«Инженерные сети и оборудование» Кафедра «Автомобильные дороги и аэродромы»
• • • Российская Федерация Лекция № 1 Введение. Предмет и задачи дисциплины Лекция № 2 Общие сведения о городских улицах и дорогах Лекция № 3 Общие принципы и правила прокладки инженерных сетей Лекция № 4 Основы проектирования и строительства сетей водостока Лекция № 5 Проектирование и расчеты дождевой канализации Лекция № 6 Основы организации и технологии строительства ливневой канализации и инженерных сетей в целом Лекция № 7 Земляные работы при прокладке инженерных сетей Лекция № 8 Крепеж стенок траншей и устройство оснований под канализации Лекция № 9 Монтаж трубопроводов дождевой канализации и инженерных сетей в целом Лекция № 10 Водопонижение и дренирование территорий Лекция № 11 Водопонижение и дренирование территорий
Лекция № 1 Введение. Предмет и задачи дисциплины • 1) Актуальность дисциплины «Инженерные сети и оборудование» для специалистов – дорожников • 2) Предмет и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе. Литература • 3) История развития комплекса автомобильных дорог, улиц и инженерных сетей • 4) Проблемы и тенденции существования и развития инженерных сетей
1. Актуальность дисциплины «Инженерные сети и оборудование» для специалистов – дорожников Городские дороги и улицы являются сложными инженерными сооружениями. • Система подземных коммуникаций является важнейшим элементом инфраструктуры современного города и определяет уровень его развития и благоустройства. • Инженерные коммуникации – это барьерные объекты, так как требуют привлечения специальных субподрядных организаций и часто сдерживают общий темп строительства.
Работы в городских условиях ведутся в стесненных условиях, ограниченных красными линиями, существующей застройкой, подземными коммуникациями, часто при бесперебойном интенсивном движении транспорта и пешеходов.
Актуальность На этапе ТЭО и ПИР, инженеры-дорожники должны принимать правильные решения по правильному размещению инженерных сетей в пределах городских улиц и дорог. • Уметь выполнять строительные работы, приемку и эксплуатацию с обеспечением требований: • безопасности функционирования; • надежности эксплуатации; • экономичности, технологичности; • экологических; • санитарных. •
• • Таким образом, инженеры-дорожники должны иметь комплексные специализированные знания по всем процессам, а так же должны уметь проектировать и строить дождевую канализацию и дренажи.
2. Предмет и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе. Литература • Цель - приобретение студентами знаний, умений и навыков в проектировании и строительстве инженерных сетей. • Предмет - комплекс инженерных сетей жизнеобеспечения, их взаимосвязи с автомобильными дорогами как со сложными инженерными сооружениями.
• Основными задачами дисциплины являются получение: • 1) знаний о существующих инженерных системах и сетях; об их назначении и применении; их классификации; • 2) знаний, необходимых для профессионального общения и взаимодействия со специалистами в области строительства и смежных отраслях, то есть, изучение основных терминов; • 3) основных умений и навыков, необходимых для проектирования систем, а именно: • - Научится правильно располагать сети в пределах улицы и по глубине;
• - Научиться рассчитывать, конструировать и в целом выполнять проекты ливневой канализации, знать материалы и узлы; • - Изучить правила производства работ (организацию и технологию прокладки сетей), к которым относится: - при земляных работах – рытье траншей, обратная засыпка; • - монтажные работы; • - выбор техники и материалов; • - управление качеством, испытания сетей. • 4) знаний об экологических и санитарных требований при прокладке сетей.
Рекомендуемая литература: Учебники: 1) Алексеев, М. И. ; Дмитриев, В. Д. ; Быховский, Е. М. и др Городские инженерные сети и коллекторы. 2) Кедров В. С. , Пальгунов П. П. , Сомов М. А. Водоснабжение и канализация. В. В. Владимиров, Г. Н. Давидянц, О. С. Расторгуев. Инженерная подготовка и благоустройство городских территорий 3) Бейербах В. А. , Инженерные сети, подготовка территорий и зданий.
4) Евтушенко М. Г. , Гуревич Л. В. , Шафран В. Л. Инженерная подготовка территорий населенных мест. 5) В. А. Горохов. Инженерное благоустройство городских территорий • Справочники: 1) Руководство по проектированию городских улиц и дорог. 2) Пособие (дополнение) к СНи. П 2. 60. 75 3) Справочник строителя. Инженерная подготовка. 4) Справочник строителя. Земляные работы. 5) Водоснабжение и канализация. Справочник.
Нормативная литература: 1) СНи. П 2. 07. 01 - 89. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. 2) СНи. П 2. 04. 03 - 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. 3) СНи. П 2. 04. 02 - 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. 4) СНи. П 3. 06. 03 – 85 Автомобильные дороги. 5) СНи. П 3. 05. 04 – 85 Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации.
3. История развития комплекса автомобильных дорог, улиц и инженерных сетей • Археологические раскопки свидетельствуют о существовании каналов для отведения сточных вод со времен Вавилона, Ассирии, Финикии, Древнего Египта и Древней Греции. • Греция • Для греческих городов был характерен высокий уровень благоустройства и комфорта. • В Афинах был проложен канализационный канал, проложенный через весь город, причем первоначально это была небольшая речка, которая была преобразована в канал шириной до 4, 2 м.
• Древний Рим • Водопровод и канализация имели уже более сложную конструкцию. Система подачи и слива воды представляла собой серьезную инженерную конструкцию, состоящую из акведуков и труб. Учитывались все особенности рельефа. • Некоторые акведуки имели длину до 100 -200 метров и частично сохранились до сих пор.
Пон-дю-Гар (фр. Pont du Gard, букв. «мост через Гар» ) самый высокий сохранившийся древнеримский мост (и акведук). Был частью 50 -километрового водопровода, снабжавшего питьевой водой Ним (Немаус). Длина 275 метров, высота 47 метров.
Большое потребление воды в Древнем Риме приводило к образованию большого объема сточных вод. Для отведения этих вод в реку Тибр использовались ручьи, переделанные в канализационные каналы. Так в Древнем Риме возник большой закрытый канал “Клоака Максима” (Большая Клоака, Великая Клоака, лат. Cloaca Maxima (от лат. cluere — чистить)), названный в честь богини городской канализации – Клоакины.
Клоака Максима (лат. Cloaca Maxima) Первый и главный из каналов в системе канализации Древнего Рима. Построен около 300 г. до н. э. . Имеет до 3 м в ширину и более 4 м в высоту.
В эпоху Средневековья наступила эпоха застоя, в том числе и в развитии санитарной техники. Города находились в антисанитарном состоянии, эпидемии уносили тысячи жертв. Канализация почти полностью отсутствовала. В эпоху Возрождения (XIV-XVI вв. ) европейцы озаботились санитарным состоянием своих улиц. Сам Леонардо да Винчи занимался изобретением унитаза.
• Интенсивное строительство канализации началось в Европе лишь в XIX веке. Это связано прежде всего с развитием водопровода и ростом городского населения. • Наибольший объем строительство канализации получило в самой передовой стране того времени – Англии, затем в Германии. Чуть позднее – во Франции.
• В России первые известные подземные каналы для отвода сточных вод были строены еще в XIV веке (Новгород, Московский Кремль). • В XVII столетии в Кремле появился первый напорный водопровод и тут же строится система открытых и закрытых водоотводящих каналов для отведения хозяйственных, промышленных и атмосферных стоков.
• Первая техническая литература в России, посвященная дренажным трубам, выгребам и водостокам выходит в свет в 1857 -1860 гг. • В Петербурге в это время ведется большая работа по сравнению различных систем канализации. Практически во всех городах строится общесплавная система канализации, когда в одну систему трубопроводов сбрасываются бытовые, производственные и атмосферные стоки.
Первые дороги (железнодорожные, автомобильные) строились совместно с прокладкой сетей (ЛЭП, телефон, телеграф и т. п. ). Такие «коридоры» до сих пор устраиваются при разработке месторождений.
4. Проблемы и тенденции существования и развития инженерных сетей 1) Значительный физический и моральный износ сетей, «хронический недоремонт» . 2) Значительная часть инженерных сетей не имеет хозяина, не состоит на балансе, но продолжает эксплуатироваться. 3) Имеющаяся документация по сетям в городских архивах занимает очень большой объем, часто эта информация уже устаревшая, недостоверная. 4) Необходимо сокращать продолжительность ремонтных работ и увеличивать срок службы сетей.
Лекция № 2 Общие сведения о городских улицах и дорогах 1)Основные понятия и документы градостроительства. Классификация городов. 2) Территории и инфраструктуры городов. 3) Классификация территорий по пригодности для застройки и прокладки инженерных сетей. 4) Классификация и параметры городских улиц и дорог. 5) Классификация инженерных сетей. 6) Способы прокладки инженерных сетей.
1. Основные понятия и документы градостроительства. Классификация городов • Городские дороги и улицы — крупная составная часть городского хозяйства, требующая значительных затрат на содержание и дальнейшее развитие. • Развитие каждого города и его дорожнотранспортной сети должно происходить в плановом порядке и пропорционально развитию страны, области и города. • Схема развития должна прогнозироваться на 20 -40 лет вперед.
Документы, по которым развиваются города: 1. - Устав города. 2. - ГПР – федеральный план развития или генплан. 3. - ФЗ «ГСК» - Градостроительный кодекс. 4. - ФЗ «Закон об основах местного самоуправления» 5. - СНи. П 2. 07. 01 – 89* Градостроительство. 1. - общие положения 2. - городские улицы и дороги 3. - инженерные сети.
Городские и сельские поселения в зависимости от проектной численности населения на расчетный срок подразделяются на группы в соответствии с табл. 1 по СНи. П 2. 07. 01 – 89* Группы поселений Крупнейшие Крупные Большие Средние Малые 1 1 В группу малых городов включаются поселки городского типа. Население, тыс. чел. Города Св. 1000 " 500 до 1000 " 250 " 500 " 100 " 250 " 100 " 20 " 50 " 10 " 20 До 10
2. Территории и инфраструктуры городов По преимущественному функциональному использованию в пределах городов и поселений выделяется ряд территорий и зон: 1. 2. 3. 4. 5. Селитебная территория; Производственная территория; Ландшафтно – рекреационная территория; Зона внешнего транспорта; Коммунально – складская зона.
• В любом городе эти зоны выражены нечетко. Так же в каждой из них можно выделить подзоны, например селитебная территория подразделяется: • Зона малоэтажной застройки • Зона многоэтажной застройки • Зона усадебной застройки
• Город – это самоуправляемая система. • Инфраструктура – это внутренние подсистемы, обеспечивающие функционирование города как единого целого. • Существуют следующие подсистемы: • Социальная (Администрация, школы, больницы); • Производственная (Обеспечивающая работу предприятия); • Инженерно – транспортная – это совокупность коммуникаций города, поселка, территории, то есть сеть дорог, улиц, инженерных сетей, проходящая через все территории города и объединяющая его в единое целое.
3. Классификация территорий по пригодности для застройки и прокладки инженерных сетей Природные Вид I II факторы строительства (пригодные, (малопригодные, благоприятные) неблагоприятные) III (непригодные, особонеблагопри ятные) Рельеф Жилищно 1. – 10 гражданская 0 – 5 Промышленная 3 - 20 Зеленая зона 10 - 30 5 – 20 0 -3 20 - 30 Более 20 Более 50 Грунты -Прочность основания сетей и сооружений -виды грунтов Жилищногражданская Промышленная зона Чернозем, супесь 0, 1 – 0, 15 МПа (требует искусственные основания) Песок, торф, глина Слабые (менее 0, 1 МПа) требуется особосложенный фундамент Скальные, засоленные Плотные, прочные, с модулем деформации более 0, 15 МПа Чернозем, супесь
4. Классификация и параметры городских улиц и дорог Следует различать понятие улица и дорога. • Улицы располагаются в жилой застроенной территории города, с большим количеством пешеходов, легковым и общественным транспортом. • Дороги проходят чаще по незастроенной или промышленной территории, а транспорт в основном грузовой.
В соответствии со СНи. П 2. 07. 01 -89* (табл. 7), классификация городских улиц и дорог производится по их значению и назначению, а не по интенсивности: Улицы и дороги местного значения: • скоростного движения • регулируемого движения Магистральные дороги: Магистральные улицы: • общегородского значения: • непрерывного движения • регулируемого движения • районного значения: • транспортнопешеходные • пешеходнотранспортные • улицы в жилой застройке • улицы и дороги в научнопроизводственных, промышленных и коммунальноскладских зонах (районах) • пешеходные улицы и дороги • парковые дороги • проезды • велосипедные дорожки
Городская улица имеет проезжую часть движения автомобилей и других видов транспорта, тротуары для пешеходов и озелененные полосы. Кроме того, городская улица может иметь трамвайные пути, расположенные в пределах проезжей части или на обособленном полотне.
Поперечные профили городских улиц I — тротуар; II — полоса зелени; III— проезжая часть; IV — трамвайное полотно:
Типовые поперечные профили скоростных дорог А - вне застройки; Б - в промышленно-складских районах; 1 - основная проезжая часть; 2 - местные и боковые проезды; 3 - предохранительные и краевые полосы; 4 - тротуары; 5 - разделительные полосы и полосы озеленения; 6 - предохранительный брус; 7 - ограждения пешеходов; 8 - кабели освещения и связи
Типовой поперечный профиль общегородской магистрали регулируемого движения А - без трамвая; Б - с трамваем; 1 - основная проезжая часть; 2 - боковые и местные проезды; 3 - предохранительные полосы; 4 - тротуары; 5 - раздели тельные полосы и полосы озеленения; Т – телефонные кабели; В - водопровод; В -К - водопровод и канализация; К - канализация; ЭК - электрокабели; КС - кабели связи; КО - кабели освещения; ГН Д - газопровод низкого давления; ГСД - газопровод среднего давления; КК Т - коллектор электрических и телефонных кабелей
5. Классификация инженерных сетей магистральные • основные сети города, по которым подаются или отводятся основные виды носителей в городе, рассчитанные на большое число потребителей. транзитные • проходят через город, но в городе не используются, например газопровод, нефтепровод, идущий от месторождения через данный город. распределительные (разводящие) • ответвляются от магистральных; предназначены для жизнеобеспечения районов, микрорайонов (цехов). внутриквартальные • распределяются соответственно внутри районов и микрорайонов.
• • Так же инженерные сети классифицируются: По размещению: Относительно уровня земли: - подземные; - наземные. Относительно расположения объектов: - внутренние сети; - внешние сети; - внутриплощадочные сети; - внеплощадочные сети. По конструкции и исполнению: - кабельные; - трубопроводы различного назначения; - общие каналы, тоннели, коллекторы.
• Классификация по назначению: А) сети водоснабжения (водопровод – при низких диаметрах, водовод - при больших) { - В - - -от 300 ж/б- - } Б) сети водоотведения (канализация) { - - -К- - - } БК – бытовая канализация ПК- промышленная канализация ХБК- хозяйственно – бытовая ЛК, ДК –ливневая и дождевая В) сети теплоснабжения (теплотрассы) { - - -Т- - - } Г)Нефте-, газо- и продуктопроводы (бензин, керосин) { - - Н- - -Г- - -П- - - } Д) Сети электроснабжения { ------ } - кабельные сети низкого напряжения (3 кабеля под напряжением 0, 4 к. В) - кабельные линии высокого напряжения (основной городской кабель)
6. Способы прокладки инженерных сетей. • Под способом прокладки инженерных сетей принято понимать и конструкцию, и технологию. • Существует 2 способа прокладки: • • Открытая (траншейная) прокладка. Закрытая (бестраншейная) прокладка.
Траншейную прокладку подземных инженерных сетей можно производить тремя способами: • Пример размещения инженерных сетей: • а - в общей траншее; б - в непроходном коллекторе; в - в проходном коллекторе; 1 - теплосеть; 2 - газопровод; 3 - водопровод; 4 - водосток; 5 - канализация; 6 - кабели связи; 7 - силовые кабели
Формы траншей 1 2 · 1. трапециевидная (с откосными стенками); · 2. прямоугольная.
Так же траншейная прокладка классифицируется по размещению сетей: • бесканальная прокладка (непосредственно в грунт); • канальная прокладка (сети укладывают в защитных каналах). И по виду каналов: • Непроходные; • полупроходные; • Проходные.
Закрытая прокладка подразделяется на следующие виды (исходя из применяемой техники): • • • прокол; продавливание; вибропрокол; прокладка с помощью пневмопробойников; горизонтальное бурение шнековой установкой; направленное горизонтальное бурение.
Горизонтальное направленное бурение
Лекция № 3 Общие принципы и правила прокладки инженерных сетей 1. Состав и стадии проекта ИС 2. Этапы и порядок проектирования инженерных сетей 3. Назначение расстояний между инженерными сетями и сооружениями 4. Глубина заложения инженерных сетей 5. Оптимизация глубины прокладки инженерных сетей под автомобильной дорогой
1. Состав и стадии проекта ИС • По стадиям проектирования – основной метод – двухстадийный, принимается в соответствии со СНи. П 11 -01 -95. • 1 стадия: ТЭО – «П» (проект): • На этой стадии предусматривается принятие основных принципиальных решений по объекту (объемы работ, категория, протяженность, стоимость и эффективность инвестиций) • 2 стадия: «РД» (рабочая документация): • На этой стадии предусматривается составление детальных чертежей и смет на основе полевых изысканий.
• Для более простых и повторяющихся объектов используется одностадийный метод: • «РП» - рабочий проект (в одну стадию производится и сравнение вариантов, и обоснование выбора, а так же прилагаются все необходимые чертежи и расчеты). • Основные части проектов линейных сооружений: • - Общая пояснительная записка; • - Строительные решения( чертежи, объемы работ); • - Организация строительства (ПОС); • - Сметная документация; • - Тендерные документы.
2. Этапы и порядок проектирования инженерных сетей • Уровни: • 1. Генплан развития города(ГПР); • 2. Комплексная транспортная схема (КТС) - основные грузообразующие пункты; картограмма интенсивности движения по факту и на перспективу; схемы улиц в красных линиях и поперечниках; • 3. Проект детальной планировки (ПДП или ПП) – детализация генплана для конкретного района или микрорайона; • 4. Проект застройки (ПЗ) – проработка расположения всех объектов для кварталов, групп домов и т. д. ; • 5. Конкретный объект (ПД) – все имеющиеся объекты, но без привязки друг к другу.
• Система дождевой прорабатывается в два этапа: канализации • Общая схема ливневой канализации для города или района, схема трассирования улиц (приоритет при этом отдается не улице, а ливневке); • Система канализации для конкретной улицы, площади, квартала.
Основные разделы проекта ливневой канализации: 1. Предварительные обоснования, то есть сравнение вариантов, выбор типов материалов. 2. Предварительное трассирование схемы каналов уличной дорожной сети, положение дождеприемников и вертикальная планировка. 3. Гидрологические и гидравлические расчеты дождевой сети, определение рассматриваемых расходов. 4. Задание отметок начала и конца каждого участка, уточнение уклонов.
5. Разработка рабочей документации: - чертежи, схемы створов в поперечном и продольном направлении; - продольный профиль канализации; - отдельные узлы изделия. - ведомость объемов работ - ведомость колодцев - заказные спецификации 6. Типы и параметры траншей, способы крепежа 7. Проект организации строительства, сметы и т. д.
4. Глубина заложения инженерных сетей Глубина заложения зависит от нескольких факторов: · Вид коммуникаций и транспортируемой среды; · Глубина промерзания; · Тип и состояние грунта, наличие иных сетей и сооружений. При этом необходимо обеспечить: · Надежность и безопасность; · Технологичность и экономичность.
1. Оптимизация глубины прокладки инженерных сетей под автомобильной дорогой. При проектировании подземных инженерных сетей, нужно стремиться соблюдать следующие условия: - Снизить число переходов инженерных сетей под проезжей частью; - Пересечения с проезжей частью проектировать под углом; - При необходимости сети следует заключать в защитный кожух.
Эпюры нагрузок: Точные значения от действия нагрузок получаются как графическим, так и аналитическим методами. В практике оптимальная глубина погружения, в зависимости от условий, обычно принимается равной от 0, 7 до 1, 5 метра. Это значение соответствует нижней части рабочего слоя земляного полотна, то есть активной зоне.
Лекция № 4 Основы проектирования и строительства сетей водостока 1. Основные определения и классификация 2. Элементы и структура водостока
1. Основные определения и классификация • Водосток (или дождевая канализация) – это система, предназначенная для сбора и быстрого отвода с территории поселений поверхностных вод от дождей, ливней, таяния снега, мытья улиц, а также от внутренних водостоков зданий и вод из дренажных систем.
• Отношение объема осадков, поступивших в ливневую канализацию к общему объему осадков характеризуют коэффициентом стока. Так же, коэффициент стока определяют как отношение площади с водонепроницаемым покрытием к общей площади сбора воды: • Чем выше значение коэффициента стока, тем больший процент воды попадает в ливневую канализацию.
• Классификация • 1) По способу отвода атмосферных вод различают три вида дождевой канализации: • А) открытого типа — дождевые воды отводят с помощью открытых каналов и лотков. • Б) закрытого типа — когда сток воды отводят с помощью подземной системы трубопроводов • В) смешанного типа или комбинированная система — включает сочетание закрытых подземных водопроводов и открытых канав и лотков.
• 2) В зависимости от вида наружной сети водоотведения системы водоотведения подразделяются на: • общесплавную; • раздельную; • полураздельную; • комбинированную.
2. Элементы и сооружения дождевой канализации • Вертикальная планировка территории (ВПТ); • Лотки; • Дождеприёмные колодцы; • Водоотводные ветки; • Смотровые колодцы; • Уличный коллектор – продольный водосток – дождевая канализация; • Главный коллектор; • Могут быть городские прудорегуляторы; • Насосная станция; • Водоочистные сооружения или устье сброса.
• ВПТ – это инженерное мероприятие по преобразованию естественного рельефа местности с приданием ему нужных уклонов и отметок для обеспечения стоков воды. Это элемент любой системы канализации. • Производится в два этапа: • I этап – вертикальная планировка производиться в целом для города или района, с определением границ бассейна, тальвегов, водораздела и общей схемой водостоков, трассирования улиц и ливневки. • II этап – вертикальная планировка и водоотвод для конкретной улицы, площади (выбирается уклон и т. д. ). Этот этап дополняет первую стадию.
Лотки Поперечное сечение лотков, кюветов и канав
Дождеприёмные колодцы. Схема дождеприемника. 1 – дождеприемная решетка; 2 - водоотводящая труба; 3 – лоток; 4 – песчаная подушка; 5 – основание.
• Дождеприемные колодцы классифицируются: 1. По конструкции: • Прямоточные колодцы – в этом случае все сливы и мусор попадают в систему канализации, в следствии чего происходит частое засорение труб;
• Колодцы с отстойником – в данном случае в канализацию попадает «очищенная» вода, так как большая часть мусора осядет на дно колодца.
2. По размещению: • По кромке проезжей части – этот способ проще и дешевле, и легче производить уборку автомобильной дороги. • В кармане в бордюре – такой вариант устраивается в случае интенсивного движения с большими нагрузками и при отсутствии полос безопасности.
• В случае сверхплоского рельефа и отсутствия естественного уклона целесообразно устраивать пилообразный продольный профиль по лоткам проезжей части с сохранением горизонтальной линии оси проезжей части, бортовых камней и красных линий.
Трубопроводы дождевой канализации Трубопроводы ДК Водоотводные ветки d = 0, 15÷ 0, 4 м Продольный водосток d = 0, 5÷ 1, 5 м Главный коллектор d ≥ 1, 5 м
• Тип основания под водопроводы выбирают в каждом конкретном случае, исходя из геологических и гидрогеологических условий места строительства, размеров и конструкций трубопроводов, действующих нагрузок.
• Различают следующие виды стыков труб: • Основное применение находят круглые железобетонные трубы с раструбными и фальцевыми стыковыми соединениями.
Смотровые колодцы • Смотровые колодцы состоят из следующих основных элементов: • 1. Щебеночная подготовка; 2. Плита основания; 3. Лотковая часть; 4. Рабочая камера; 5. Плита перекрытия; 6. Горловина; 7. Люк; 8. Скобы.
• Основной технологической частью смотрового колодца является лотковая часть.
На данный момент перспективными являются пластиковые колодцы из гофрированных пластмассовых труб, способных деформироваться без разрушения под воздействием автотранспорта:
• Поворотные колодцы предусматриваются в случае изменения направления трассы трубопровода, причем для устранения большого гидравлического сопротивления необходимо, чтобы угол между присоединяемой и отводящей трубами был не менее 90^, а радиус поворота - от 1 до 5 диаметров труб. Лоток такого колодца плавно искривлен. • Узловые колодцы устраивают в местах соединения двухтрех трубопроводов. Они имеют узел лотков, соединяющих не более трех подводящих труб и одной отводящей. Узловые колодцы на крупных коллекторах называют соединительными камерами.
• На тех участках трассы, где уклоны местности превышают максимально допустимые уклоны трубопроводов, на водостоке устраивают перепадные колодцы.
• Типы перепадных колодцев. • Перепады с водосливом практического профиля и водобойным колодцем в нижнем бьефе (рис. , а) • Трубчатые перепады, которые бывают различной конструкции, но с обязательной вертикальной трубой (рис. , б). • Перепады с отбойно-водосливной стенкой (рис. , в). • Шахтные многоступенчатые перепады различных конструкций. Гашение падающей энергии происходит на каждой ступени (рис. , г). • Быстротоки - короткие каналы с большим уклоном (рис. , д).
Городские пруды-регуляторы При значительных размерах бассейна и больших расчетных расходах сточных вод поверхностный сток регулируют естественными или искусственными прудами-регуляторами. Строительство прудов-регуляторов позволяет существенно уменьшить поперечное сечение главных коллекторов и снизить стоимость их строительства. На коллекторе устраивают камеру с водосливом, через который в пруд попадает избыток расчетного расхода. Остальная вода подается непосредственно по коллектору
Насосные станции • Насосные станции систем водоотведения - это комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий отведение сточных вод в соответствии с нуждами потребителя.
Водоочистные сооружения • 1) открытый тип очистных сооружений
2) При отсутствии свободной территории и небольшой площади водосбора строят сооружения закрытого типа, Они представляют собой прямоугольную железобетонную трубу сечением 15 -25 м 2.
Лекция № 5 Проектирование и расчеты дождевой канализации 1. Общие принципы и теоретические основы расчета дождевой канализации 2. Гидравлические расчеты, определение расчетных расходов и диаметров труб 3. Порядок разработки и состав проектной документации дождевой канализации •
1. Общие принципы и теоретические основы расчета дождевой канализации • Проектирование дождевой канализационной сети, как и бытовой, включает в себя трассировку, гидравлический расчет и конструирование ее элементов. • Основная задача трассировки сети - обеспечении сбора дождевых и талых вод со всей территории, намеченной для канализования, и отвода (транспортировки) их кратчайшим путем самотеком к местам выпуска или очистки.
• Дождевые канализационные сети – это самотечные системы и насосные станции на них крайне нежелательны. Они допускаются только при технико-экономическом обосновании при глубине прокладки сетей более 6 -10 метров, встречных уклонах местности, на основе рассмотренных альтернативных вариантов. • • Дождевая канализация в расчетном случае проектируется на работу в напорном режиме, с учетом крайне неравномерного режима загрузки. Скорости движения сточных вод в ливневке должны постепенно увеличиваться с верховых участков к низовым.
• Dmin = 50 см, => Vmin =0, 7 – 0, 8 м/сек – это критическая скорость, то есть при условии не выпадения осадка в трубу. • Максимальную скорость назначают исходя из условия износостойкости и истираемости материала: наибольшую скорость течения следует принимать для неметаллических труб 7 м/с, для металлических - 10 м/с. • Уклоны зависят от диаметра и скорости, и наоборот.
• Теоретические основы расчетов дождевой канализации – это в основном законы гидравлики и уравнения равномерного непрерывного движения вод: • Q = W∙V, (м 3 /сек или л/сек) • I = λ∙V 2 /4 e∙ 2 g, • V=C Где Q – расход; • W – площадь живого сечения; • V – скорость; • λ - коэффициент трения; • I – гидравлический уклон – потеря напора на единицу длины; • R – гидравлический радиус относительно к длине смоченного периметра, R=D/4.
Методические основы расчета 1. 2. 3. 4. (смотреть алгоритм в СНи. П 2. 04. 03 -85) Определение площади бассейна водосбора и площади стока; Назначение расчетной интенсивности дождя; Определение расчетного расхода; Назначение диаметров труб, уклонов, скоростей и глубин заложения.
2. Гидравлические расчеты, определение расчетных расходов и диаметров труб. • Основная задача гидравлических расчетов – определение диаметров труб, уклонов, скоростей – они зависят от расходов стоков и пропускной способности труб. • Расчетный расход – это объем воды, пропускаемой трубой за единицу времени. • Основной фактор, определяющий расходы стока - интенсивность дождя, связан с вероятностью его выпадения. • Интенсивность дождя – это объем осадков за единицу времени на единицу площади.
• Расходы дождевых вод, qr, л/с, следует определять по методу предельных интенсивностей по формуле: • qr= • Где: • A – эмпирический коэффициент; • F – расчетная площадь стока, га; • tr – расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин; • b – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима.
• Средний коэффициент, характеризующий поверхность бассейна стока zср: • Zmid = (zlf 1, + z 2 f 2 + … + zifi, )/(f 1 + f 2 + … + fi, ), • где z 1, z 2, … zi , - соответственно частные значения коэффициента поверхности, характеризующие отдельные типы поверхностей рассматриваемого бассейна или его частей; f 1, f 2, … fi - площади, занимаемые отдельными типами поверхностей.
• Скорости течения дождевых вод при полном наполнении принимают следующими: Скорости течения, м/с 200 -250 0, 7 0, 8 500 0, 9 600 -800 1 900 -1200 1, 15 1300 -1500 1, 3 Больше 1500 Диаметр труб, мм 300 -400 • 1, 5 • Минимальные диаметры труб дождевой канализации в зависимости от местных условий устанавливаются расчетом и по опыту эксплуатации, но в любых условиях не должны приниматься меньше 250 мм.
• Определение расходов на низовых участках определяется следующим образом: • Q 3 -Q 2+Q 3 , так как l 2>l 1
• Диаметр, уклон и скорость для участков сети назначают с учетом расчетных расходов и таблиц пропускной способности труб. • И на завершающем этапе, после определения диаметров, назначается глубина заложения до верха трубы, а так же способы выравнивания участков коллектора либо по шелыге, либо по лотку.
3. Порядок разработки и состав проектной документации дождевой канализации. Система дождевой канализации прорабатывается в два этапа: 1. Общая схема ливневой канализации для города или района, схема трассирования улиц (приоритет при этом отдается не улице, а ливневке); 2. Система канализации для конкретной улицы, площади, квартала.
Основные разделы проекта ливневой канализации: 1. Предварительные обоснования, то есть сравнение вариантов, выбор типов материалов. 2. Предварительное трассирование схемы каналов уличной дорожной сети, положение дождеприемников и вертикальная планировка. 3. Гидрологические и гидравлические расчеты дождевой сети, определение рассматриваемых расходов. 4. Задание отметок начала и конца каждого участка, уточнение уклонов.
5. Разработка рабочей документации: - чертежи, схемы створов в поперечном и продольном направлении; - продольный профиль канализации; - отдельные узлы изделия; - ведомость объемов работ; - ведомость колодцев; - заказные спецификации. 6. Типы и параметры траншей, способы крепежа; 7. Проект организации строительства, сметы и т. д.
Лекция № 6 Основы организации и технологии строительства ливневой канализации и инженерных сетей в целом 1. Общие принципы организации и технологии работ прокладки инженерных сетей 2. Состав и технологическая последовательность работ 3. Подготовительные работы при прокладке инженерных сетей 4. Порядок согласования работ при прокладке инженерных сетей
1. Общие принципы организации и технологии работ прокладки инженерных сетей • 1. Принцип опережающей прокладки инженерных сетей (в задел): раньше, чем застройка территорий и основные дорожные работы; • 2. Минимальные сроки закрытия движения и выполнения работ: обеспечивается высокими темпами работы, концетрацией ресурсов, запасов материалов и т. д. ; • 3. Основные способы прокладки: открытый и закрытый: применяют тот или иной способ после выбора по ТЭО; • 4. Общая очередность строительства дождевой канализации (снизу вверх): • Очистные сооружения – главный коллектор – уличный коллектор – дождеприемники и ветки.
• Правило укладки труб канализации: • снизу вверх; • навстречу уклону; • раструбом вперед.
2. Состав и технологическая последовательность работ • Стандартный набор операций работ: • Подготовительные работы; • Земляные работы (устройство траншей); • Крепеж стенок траншей (при необходимости); • Устройство оснований под коммуникации; • Монтажные работы (укладка труб и колодцев); • Заделка стыков и изоляция; • Предварительные испытания (после подбивки пазух); • Обратная засыпка траншей; • Устройство или восстановление дорожной конструкции.
3. Подготовительные работы при прокладке инженерных сетей В состав подготовительных работ входят: 1. Разбивочные работы; 2. Снос (перенос) зданий и деревьев; 3. Срезка и складирование природного растительного грунта. До начала подготовительных работ необходимо иметь: • проект; • контракты и финансирование; • отвод земель; • поставку материалов; • разрешение на строительство.
• Разбивочные работы: • I этап: геодезическая разбивка: • На этом этапе выполняют вынос проекта в натуру и закрепление на местности основных точек трассы (метод створов или метод линейных засечек); • II этап: рабочая разбивка: • На этом этапе, после срезки растительного грунта, намечают колышками контуры траншей, места складирования растительного грунта и всех необходимых материалов, е так же полосу отвода и места проезда рабочих машин.
4. Порядок согласования работ при прокладке инженерных сетей • Этапы и порядок согласований: 1. Согласование на этапе получения исходных данных; технические условия от владельцев коммуникаций; 2. Согласование материалов изысканий (производится со всеми владельцами коммуникаций); 3. Согласование проекта (просматривается всеми владельцами коммуникаций на предмет соблюдения ТУ и СНи. П). • После всех согласований проект проходит экспертизу и утверждение. •
Лекция № 7 Земляные работы при прокладке инженерных сетей 1. Назначение параметров траншей 2. Выбор техники для укладки траншей 3. Схемы работы экскаваторов на устройстве траншей
1. Назначение параметров траншей • Определение параметров траншей заключается в определении основных форм и размеров, объемов земляных работ на разработку и обратную засыпку. • Параметры: глубина траншеи, длина траншеи, заложение откосов, ширина понизу и по верху. Так же определяют объемы земляных работ на разработку и обратную засыпку.
• По форме различают траншеи: • прямые с вертикальными стенками; • трапецеидальные с откосными стенками.
• Ширина траншей и котлованов по верху (Bн) определяется с учетом размера по дну и заложения откоса (m). Величина m зависит от крутизны откоса и глубины его заложения, вида и состояния увлажнения грунта. • • • Ширина по низу определяется по формуле: Вн=dтр+2 вт. з. , где вт. з. – технический зазор. (рис)
2. Выбор техники для устройства траншей Траншеи устраиваются экскаваторами: одноковшовые (циклического действия) Многоковшовые (непрерывного действия). • Это землеройные машины, выполняющие все операции технологического цикла (разработку грунта, транспортировку его на поверхность и выгрузку в отвал или транспортное средство) одновременно. • могут устраивать траншеи различного типа, глубины и размеров. Применение данной техники целесообразно при больших объемах работ в «чистом поле» . • драглайн (применяются при глубоких траншеях с откосными стенками, менее 6 метров); • грейферы (применение эффективно при устройстве траншей с вертикальными стенками при ширине менее 1, 5 м и глубине = 5 -6 м; • специальные грейферы с телескопическими напорными штангами устраивают узкие траншеи глубиной 10 -20 м и более); • прямая лопата (современные гидравлические экскаваторы и их кинематическая схема позволяет вести работы ниже уровня стоянки при глубине копания до 4 м, но допускается при крайней необходимости) • обратная лопата (основной тип оборудования для устройства траншей, высокая маневренность, производительность, высокая точность копания).
• 3. Схемы работы экскаваторов на устройстве траншей
Схема работы многоковшовых экскаваторов: а - экскаватор с ковшовой цепью; б - роторный экскаватор; 1 - базовая машина; 2 - система управления положением рабочего органа; 3 - ковшовая цепь; 4 - ковшовый ротор; 5 - ленточный транспортер; в-д - профили траншей, разрабатываемых многоковшовыми экскаваторами
Лекция 8. Крепеж стенок траншей и устройство оснований под канализации 1. 2. 3. 4. Способы крепления траншей Закладной и забивной крепеж Шпунтовой крепеж – область применения Конструкции и способы устройства оснований инженерных сетей
1. Способы крепления траншей • Закладной Распорные крепления наиболее распространены. Они применяются для траншей глубиной до 3 м и состоят из щитов (сплошных или с прозорами), стоек (или прогонов), раздвижных винтовых распорок или рам. Крепление стен производят сразу же после отрывки траншеи. • Забивной Консольные и консольно-распорные крепления используются при глубинах отрывки 3 м в слабых водонасыщенных грунтах. Конструктивными элементами креплений этого типа являются: металлические стойки-сваи, сплошная забирка из досок и распорки между стойками.
• Шпунтовый • Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консольных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боковом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соединениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное, распорное и анкерное.
• Подкосный Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко. • Анкерный Консольно-анкерные крепления в отличие от консольных имеют анкеры, состоящие из якорей и тяжей к стойкам. Якоря обычно устанавливают от бровки на расстоянии не менее 1, 5 h (где h - глубина выемки), а их количество определяют по расчёту.
2. Закладной и забивной крепеж • Разработка траншей и котлованов с вертикальными стенками в грунтах естественной влажности без крепления может производиться на глубине: • не более 1 м - в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах; • не более 1, 25 м - в супесчаных и суглинистах грунтах; • не более 1, 5 м - в глинистых грунтах; • не более 2 м - в особо плотных грунтах. При этом выполнение работ следует производить немедленно вслед за отрывкой траншей и котлованов.
• При превышении указанных глубин рытье траншей и котлованов допускается только при условии крепления вертикальных стен или устройстве откосов допустимой крутизны. • Определение крутизны откоса
• Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности должна определяться по таблице: Крутизна откосов при глубине траншей и котлованов, м траншеи Грунт котлованов до 1, 5 от 1, 5 до 3 от 3 до 5 α Н/А Насыпной естественной влажности 76° 1: 0, 25 45° 1: 1, 00 38° 1: 1, 25 Песчаный и гравийный влажный, но не насыщенной 63° 1: 0, 50 45° 1: 1, 00 76° 1: 0, 25 56° 1: 0, 67 50° 1: 0, 85 90° 1: 0, 00 63° 1: 0, 50 53° 1: 0, 75 90° 1: 0, 00 76° 1: 0, 25 63° 1: 0, 50 90° 1: 0, 00 63° 1: 0, 50 Глинистый естественной влажности: - супесь суглинок - глина Лессовидный сухой α - угол между направлением откоса и горизонталью отношение высоты откоса Н к его заложению А. Примечание - При глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса приводится в проекте.
Способы крепления стенок траншей и котлованов а) крепление горизонтально-рамное; б) крепление горизонтально-сплошное; в) крепление горизонтальное с прозорами; г) крепление смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты; д) крепление вертикально-рамное; е) крепление вертикально-сплошное
Виды крепления котлованов и траншей с вертикальными стенками Грунтовые условия Виды крепления Грунты сухие, способные сохранять отвесные стены при глубине до 2 м Горизонтально-рамное (рисунок 2. 8 а) Грунты оползающие сухие и плотные грунты (если траншеи или котлованы Горизонтально-сплошное (рисунок 2. 8 б) остаются открытыми на длительный срок) Грунты связанные сухие при отсутствии Горизонтальные с прозорами (рисунок грунтовых вод в глубине разработки не 2. 8 в) более 3 м Грунты водонасыщенные Смешанное: горизонтальное, сплошное и шпунты (рисунок 2. 8 г) Грунты связанные сухие при отсутствии грунтовых вод Вертикально-рамное (рисунок 2. 8 д) Грунты сыпучие при глубоких траншеях Вертикально-сплошное (рисунок 2. 8 е) и грунты с прослойками плывуна
4. Конструкции и способы устройства оснований инженерных сетей
Лекция 9. Монтаж трубопроводов дождевой канализации и инженерных сетей в целом 1. Монтаж элементов инженерных сетей и дождевой канализации 2. Схемы работы крана 3. Заделка стыков трубопроводов – типы, способы заделки
1. Монтаж элементов инженерных сетей и дождевой канализации • Работы по укладке и монтажу трубопроводов на строительстве дождевой канализации выполняют в соответствии с требованиями главы СНи. П III-30 -74 «Водоснабжение, канализация и теплоснабжение» , СНи. П 3. 05. 04 -85, а также требованиями технических указаний.
Схемы работы крана.
3. Заделка стыков трубопроводов – типы, способы заделки.
Лекция 10. Испытания и контроль качества прокладки инженерных сетей 1. Испытания инженерных сетей 2. Правила обратной засыпки траншей 3. Контроль качества прокладки инженерных сетей
1. Испытания инженерных сетей При отсутствии в проекте указания о способе испытания напорные трубопроводы подлежат испытанию на прочность и герметичность, как правило, гидравлическим способом. В зависимости от климатических условий в районе строительства и при отсутствии воды может быть применен пневматический способ испытания для трубопроводов с внутренним расчетным давлением Р, не более: • подземных чугунных, асбестоцементных и железобетонных - 0, 5 МПа (5 кгс/см 2); • подземных стальных - 1, 6 МПа (16 кгс/см 2); • надземных стальных - 0, 3 МПа (3 кгс/см 2). Гидравлические испытания – главный критерий оценки качества строительства. Они включают три этапа: • Подготовку сети к испытаниям; • Предварительное испытание на плотность; • Окончательное испытание на плотность.
Испытание напорных трубопроводов всех классов должно осуществляться строительно-монтажной организацией, как правило, в два этапа: • первый - предварительное испытание на прочность и герметичность, выполняемое после засыпки пазух с подбивкой грунта на половину вертикального диаметра и присыпкой труб в соответствии с требованиями СНи. П 3. 02. 01 -87 с оставленными открытыми для осмотра стыковыми соединениями; это испытание допускается выполнять без участия представителей заказчика и эксплуатационной организации с составлением акта, утверждаемого главным инженером строительной организации; • второй - приемочное (окончательное) испытание на прочность и герметичность следует выполнять после полной засыпки трубопровода при участии представителей заказчика и эксплуатационной организации с составлением акта о результатах испытания по форме обязательных приложений 1 или 3.
2. Правила обратной засыпки траншей Схема уплотнения грунта при засыпке траншей: 1 - зона над трубопроводом, где уплотнение грунта запрещается; 2, 3 - толщина слоя грунта, уплотненного ручными механизмами; 4 - слой грунта, уплотненного ручным немеханизированным инструментом; 5 - слои грунта, уплотненные механическими трамбовками ( принимается до 0, 25 м); - толщина уплотняемого слоя, уплотнение производить одновременно с двух сторон
Схема организации работ по засыпке траншей: а) экскаватором-планировщиком; б) бульдозером; 1 - экскаватор-планировщик; 2 - обратная засыпка грунта бульдозером; 3 - обратная засыпка грунта экскаватором-планировщиком; 4 - разравнивание грунта экскаватором планировщиком; 5 - разравнивание грунта вручную; 6 - поливинилхлоридная труба; 7 - грунт для обратной засыпки; 8 - бульдозер; 9 - канализационный колодец Расстояние от линии откоса траншеи до начала отвала грунта по бровке траншеи должно быть не менее 0, 7 м при глубине траншеи до 3 м и не менее 1, 0 м при глубине траншеи более 3 м.
Схема обратной засыпки траншей: а) телефонная канализация; б) бесканальная тепловая сеть; 1 - слои грунта, уплотняемые ручными электротрамбовками; 2 - слои грунта, засыпаемые и уплотняемые вручную; 3 - пластмассовые трубы; 4 - дренажная труба (трубофильтр или др. ); 5 - трубопроводы; I - слои грунта, уплотняемые легкими механическими трамбовками; II - слои грунта, уплотняемые ручными электротрамбовками; III - слои грунта, засыпаемые и уплотняемые вручную
Обратная засыпка траншеи грунтом при помощи бульдозера: 1 - бульдозер; 2 - трубопровод
3. Контроль качества прокладки инженерных сетей При приемке трубопроводов и сооружений рабочей комиссией генеральный подрядчик представляет следующую документацию: • акты освидетельствования скрытых работ, • акты промежуточной приемки отдельных конструкций трубопроводов, • акты испытания; • журналы производства всех видов работ и авторского надзора; • акты на отвод земельного участка и разбивку сооружений; • паспорта заводов-поставщиков на трубы, арматуру, оборудование и материалы; • список строительно-монтажных организаций с указанием выполненных ими видов работ и список инженерно-технических работников, непосредственно ответственных за выполнение этих работ; • комплект рабочих чертежей на строительство предъявляемых к приемке трубопроводов и сооружений с надписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам или внесенных в них изменениях лицами, ответственными за производство строительно-монтажных работ. Качество труб, колодцев и других сборных элементов проверяют наружным осмотром (отсутствие трещин, сколов, наплывов) и геометрическими измерениями (соответствие размеров ГОСТу). Качество строительных материалов (песок, щебень, цементобетонная смесь, растворы, мастики и т. д. ) контролируют лабораторными испытаниями.
Лекция 11. Водопонижение и дренирование территорий 1. Классификация и назначение дренажей. 2. Конструктивные и расчетные схемы дренажей. 3. Материалы и изделия дренажей. 4. Способы открытого водоотлива и искусственного водопонижения. 5. Водопонижающие скважины и легкие иглофильтры. 6. Эжекторные иглофильтры и электроосмотическое водопонижение.
1. Классификация и назначение дренажей. По целевой направленности: • осушительный — для осушения избыточно увлажненных минеральных и торфяных почв; • рассоляющий — для борьбы с засолением орошаемых земель, используемых в сельском хозяйстве и на территориях объектов ландшафтной архитектуры в засушливых зонах; • аэрационный — усиливающий газообмен тяжелых глинистых почв на территориях различных объектов. Такой тип дренажа применяется в ландшафтном строительстве при освоении тяжелых, холодных почв, а также при реставрации исторических деревянных строений с земляным подпольем. По принципу действия: • систематический — равномерно распределенный по осушаемой территории; • выборочный — охватывающий отдельные контуры осушаемой территории; • головной (отсечный) — перехватывающий избыточные подземные воды, поступающие на осушаемую территорию со стороны (например, с верхней части склона или при подтоплении земель).
По природным (почвенным, геологическим, гидрогеологическим) и экономическим условиям: • горизонтальный — когда отводящие водотоки (дрены) располагаются горизонтально с некоторым уклоном в сторону стекания воды. К немуже относятся узкотраншейные системы дренажа; • вертикальный — выполняется в виде вертикальных колодцев или скважин. Основным условием применения вертикального дренажа в сельском хозяйстве (для дренирования значительных площадей обьекта) является наличие мощного водопроницаемого пласта, находящегося в гидравлической связи с лежащим выше почвогрунтом. По отношению к рельефу: • поперечный — когда дрены имеют направление поперек склона; применяется при значительных уклонах (более 0, 005); • продольный — когда направление дрен совпадает с уклоном склона. • По конструкции подземного водотока: • трубчатый (гончарный, деревянный, асбестоцементный, пластмассовый, пористый бетонный и др. ); • полостной — без использования труб (кротовый, щелевой); • полостной с заполнителем (например, фашинный, щебневой, гравийный и т. д. ).
По материалам, из которых выполнен дренаж, различают следующие типы дренажей: • деревянный (дощатый, желобчатый, жердевой, фашинный и др. ); • гончарный — выполняемый из гончарных трубок; • каменный — выполняемый из каменных плит, уложенных таким образом, чтобы образовалась полость для прохода воды; • бетонный — выполняемый из пористых бетонных труб, выдерживающих относительно высокое давление обратной засыпки; • асбестоцементный — выполняемый из асбестоцементных перфорированных труб. В ряде стран он запрещен по причине потенциальной канцерогенно-сти; • пластмассовый — в виде гофрированных и перфорированных труб из ос новных видов пластика: поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена низкого дав ления (ПНД), полиэтилена высокого давления (ПВД), полипропилена (ПП). На сегодняшний день это основной вид дренажа, на долю которого приходи-ся 80. . . 90% всего строящегося дренажа.
Под объекты ландшафтной архитектуры выделяют специальные типы дренажей: • двойной дренаж — применяется на участках с высокой плотностью посадок древесно-кустарниковой растительности, на которых затруднен ремонт дренажной сети; • дренаж Реролле — для тех же условий; • береговой дренаж — для осушения в поймах рек; • тальвеговый дренаж — для осушения отдельных тальвегов; • лучевой дренаж — применяется как на доступных для работ объектах, так и в условиях городов и поселков, где открытые работы невозможны или сильно затруднены; • кольцевой пристенный дренаж — применяется как самостоятельно, так и в комплексе с систематическим дренажом; • пластовый дренаж — для отвода воды под зданием или площадкой; • наслонный дренаж — применяется в основном при дренаже откосов и выклинивнии через них грунтовых вод.
2. Конструктивные и расчетные схемы дренажей Дренаж совершенного типа
Дренаж несовершенного типа
Схема головного дренажа
Комбинированный дренаж самоизливающимся колодцем с вертикальным
Схема берегового дренажа
Схема систематического дренажа
Схема кольцевого дренажа
Схема пластового дренажа
Схема прокладки дренажа над водостоком
3. Материалы и изделия дренажей • деревянный (дощатый, желобчатый, жердевой, фашинный и др. ); • гончарный — выполняемый из гончарных трубок, их выпускают звеньями длиной 330 мм и диаметром 50 -100 мм. Воды в трубы поступает через стыки. Чтобы устранить возможность закупорки, звенья укладывают как можно плотнее; • из керамических труб; • асбестоцементный; • фильтровые трубы – изготавливают из беспесчаного цементобетона с заполнителем из каменного щебня, гравия, керамзита, кислого шлака и т. д. с крупностью зерен 3 -8 мм. • каменный; • бетонный; • пластмассовый.
4. Способы открытого водоотлива и искусственного водопонижения При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки, откуда откачивается насосами. Открытый водоотлив применяют при хорошей водоотдаче грунтов и небольшом объеме работ, а также для удаления поверхностных и грунтовых вод при устойчивых грунтах. При строительстве применяют следующие основные схемы расположения водопонизительных установок: • по замкнутому контуру, • по незамкнутому контуру, • по прямой или кривой линии с двух сторон или с одной стороны разрабатываемой траншеи, одним или несколькими ярусами. Выбор схемы расположения водопонизительной установки зависит от геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, размеров котлованов и траншей.
5. Водопонижающие скважины и легкие иглофильтры Водопонижающие скважины бурят за пределами контура возводимых конструкций. Их расположение в плане зависит от размеров сооружения, а также от гидрогеологических характеристик грунтов и может быть: линейным (в один или несколько рядов по прямой линии, например, при проходке перегонных тоннелей), контурным (по контуру, огибающему сооружение, например, котлован, для сооружения станции метрополитена открытого способа работ), кольцевым (например, при проходке шахтных стволов), комбинированным (например, когда при широких котлованах внутри контура водопонижающих скважин располагают еще один или несколько рядов таких же скважин). Водопонижение с помощью легких иглофильтров. Этот способ основан на создании и поддержании вакуума самовсасывающими насосами в широко разветвленной сети иглофильтров, погруженных в грунт и соединенных резиновыми шлангами с коллектором. Грунтовая вода засасывается через фильтры во всасывающий коллектор и откачивается насосами за пределы осушаемой площади.
Схема работы легкой иглофильтровой установки: 1 - насосный агрегат; 2 - иглофильтр; 3 - коллектор; 4 - фильтровая часть иглофильтра УГВ - уровень грунтовых вод
6. Эжекторные иглофильтры и электроосмотическое водопонижение Схема действия эжекторного иглофильтра. В колонну 1 иглофильтра опускают эжекторный водоподъемник (эжектор) на трубе 2. Рабочая вода в эжектор подается по кольцевому пространству между внешней и внутренней водоподъемной трубами. Вытекая из насадки 6 с большой скоростью под действием насоса 4, струя рабочей воды вовлекает за собой в диффузор 5 воду, поступающую в фильтровое звено 7 из окружающих пород. Откачиваемая иглофильтрами грунтовая вода в смеси с рабочей водой по трубе 2 поступает в циркуляционный резервуар 3, из которого часть избыточной воды уходит в водосток и канализацию, а другая часть снова поступает в центробежные насосы для питания иглофильтров. Погружение эжекторных иглофильтров происходит при подмыве воды, поступающей через шаровой клапан 8.
Скачать презентацию Инженерные сети и оборудование Кафедра Автомобильные дороги
Копия Инженерные сети и оборудование(анимация).ppt