местности и других перечисленных ранее природных факторов. Работы по вертикальной планировке желательно осуществлять до строительства зданий и сооружений.
По принятой планировочной практикой терминологии рельеф местности расположения города (населенного пункта) подразделяют на следующие виды:
1) равнинный - слабовыраженная пологая поверхность земли без холмов и оврагов (например, Санкт-Петербург);
2) средний - с холмами, небольшими долинами и котлованами (например, г. Москва);
3) сложный - с резко выраженными крутыми скатами и холмами (например, г. Киев).
Рельеф местности определяют геодезической съемкой и изображают на плане в горизонталях, представляющих собой условные линии проекции пересечения поверхности горизонтальными плоскостями, расположенными по высоте на равных расстояниях одна от другой. Так как каждая горизонталь в отдельности - это линия, соединяющая между собой точки с одинаковыми отметками, разные по высоте горизонтали не могут пересекаться между собой в плане.
На горизонталях надписывают их высотные - абсолютные отметки, отсчитываемые от абсолютного нуля (Балтийского моря). При отсутствии таких данных поверхность нивелируют от условно принятого уровня и отметки называют относительными. Разность между соседними по высоте горизонталями называют высотой сечения рельефа, или шагом горизонталей, а расстояние между ними в плане - заложением. На поверхности с одинаковым углом падения рельефа местности расстояния между горизонталями будут равными. При пологом рельефе расстояния между горизонталями будут большими, а по мере повышения крутизны ската они уменьшаются.
В зависимости от стадийности проектирования и соответственного увеличения масштаба плана изменяется детальность изображения рельефа. При разработке детальных проектов планировки и застройки городов целесообразнее пользоваться топографическими планами с масштабом 1:2000 и шагом горизонталей 0,5 или 1 м и др. (М 1:500) (рис.1).
На рис.1 представлен план местности, отображающий в горизонталях различные условия рельефа. Из плана видно, что отметки горизонталей заложены с падением по высоте, или шагом, 1 м. Стрелками показаны направления уклонов поверхности, наибольшие из которых определяют по кратчайшему расстоянию между горизонталями (по нормали к ним). Следовательно, условия рельефа местности характеризуются главным образом уклонами и их направлениями.
Рис.1. План местности, отображающий условия рельефа
В - вершина; С - седловина; П - пик; Б - бергштрих, указывающий направление склона; Р - равнинный участок; К - участок выработки (котлован); Т- тальвег; Л - лощина; Г - гребень (стрелки показывают направление поверхностного стока)
Уклон - это их отношение разности высот между двумя отдельно взятыми точками к расстоянию между ними (рис.2).
Рис.2. Уклон
Уклон выражают десятичными дробями в процентах и в промиле (%о) (тысячные доли). Например: i = 0,01 соответствует i = 1% или i = 10%о. Чаще всего на практике - %о.
В природе редко встречаются безуклонные поверхности земли, за исключением заболоченных территорий. На рис.1 план рельефа местности характеризуется наличием лощин, холмов, оврагов, равнинных участков.
Наивысшие линии хребтов являются водораздельными, а по наиболее низким участкам оврагов и лощин, называемых тальвегами, концентрируется сток поверхностных вод. Хребты, или водоразделы, характеризуются на плане выпуклостью следующих одна за другой горизонталей (в направлении уклона), а лощины, или 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 и склонов. Учащение горизонталей, т.е. уменьшение расстояний между ними в плане, указывает на повышение уклонов на этих участках, а разряжение горизонталей - на их уменьшение. Для облегчения изучения рельефа на горизонталях по перпендикуляру на них наносят бергштрихи - небольшие черточки, указывающие направление уклона в сторону понижения рельефа.
Категории неблагоприятных и особо неблагоприятных условий рельефа требуют проведения специальных мероприятий по вертикальной планировке с существенным изменением рельефа, устройством подпорных стенок, откосов, лестниц и т.д.
Рельеф территории в значительной степени предопределяет планировочную композицию уличной сети, а следовательно, и плана города. Для прокладки сети улиц наиболее благоприятен рельеф с уклонами 5-60%о, для магистральных улиц - 5-80%о, для жилых улиц и проездов - в зависимости от их классификации.
В условиях сложного рельефа трассирование улиц и дорог может проектироваться по трем схемам.
По наибольшему уклону - поперек горизонталей, что иногда необходимо для создания кратчайших расстояний между отдельными пунктами населенного места. По такой схеме продольные уклоны становятся наибольшими и могут быть применены только на жилых улицах и местных проездах небольшой протяженности. При этом уклон не должен превышать 80%о, а в горных условиях -100%о.
По наименьшему уклону - вдоль горизонталей. Такая схема наиболее приемлема для магистральных улиц и дорог с насыщенным движением транспорта. При этом требуется производство земляных работ по выравниванию поперечного профиля с тем, чтобы здания, закладываемые по противоположным сторонам улицы, не располагались на разной высоте. Иногда возникает необходимость устройства подпорных стенок или откосов.
По диагонали к горизонтали, т.е. комбинация первой и второй схем. В этом случае за счет увеличения расстояния между перепадом отметок рельефа обеспечивается создание необходимого уклона.
При значительных уклонах местности (в горных условиях) приходится застройку размещать по террасам, а дорожно-уличную сеть трассировать по серпантинам (рис.3). Вертикальная планировка оказывает заметное влияние на благоустройство территории, при этом одним из важнейших мероприятий является обеспечение стока поверхностных вод и удобство прокладки водосточных и канализационных трубопроводов.
Следует иметь в виду, что закрытая (подземная) сеть водостоков и фекальной канализации относится к категории безнапорных, самотечных сооружений, требующих соответствующих уклонов для нормальной работы. Недоучет этих обязательств приводит к необходимости устройства дополнительных сложных и дорогостоящих искусственных сооружений (дюкеров, акведуков, станций перекачки). Так как подземные трубопроводы в населенных местах обычно прокладывают вдоль улиц и дорог, проектирование вертикальной планировки дорожно-уличной сети должно наряду с транспортными требованиями обеспечивать необходимые условия для их комплексного сооружения.
Условия обеспечения поверхностного стока вод предопределяют необходимость создания минимального продольного уклона улиц 5%о и в исключительных случаях при монолитном дорожном покрытии (асфальтобетонном, цементобетонном) - не менее 4%о. Максимальный продольный уклон устанавливают с учетом категорий улиц и дорог, с тем, чтобы обеспечивались удобство и безопасность движения по ним транспорта с расчетными скоростями.
Рис.3. Участок серпантинной дороги
L - воздушная линия; L 1 -L 4 - участки развитой трассы дороги; О - вершина угла поворота; К - основная кривая на участке серпантина; K - обратные кривые; r-радиус кривой; C - вставки между кривыми
Как правило, разработке вертикальной планировки территории городов, отдельных районов и участков предшествует вертикальная планировка сети улиц и дорог, при которой устанавливают проектные (красные) отметки на линиях, ограничивающих с двух сторон в плане площадь, занимаемую улицей или дорогой, именуемые "красными линиями". Вертикальную планировку прилегающей "к красным линиям" территории для ее застройки и благоустройства разрабатывают с обязательной привязкой к проектным (красным) отметкам, являющимся руководящими.
В зависимости от стадийности проектирования разработка вертикальной планировки производится тремя методами:
1) методом проектных ("красных") отметок;
2) методом продольных и поперечных профилей;
3) методом проектных (красных) горизонталей.
Метод проектных ("красных") отметок применяют при разработке схемы вертикальной планировки, являющейся первым этапом высотного решения территории населенного места или отдельного его района. Сущность его заключается в том, что на схеме генплана, выполненного на геодезической подоснове, отображающей существующий рельеф территории в отметках или горизонталях, в характерных точках наносят проектные ("красные") отметки.
Проектные отметки и намечаемые уклоны на участках между ними характеризуют планируемый рельеф и определяют организацию поверхностного стока дождевых и талых вод.
В схеме вертикальной планировки проектные отметки наносят по осям улиц и дорог в точках их взаимных пересечений, а также в местах намечаемых переломов (изменений уклонов) продольных профилей. Определяют проектные отметки на пересечениях улиц и дорог, у искусственных сооружений, в местах намечаемых значительных подсыпок или срезок и в других характерных точках. Разность между проектными и существующими отметками называют рабочими отметками (+ или -), которые характеризуют размер подсыпок или срезок, а также высотное положение поверхности проектируемых искусственных сооружений. На участках между точками задаваемых проектных отметок поверхностям в профиле придают прямолинейные очертания. При этом средние проектные уклоны поверхностей определяют отношением разности проектных отметок граничных точек рассматриваемых участков к расстоянию между этими точками.
Рис.4. Схема определения промежуточных отметок между горизонталями (метод интерполяции)
Метод проектных (красных) отметок применяют на первых стадиях градостроительного проектирования - при разработке технико-экономического обоснования и генерального плана.
Метод продольных и поперечных профилей применяют в основном при проектировании линейных сооружений автомобильных и железных дорог, трамвайных путей, подземных инженерных коммуникаций и т.д. Система проектных профилей (чаще продольных) дает достаточно полное представление о намечаемых проектных решениях и возможность точного осуществления их в натуре.
Профили представляют собой условные разрезы существующей и проектируемой поверхностей в рассматриваемых сечениях. Условность состоит в следующем:
а) предусматривается, что между точками с известными отметками рельеф выражается прямолинейными участками;
б) для более наглядного изображения рельефа масштабы разрезов искажаются. Для продольных профилей обычно искажение принимают 1:10, т.е. вертикальный масштаб в 10 раз крупнее горизонтального; для поперечных профилей улиц и дорог соотношение масштабов 1:2.
Метод проектных ("красных") горизонталей выгодно отличается от метода профилей большей наглядностью, ясностью сочетания проектируемого рельефа с размещением сооружений, возможностью охвата всей проектируемой территории. Благодаря этому метод проектных горизонталей получил преимущественное распространение при разработке проектов вертикальной планировки площадей, микрорайонов, зеленых массивов. Сущность этого метода заключается в том, что на план с геодезической подосновой наносят горизонтали, отображающие проектируемый рельеф местности. На рис.5 приведены сопоставляемые примеры проектирования вертикальной планировки перечисленными выше методами.
Рис.5. Фрагменты проектов вертикальной планировки, выполненные различными методами
а - проектных ("красных") отметок; б - профилей, в - проектных ("красных") горизонталей. Стрелкой показано направление уклона; над стрелкой - уклон, %о, под ней - расстояние между отметками, м. Существующая поверхность на профиле и в горизонталях показана тонкой линией, а проектируемая - толстой
Основой для вертикальной планировки территории проектируемых объектов является генеральная схема вертикальной планировки населенных мест или отдельных районов, составляемая при разработке генеральных планов. При проектировании этих схем решают вопросы высотной ориентации территории, а также корректируют трассы улиц и дорог по условиям рельефа с учетом обеспечения поверхностного водоотвода, удобства и безопасности движения, экономичных условий канализования территории и минимальных объемов земляных работ, связанных с перепланировкой рельефа
Схемой вертикальной планировки должны быть определены изменения рельефа территории, условия организации поверхностного стока и канализования. Для этого устанавливают места сброса ливневых и фекальных вод и намечают сеть основных водоотводящих коллекторов. Исходя из преимущественного расположения водоприемных сооружений и водоотводящих сетей ливневой и фекальной канализации вдоль улиц последние обычно трассируют по пониженным местам по отношению к прилегающей территории, чем обеспечивается сток поверхностных вод с прилегающей территории и удобство канализования отдельных их участков.
В зависимости от рельефа местности планируемым территориям придают односкатную, двухскатную или четырехскатную поверхность (рис.6). Лучшими являются двух и четырехскатные поверхности, так как они обеспечивают быстрый сток поверхностных вод в направлении проходящих по улицам водостоков и способствуют сокращению сети водостоков на внутриквартальных территориях.
Наименее удобны участки территории с замкнутым контуром, т.е. с пониженным расположением их по отношению к прилегающим улицам. На таких территориях необходимо устраивать развитую водосточную сеть с размещением во всех пониженных местах водоприемных колодцев. Однако это не устраняет возможности подтопления территории, особенно в период сильных ливней, а также в случае засорения ливневой канализации. Поэтому дорожно-уличную сеть, а также прилегающие территории следует планировать по возможности таким образом, чтобы обеспечивался поверхностный сток в направлении прокладываемых вдоль улиц водосточных сетей.
Рис.6. Схемы организации поверхностного стока на микрорайонных территориях
а, б - с односкатной поверхностью; в - с двухскатной поверхностью; г - с четырехскатной поверхностью; д - на пониженном участке
Как уже было отмечено, при проектировании вертикальной планировки следует стремиться к достижению нулевого баланса земляных работ, т.е. к равенству объемов насыпей и выемок на соседних участках планируемых территорий. Иногда необходимость подсыпки территорий может вызываться наличием пониженных участков местности с затрудненным водоотводом, заболоченных участков, затапливаемых территорий и т.д., однако большие объемы земляных работ связаны со значительными затратами изменением природных условий, а в отдельных случаях с необходимостью переустройства существующих наземных или подземных сооружений. Поэтому намечаемые работы по подъему уровня поверхности территорий следует сопоставлять с другими возможными инженерными решениями: понижением уровня грунтовых вод, устройством на планируемых территориях сети водостоков, водозащитных сооружений (от затопления) и т.п.
При проектируемой срезке грунта следует учитывать наличие участков с высоким уровнем грунтовых вод, трудноразрабатываемыми скальными породами, возможность повреждений или необходимость переустройства подземных сооружений и дорожных покрытий. Иногда изменение рельефа может быть связано с осуществлением своеобразного архитектурно-композиционного замысла.
Условия изменения рельефа характеризуются объемом подсыпок и срезок на отдельных участках поверхности. Подсыпки или срезки определяются рабочими отметками, представляющими собой разность проектируемых и существующих отметок в отдельных точках (рис.7).
Указанные на схемах вертикальной планировки стрелки вдоль осей улиц и дорог характеризуют направления продольных уклонов на участках между опорными точками. Цифры над стрелками показывают проектные продольные уклоны улиц и дорог (%о - промилле), а под стрелками - расстояния между соседними опорными точками (в м). Нижние цифры у опорных точек показывают существующие отметки поверхности в этих точках, верхние - проектные отметки и средние - рабочие отметки. Положительные рабочие отметки (+) характеризуют намечаемый объем подсыпок, а отрицательные - (-) срезок.
Проектные уклоны определяют по формуле
i = (H 1 - H 2) / l
Н 1 и Н 2 , - проектные отметки в рассматриваемых точках; l - расстояние между ними.
Рис.7. Фрагмент схемы вертикальной планировки участка городской территории
Значение i обычно округляют до тысячных долей с соответствующим корректированием отметок рассматриваемых точек.
Значения предельно допустимых уклонов
| Категория улиц и дорог | Расчетные скорости движения, км/ч | Наиболее допустимые продольные уклоны, %о |
| Скоростные дороги | 120 | 40 |
| Магистральные улицы и дороги общегородского значения | ||
| непрерывного движения | 100 | 50 |
| регулируемого движения | 80 | 50 |
| районного значения | 80 | 60 |
| дороги грузового движения | 80 | 40 |
| Улицы и дороги местного значения | ||
| жилые улицы | 60 | 80 |
| дороги промышленных и складских районов | 60 | 60 |
| Пешеходные улицы и дороги | - | 40 |
| Проезды | 30 | 80 |
В местах взаимных пересечений улиц и дорог в одном уровне рекомендуется, чтобы продольные их уклоны не превышали 20-30%о. Для мостов уклон 30%о является предельно допустимым. Места пересечения с железными" дорогами участка автомобильных дорог следует устраивать безуклонными на протяжении не менее 10 м в каждую сторону от железнодорожных путей (а при переездах в выемках - не менее 20 м).
Участки проезжих частей улиц и дорог с различными продольными уклонами сопрягают между собой с помощью криволинейных вставок. Радиусы вертикальных кривых устанавливают с учетом обеспечения плавности движения и его безопасности (табл.3).
Наименьшие радиусы вертикальных кривых, м
| Категория улиц и дорог | выпуклые | вогнутые |
| Скоростные дороги | 10000 | 2000 |
| Магистральные улицы и дороги | 6000 | 1500 |
| общегородского значения | ||
| районного значения | 4000 | 1000 |
| дороги грузового движения | 6000 | 1500 |
| Улицы местного значения | 2000 | 500 |
Радиусы выпуклых кривых принимают больше вогнутых с учетом обеспечения видимости дороги, а также впереди идущих автомобилей на расстояниях, необходимы по условиям безопасности движения на расчетных скоростях.
Поперечные уклоны поверхностей проезжих частей и дорог устанавливают в зависимости от типов дорожных покрытий и принимают в среднем для асфальтированных и цементобетонных покрытий из плит 20%о для мостовых, а также покрытий из щебня и гравия, обработанных вяжущими материалами, - 25%о; для щебеночных и гравийных покрытий - 30%о.
Продольные профили проектируют в основном по осям проезжих частей улиц и дорог (рис.8).
Рис.8. Продольный профиль городской улицы (дороги), совмещенный с геологическим разрезом
Наиболее часто при детальной планировке применяют для продольных профилей М 1:1000 и для вертикальных - М 1:100. Для удобства учета гидрогеологических условий и сокращения числа чертежей продольные профили улиц и дорог обычно совмещают с геологическими профилями (разрезами). При построении проектного продольного профиля (нанесении проектной линии) руководствуются следующими условиями:
1. Обусловленные нормами продольные уклоны следует создавать при минимально возможном объеме земляных работ по всей ширине улицы в пределах "красных линий". Для этого, проектируя продольный профиль по оси улицы (дороги), следует одновременно учитывать, какое влияние окажут продольные уклоны на объем земляных работ по созданию проектируемого поперечного профиля улицы.
Рис.9. Примеры поперечных профилей улиц в условиях различного рельефа
а - на равнинном участке; б, в - на косогорных участках, Н p - руководящая отметка
Переломные отметки продольного профиля устанавливают с таким расчетом, чтобы при сохранении типовым элементов поперечного профиля и их нормативных поперечных уклонов по возможности сохранить существующие отметки поверхности земли вдоль "красных линий", что исключает необходимость перепланировки рельефа прилегающих территорий (рис.8, 9). При ограниченных поперечных уклонах местности указанное условия может достигаться за счет изменения поперечных уклонов газонов (уменьшения их с подуклонной стороны и увеличения с нагорной). При значительных поперечным уклонах (улицы на косогорах) часто возникает необходимость проектирования отдельных элементов улиц на разных уровнях с сопряжением террасовых участков при помощи откосов или подпорных стенок.
2. При местных неровностях рельефа продольные профили улиц и дорог надо проектировать методом секущих линий со срезкой отдельных выступающих участков и засыпкой срезанным грунтом пониженных мест (микропланирование рельефа).
3. При необходимости изменения продольных уклонов улиц и дорог проектные линии продольных профилей также следует наносить в виде секущих линий по отношению к существующей поверхности предусматривая наименьшие подсыпки и срезки грунта и возможное равенство объемов насыпей и выемок на соседних участках.
4. Число переломных точек продольного профиля следует ограничивать, стремясь к увеличению расстояния между ними, особенно на улицах и дорогах предназначенных для движения автомобилей с повышенными скоростями.
5. Наиболее пониженные места улиц следует располагать, как правило, на участках пересечений с другими улицами, в направлении которых может быть осуществлен отвод поверхностных вод, или же в иных местах возможного водосброса. Если такого решения достичь невозможно, необходимо оборудовать улицы подземной ливневой канализацией на всем их протяжении с размещением во всех пониженных местах водоприемных колодцев для обеспечения отвода поверхностных вод.
6. При реконструкции существующих улиц и дорог необходимо сохранять по возможности капитальные сооружения, дорожные покрытия и другие элементы улиц. Если дорожные покрытия находятся в хорошем состоянии, то рабочие отметки на отдельных участках могут быть нулевыми или с незначительным возвышением проектных линий. В этом случае профиль исправляют за счет наращивания покрытий путем укладки по их поверхности слоя асфальтобетона.
7. Конечные точки проектируемых продольных профилей должны иметь нулевые рабочие отметки, т.е. проектная линия должна сопрягаться с отметками существующей поверхности. Вследствие этого в ряде случаев границы проектных профилей необходимо выводить за пределы проектируемых участков на достаточное расстояние, требуемое для сопряжения с существующей поверхностью.
Положение проектной линии продольного профиля характеризуется проектными отметками, уклонами и длинной участков между точками перелома продольного профиля. В точках изменения уклонов возникают углы, образующие выпуклые и вогнутые переломы продольного профиля. Выпуклые переломы профиля ухудшают видимость дороги и вызывают удары автомобиля при переезде его через гребень. На вогнутых переломах под действием Центробежной силы возникают толчок и перегрузка рессор. Для обеспечения плавности движения транспорта и видимости поверхности проезжей части на достаточном Расстоянии в местах переломов продольного профиля прямолинейные в профиле участки должны сопрягаться кривыми радиальными вставками (выпуклыми и вогнутыми вертикальными кривыми).
Радиус вертикальных кривых зависит от расчетной скорости движения. Чем больше принятая скорость движения, тем большим должен быть радиус вертикальных кривых (см. табл.3).
Поперечные профили улиц и дорог проектируют в соответствии с установленными элементами, входящими в и: состав, в том числе с проезжей частью, центральной раз делительной полосой, полосами озеленения (газоны), тротуарами, велодорожками, а также обочинами и кюветами для дорог с открытой системой водопровода. Поперечный профиль, отражающий все его составные элементы, называют типовым конструктивным, а профили, устанавливающие высотные отметки всех его переломных точек, рабочими профилями.
Тротуарам и газонам придают односкатную поверхность с поперечным уклоном в сторону проезжей части. Проезжим частям придают односкатную или двухскатную поверхность, при этом односкатную поверхность придают проезжим частям с односторонним движением шириной до 10,5 м. Проезжим частям с двухсторонним движением придают двухскатный профиль, а при значительной ширине - полигональный. Пешеходные дорожки обычно имеют параболические очертания.
Проектирование методом проектных (красных) горизонталей дает наглядное представление о проектируемом рельефе и возможность точного осуществления проекта в натуре, особенно на территориях с малыми уклонами и сложным рельефом.
В направлении результирующего уклона i происходит сток поверхностных вод (перпендикулярно к горизонталям). Все горизонтали на протяжении участков улиц или дорог с одинаковыми продольными и поперечными уклонами параллельны друг другу. С изменением продольных или поперечных уклонов изменяются и углы отклонения горизонталей от направления оси дороги. Поскольку тротуары и газоны обычно возвышаются над проезжей частью улиц, то горизонтали на них смещаются по отношению к одноименным горизонталям на проезжей части. В большинстве случаев они имеют и другое направление, так как поверхностям проезжей части и тротуара придают встречные поперечные уклоны - в сторону лотков. Пример вертикальной планировки участка улицы, выполненной методом проектных горизонталей.
Рис.10. Примеры вертикальной планировки простых перекрестков
Наилучшие условия для водоотвода достигаются при расположении перекрестков на водораздельных участках (рис.17, 1, 2), однако в городах такие случаи встречаются относительно редко, так как улицы обычно проектируют по пониженным участкам территорий. Часто перекрестки располагают в тальвегах (рис.17, 3) или на односкатных участках территорий (рис.17, 4). При расположении уличных перекрестков в тальвеге воду с лежащей выше части участка на лежащую ниже обычно перепускают по мелким лоткам на поверхность проезжей части. Эти перекрестки проектируют с таким расчетом, чтобы создавались наименьшие помехи для движения и не затапливались места пешеходных переходов. Для перехвата воды с верховых участков улиц перед пешеходными переходами устанавливают водоприемные колодцы подземной водосточной сети. При открытых водостоках под дорогами прокладывают перепускные трубы, соединяющие клюверты, расположенные на верховых и низовых участках территории. Поперечный профиль проезжей части улицы и дороги, проходящей в поперечном таль
вегу направлении, при наличии подземных водостоков может не меняться, а сопряжение проезжих частей пересекающихся улиц на верховом участке перекрестка осуществляется так, как показано на рис.17, 5.
При расположении перекрестка на косогоре (рис.17, 4) проезжую часть обычно оставляют односкатной и т.д., решения могут быть самыми разнообразными.
Наименее желательно расположение перекрестков в котловинах (рис.17, 5). В этом случае образуется замкнутый контур, из которого водоотвод может быть осуществлен только при помощи закрытой водосточной сети. Однако и при наличии водостока не исключена полностью возможность подтопления перекрестков. Желательно избегать подобной ситуации.
Транспортные пересечения в разных уровнях проектируют в первую очередь на магистралях непрерывного движения транспорта и скоростных дорогах; на пересечениях, имеющих интенсивность движения более 4000-6000 приведенных автомобилей в часы максимального движения во всех направлениях; в случае, когда все возможные другие мероприятия по повышению пропускной способности не обеспечивают пропуска потока транспорта при строительстве мостов через реки и путепроводов через железнодорожные пути с устройством дополнительного пространства под ними для пропуска транспорта.
Транспортные пересечения в разных уровнях - это инженерное сооружение, обеспечивающее в местах пересечения улиц и в узловых пунктах прокладку проезжих частей в различных плоскостях. Разнообразие местных условий в городах предопределяет большое разнообразие транспортных пересечений в разных уровнях. В практике проектирования и строительства применяют пересечения в двух, трех и четырех уровнях. При этом исходя из топографических условий конструкции инженерных сооружений на транспортных пересечениях подразделяют на следующие виды: путепроводы тоннельного типа с подпорными стенками или земляными откосами на подходах к ним (пандусах) (рис.20); путепроводы эстакадного типа с пандусами, расположенными на железобетонных опорах либо на грунтовом полотне (насыпи) с откосами; полутоннели и полуэстакады (полувыемки, полунасыпи); сочетание тоннелей и эстакад. Последние применяют при проектировании транспортных пересечений в трех и более уровнях.
Полутоннели и полуэстакады проектируют в целях сокращения глубины заложения тоннеля и высоты насыпи, а также длины пандусов, которые в отдельных случаях из-за недостаточной ширины улицы могут быть размещены только в пределах площади транспортного узла. Такой тип пересечения часто приходится применять во избежание перекладки крупного подземного трубопровода.
В практике проектирования и дорожного строительства в городах наибольшее распространение получили транспортные пересечения в двух и трех уровнях различного очертания в плане. Типы транспортных пересечений в разных уровнях устанавливают при разработке проекта детальной планировки и застройки города или отдельного района. По запроектированному транспортно-планировочному решению узла пересечения в проекте "красных линий", выполненном в М 1:2000, резервируют территорию для его размещения.
При выборе типа пересечения необходимо располагать следующими материалами: классификацией входящих в узел улиц по категориям, картограммой интенсивности и характера движения на площади или перекрестке, планом прилегающей территории на геодезической подоснове, гидрогеологическими условиями прилегающей к узлу территории, расположением и глубиной залегания подземных коммуникаций, чертежами продольных и типовых поперечных профилей, входящих в узел улиц, типом дорожного покрытия. При проектировании пересечения в разных уровнях необходимо учитывать геологический состав грунтов и уровень стояния грунтовых вод, которые определяют условия производства работ по строительству искусственных сооружений, глубину заложения фундаментов опор и подпорных стенок и конструкцию путепровода.
Продольные профили улиц определяют выбор типа путепровода и с учетом всех других факторов размещение его в плане. В зависимости от характера продольных профилей, входящих в узел улиц, направления уклонов и их значений решается также вертикальная планировка узла с пересечением в разных уровнях. Продольные уклоны улиц, вдоль которых размещают путепровод, определяют длину его пандусов, а следовательно, и общую протяженность искусственного сооружения (тоннеля, эстакады).
Вертикальную планировку площадей выполняют в соответствии с их назначением в системе города. Формы и размеры площадей определяются транспортными и пешеходными потоками, их направлением, пропускной способностью и числом вливающихся в площадь улиц. На форму поверхности площади влияют рельеф и высотное положение входящих в нее улиц, система водоотвода, а также архитектура застройки площади в целом. Особенно важно для поверхности площадей, чтобы с одного тротуара был виден другой на противоположной стороне. Это позволяет обеспечить зрительно восприятие площади как единого целого. Для соблюдения этого условия поверхность площади проектируют по сложной кривой со следующим чередованием поперечных уклонов: от лотка - 30%о, далее - 20, ближе к оси - 15 и непосредственно у оси 10-5%о. Продольные уклоны поверхности городских площадей не должны превышать 30%о, а автостоянок - 20%о. Продольный уклон площади прямоугольной формы должен быть не более 15%о.
Условие организации рельефа на территории площадей следует определять в каждом конкретном случае с учетом местных природных факторов, архитектурно-планировочного решения, обеспечения беспрепятственного и быстрого стока и удаления поверхностных вод (рис.11)
Рис.11. Примеры организации поверхности городских площадей
Основные задачи вертикальной планировки микрорайонов города заключаются в высотном размещении путей для внутримикрорайонного транспорта и пешеходного движения, а также в правильном и экономичном размещении избыточных масс грунта, получаемых из котлованов под здания и от прокладки подземных сетей. Вертикальная планировка микрорайона оказывает заметное влияние на архитектурно-планировочное решение, на целесообразное высотное размещение зданий внутри района.
Исходными данными для вертикальной планировки микрорайонов являются проектные отметки окружающих улиц и их пересечений, а также (в случае реконструкции) отметки существующей опорной застройки, глубины заложения поземных сетей и оборудования. Внутри микрорайона должна быть развита сеть пешеходных дорожек с выходом к местам стоянок автотранспорта.
Вертикальную планировку микрорайонных территорий следует вести в привязке к опорным отметкам по "красным линиям", получаемым при проектировании улиц в соответствии с генеральной схемой и схемами вертикальной планировки отдельных участков городских территорий. Отметки в промежуточных точках, в том числе на въездах на микрорайонные территории, надо определять по задаваемым опорным отметкам и проектным уклонам вдоль улиц. В соответствии с этими отметками, рельефом территории, намечаемыми архитектурно-пространственными решениями, типами зданий и условиями застройки проектируют вертикальную планировку территории.
При проектировании вертикальной планировки микрорайонных территорий сток дождевых вод предусматривают в направлении прилегающих улиц с размещением перед ними водоприемных колодцев водосточной сети. При расположении микрорайонных территорий на пониженных участках по отношению к лоткам проезжих частей прилегающих улиц, в частности на косогорных участках, следует принимать решения, исключающие возможность попадания поверхностных вод с улиц на микрорайонные территории. Для этого примыкающие к улицам микрорайонные проезды приподнимают по отношению к лоткам улиц, устанавливая въездные борта, а проездам на протяжении 20-25 м придают уклон (10-20% в сторону улиц).
Тротуары также возвышают над проезжими частями улиц (на 15 см) и придают им поперечный уклон в сторону проезжей части. В местах примыкания микрорайонных проездов к улицам продольные уклоны проездов не должны превышать 20-30%о.
При проектировании микрорайонных территорий оптимальные решения могут быть достигнуты только в результате компромиссного решения горизонтальной и вертикальной планировки, а также благоустройства этих территорий.
Малопригодные для застройки участки территории могут быть отведены под озеленение. На больших площадях участков устраивают внутримикрорайонные сады или же сады и парки общего пользования.
При пересеченном рельефе и крупных зеленых массивах большое внимание следует уделять архитектурно-пространственному решению и сохранению или приданию проектируемым участкам живописного вида. На участках со сложным рельефом иногда проектируют террасирование поверхности с сопряжением отдельных террасных участков при помощи откосов или подпорных стенок и устройством лестниц для пешеходов.
Значительное внимание должно уделяться расположению зданий на рельефе. Кроме решения архитектурно-планировочных задач и композиционных проблем, необходимо обеспечивать удобство подхода и подъезда к зданиям, а также водоотвод от них. Уклоны поверхности от зданий проектируют в сторону проездов, особенно от зданий с цокольными этажами. При удалении проезда от здания на 3 м отметка отмостки здания у него должны быть выше отметки лотка проезда не менее чем на 18 см из расчета высоты борта проезда 15 см и поперечного уклона тротуара не менее 10%о. При расположении зданий с цокольными этажами длинной стороной поперек горизонталей условия вертикальной планировки обычно значительно усложняются (рис.12). Из чего видно, что такое расположение здания приводит к необходимости террасирования рельефа, к усложнению подъезда к нему и приданию отдельным проездам и тротуарам повышенных уклонов, что создает заметное неудобство и опасность для движения.
Рис.12. Вертикальная планировка участка микрорайонной территории
Уклоны микрорайонных проездов и тротуаров должны быть в пределах допустимых. При больших уклонах местности уменьшение продольных уклонов внутриквартальных проездов создают путем соответствующего их террасирования или устройства выемок и насыпей. При проектировании на микрорайонных территориях площадок, газонов и других благоустроенных участков им придают уклоны, обеспечивающие беспрепятственный сток дождевых и талых вод в водоотводящие устройства на территории микрорайонов или прилегающих к ним улиц.
Площадки различного назначения на территориях микрорайона проектируют с разной формой поверхности. Хозяйственные или детские площадки устраивают в основном одно- или двухскатными с уклоном 5-30%о, спортивные - обычно с двухскатной поверхностью (реже - с четырехскатной) с продольным и поперечным уклонами 4-5%о. Учитывая малые уклоны, поверхность спортивных площадок планируют особенно тщательно и предусматривают повышение их над прилегающей территорией на 0,5 м или более для обеспечения стока поверхностных вод и быстрого высыхания поверхности после дождя.
Коренные изменения рельефа в большинстве случаев не вызываются необходимостью. Иногда целесообразна срезка лишь отдельных возвышенностей или засыпка оврагов и котловин. Практика показывает, что при правильной планировке территорий, расположении зданий, проложении внутриквартальных дорог и тротуаров, размещении зеленых насаждений самые сложные территории можно осваивать без существенных изменений рельефа. По возможности при планировке следует полностью сохранить природные условия и сократить до минимума расходы, связанные с реконструктивными мероприятиями.
Условия размещения зданий зависят от их типа, планировки проездов, пешеходных дорожек или тротуаров, размещения спортивных, хозяйственных и других площадок, ориентации зданий по странам света и прочих факторов. Наименьшие затраты, связанные с планировкой рельефа, достигаются при расположении большинства зданий длинной стороной под небольшим углом по отношению к горизонталям. Так как такое решение не всегда может быть осуществлено, то участки со сложным рельефом целесообразно застраивать зданиями небольшой протяженности, со свободной ориентацией по отношению к сторонам света, что дает возможность размещать их в плане применительно к различному рельефу.
Здания, имеющие цокольные этажи и особенно значительную протяженность, целесообразно размещать под таким углом к горизонталям, чтобы перепад рельефа на протяжении участков здания с одинаковыми отметками пола первого этажа не превышал 1-1,5 м, а продольный уклон располагаемых вдоль здания тротуаров - 10-15%о. Применять типовые здания, предназначенные в основном для условий равнинной местности, можно при уклонах не более 100-120%о. При больших уклонах предусматривают здания, предназначенные для условий сложного рельефа, или здания, которые могут быть приспособлены к этим условиям.
На пересеченном рельефе рекомендуется строить односекционные здания башенного типа, а также здания на столбах. При расположении зданий на столбах вдоль участков со значительным продольным уклоном можно сохранить одинаковые отметки пола первого этажа, а также обеспечить проход или проезд под этими зданиями. Размещение подобных зданий в направлении горизонталей дает возможность использовать пространство под ними для стоянки автомобилей или других целей.
На крутых склонах здания можно размещать с террасированием или без террасирования территорий (рис.13). Террасирование территорий связано с большими объемами земляных работ и значительными затратами, особенно при наличии скальных грунтов, однако этот вариант позволяет размещать на террасах различные виды типовых зданий и создает благоприятные условия для проездов, тротуаров, размещения автомобильных стоянок и т.д. Односекционные дома башенного типа можно размещать в условиях сложного рельефа как при террасной, так и при бестеррасной застройках.
Рис.13. Примеры размещения зданий на крутых склонах
При строительстве многосекционных зданий на крутых склонах целесообразно смещать отдельные их секции по вертикалям или использовать дома ступенчатого типа.
Планировка внутримикрорайонных проездов должна обеспечивать удобство подъезда ко всем зданиям, а также безопасность движения. Пешеходные дорожки и тротуары проектируют с учетом обеспечения удобства и безопасности пешеходного движения внутри микрорайона, а также подхода к ближайшим улицам и остановкам общественного транспорта. Если уклоны дорожек и тротуаров превышают допустимые (60-80%о), то должны быть устроены лестничные сходы.
Отдельные террасные участки сопрягают путем устройства откосов или подпорных стенок. Откосы засевают травой или одерновывают, что обеспечивает их укрепление и создает декоративное оформление. Для исключения размыва вдоль откосов с нагорной стороны устраивают лотки для приема поверхностных вод и отвода их в водосточную сеть.
Участки с малыми уклонами. Для обеспечения беспрепятственного стока воды поверхности придают уклон (не менее 4%) в сторону водоотводящих сооружений. Исключение составляют озелененные участки территорий в условиях жаркого климата, а также участки с водонепроницаемыми (гидрофильными) грунтами, способными поглощать воду. Если уклон недостаточен, необходимо произвести планировку территории с подсыпкой и срезкой грунта.
При проложении улиц и дорог по безуклонным участкам территории им приходится придавать пилообразный профиль с размещением в пониженных местах водоприемных устройств ливневой канализации. При больших расстояниях между точками перелома профиля возникает необходимость в значительных насыпях и выемках, обусловливающих большой объем земляных работ. При частичных же изменениях направлений уклонов создаются неблагоприятные условия для движения транспорта. Поэтому на участках с незначительными уклонами или на горизонтальных участках (набережных) пилообразный профиль проектируют только вдоль водоотводящих лотков, а профильный уклон по оси проезжей части сохраняют равным существующему уклону местности или даже горизонтальным. При этом поверхности проезжей части придают переменные поперечные уклоны на площади шириной до 1,5 м, приближенной к лоткам проезжей части, где транспорт при остановках движется на малых скоростях.
В современном мире все больше внимания уделяется вопросам рационального использования земель с учетом максимального сохранения их естественной природной уникальности. Архитекторами ведется творческий поиск направленный на обеспечение индивидуальности и эстетической выразительности жилой застройки с использованием уникальных свойств рельефа. Особенности сложного рельефа заставляют искать каждый раз новое наиболее соответствующее конкретной ситуации решение....
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
|
ВВЕДЕНИЕ 1. ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАСТРОИКИ НА РЕЛЬЕФЕ 2. ТИПОЛОГИЯ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ ДЛЯ ТЕРРИТОРИЙ СО СЛОЖНЫМ РЕЛЬЕФОМ 3. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ РЕЛЬЕФА ДЛЯ ЦЕЛЕИ ЗАСТРОЙКИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА |
В современном мире все больше внимания уделяется вопросам рационального использования земель с учетом максимального сохранения их естественной природной уникальности. Особую актуальность данная тема приобретает в городской среде. Степень деградации включенных в городскую территорию природных ресурсов растет прямо пропорционально интенсивному развитию городов. Такими природными ресурсами являются территории со сложным, выразительным рельефом, которые часто могут обладать не только высокими рекреационными и эстетическими качествами, но и культурно-исторической значимостью.
Естественный рельеф формирует, задает планировку и характер города. Однако сегодня проблема его эффективного использования все чаще остаётся без должного внимания. Исторически сложилось так, что строительство городов начиналось с возведения жилья, место под которое чаще всего выбиралось в наиболее благоприятных природных условиях: в долинах рек, среди укрытых от сильных ветров холмов и зачастую вблизи от источников необходимых ресурсов. Все это естественным образом способствовало интенсивному росту и развитию поселений.
Природный рельеф и естественное окружение это зачастую исходные условия, отправные точки для создания того или иного проекта здания или сооружения. Именно они должны занимать основное положение при формировании объемно-планировочного решения архитектурного объекта, который в своем законченном виде будет продолжать композицию естественной природной среды. Проектируя, архитектор должен заботиться об органичном включении объекта в природное окружение.
Архитекторами ведется творческий поиск, направленный на обеспечение индивидуальности и эстетической выразительности жилой застройки с использованием уникальных свойств рельефа. Особенности сложного рельефа заставляют искать каждый раз новое, наиболее соответствующее конкретной ситуации решение.
Развитие существующих населенных мест и возникновение новых происходит в районах, кардинально отличающихся по условиям рельефа - от равнинных до горных.
Существует классификация местности по условиям рельефа (табл. 1). Наиболее пригодны для градостроительного освоения лишь две первые категории местности; размещение населенных пунктов в предгорных и горных районах возможно лишь при наличии локальных участков с рельефом, близким по характеристикам к двум первым категориям. В районах четвертой категории населенные пункты не размещают.
Таблица 1. Классификация местности по крутизне рельефа .
|
Характеристика |
Примеры |
Степень пригодности для градостроительного освоения |
|
|
1. Плоскоравнинная |
Уклоны 2-6 ‰, крутизна рельефа незначительная (от 20 м на 5 км до 10 м на 100 м). Выделяются мелкие возвышенности высотой 2-5 м и небольшие впадины глубиной 1-2 м |
Полесье, Барабинские и Кулунские степи |
Пригодна |
|
2. Пересеченная равнинная и всхолмленная |
Преобладают уклоны скатов 20-30 ‰ и доходят до 60 ‰. Крутизна рельефа от 175 м на 5 км до 40 м на 100 м |
Большинство районов Европейской части РФ |
Пригодна |
|
3. Предгорная и горная |
Большая крутизна рельефа: от 500-900 м на 5 км до 300-500 м на 1 км |
Значительная часть восточной Сибири, Крым |
Ограниченно пригодна |
|
4. Высокогорная |
Большая крутизна рельефа: от 3000 м на 5 км до 1000 м на 1 км, средние разности высот между двумя водоразделами и тальвегами достигают 90-300 м при расстояниях между ними 200-900 м |
Район главного Кавказского хребта |
Непригодна |
Крутизна склонов оказывает непосредственное влияние на характер застройки. Если ровным участкам свойственна правильная, или регулярная, планировка; то наклонному рельефу характерна в основном свободная застройка. Прежде всего это касается трассирования улиц, принимающих криволинейные формы в соответствии с изменениями рельефа. При этом застройка до определенных величин уклонов может сохранить регулярность построения с применением традиционных конструктивных решений самих зданий. Однако при значительных уклонах застройка территорий типовыми зданиями становится затруднительной. Главную трудность представляет преодоление перепада высот по сторонам здания в направлении ската, величина которого возрастает с увеличением уклона и протяженности здания.
Перепад высот может компенсироваться различными способами. Устройство цокольного этажа переменной высоты связано с удорожанием здания и необходимостью переработки типового проекта (рис. 1, а). При относительно небольших уклонах (до 80 ‰ ) устройства цокольного этажа можно избежать выравниванием площадки под здание (рис. 1, б). Застройка крутых склонов может быть осуществлена домами, стоящими на колоннах. Такая конструктивная схема обеспечивает практическую независимость здания от уклона: различия в отметках по контуру здания компенсируются разной высотой колонн, числом ступеней лестничных маршей первого уровня (рис. 1, в).
Рис. 1. Размещение зданий на крутых участках
По мере возрастания уклонов возрастает необходимость размещения зданий длинной стороной поперек склона. С учетом изгиба горизонталей застройка во все большей мере приобретает свободный характер. В таких условиях повышения архитектурно-художественных качеств застройки можно достичь, располагая часть зданий длинной стороной вдоль склона. При этом секционные здания можно размещать со сдвигом секций по высоте в виде каскада (рис, 1, г), а при уклонах 150‰ и больше устраивают здания террасного типа (рис. 1, д).
Застройка территорий со сложным рельефом при их рациональном использовании обладает большими художественными достоинствами по сравнению с равнинной поверхностью. Но следует учитывать и отрицательные стороны размещения застройки на крутых склонах. К ним относятся: повышение стоимости строительства как за счет применения специальных типов зданий и увеличения земляных работ, так и за счет усложнения технологии их возведения; увеличение строительно-эксплуатационных затрат на транспортное обслуживание территорий (снижение скорости движения, удлинение расстояний поездки из-за развития трассы улит, затраты на вертикальный транспорт и др.); вынужденная децентрализация учреждений обслуживания в связи с сокращением радиусов пешеходной доступности при больших уклонах; усложнение прокладки подземных инженерных сетей (особенно самотечных).
В большинстве случаев территория для размещения или развития города неравнозначна по уклонам и степени расчлененности она может состоять из участков различной крутизны и линейных размеров, разделенных по вертикали на различную высоту. Сочетание этих показателей позволяет выделить три разновидности рельефа по степени сложности для городской планировки:
Во многих случаях необходимость размещения застройки на неудобных в отношении рельефа территориях обусловлена развитием города в течение длительного исторического периода. Так, при заложении города стратегические соображения предопределяли размещение его ядра на плоской возвышенности, доминирующей над окружающим пространством. По мере развития города осваивались определенные, благоприятные для застройки участки вокруг центров (монастырей, дворцов), располагавшихся тоже на возвышенных местах. Далее заселялись прибрежные террасы, территории вдоль подходящих к городу дорог. Конфигурация города в плане, как правило, определялась удобством размещения застройки и близостью участков к транспортным коммуникациям. Исключение застройки неудобных территорий приводило к нарушению компактности города, его расчлененности на отдельные, удаленные один от другого районы.
Ограниченность резервов территориального развития, с одной стороны, и стремление упорядочения планировочной структуры города - с другой приводят к освоению под застройку территорий, ранее рассматриваемых как непригодные или ограниченно пригодные из-за высокой стоимости работ по их инженерной подготовке.
В существующей литературе по теме архитектурного проектирования жилых зданий для условий сложного рельефа (труды С. А. Дектерева и Ю. И. Курбатова ) недостаточно проработаны системы описания сложного рельефа и системы жилищного строительства на нем, которые позволят выбрать тип дома, максимально соответствующий склону. Из-за разрозненности новые идеи и научные разработки в данной области не находят применения на практике, часть их устаревает или требует переосмысления и актуализации. В связи с этим существующая архитектурная типология жилых зданий для территорий со сложным рельефом нуждается в дополнении и уточнении, а сформированная в ее рамках методика проектирования таких зданий - в оптимизации и актуализации. Предлагается некоторое усовершенствование типологии, которое позволит при проектировании жилья не только учитывать уникальность природного ландшафта застраиваемых территорий со сложным рельефом, но и давать их более полное описание.
Типология жилья по способу компоновки относительно склона в наибольшей степени отражает влияние рельефа на тип жилого дома, дает возможность упорядочить большое разнообразие жилья в данной области. Для использования предлагаемой типологии на практике необходимо выделить характерные для каждого типа дома особенности, которые в наибольшей степени влияют на объемно-планировочное решение здания в зависимости от способа компоновки относительно склона.
Типы домов в табличной форме рассмотрены относительно следующих критериев оценки:
Гармоничность сочетания с природным рельефом . Целостность восприятия объема здания в контексте естественного рельефа; подчинение объема формам рельефа; органичное включение архитектурного объекта в окружающую среду.
Сохранение природной территории . Минимальное использование природной территории, которую занимает дом.
Устойчивость к воздействию окружающей среды . Способность противостоять воздействию окружающей среды.
Универсальность размещения на сложном рельефе . Возможность использования одного типа дома при разных формах сложного рельефа
Обзорность. Возможность созерцать окружающее наружное пространство внутри здания, а также воспринимать его с уровня земли. Влияет на естественное освещение и инсоляцию.
В данном случае рассмотрены максимально упрощенные схемы различных типов жилых зданий для территорий со сложным рельефом, без указания конкретных архитектурно-композиционных решений.
Для каждого типа дома условно обозначено цветом проявление того или иного параметра оценки:
Зеленый цвет высокая оценка;
- желтый цвет средняя оценка;
- красный цвет низкая оценка.
Таблица 2. Равнинный дом.
Вывод: равнинный дом малоэффективен на склонах, требуется приспособление дома под рельеф, экономичность строительства достигается благодаря массовому строительству и множеству типовых решений (включен в типологию для наглядного сравнения).
Таблица 3. Заглубленный дом.
Вывод: заглубленный дом лучше всего располагать на южных склонах с уклоном от 30 градусов. В этом случае на поверхность земли выходит только фасад, остальной объем располагается под землей. Таким образом, мы получаем 100% свободной территории на участке. Позволяет использовать под застройку не пригодные для размещения надземных зданий территории. При использовании такого типа жилья достигается минимальное вмешательство в пейзаж. Обеспечивается хорошая теплоизоляция, экологичность и экономичность, часть функций ограждающей конструкции берет на себя земля, необходимо только обеспечить несущую способность конструкции дома.
Таблица 4 «Дом на курьих ножках».
Вывод: «Дом на курьих ножках» воплощение бережного отношения к природе. Он минимально соприкасается с землей, может успешно использоваться на северных склонах, на территориях с густой и высокой растительностью. Размещение возможно на любой территории, в том числе на неблагоприятной для строительства. Сложные и нестандартные конструктивные решения; требуется утепление всей ограждающей конструкции дома, что ведет к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 5. Консольный дом.
Вывод: консольный дом рекомендуется размещать в месте резкого перепада рельефа либо на верхней границе рельефа. В объеме дома формируются три пространства: над зданием, внутри здания, под зданием. Каждое из них можно использовать в качестве мест отдыха или стоянку для автомобиля и т. д. Также раскрывается эффектный вид из основной части дома. В экономическом плане сложные и нестандартные конструктивные решения ведут к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 6. «Дом фантом».
Вывод: «Дом фантом» рекомендуется использовать на верхних границах сложного рельефа либо в буферных, переходных зонах для создания связи с городом, а также для формирования «второго плана», расширения природного рельефа. Позволяет компоновать крупные жилые комплексы, усиливать, выявлять рельеф, а также искусственно продолжать его.
Таблица 7 . Террасный дом.
Вывод: Строительство террасных домов обеспечивает высокую плотность застройки с сохранением высокого уровня комфортности. Также при строительстве дома возможно компенсировать часть застраиваемой территории за счет террас.
Таблица 8. Подвесной дом.
Вывод: данный тип дома может использоваться на отвесных склонах, в местности с деревьями, которые можно использовать в качестве несущей конструкции постройки. Сложные и нестандартные конструктивные решения; требуется утепление всей ограждающей конструкции дома, что ведет к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 9. Дом-мост.
Вывод: дом-мост позволяет соединить несколько пространств, например, два берега, лог, овраг или два холма. Требует поиска соответствующего места. Проектирование подобных зданий лучше всего начинать с поиска места для строительства.
Комбинированный дом. В мировой практике чаще всего применяются комбинированные дома на склоне (этот тип жилья не сравнивается с остальными). В зависимости от условий проектирования комбинированные дома позволяют сочетать свойства разных типов жилья, вбирая в себя их лучшие качества и создавая многообразие архитектурно-планировочных комбинаций.
Для наглядного сравнения типов жилья между собой результаты исследования сведены в таблицу, где схематично изображены формы рельефа, относительно которых компонуется дом, выделенный белым цветом и изображаемый преимущественно в форме куба, без учета мероприятий по улучшению его характеристик (скатная кровля и другие параметры, оптимизирующие форму). По горизонтали представлены восемь типов жилого дома, скомпонованных относительно склона, каждый из которых рассмотрен относительно критериев оценки, расположенных в таблице по вертикали.
Для каждого типа дома условно обозначено плюсами положительное проявление того или иного параметра оценки:
Четыре плюса (фон зеленого цвета) высокая оценка;
- три или два плюса (фон желтого цвета) средняя оценка;
- один или отсутствие плюсов (фон красного цвета) низкая оценка.
Кроме того, в таблице представлена возможность включить в нее по необходимости дополнительные критерии оценки.
Таблица 10. Сравнение типов жилища в зависимости от способа компоновки относительно склона для территорий со сложным рельефом.
Рельеф наряду с другими природными ресурсами (водные пространства, реки, зеленые насаждения и др.) также является ценным достоянием общества. Вопросы приспособления рельефа для целей застройки неразрывно связаны с вопросами охраны окружающей среды и природных ресурсов. Одним из важнейших принципов, которым следует руководствоваться при высотной организации застраиваемой территории, является максимальное сохранение существующего рельефа, почвенного покрова, растительности, естественных форм поверхности, играющих значительную роль в формировании урбанизированного ландшафта. Изменения, внесенные в рельеф, не должны способствовать активизации нежелательных эрозионных, гидрогеологических и гидрологических процессов не только на спланированной, но и на смежных с ней территориях. Так, при отводе поверхностных вод должна быть исключена возможность эрозии почвы; вертикальная планировка не должна приводить к возникновению оползней, просадочных процессов, засолению почв, подтоплению и заболачиванию территорий или их осушению. Таким образом, необходимо комплексное решение задач вертикальной планировки с другими мероприятиями инженерной подготовки городских территорий.
Для достижения единства рельефа и застройки необходима тщательная оценка степени соответствия особенностей рельефа характеру застройки. Детальный анализ эстетических качеств рельефа предполагает не только выявление характерных его форм, но и обоснование принципов их наиболее выигрышного использования при размещении застройки (рис. 2).
Благоприятная взаимосвязь рельефа и застройки может характеризоваться двумя основными закономерностями: 1) застройка обогащает ландшафт, подчеркивая основные его формы пропорциями сооружений, ритмом их постановки и многоплановостью; 2) застройка занимает подчиненное положение по отношению к рельефу, вписывается в ландшафт, не нарушая целостности его восприятия. Так, в холмистой местности рельеф предопределяет размещение застройки по склонам холма, в то время как улицы и дороги прокладывают в понижениях. Если склоны представляют собой ряд ярусов, наиболее желательна рядовая застройка в пределах плоских участков. Застройка уступов может осуществляться как террасными зданиями, так и строчками зданий равной высоты или с постепенным повышением этажности, причем верхние здания не должны превышать бровки вышележащей террасы, чтобы не выделяться в силуэте.
Застройка верха холма зданиями, расположенными с промежутками один от другого, придают очертанию холма зубчатый вид. Лучшей формой застройки вершины является размещение на ней доминантного здания повышенной этажности, общественных зданий и сооружений с видовыми площадками.
Рис. 2. Анализ эстетических качеств рельефа (а) и размещение застройки (б):
1 - мысообразные выступы и абсолютные возвышенности; 2 - бровка яруса; 3 - склоны яруса - четко выраженные уступы; 4 - рядовая застройка; 5 - дома, ориентированные параллельно горизонталям; 6 - доминантные участки (размещение общественных центров и высотных зданий); 7 - группы 16-этажных зданий; 8 - видовые площадки; 9 - прогулочный бульвар вдоль бровки; 10 - озелененные пространства
При ярусном построении склонов особое внимание уделяется бровкам ярусов, поскольку застройка этих элементов активно участвует в создании силуэта города. Здесь размещают высотные здания, общественные комплексы, отличающиеся объемами и пропорциями от рядовой застройки. С другой стороны, с линии бровки ярусов могут открываться далекие перспективы, поэтому непосредственно вдоль бровки прокладывают прогулочные аллеи с видовыми площадками, а характер застройки нижележащих территорий должен учитывать необходимость раскрытия перспективы (рис. 3).
Рис. 3. Пример размещения застройки на сложном рельефе:
I - III - ярусы; 1 - склоны; 2 - акценты-доминанты; 3 - рядовая застройка; 4 - террасированная застройка; 5 - бульвары и видовые площадки
Описанные основные принципы размещения застройки на рельефе подчеркивают необходимость тщательного выбора типа зданий с целью максимального использования существующего рельефа, приспособления застройки к рельефу. Вертикальная планировка в таких случаях ограничивается сглаживанием отдельных неровностей поверхности, обеспечивающим посадку зданий, прокладку пешеходных и транспортных путей.
В градостроительной практике, при коренном преобразовании рельефа на обширных территориях чаще возникает необходимость поднятия отметок сооружений, чем их понижения. Срезка и выравнивание поверхностей обычно требуется на относительно небольших локальных площадках при размещении групп или отдельных зданий на террасах, прокладке магистралей на крутых склонах. Коренные преобразования рельефа застраиваемой территории целесообразны лишь при особо неблагоприятных природных условиях - ее затоплении паводковыми водами, высоком уровне грунтовых вод, неблагоприятном геологическом строении, изрезанности оврагами, при рекультивации нарушенных территорий.
В последнее время особенное распространение при развитии приречных городов приобрела практика поднятия уровня пойменных территорий до незатопляемых отметок за счет гидронамыва (рис. 4).
Рис. 4. Коренное преобразование рельефа при освоении пойменных территорий:
1 - естественный рельеф; 2 - поверхность намыва; 3 - горизонт меженных вод; 4 - горизонт высоких вод
O масштабах работ по гидронамыву можно судить на примере Киева, где в советский период за счет поднятия отметок поймы р. Днепра на 4-5 м осуществлена застройка жилых районов Русановка (4,1 млн. м 3 намытого грунта), Березняки (8 млн. м 3 ), Оболонь (55 млн. м 3 ), Левобережный (2,6 млн. м 3 ) и др. Большие объемы работ по намыву были осуществлены также в Санкт-Петербурге, Куйбышеве, Волгограде, Тюмени и т. д. Во многих случаях гидронамыв применяют и для поднятия поверхности на требуемую высоту от горизонта подземных вод, выравнивания поверхности после удаления слоя торфа, ликвидации оврагов. Планируемой поверхности обычно придают минимальный уклон, обеспечивающий отвод поверхностных вод. К достоинствам гидронамыва относятся большая производительность работ и быстрая стабилизация намытого грунта (от нескольких недель до полугода в зависимости от его фракционного состава).
Особенно велика роль вертикальной планировки в комплексе работ по охране окружающей среды, связанных с рекультивацией нарушенных территорий. Градостроительное освоение территорий открытых горных выработок, террикоников, хвостохранилищ, золошлакоотвалов в качестве одной из первоочередных задач включает работы по вертикальной планировке в зависимости от размеров нарушенной территории, свойств грунта, функционального использования рекультивируемой территории: террасирование бортов и склонов, планировку-уполаживание или нивелирование отвалов, засыпку карьеров, срезку вершин или полную разборку террикоников, отвалов, хвостохранилищ.
Рациональное использование земель с точки зрения сохранения их природной уникальности является на сегодняшний день одной из наиболее важных задач, которые ставятся перед архитектором. Особенно актуальна данная тема в урбанизированной среде. Сегодня проблема эффективного использования рельефа, как правило, остаётся без должного внимания. Застройка городской территории в современных условиях зачастую подчиняется логике экономической целесообразности, что само по себе подразумевает наличие неиспользуемых мест и деградацию включенных в них природных ресурсов. Такими местами являются территории со сложным рельефом, которые зачастую могут обладать не только высокими рекреационными и эстетическими качествами, но и культурно-исторической значимостью.
Далеко не все типы рельефа пригодны для освоения в принципе. Однако для большинства случаев разработаны различные методы застройки территорий со сложным рельефом, которые при их рациональном использовании обладают большими художественными достоинствами по сравнению со строительством на равнине.
Учитывая тот факт, что большую часть городской застройки составляют жилые дома, в данной работе предложена типология объемно-планировочных решений жилища в зависимости от способа компоновки относительно склона для территорий со сложным рельефом. Приведенная классификация позволяет упорядочить мировой опыт в данной области и дает возможность проектировщикам выбирать наиболее подходящий тип дома для принятия оптимального решения при проектировании жилища в условиях сложного рельефа.
Как правило, при строительстве неизбежно приходится вносить изменения в существующий рельеф. Вопросы его приспособления для целей застройки неразрывно связаны с вопросами охраны окружающей среды и природных ресурсов. Изменение рельефа не должно способствовать активизации нежелательных эрозионных, гидрогеологических и гидрологических процессов не только на спланированной, но и на смежных с ней территориях.
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 17910. | Проект организации работ по строительству комплекса жилых домов поточным методом | 93.09 KB | |
| Не требует доказательств тот факт что сколько-нибудь успешное строительство зданий и сооружений невозможно без предварительной детальной увязки работ во времени и пространстве. В практике строительства с этой целью успешно применяется поточная организация работ предусматривающая совмещение и увязку разнотипных работ во времени и пространстве т. разработку модели выполнения согласованного комплекса работ с целью достижения высоких технико-экономических показателей строительного производства. | |||
| 1743. | Экосистемы заболоченных территорий | 29.56 KB | |
| Основные группы продуцентов водоросли бентосные растения и фитопланктон находятся в освещенном слое на поверхности и в литоральной зоне а необходимые им биогены в толще воды или на дне. Эвтрофные водоемы воды богаты азотом и фосфором. Океаны играют важную климатообразующую роль перераспределяя солнечную энергию за счет испарения воды и перемещения нагретой воды с океаническими течениями. Характеристики экосистем мирового океана: глобальность размеров и огромные глубины освоенные жизнью; непрерывность все океаны... | |||
| 16397. | -экономического развития территорий РАН г. | 42.25 KB | |
| В состав района входят 23 сельских поселения 912 населенных пунктов. Численность посетителей Вологодского муниципального района Показатель тыс. 2006 2007 2008 2009 Всего посетителей из них: 191 201 693 774 туристы н д н д 161 138 экскурсанты н д н д 532 636 данные Комитета по туризму Правительства Вологодской области данные Администрации Вологодского муниципального района В структуре посетителей преобладают экскурсанты то есть лица посещающие страну место временного пребывания в познавательных целях на период менее... | |||
| 5991. | Стратегический менеджмент и маркетинг территорий | 66.69 KB | |
| Деловые стратегии территории 2. Деловые стратегии территории Территория не является только пассивным элементом который выбирают потенциальные потребители благ и услуг территории. Территориальные органы власти должны вести себя активно определить приоритеты развития территории и выбрать: какие виды деятельности следует развивать и поддерживать на территории; за счет каких факторов обеспечить развитие территории; как обеспечить устойчивое конкурентное преимущество территории. Анализ привлекательности сегментов рынка и объективно... | |||
| 20041. | Электроснабжение гражданских зданий | 221.94 KB | |
| Электроснабжение - неотъемлемая часть жизни каждого человека, ведь без электроэнергии остановится жизнь в каждом доме, в каждой городской квартире, немыслимо функционирование ни одного государственного учреждения – больниц, почты, детских садов, школ и университетов, гигантских заводов. Электроснабжение в жизни каждого из нас занимает очень важное место, но доверить его можно только профессионалам. | |||
| 13255. | Защита населения и территорий от землетрясений и наводнений | 27.39 KB | |
| Территория России подвержена комплексному воздействию более 30 опасных природных явлений, развитие и проявление которых в виде катастроф и стихийных бедствий ежегодно наносит стране огромный материальный ущерб и приводит к большим человеческим жертвам. | |||
| 9266. | Типология государств | 9.98 KB | |
| По формационной типологии люди вступают между собой в определенные связи и отношения а в рамках этих общественных связей и отношений складываются их отношения к природе и процессу производства. В процессе труда складываются отношения обусловленные потребностями технологии и организации производства например отношения между рабочими различных специальностей между организаторами и исполнителями связанные с технологическим разделением труда внутри производственного коллектива или в масштабах общества... | |||
| 6158. | Типология права | 17.15 KB | |
| Познание государственно-правовых явлений требует поиска общих принципов подхода в их исследовании, отражающих переход государств и правовых систем из одного состояния в другое. | |||
| 5979. | ТИПОЛОГИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ СМИ | 22.38 KB | |
| Освободившееся информационное пространство немедленно заполнялось другими изданиями. Следует также отметить что многие новые региональные издания находясь в стадии поиска собственного профиля не раз за пятилетие сменили свои характеристики. Поэтому отнесение региональных газет к тому или иному типу достаточно условно: реальные издания могут иметь лишь основные черты идеального типа. | |||
| 6729. | Основы обследования зданий и сооружений | 13.02 KB | |
| Основы обследования зданий и сооружений Основные положения Надежность свойство конструкции или элемента конструкции выполнять заданные требования в течение всего проектного строка службы для которого они были сконструированы при этом сохраняя свои эксплуатационные показатели. Дефект каждое отдельное несоответствие строительной конструкции элементов и деталей требованиям установленным нормативно-технической документацией. Деформация изменения формы и размеров конструкции изменение устойчивости осадка сдвиг крен и др. Неисправность... | |||
Введение
В современном мире все больше внимания уделяется вопросам рационального использования земель с учетом максимального сохранения их естественной природной уникальности. Особую актуальность данная тема приобретает в городской среде. Степень деградации включенных в городскую территорию природных ресурсов растет прямо пропорционально интенсивному развитию городов. Такими природными ресурсами являются территории со сложным, выразительным рельефом, которые часто могут обладать не только высокими рекреационными и эстетическими качествами, но и культурно-исторической значимостью.
Естественный рельеф формирует, задает планировку и характер города. Однако сегодня проблема его эффективного использования все чаще остаётся без должного внимания. Исторически сложилось так, что строительство городов начиналось с возведения жилья, место под которое чаще всего выбиралось в наиболее благоприятных природных условиях: в долинах рек, среди укрытых от сильных ветров холмов и зачастую вблизи от источников необходимых ресурсов. Все это естественным образом способствовало интенсивному росту и развитию поселений.
Природный рельеф и естественное окружение — это зачастую исходные условия, отправные точки для создания того или иного проекта здания или сооружения. Именно они должны занимать основное положение при формировании объемно-планировочного решения архитектурного объекта, который в своем законченном виде будет продолжать композицию естественной природной среды. Проектируя, архитектор должен заботиться об органичном включении объекта в природное окружение.
Архитекторами ведется творческий поиск, направленный на обеспечение индивидуальности и эстетической выразительности жилой застройки с использованием уникальных свойств рельефа. Особенности сложного рельефа заставляют искать каждый раз новое, наиболее соответствующее конкретной ситуации решение.
1. О собенности размещения застройки на рельефе
Развитие существующих населенных мест и возникновение новых происходит в районах, кардинально отличающихся по условиям рельефа — от равнинных до горных.
Существует классификация местности по условиям рельефа (табл. 1). Наиболее пригодны для градостроительного освоения лишь две первые категории местности; размещение населенных пунктов в предгорных и горных районах возможно лишь при наличии локальных участков с рельефом, близким по характеристикам к двум первым категориям. В районах четвертой категории населенные пункты не размещают.
Таблица 1. Классификация местности по крутизне рельефа .
Характеристика | Степень пригодности для градостроительного освоения | |||
1. Плоскоравнинная | Уклоны 2−6 ‰, крутизна рельефа незначительная (от 20 м на 5 км до 10 м на 100 м). Выделяются мелкие возвышенности высотой 2−5 м и небольшие впадины глубиной 1−2 м | Полесье, Барабинские и Кулунские степи | Пригодна | |
2. Пересеченная равнинная и всхолмленная | Преобладают уклоны скатов 20−30 ‰ и доходят до 60 ‰. Крутизна рельефа от 175 м на 5 км до 40 м на 100 м | Большинство районов Европейской части РФ | Пригодна | |
3. Предгорная и горная | Большая крутизна рельефа: от 500−900 м на 5 км до 300−500 м на 1 км | Значительная часть восточной Сибири, Крым | Ограниченно пригодна | |
4. Высокогорная | Большая крутизна рельефа: от 3000 м на 5 км до 1000 м на 1 км, средние разности высот между двумя водоразделами и тальвегами достигают 90−300 м при расстояниях между ними 200−900 м | Район главного Кавказского хребта | Непригодна | |
Крутизна склонов оказывает непосредственное влияние на характер застройки. Если ровным участкам свойственна правильная, или регулярная, планировка; то наклонному рельефу характерна в основном свободная застройка. Прежде всего это касается трассирования улиц, принимающих криволинейные формы в соответствии с изменениями рельефа. При этом застройка до определенных величин уклонов может сохранить регулярность построения с применением традиционных конструктивных решений самих зданий. Однако при значительных уклонах застройка территорий типовыми зданиями становится затруднительной. Главную трудность представляет преодоление перепада высот по сторонам здания в направлении ската, величина которого возрастает с увеличением уклона и протяженности здания.
Перепад высот может компенсироваться различными способами. Устройство цокольного этажа переменной высоты связано с удорожанием здания и необходимостью переработки типового проекта (рис. 1, а). При относительно небольших уклонах (до 80‰) устройства цокольного этажа можно избежать выравниванием площадки под здание (рис. 1, б). Застройка крутых склонов может быть осуществлена домами, стоящими на колоннах. Такая конструктивная схема обеспечивает практическую независимость здания от уклона: различия в отметках по контуру здания компенсируются разной высотой колонн, числом ступеней лестничных маршей первого уровня (рис. 1, в).
По мере возрастания уклонов возрастает необходимость размещения зданий длинной стороной поперек склона. С учетом изгиба горизонталей застройка во все большей мере приобретает свободный характер. В таких условиях повышения архитектурно-художественных качеств застройки можно достичь, располагая часть зданий длинной стороной вдоль склона. При этом секционные здания можно размещать со сдвигом секций по высоте в виде каскада (рис, 1, г), а при уклонах 150‰ и больше устраивают здания террасного типа (рис. 1, д).
Рис. 1. Размещение зданий на крутых участках
Застройка территорий со сложным рельефом при их рациональном использовании обладает большими художественными достоинствами по сравнению с равнинной поверхностью. Но следует учитывать и отрицательные стороны размещения застройки на крутых склонах. К ним относятся: повышение стоимости строительства как за счет применения специальных типов зданий и увеличения земляных работ, так и за счет усложнения технологии их возведения; увеличение строительно-эксплуатационных затрат на транспортное обслуживание территорий (снижение скорости движения, удлинение расстояний поездки из-за развития трассы улит, затраты на вертикальный транспорт и др.); вынужденная децентрализация учреждений обслуживания в связи с сокращением радиусов пешеходной доступности при больших уклонах; усложнение прокладки подземных инженерных сетей (особенно самотечных).
В большинстве случаев территория для размещения или развития города неравнозначна по уклонам и степени расчлененности она может состоять из участков различной крутизны и линейных размеров, разделенных по вертикали на различную высоту. Сочетание этих показателей позволяет выделить три разновидности рельефа по степени сложности для городской планировки:
1) рельеф малой сложности — слабохолмистый, со средними уклонами до 50‰ и глубиной вертикального расчленения 20−100 м, оказывающий в основном влияние на структурное членение функциональных зон города и выбор трасс отдельных улиц и дорог, связывающих расчлененные структурные элементы города;
2) рельеф средней сложности — сильнохолмистый, со средними уклонами более 50‰ и глубиной расчленения до 200 м, влияющий как на структурное членение функциональных зон города, так и на построение системы транспортных и пешеходных коммуникаций и системы общественных центров;
3) рельеф большой сложности — гористый, со средними уклонами более 50‰ и глубиной расчленения свыше 200 м, имеющий определяющее влияние на функциональное зонирование территорий города, выбор направления его территориального развития и структурную организацию селитебной территории.
Во многих случаях необходимость размещения застройки на неудобных в отношении рельефа территориях обусловлена развитием города в течение длительного исторического периода. Так, при заложении города стратегические соображения предопределяли размещение его ядра на плоской возвышенности, доминирующей над окружающим пространством. По мере развития города осваивались определенные, благоприятные для застройки участки вокруг центров (монастырей, дворцов), располагавшихся тоже на возвышенных местах. Далее заселялись прибрежные террасы, территории вдоль подходящих к городу дорог. Конфигурация города в плане, как правило, определялась удобством размещения застройки и близостью участков к транспортным коммуникациям. Исключение застройки неудобных территорий приводило к нарушению компактности города, его расчлененности на отдельные, удаленные один от другого районы.
Ограниченность резервов территориального развития, с одной стороны, и стремление упорядочения планировочной структуры города — с другой приводят к освоению под застройку территорий, ранее рассматриваемых как непригодные или ограниченно пригодные из-за высокой стоимости работ по их инженерной подготовке.
2. Типология объемно-планировочных решений жилых зданий для территорий со сложным рельефом
В существующей литературе по теме архитектурного проектирования жилых зданий для условий сложного рельефа (труды С. А. Дектерева и Ю. И. Курбатова ) недостаточно проработаны системы описания сложного рельефа и системы жилищного строительства на нем, которые позволят выбрать тип дома, максимально соответствующий склону. Из-за разрозненности новые идеи и научные разработки в данной области не находят применения на практике, часть их устаревает или требует переосмысления и актуализации. В связи с этим существующая архитектурная типология жилых зданий для территорий со сложным рельефом нуждается в дополнении и уточнении, а сформированная в ее рамках методика проектирования таких зданий — в оптимизации и актуализации. Предлагается некоторое усовершенствование типологии, которое позволит при проектировании жилья не только учитывать уникальность природного ландшафта застраиваемых территорий со сложным рельефом, но и давать их более полное описание.
Типология жилья по способу компоновки относительно склона в наибольшей степени отражает влияние рельефа на тип жилого дома, дает возможность упорядочить большое разнообразие жилья в данной области. Для использования предлагаемой типологии на практике необходимо выделить характерные для каждого типа дома особенности, которые в наибольшей степени влияют на объемно-планировочное решение здания в зависимости от способа компоновки относительно склона.
Типы домов в табличной форме рассмотрены относительно следующих критериев оценки:
Гармоничность сочетания с природным рельефом. Целостность восприятия объема здания в контексте естественного рельефа; подчинение объема формам рельефа; органичное включение архитектурного объекта в окружающую среду.
Сохранение природной территории. Минимальное использование природной территории, которую занимает дом.
Устойчивость к воздействию окружающей среды. Способность противостоять воздействию окружающей среды.
Универсальность размещения на сложном рельефе. Возможность использования одного типа дома при разных формах сложного рельефа
Обзорность. Возможность созерцать окружающее наружное пространство внутри здания, а также воспринимать его с уровня земли. Влияет на естественное освещение и инсоляцию.
В данном случае рассмотрены максимально упрощенные схемы различных типов жилых зданий для территорий со сложным рельефом, без указания конкретных архитектурно-композиционных решений.
Для каждого типа дома условно обозначено цветом проявление того или иного параметра оценки:
— зеленый цвет — высокая оценка; - желтый цвет — средняя оценка; - красный цвет — низкая оценка.
Вывод: равнинный дом малоэффективен на склонах, требуется приспособление дома под рельеф, экономичность строительства достигается благодаря массовому строительству и множеству типовых решений (включен в типологию для наглядного сравнения).
Таблица 2. Равнинный дом.
Вывод: заглубленный дом лучше всего располагать на южных склонах с уклоном от 30 градусов. В этом случае на поверхность земли выходит только фасад, остальной объем располагается под землей. Таким образом, мы получаем 100% свободной территории на участке. Позволяет использовать под застройку не пригодные для размещения надземных зданий территории. При использовании такого типа жилья достигается минимальное вмешательство в пейзаж. Обеспечивается хорошая теплоизоляция, экологичность и экономичность, часть функций ограждающей конструкции берет на себя земля, необходимо только обеспечить несущую способность конструкции дома.
Таблица 3. Заглубленный дом.
Вывод: «Дом на курьих ножках» — воплощение бережного отношения к природе. Он минимально соприкасается с землей, может успешно использоваться на северных склонах, на территориях с густой и высокой растительностью. Размещение возможно на любой территории, в том числе на неблагоприятной для строительства. Сложные и нестандартные конструктивные решения; требуется утепление всей ограждающей конструкции дома, что ведет к значительному удорожанию данного типа дома
Таблица 4 «Дом на курьих ножках».
Вывод: консольный дом рекомендуется размещать в месте резкого перепада рельефа либо на верхней границе рельефа. В объеме дома формируются три пространства: над зданием, внутри здания, под зданием. Каждое из них можно использовать в качестве мест отдыха или стоянку для автомобиля и т. д. Также раскрывается эффектный вид из основной части дома. В экономическом плане сложные и нестандартные конструктивные решения ведут к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 5. Консольный дом.
Вывод: «Дом фантом» рекомендуется использовать на верхних границах сложного рельефа либо в буферных, переходных зонах для создания связи с городом, а также для формирования «второго плана», расширения природного рельефа. Позволяет компоновать крупные жилые комплексы, усиливать, выявлять рельеф, а также искусственно продолжать его.
Таблица 6. «Дом фантом».
Вывод: Строительство террасных домов обеспечивает высокую плотность застройки с сохранением высокого уровня комфортности. Также при строительстве дома возможно компенсировать часть застраиваемой территории за счет террас.
Таблица 7. Террасный дом.
Вывод: данный тип дома может использоваться на отвесных склонах, в местности с деревьями, которые можно использовать в качестве несущей конструкции постройки. Сложные и нестандартные конструктивные решения; требуется утепление всей ограждающей конструкции дома, что ведет к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 8. Подвесной дом.
Вывод: дом-мост позволяет соединить несколько пространств, например, два берега, лог, овраг или два холма. Требует поиска соответствующего места. Проектирование подобных зданий лучше всего начинать с поиска места для строительства.
Комбинированный дом. В мировой практике чаще всего применяются комбинированные дома на склоне (этот тип жилья не сравнивается с остальными). В зависимости от условий проектирования комбинированные дома позволяют сочетать свойства разных типов жилья, вбирая в себя их лучшие качества и создавая многообразие архитектурно-планировочных комбинаций.
Таблица 9. Дом-мост.
Для наглядного сравнения типов жилья между собой результаты исследования сведены в таблицу, где схематично изображены формы рельефа, относительно которых компонуется дом, выделенный белым цветом и изображаемый преимущественно в форме куба, без учета мероприятий по улучшению его характеристик (скатная кровля и другие параметры, оптимизирующие форму). По горизонтали представлены восемь типов жилого дома, скомпонованных относительно склона, каждый из которых рассмотрен относительно критериев оценки, расположенных в таблице по вертикали.
Для каждого типа дома условно обозначено плюсами положительное проявление того или иного параметра оценки:
— четыре плюса (фон зеленого цвета) — высокая оценка; - три или два плюса (фон желтого цвета) — средняя оценка; - один или отсутствие плюсов (фон красного цвета) — низкая оценка.
Кроме того, в таблице представлена возможность включить в нее по необходимости дополнительные критерии оценки.
Таблица 10. Сравнение типов жилища в зависимости от способа компоновки относительно склона для территорий со сложным рельефом.
3. Преобразование рельефа для целей застройки
Рельеф наряду с другими природными ресурсами (водные пространства, реки, зеленые насаждения и др.) также является ценным достоянием общества. Вопросы приспособления рельефа для целей застройки неразрывно связаны с вопросами охраны окружающей среды и природных ресурсов. Одним из важнейших принципов, которым следует руководствоваться при высотной организации застраиваемой территории, является максимальное сохранение существующего рельефа, почвенного покрова, растительности, естественных форм поверхности, играющих значительную роль в формировании урбанизированного ландшафта.
Изменения, внесенные в рельеф, не должны способствовать активизации нежелательных эрозионных, гидрогеологических и гидрологических процессов не только на спланированной, но и на смежных с ней территориях. Так, при отводе поверхностных вод должна быть исключена возможность эрозии почвы; вертикальная планировка не должна приводить к возникновению оползней, просадочных процессов, засолению почв, подтоплению и заболачиванию территорий или их осушению. Таким образом, необходимо комплексное решение задач вертикальной планировки с другими мероприятиями инженерной подготовки городских территорий.
Для достижения единства рельефа и застройки необходима тщательная оценка степени соответствия особенностей рельефа характеру застройки. Детальный анализ эстетических качеств рельефа предполагает не только выявление характерных его форм, но и обоснование принципов их наиболее выигрышного использования при размещении застройки (рис. 2).
Благоприятная взаимосвязь рельефа и застройки может характеризоваться двумя основными закономерностями: 1) застройка обогащает ландшафт, подчеркивая основные его формы пропорциями сооружений, ритмом их постановки и многоплановостью; 2) застройка занимает подчиненное положение по отношению к рельефу, вписывается в ландшафт, не нарушая целостности его восприятия. Так, в холмистой местности рельеф предопределяет размещение застройки по склонам холма, в то время как улицы и дороги прокладывают в понижениях. Если склоны представляют собой ряд ярусов, наиболее желательна рядовая застройка в пределах плоских участков. Застройка уступов может осуществляться как террасными зданиями, так и строчками зданий равной высоты или с постепенным повышением этажности, причем верхние здания не должны превышать бровки вышележащей террасы, чтобы не выделяться в силуэте.
Застройка верха холма зданиями, расположенными с промежутками один от другого, придают очертанию холма зубчатый вид. Лучшей формой застройки вершины является размещение на ней доминантного здания повышенной этажности, общественных зданий и сооружений с видовыми площадками.
Рис. 2. Анализ эстетических качеств рельефа (а) и размещение застройки (б): 1 — мысообразные выступы и абсолютные возвышенности; 2 — бровка яруса; 3 — склоны яруса — четко выраженные уступы; 4 — рядовая застройка; 5 — дома, ориентированные параллельно горизонталям; 6 — доминантные участки (размещение общественных центров и высотных зданий); 7 — группы 16-этажных зданий; 8 — видовые площадки; 9 — прогулочный бульвар вдоль бровки; 10 — озелененные пространства
При ярусном построении склонов особое внимание уделяется бровкам ярусов, поскольку застройка этих элементов активно участвует в создании силуэта города. Здесь размещают высотные здания, общественные комплексы, отличающиеся объемами и пропорциями от рядовой застройки. С другой стороны, с линии бровки ярусов могут открываться далекие перспективы, поэтому непосредственно вдоль бровки прокладывают прогулочные аллеи с видовыми площадками, а характер застройки нижележащих территорий должен учитывать необходимость раскрытия перспективы (рис. 3).
Рис. 3. Пример размещения застройки на сложном рельефе: I-III — ярусы; 1 — склоны; 2 — акценты-доминанты; 3 — рядовая застройка; 4 — террасированная застройка; 5 — бульвары и видовые площадки
Описанные основные принципы размещения застройки на рельефе подчеркивают необходимость тщательного выбора типа зданий с целью максимального использования существующего рельефа, приспособления застройки к рельефу. Вертикальная планировка в таких случаях ограничивается сглаживанием отдельных неровностей поверхности, обеспечивающим посадку зданий, прокладку пешеходных и транспортных путей.
В градостроительной практике, при коренном преобразовании рельефа на обширных территориях чаще возникает необходимость поднятия отметок сооружений, чем их понижения. Срезка и выравнивание поверхностей обычно требуется на относительно небольших локальных площадках при размещении групп или отдельных зданий на террасах, прокладке магистралей на крутых склонах. Коренные преобразования рельефа застраиваемой территории целесообразны лишь при особо неблагоприятных природных условиях — ее затоплении паводковыми водами, высоком уровне грунтовых вод, неблагоприятном геологическом строении, изрезанности оврагами, при рекультивации нарушенных территорий.
В последнее время особенное распространение при развитии приречных городов приобрела практика поднятия уровня пойменных территорий до незатопляемых отметок за счет гидронамыва (рис. 4).
Рис. 4. Коренное преобразование рельефа при освоении пойменных территорий: 1 — естественный рельеф; 2 — поверхность намыва; 3 — горизонт меженных вод; 4 — горизонт высоких вод
O масштабах работ по гидронамыву можно судить на примере Киева, где в советский период за счет поднятия отметок поймы р. Днепра на 4−5 м осуществлена застройка жилых районов Русановка (4,1 млн. м 3 намытого грунта), Березняки (8 млн. м 3), Оболонь (55 млн. м 3), Левобережный (2,6 млн. м 3) и др. Большие объемы работ по намыву были осуществлены также в Санкт-Петербурге, Куйбышеве, Волгограде, Тюмени и т. д. Во многих случаях гидронамыв применяют и для поднятия поверхности на требуемую высоту от горизонта подземных вод, выравнивания поверхности после удаления слоя торфа, ликвидации оврагов. Планируемой поверхности обычно придают минимальный уклон, обеспечивающий отвод поверхностных вод. К достоинствам гидронамыва относятся большая производительность работ и быстрая стабилизация намытого грунта (от нескольких недель до полугода в зависимости от его фракционного состава).
Особенно велика роль вертикальной планировки в комплексе работ по охране окружающей среды, связанных с рекультивацией нарушенных территорий. Градостроительное освоение территорий открытых горных выработок, террикоников, хвостохранилищ, золошлакоотвалов в качестве одной из первоочередных задач включает работы по вертикальной планировке в зависимости от размеров нарушенной территории, свойств грунта, функционального использования рекультивируемой территории: террасирование бортов и склонов, планировку-уполаживание или нивелирование отвалов, засыпку карьеров, срезку вершин или полную разборку террикоников, отвалов, хвостохранилищ.
Заключение
Рациональное использование земель с точки зрения сохранения их природной уникальности является на сегодняшний день одной из наиболее важных задач, которые ставятся перед архитектором. Особенно актуальна данная тема в урбанизированной среде. Сегодня проблема эффективного использования рельефа, как правило, остаётся без должного внимания. Застройка городской территории в современных условиях зачастую подчиняется логике экономической целесообразности, что само по себе подразумевает наличие неиспользуемых мест и деградацию включенных в них природных ресурсов. Такими местами являются территории со сложным рельефом, которые зачастую могут обладать не только высокими рекреационными и эстетическими качествами, но и культурно-исторической значимостью.
Далеко не все типы рельефа пригодны для освоения в принципе. Однако для большинства случаев разработаны различные методы застройки территорий со сложным рельефом, которые при их рациональном использовании обладают большими художественными достоинствами по сравнению со строительством на равнине.
Учитывая тот факт, что большую часть городской застройки составляют жилые дома, в данной работе предложена типология объемно-планировочных решений жилища в зависимости от способа компоновки относительно склона для территорий со сложным рельефом. Приведенная классификация позволяет упорядочить мировой опыт в данной области и дает возможность проектировщикам выбирать наиболее подходящий тип дома для принятия оптимального решения при проектировании жилища в условиях сложного рельефа.
Как правило, при строительстве неизбежно приходится вносить изменения в существующий рельеф. Вопросы его приспособления для целей застройки неразрывно связаны с вопросами охраны окружающей среды и природных ресурсов. Изменение рельефа не должно способствовать активизации нежелательных эрозионных, гидрогеологических и гидрологических процессов не только на спланированной, но и на смежных с ней территориях.
Литература
1) Дектерев С. А. Архитектура жилища в условиях Урала / С. А. Дектерев. — Екатеринбург: Изд-во Уральского архитектурно-художественного ин-та, 1992. — 258 с.
2) Суворов В. О. Типология жилья в условиях сложного рельефа по архитектурно-пространственной компоновке относительно склона / В. О. Суворов // Фундаментальные и прикладные проблемы науки: Мат. VIII Междунар. симпоз. — Т. 7. — М., 2013.
3) Курбатов Ю. И. Архитектурные формы и природный ландшафт: композиционные связи / Ю. И. Курбатов. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1988. — 76 с.
4) Калабин А. В. Дом на рельефе / А. В. Калабин. — Екатеринбург: Вебстер, 2012. — 160 с.
5) Левина Е. К. Архитектура в гармонии с природой / Е. К. Левина, Е. В. Кузьминых. — Красноярск: СФУ, 2011.
6) Леонтович В. В. Вертикальная планировка городских территорий: Учеб. пособие для студентов вузов по спец. «Городское строительство». — М.: Высш. шк., 1985. 119 с., ил.
Введение
Особенности размещения застроики на рельефе
Типология объемно-планировочных решений жилых зданий для территорий со сложным рельефом
Преобразование рельефа для целей застройки
Заключение
Литература
Введение
В современном мире все больше внимания уделяется вопросам рационального использования земель с учетом максимального сохранения их естественной природной уникальности. Особую актуальность данная тема приобретает в городской среде. Степень деградации включенных в городскую территорию природных ресурсов растет прямо пропорционально интенсивному развитию городов. Такими природными ресурсами являются территории со сложным, выразительным рельефом, которые часто могут обладать не только высокими рекреационными и эстетическими качествами, но и культурно-исторической значимостью.
Естественный рельеф формирует, задает планировку и характер города. Однако сегодня проблема его эффективного использования все чаще остаётся без должного внимания. Исторически сложилось так, что строительство городов начиналось с возведения жилья, место под которое чаще всего выбиралось в наиболее благоприятных природных условиях: в долинах рек, среди укрытых от сильных ветров холмов и зачастую вблизи от источников необходимых ресурсов. Все это естественным образом способствовало интенсивному росту и развитию поселений.
Природный рельеф и естественное окружение - это зачастую исходные условия, отправные точки для создания того или иного проекта здания или сооружения. Именно они должны занимать основное положение при формировании объемно-планировочного решения архитектурного объекта, который в своем законченном виде будет продолжать композицию естественной природной среды. Проектируя, архитектор должен заботиться об органичном включении объекта в природное окружение.
Архитекторами ведется творческий поиск, направленный на обеспечение индивидуальности и эстетической выразительности жилой застройки с использованием уникальных свойств рельефа. Особенности сложного рельефа заставляют искать каждый раз новое, наиболее соответствующее конкретной ситуации решение.
1. Особенности размещения застройки на рельефе
Развитие существующих населенных мест и возникновение новых происходит в районах, кардинально отличающихся по условиям рельефа - от равнинных до горных.
Существует классификация местности по условиям рельефа (табл. 1). Наиболее пригодны для градостроительного освоения лишь две первые категории местности; размещение населенных пунктов в предгорных и горных районах возможно лишь при наличии локальных участков с рельефом, близким по характеристикам к двум первым категориям. В районах четвертой категории населенные пункты не размещают.
Таблица 1. Классификация местности по крутизне рельефа .
Категория местностиХарактеристикаПримерыСтепень пригодности для градостроительного освоения1. ПлоскоравниннаяУклоны 2-6 ‰, крутизна рельефа незначительная (от 20 м на 5 км до 10 м на 100 м). Выделяются мелкие возвышенности высотой 2-5 м и небольшие впадины глубиной 1-2 мПолесье, Барабинские и Кулунские степиПригодна2. Пересеченная равнинная и всхолмленнаяПреобладают уклоны скатов 20-30 ‰ и доходят до 60 ‰. Крутизна рельефа от 175 м на 5 км до 40 м на 100 мБольшинство районов Европейской части РФПригодна3. Предгорная и горнаяБольшая крутизна рельефа: от 500-900 м на 5 км до 300-500 м на 1 кмЗначительная часть восточной Сибири, КрымОграниченно пригодна4. ВысокогорнаяБольшая крутизна рельефа: от 3000 м на 5 км до 1000 м на 1 км, средние разности высот между двумя водоразделами и тальвегами достигают 90-300 м при расстояниях между ними 200-900 мРайон главного Кавказского хребтаНепригодна
Крутизна склонов оказывает непосредственное влияние на характер застройки. Если ровным участкам свойственна правильная, или регулярная, планировка; то наклонному рельефу характерна в основном свободная застройка. Прежде всего это касается трассирования улиц, принимающих криволинейные формы в соответствии с изменениями рельефа. При этом застройка до определенных величин уклонов может сохранить регулярность построения с применением традиционных конструктивных решений самих зданий. Однако при значительных уклонах застройка территорий типовыми зданиями становится затруднительной. Главную трудность представляет преодоление перепада высот по сторонам здания в направлении ската, величина которого возрастает с увеличением уклона и протяженности здания.
Перепад высот может компенсироваться различными способами. Устройство цокольного этажа переменной высоты связано с удорожанием здания и необходимостью переработки типового проекта (рис. 1, а). При относительно небольших уклонах (до 80‰) устройства цокольного этажа можно избежать выравниванием площадки под здание (рис. 1, б). Застройка крутых склонов может быть осуществлена домами, стоящими на колоннах. Такая конструктивная схема обеспечивает практическую независимость здания от уклона: различия в отметках по контуру здания компенсируются разной высотой колонн, числом ступеней лестничных маршей первого уровня (рис. 1, в).
По мере возрастания уклонов возрастает необходимость размещения зданий длинной стороной поперек склона. С учетом изгиба горизонталей застройка во все большей мере приобретает свободный характер. В таких условиях повышения архитектурно-художественных качеств застройки можно достичь, располагая часть зданий длинной стороной вдоль склона. При этом секционные здания можно размещать со сдвигом секций по высоте в виде каскада (рис, 1, г), а при уклонах 150‰ и больше устраивают здания террасного типа (рис. 1, д).
Строительство жилого десятиэтажного здания с торгово-офисными помещениями
Учетом рационального использования сложного рельефа, соблюдения санитарных и противопожарных норм. .2.1 Географическое расположение. Запроектированное здание расположено в г. Чебоксары. Участок под строительство находиться при выезде из города...
Строительство жилого дома
Необходимо изначально правильно организовать строительный процесс - это позволит сэкономить как время, так и средства на строительство. Как известно, современный загородный дом представляет собой сложное и дорогостоящее сооружение.
Закономерности в расположении городов и влияние городских систем на рельеф
Предмет. Строительство / 12807.
...внимание на тот факт, что около 20 % городов страны, по данным ЦНИИП градостроительства, расположено на территориях со сложным рельефом: в 52 городах (среди них - Владивосток, Смоленск, Мурманск, Севастополь), и...
