Рельеф и его градостроительная оценка

Вертикальная планировка - это система мероприятий на территории, подвергающейся застройке, по отводу поверхностных вод с территории, защите от наводнений и других природных и техногенных воздействий на территорию, взаимному размещению различных сооружений и коммуни­каций относительно поверхности земли с переустройством рельефа мест­ности, при необходимости, в соответствии с действующими нормами строительства.

При строительстве населенных пунктов требуется решать множество вопросов по размещению улиц, предприятий, жилых микрорайонов, дорог и прочего необходимого на момент разработки проекта или строительства. Это ведет к изменению существующей местности, точнее рельефа. Суще­ствующий рельеф изменяют даже в том случае, когда он удовлетворяет требованиям планировки, застройки и благоустройства. Это относится, прежде всего, к общегородским и районным центрам, крупным спортив­ным сооружениям, участкам размещения зданий в жилых районах и мик­рорайонах, улицам, внутриквартальным проездам и площадкам различного назначения. Объемы земляных работ при преобразовании существующего рельефа зависят от сложности рельефа, наличия площадей неудобных для

застройки территорий и в значительной степени от планировочного реше­ния как города в целом, так и отдельных его элементов.

К неудобным или непригодным для застройки относятся территории, на которых затруднено или невозможно строительство без проведения значительных по объему и сложности работ по инженерной подготовке и благоустройству. Это территории, подверженные затоплению, с развитой овражной системой, с высоким горизонтом грунтовых вод и пр. В этом случае увеличивается объем земляных работ. Так, в среднем объемы зем­ляных работ по преобразованию рельефа в городе в зависимости от мест­ных условий колеблются в пределах от 500 до 5000 м³/га /1/.

Рельеф изменяют путем его вертикальной планировки. Таким обра­зом, вертикальная планировка связана с земляными работами, т. е. пере­мещением грунта с участков выемки на участки насыпи. Земляные работы в комплексе строительства города занимают важное место, как по объему, так и по стоимости. При больших объемах земляных работ стоимость строительства значительно возрастает. Поэтому следует стремиться по возможности сокращать объемы земляных работ и наиболее рационально использовать существующий рельеф местности.

Отметки существующего рельефа, который отображается на топо­графических и геодезических планах и подосновах горизонталями, назы­вают черными отметками. Горизонтали - это проекции на горизонтальную плоскость линий пересечения существующей поверхности земли горизон­тальными плоскостями, расположенными по высоте на равных расстояни­ях одна от другой. Каждая горизонталь имеет абсолютную отметку, от­считанную от принятого нуля - для России: уровня Балтийского моря. Таким образом, каждая горизонталь соединяет точки с одинаковыми от­метками, и поэтому они не могут пересекаться. Разность отметок между двумя соседними горизонталями называется шагом горизонталей или вы­сот сечения рельефа, а расстояние между ними в плане - заложением. На участках с одним уклоном поверхности расстояния между горизонталями будут одинаковые, при увеличении уклона они будут уменьшаться, а при уменьшении - увеличиваться.

Принимаемый для изображения рельефа шаг горизонталей зависит от крутизны поверхности и принятого масштаба плана. При масштабах плана 1:5000, 1:10 000, 1:25 000 шаг горизонталей принимается равным 1, 2, 5 м, а при масштабах 1:2000,1:1000, 1:500 - 0,5 или 1 м.

Отметка любой точки, расположенной между горизонталями, опре­деляется методом интерполяции. Для этого через данную точку проводит­ся прямая линия, перпендикулярная к ближайшим горизонталям, по кото­рой измеряют расстояния между горизонталями и нижележащей горизон­талью и точкой.

Искомую отметку определяют по формуле

Н_х = Н_А + (Н_В - Н_А) L₁/L,

где Н_А — отметка нижележащей горизонтали; Н_В — отметка вышележа­щей горизонтали; L₁ — расстояние между рассматриваемой точкой и ни­жележащей горизонталью, м; L — расстояние между горизонталями, м.

Отметки преобразованного в результате планировки рельефа назы­ваются проектными или красными отметками, а горизонтали, проходя­щие через них, - проектными или красными горизонталями.

Работы по проектированию вертикальной планировки территории проводятся на всех стадиях разработки горизонтальной планировки: проек­тов генеральных планов, проектов детальной планировки и проектов за­стройки.

ЭТАПЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ

Этапы разработки вертикальной планировки заключаются в геодези­ческих и геологических изысканиях местности, составлении планов мест­ности, оценке рельефа, составлении схемы вертикальной планировки и разработки рабочих чертежей.

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

Особо важное значение имеют геодезические изыскания, дающие основной материал для проектирования - топографические планы, отобра­жающие рельеф территории и высотное расположение сооружений. Гид­рологические и гидрогеологические изыскания устанавливают горизонты воды в водоемах и их колебания, геологическое строение территории, ха­рактеристику грунтов, площадь распространения и глубину залегания под­земных вод и скальных пород, а также определяют участки, подверженные физико-геологическим процессам (овраги, оползни, карсты) и т.п.

Естественный рельеф представляет собой совокупность различных форм поверхности земли в их естественном состоянии. К элементам рель­ефа относятся водоразделы, тальвеги, холмы, плато, овраги и т. д. Основ­ные формы рельефа равнинный, пересеченный и горный. Равнинный рель­еф представляет собой достаточно ровные территории, пересеченный

рельеф характеризуется чередованием возвышенностей и низин, а горный -наличием гор различной высоты и крутизны.

Наиболее существенное значение имеет крутизна склонов, характери­зуемая уклоном, который определяется как отношение разности отметок склона в каких-либо точках (по кратчайшему расстоянию) к горизонтальной проекции линии, соединяющей эти точки. Уклон обычно выражается в про­центах, десятичных дробях или промилле (тысячные доли). Например, ук­лоны, равные 0,5 и 2 %, равны уклонам 0,005 и 0,02 и уклонам 5 и 20 96о.

Уклон поверхности земли участка территории определяется сле­дующим образом

где i - уклон поверхности рассматриваемого участка; h - разность отметок между двумя точками или превышение одной точки над другой, м; l - рас­стояние между точками, м.

Таким образом, уклон представляет собой тангенс угла наклона по­верхности к горизонтальной плоскости. Однако в натуре измеряется дейст­вительное расстояние между этими точками по поверхности, и тогда уклон выражается синусом этого угла. Замена при проектировании вертикальной планировки и определении уклонов синуса угла на его тангенс возможна благодаря тому, что угол наклона поверхности по трассам улиц и дорог мал (не превышает 4 °) и значения синусов и тангенсов таких углов практи­чески одинаковы. Это обстоятельство позволяет при расчете уклонов по­верхности пользоваться планами и геоподосновами, определяя расстояния между точками по их горизонтальному положению.

При оценке территории основное внимание уделяется существую­щему рельефу. Определяют наличие и расположение водоразделов и таль­вегов, основные направления стока поверхностных вод, участки террито­рий с различными уклонами, территории, требующие мероприятий по ин­женерной подготовке, и пр. В зависимости от этих и других факторов про­водится функциональное зонирование территории, и определяются основ­ные мероприятия, обеспечивающие использование территорий в необхо­димых целях.

Для использования в градостроительстве по степени сложности рельеф подразделяется на следующие типы: простой, относительно про­стой, относительно сложный и сложный. Характеристика рельефа по сте­пени сложности /I/ приведена ниже в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Типы рельефа по степени сложности

Тип рельефа по степени сложности	Характеристика рельефа территории
1. Простой	Равнинные нерасчлененные участки. Равномерный ук­лон по территории в любом направлении не менее 0,005
2. Относительно простой	Равнинные участки с незначительной волнистостью. Равномерный уклон по территории в любом направле­нии не менее 0,005
З.Относительно сложный	Участки с незначительной холмистостью, с отдельными буграми, котлованами, тальвегами и т. а, с относительной глубиной или высотой их не более 2 м на площади не бо­лее 50% территории. Средний уклон на территории в лю­бом направлении не менее 0,005
4. Сложный	Более 50 % территории занято участками с холмами, ов­рагами и прочее или участками с очень малыми уклона­ми при наличии бессточных понижений

Естественный рельеф оценивается для выявления его характера и степени ровности. Для этого на геоподоснове местность разделяется на участки по степени крутизны рельефа с различной градацией уклонов, на­пример: 0.. .1 %; 1.. .2 %; 2.. .3 % ит.д. Такой анализ рельефа устанавливает пригодность территории для градостроительных целей. В градостроитель­ной оценке и инженерном благоустройстве территории рельеф по крутизне поверхности подразделяется на шесть категорий, определяющих степень благоприятности их использования /1/ (табл. 1.2).

Большие требования к рельефу предъявляются при сооружении про­мышленных предприятий, которые в современных условиях занимают значительные территории. В промышленных зонах помимо крупных про­изводственных корпусов размещают железнодорожные пути и автомо­бильные проезды, различные инженерные сооружения, что требует доста­точно ровной поверхности с небольшими уклонами (обычно до 1,5...2 %).

Таблица 1.2

Таким образом, рельеф и вертикальная планировка оказывают пря­мое или косвенное влияние на решение многих градостроительных задач как в общей архитектурно-планировочной композиции города и его элемен­тов, так и в застройке его районов и микрорайонов, а также в размещении промышленных предприятий и других градостроительных элементов и зон.

ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ

Вертикальная планировка - это инженерное мероприятие по искусст­венному изменению, преобразованию и улучшению существующего рель­ефа местности для использования его в градостроительных целях, и она является обязательным и одним из важнейших мероприятий по инженер­ной подготовке и благоустройству городских территорий. Основная цель вертикальной планировки заключается в создании спланированных по­верхностей, удовлетворяющих требованиям застройки и инженерного бла­гоустройства территории. Вертикальная планировка территории призвана создать благоприятные условия для размещения зданий и сооружений, прокладки улиц, проездов, подземных инженерных коммуникаций и пр.

К основным задачам вертикальной планировки относятся:

- организация стока поверхностных вод (дождевых, ливневых и та­лых) с городских территорий;

- обеспечение допустимых уклонов городских улиц, площадей и пе­рекрестков для безопасного и удобного движения всех видов городского транспорта и пешеходов;

- создание благоприятных условий для размещения зданий и про­кладки подземных инженерных сетей;

- организация рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов (затопление территории, подтопление ее грунто­выми водами, оврагообразование и т.д.);

- придание рельефу наибольшей архитектурной выразительности;

- создание в необходимых случаях искусственного рельефа;

- решение задач при сооружении крупных и уникальных сооружений (спортивного центра, аэродрома и пр.).

Организацию поверхностного водоотвода осуществляют со всех го­родских территорий: жилых микрорайонов, общественных центров, участ­ков зеленых насаждений (парков, садов, скверов, бульваров), улиц и пр. Для этой цели используют водоотводные системы города (водостоки), ко­торые выводят поверхностный сток за городскую территорию.

Отметки планируемой поверхности назначают таким образом, чтобы максимально сохранить существующий рельеф, зеленые насаждения и поч­венный покров. Поэтому вертикальная планировка проводится главным об­разом на территориях, занятых городскими улицами, дорогами и площадя­ми, а также на участках, предназначенных для строительства зданий и со­оружений. В зависимости от категории улиц и дорог им придаются допус­тимые нормами продольные уклоны. Вертикальная планировка проектиру­ется с учетом благоприятного размещения типовых зданий и выявления ар­хитектурно-пространственной композиции зданий и сооружений.

На остальных территориях вертикальную планировку следует проек­тировать с учетом соображений поверхностного водоотвода. На бессточ­ных участках, с малым уклоном поверхности земли, устраиваются специ­альные водостоки. А на территориях с большими уклонами, где возможна эрозия почв, устраиваются защитные сооружения с организованной водо­отводной системой. Вертикальная планировка территории не должна при­водить к таким отрицательным явлениям, как возникновение оползневых и просадочных процессов, нарушение режима грунтовых вод и возникнове­ние заболоченных участков.

Планировочные отметки территории определяют, исходя из условия минимального объема земляных работ с учетом их нулевого баланса, т. е. равенства вытесняемых во время строительства грунтов и подсыпки. При этом следует учитывать очередность строительства и, при необходимости,

рассматривать объемы земляных работ не только в микрорайонах, но и жилых районах, и города в целом.

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

По степени преобразования существующего рельефа вертикальную планировку осуществляют с частичным изменением поверхности и с ко­ренным его изменением. Наиболее рационален первый способ, при кото­ром вертикальную планировку проектируют лишь на отдельных участках с максимальным, по возможности, сохранением существующего рельефа территории. Коренное преобразование рельефа предопределяется объек­тивными причинами, например затопление территорий, предназначенных для градостроительного использования, множеством мелких оврагов и т.п. Сплошная вертикальная планировка зачастую необходима при создании общегородских и районных общественных центров, при плотности за­стройки более 25 %, а также таких крупных плоскостных сооружений, как магистральные улицы и дороги, спортивные центры и аэродромы.

Проектирование вертикальной планировки наиболее целесообразно вести одновременно с разработкой планировочного решения и в комплексе с мероприятиями по организации стока поверхностных вод, защите терри­торий от затопления, подтопления ит.д.

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

- наименьший объем земляных работ при наибольшей эффек­тивности проектных решений;

- одинаковый объем выемок и насыпей (баланс земляных масс), ко­гда отпадает необходимость в вывозке фунта с планируемой территории или привозке его;

- всемерное сокращение дальности перемещения грунта (транспорт­ного объема) с участков выемок в насыпи.

МЕТОДЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ

Основными методами вертикальной планировки являются: схема вертикальной планировки, метод проектных профилей и метод проектных (красных) горизонталей.

Схему вертикальной планировки разрабатывают на материалах геодезической подосновы и генерального плана города, поселка или жило­го района.

На этой стадии проектирования вертикальной планировки опреде­ляются основные, наиболее целесообразные решения по общему высотно-­

му расположению всех элементов города, включая микрорайоны, по орга­низации поверхностного стока и по прокладке городских улиц и дорог, а также мероприятия по освоению и благоустройству территорий, подвер­женных физико-геологическим процессам. Масштаб схемы зависит от размеров территории и сложности рельефа и может быть 1:5000,12000; 1:1000.

Основные исходные материалы для разработки схемы вертикальной планировки - топографический план (геоподоснова), генеральный план (план улично-дорожной сети), материалы геологических, гидрогеологических и гидрологических изысканий, данные по существующим инженерным сетям, зданиям и сооружениям, зеленым насаждениям, отметки существующей за­стройки, инженерных сооружений. Геоподоснова, используемая для разра­ботки схемы вертикальной планировки, отображает рельеф в горизонталях сечением 0,5; 1 м.

При составлении схемы вертикальной планировки определяют про­ектные (красные) отметки в точках пересечения осей улиц на перекрестках и в местах изменения рельефа по трассе улиц и проектные продольные ук­лоны. Схемы вертикальной планировки следует разрабатывать одновре­менно с проработкой проекта планировки для выявления оптимального технико-экономического решения при сравнении различных вариантов.

Следует отметить, что, как правило, новые города имеют преимуще­ства для выбора наилучших схем вертикальной планировки по сравнению со сложившимися городами.

При разработке схемы вертикальной планировки определяют отмет­ки существующего рельефа (черные отметки) с топографического плана. Черные отметки определяют интерполяцией между горизонталями, ото­бражающими существующий рельеф. Расстояние между точками прини­мают по плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрестками проверяют соответствие продольного уклона улицы допустимым мини­мальному и максимальному уклонам и определяют проектный продольный уклон по формуле

i = (Н₂ – Н₁)/L,

где i - продольный уклон; H₂ и H₁ - высокая и низкая отметки перекрест­ков или точек перелома рельефа по трассе улицы; L - расстояние между этими точками, м.

Значение полученного уклона округляется до тысячных долей и по нему уточняются отметки в рассматриваемых точках. Допустимые про­дольные уклоны улиц и дорог в городах и наименьшие радиусы кривых в плане по /20/ приведены в табл. 1.3.

Уклоны территорий довольно часто не соответствуют допустимым условиям. В таких случаях допустимые продольные уклоны улиц создают

срезкой грунта на одних участках и подсыпкой на других. Разность между проектной отметкой и отметкой существующего рельефа определяет рабо­чую отметку: положительная отметка обозначает подсыпку грунта, а отри­цательная — срезку. Красные отметки назначаются таким образом, чтобы рабочие отметки по возможности не превышали 0,5 м.

Большие срезки и насыпи по улицам повлекут за собой значительные объемы земляных работ на прилегающих к ним городских территориях. При проектировании схемы вертикальной планировки необходимо учитывать высотное расположение территории микрорайонов и других элементов го­рода, чтобы обеспечить с этих территорий самотечный сток поверхностных вод в лотки улиц и закрытую водосточную систему. Определяя проектные отметки, следует учитывать высокие горизонты подземных вод, колебания горизонтов воды в водоемах и отметки существующих сооружений.

При разработке схемы вертикальной планировки необходимо избе­гать образования пониженных мест на перекрестках и по трассе улиц, т.е. бессточных участков, куда направлены уклоны по улицам и где соответст­венно будут собираться поверхностные воды. Такие понижения не следует по возможности проектировать и при организации удаления поверхностно­го стока закрытой водосточной системой города. Следовательно, верти­кальную планировку перекрестков проектируют таким образом, чтобы как минимум по одной улице продольный уклон имел направление от перекрестка.

На схеме вертикальной планировки на перекрестках, в местах пере­сечения осей проезжих частей улиц и в точках изменения уклона наносят существующие (черные) и проектные (красные) отметки, а также рабочие отметки со своим знаком; стрелкой показывают направление продольного уклона улицы от более высоких отметок к пониженным, над стрелкой от­мечают проектный продольный уклон, а под ней — расстояние между точ­ками, ограничивающими участок улицы с этим уклоном. Проектные про­дольные уклоны желательно не менять на участках улиц между перекрест­ками, или, во всяком случае, не изменять их на небольших по длине участ­ках. Следует помнить, что переломы продольного профиля (отрезки с раз­ным уклоном) сопрягаются вертикальными выпуклыми или вогнутыми кривыми, имеющими определенные наименьшие допустимые радиусы. Процесс проектирования схемы вертикальной планировки состоит из двух последовательных этапов. На первом, предварительном этапе, тщательно изучаются рельеф местности по геоподоснове и в натуре, а также материа­лы инженерных изысканий. Особое внимание уделяется участкам со слож-­

ным рельефом местности. Определяют территории с различным домини­рующим уклоном поверхности, выделяют участки, на которых недопусти­ма срезка фунта (возможность затопления, высокий горизонт подземных вод, трудность разработки фунта и т. п.), определяют места выпуска с го­родской территории стока поверхностных вод, устанавливают направле­ния, по которым не следует трассировать скоростные дороги, магистраль­ные улицы и железнодорожные пути.

Таким образом, на предварительном этапе разработки схемы верти­кальной планировки при проработке генерального плана выбирают опти­мальный его вариант и приступают ко второму - основному этапу, в кото­ром разрабатывается окончательная схема вертикальной планировки.

Вертикальная планировка методом профилей заключается в проек­тировании продольных и поперечных профилей отдельных объектов го­родской территории. Метод используется главным образом при проекти­ровании протяженных линейных сооружений, таких, как городские улицы, трамвайные и железнодорожные пути, коллекторы и подземные коммуни­кации, набережные и пр.

В некоторых случаях этот метод применяют и при проектировании вертикальной планировки территории, особенно в сложных природных усло­виях, когда используются откосы, подпорные стенки, лестничные сходы и т.д. Метод продольных и поперечных профилей позволяет определить вы­сотное расположение объектов по отношению к существующей поверхности.

Профили представляют собой разрезы существующей и проектируе­мой поверхности в каком-либо сечении, определяющие их взаимное рас­положение. В градостроительной практике метод профилей используют главным образом при разработке вертикальной планировки трасс улиц и дорог, а также инженерных коммуникаций. На плане улицы указывают оси продольных профилей, пикеты и расположение поперечных профилей, красные линии, границы тротуаров, проезжей части, озеленения и т. д.

Продольный профиль определяет высотное положение улицы, и его проектирование заключается в нанесении проектной линии и определении продольных уклонов. Продольные профили обычно проектируют по оси улицы, но могут составляться и по лоткам проезжей части. Исходным ма­териалом для проектирования продольных профилей служат схема или проект вертикальной планировки города или жилого района, устанавли­вающие отметки на перекрестках и в местах изменения рельефа. На основе этих отметок проектируют продольный профиль улицы. Незначительные коррективы исходных отметок возможны лишь в том случае, если они не на­рушают общих принципов вертикальной планировки города или его района.

На генплан улицы наносят ось проезжей части или другую линию, по которой будет строиться профиль. Затем, ось разбивают на пикеты по характерным точкам местности (центр перекрестка, место изменения ук-­

лона и т.п.) через 20...50 м. Продольный профиль проектируется в мас­штабе горизонтальных расстояний, соответствующем масштабу плана улицы, а именно 1:2000,1:1000 или 1:500, а вертикальные расстояния при­нимаются в 10 раз крупнее (1:200, 1:100,1:50 соответственно).

Отметки существующей поверхности для продольного профиля оп­ределяют методом интерполяции между горизонталями по линии данного профиля (черные отметки); линия, соединяющая эти отметки и отобра­жающая существующий рельеф, называется черной линией. Отметки точек проектируемого продольного профиля называются красными отметками, а линия, их соединяющая, — красной линией. На продольном профиле ниже черной линии и параллельно ей наносят почвенно-геологический разрез. На продольном профиле отмечаются рабочие отметки (со стороны красной линии: при насыпе — сверху, при срезке — снизу). Под профилем пишут уклоны и расстояния с данными уклонами, красные и черные отметки, рас­стояния между пикетами и номера пикетов.

Основное требование к проектированию продольного профиля -обеспечение плавности. Сопряжения двух смежных участков продольного профиля, имеющих противоположное направление уклонов, образуют пе­реломы, которые создают неудобства для движения автомобиля, особенно при значительных скоростях. Для смягчения продольного профиля улицы на переломах проектируют вертикальные кривые, обеспечивающие види­мость и плавность движения. Выпуклые вертикальные кривые рассчиты­вают таким образом, чтобы обеспечить видимость и необходимую длину участка торможения при опасности. Вогнутые вертикальные кривые рас­считывают из условия смягчения толчка и допустимой величины пере­грузки рессор автомобиля при проезде перелома профиля.

Поперечные профили по улицам составляют, как правило, в преде­лах красных линий. Следует различать планировочные или конструктив­ные поперечные профили, которые устанавливают элементы улиц, и рабо­чие профили, фиксирующие высотные отметки его переломных точек. На рабочих поперечных профилях наносят отметки существующей поверхно­сти и проектные отметки в характерных точках, поперечные уклоны и рас­стояния. Поперечные профили проектируют по разрезам перпендикулярно оси городской улицы или дороги по пикетам, соответствующим продоль­ному профилю, как правило, в масштабах: горизонтальном - 1:200 и верти­кальном - 1:100. Их вертикальную планировку следует проектировать в увязке с отметками продольного профиля.

В поперечном профиле улиц и дорог в целях обеспечения стока по­верхностных вод всем элементам (проезжей части, тротуарам, полосам зеленых насаждений) придается поперечный уклон, направленный к лоткам проезжих частей. Поперечный профиль улицы проектируют с учетом организации стока поверхностных вод с территорий микрорайонов и других участков на улицу, поэтому отметки по красной линии должны

участков на улицу, поэтому отметки по красной линии должны быть выше отметок лотков.

Поперечные профили проезжей части проектируют двускатными или односкатными, причем последние применяют при ширине проезжей части до 10,5 м и одностороннем движении транспорта. Двускатные профили, как правило, проектируют выпуклыми с расположением гребня по оси проезжей части. Тротуарам и полосам зеленых насаждений придается од­носкатный профиль с поперечным уклоном, направленным в сторону лот­ка. Поперечные уклоны на проезжих частях и тротуарах принимаются в пределах 0,015...0,025 при монолитных покрытиях и 0,020...0,030 при штучных покрытиях (брусчатых, мозаичных, булыжных).

При проектировании улицы или дороги с расположением их элемен­тов в разных уровнях или при их высотном положении выше или ниже прилегающей территории уровни разделяют с помощью искусственных откосов или подпорных стенок.

Поперечные профили служат для разбивки на месте работ элементов улицы и установления проектных отметок. Помимо этого их используют для определения объемов земляных работ (выемок и насыпей), а также общего баланса земляных масс.

Метод продольных профилей при проектировании инженерных коммуникаций позволяет избежать пересечений с другими инженерными коммуникациями на одном уровне, а также избежать ошибок в назначении глубин заложения коммуникаций.

Метод проектных горизонталей. На основе разработанной схемы вертикальной планировки, т.е. принципиального высотного решения тер­ритории города и определения проектных продольных уклонов по улицам, приступают к детальной проработке необходимого изменения сущест­вующего рельефа. Такую детальную разработку вертикальной планировки осуществляют методом проектных (красных) горизонталей, которые нано­сят на геоподоснову, совмещенную с генеральным планом, с показанными на ней улицами, зданиями, площадками и другими элементами. Таким об­разом, вертикальная планировка, разработанная в красных горизонталях, позволяет не только определить проектные отметки любой точки террито­рии, но и рабочие отметки, а, следовательно, участки срезки и подсыпки фунта.

Красные горизонтали в отличие от горизонталей существующего рельефа показывают проектируемый рельеф территории, т. е. поверхность, преобразованную в целях планировки, застройки и благоустройства. Исхо­дя из этого, красные горизонтали представляют собой проекции на гори­зонтальную плоскость линий пересечения проектируемой поверхности го­ризонтальными плоскостями. Красные горизонтали в зависимости от мас­-

штаба проектируются сечениями через 0,1; 0,2; 0,25 и 0,5 м, которые назы­ваются шагом горизонталей.

На основе схемы вертикальной планировки и генерального плана ме­тодом проектных горизонталей разрабатывают вертикальную планировку отдельных элементов и участков города: улиц, площадей, микрорайонов, парков и пр. Этот метод совмещает на одном чертеже план и профили и дает полное представление о сечениях проектируемого рельефа в любых направлениях и деталях его внешней формы. Поскольку проектные гори­зонтали, отметки характерных точек зданий и сооружений и план совме­щены, что в итоге составляет проект их расположения и привязки, появля­ется возможность комплексного решения горизонтального и вертикально­го проектов планировки и благоустройства. Метод проектных горизонта­лей выгодно отличается от метода профилей большей наглядностью. Он позволяет достаточно просто определить взаимное высотное положение улиц, площадей, зданий, сооружений и пр. Вертикальная планировка, раз­работанная для сложных условий рельефа методом проектных (красных) горизонталей, дает наглядное представление о проектируемое рельефе и расположении в плане и в высотном отношении проездов, пандусов, отко­сов, подпорных стенок, лестниц и т.д. Поэтому метод проектных горизон­талей получил широкое распространение при проектировании вертикаль­ной планировки как небольших участков, так и крупных по площади тер­ритории.

Расположение горизонталей существующего рельефа и проектных горизонталей относительно друг друга дает представление о характере из­менения рельефа в результате проведения вертикальной планировки. Ко­гда проектная горизонталь располагается ниже одноименной черной гори­зонтали в сторону падения уклона, требуется подсыпка территории, выше - срезка грунта. Начертание черных и красных горизонталей позволяет оп­ределить линию нулевые работ, т.е. границу участков срезки и подсыпки грунта, которая проходит через точки пересечения горизонталей, имеющих одинаковые отметки.

Основными величинами, определяющими расположение проектных горизонталей, являются: уклон, превышение одной горизонтали над дру­гой (шаг горизонталей) и расстояние между ними. При проектировании вертикальной планировки в красных горизонталях определяют расстояние между ними, которое будет одинаковым на участке территории с постоян­ным уклоном.

При проектировании вертикальной планировки методом красных го­ризонталей их отметки должны быть кратны принятому шагу горизонта­лей. Так, при шаге горизонталей 0,2 м проектные горизонтали будут иметь, например, отметки 100,00; 100,20; 100,40; 100,60; 100,80 и т.д. Исходные отметки для проектирования вертикальной планировки в основном выра­-

жаются числами, кратными принятому шагу горизонталей. При разработке проектов вертикальной планировки каких-либо территорий за исходные принимаются отметки по красным линиям, а при проектировании верти­кальной планировки улиц, площадей, стоянок и пр. исходными являются отметки пересечений осей улиц.

Поскольку исходные отметки, как правило, не кратны шагу горизонталей, то необходимо, в первую очередь, определить точку расположения ближайшей по значению проектной горизонтали. Расстояние от исходной точки до вершины ближайшей горизонтали определяют как частное от деления разности отметок исходной точки и проектной горизонтали на продольный уклон поверхности.

Разрабатывая проект вертикальной планировки территории в про­ектных горизонталях, следует иметь в виду, что для уменьшения объемов земляных работ красные горизонтали должны располагаться как можно ближе к черным, имеющим такую же отметку. Совпадение их показывает, что в данном месте не нужна ни подсыпка, ни срезка грунта.

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА УЛИЦ, ПЕРЕКРЕСТКОВ, ПЛОЩАДЕЙ, ПЕРЕСЕЧЕНИЙ

Улицы. Проектирование вертикальной планировки городской тер­ритории начинается, как правило, с проработки улиц. Как отмечалось, про­дольные уклоны улиц проектируют в зависимости от естественного рельефа и категории улиц и дорог. Нежелательны затяжные уклоны боль­шой крутизны, а также частая смена уклонов. Протяженность участка ули­цы или дороги с одним продольным уклоном рекомендуется принимать не менее 100... 150 м.

Участки проезжей части с различными продольными уклонами сопря­гаются в вертикальной плоскости криволинейными вставками (вертикаль­ными кривыми), которые устраивают при алгебраической разности уклонов более следующих величин: на скоростных дорогах - 5, магистральных ули­цах - 7, улицах районного значения - 10 и местного значения - 15 ‰.

При симметричном поперечном профиле улицы относительно оси каждая точка, равноудаленная в ту или иную сторону от нее, будет иметь определенную и одинаковую отметку, последующие точки будут иметь одинаковые отметки, но отличные от предыдущей. Таким образом, про­ектная горизонталь, проходящая по плоскости улицы, будет иметь сдвиги в характерных точках,

Величины сдвига проектной горизонтали от оси к лотку, скачок го­ризонтали за счет бортового камня и сдвиг ее к красной линии зависят от принятых поперечных и продольных уклонов улицы.

Расстояние между горизонталями l зависит от шага горизонталей h_ш и продольного уклона i и определяется как

l=h_ш/i.

Это расстояние между горизонталями будет одинаковым на всем участке улицы с постоянным продольным и поперечным уклонами как по оси, так и по лотку улицы. Таким образом, все линии проектных горизон­талей параллельны друг другу.

Поперечные уклоны проезжих частей и тротуаров зависят от типа покрытия и принимаются равными: 0,015.. .0,025 - для асфальтобетонных и цементно-бетонных покрытий, 0,020...0,030 - для брусчатых, мозаичных и булыжных мостовых, а на обочинах при открытой системе водоотвода (кюветах) — 0,040. На площадях и автомобильных стоянках поперечные уклоны принимают в пределах 0,015...0,020. В отдельных случаях (в част­ности на перекрестках) поперечные уклоны тротуаров могут увеличивать­ся до 0,039. На полосах зеленых насаждений улиц поперечные уклоны принимают не менее 0,005, что необходимо для стока поверхностных вод, а наибольших значений они могут достигать 0,050 и более, переходя в по­логие и крутые откосы в зависимости от рельефа, на котором располагает­ся улица.

Для построения проектных горизонталей на улице необходимо иметь исходные данные: план улицы со всеми ее элементами; поперечный про­филь улицы с указанием поперечных уклонов и высоты бортовых камней; отметки вертикальной планировки на перекрестках (в местах пересечения осей улиц) и отметки между ними для проложения проектных горизонта­лей по оси улицы. Таким образом, проводится градуирование прямой от исходных точек. Достаточно построить одну красную горизонталь по всей ширине улицы в красных линиях, другие горизонтали проводятся парал­лельно ей через точки, полученные при градуировании оси улицы.

Перекрестки улиц. Решение вертикальной планировки перекрест­ков зависит от категории улиц, планировочного решения и продольных уклонов сходящихся улиц. В значительной степени проектирование пере­крестков определяется рельефом и условиями обеспечения стока поверхно­стных вод. На перекрестках уклоны не должны превышать 0,030.

Наиболее сложны в проектировании вертикальной планировки пере­крестки, расположенные на косогоре и в низине, перекрестки улиц со зна­чительными продольными уклонами и пересечения магистральных улиц. Пересечения их с улицами местного значения проектируют с максималь­ным сохранением поперечного профиля магистральной улицы и подчине­нием ему улицы более низкой категории. Практически это осуществляется сопряжением поперечного профиля улиц местного значения с лотком ма­гистральной улицы.

Как отмечалось, решение вертикальной планировки перекрестков за­висит от естественного рельефа и может быть различной формы: четырех­скатной, трехскатной, односкатной, с поперечными лотками или без них.

При расположении перекрестка на водоразделе уклоны трех улиц направлены в стороны от перекрестка, а одной — к перекрестку, в лотках этой улицы устанавливают водоприемные колодцы с таким расчетом, что­бы вода, стекающая к перекрестку, не пересекала пешеходных переходов.

Достаточно часто встречается расположение перекрестка в тальвеге, поскольку для организации поверхностного водоотвода с городской терри­тории улицы трассируют по пониженным местам. С таких перекрестков обеспечивается сток воды лишь в одном направлении — в направлении уклона по тальвегу.

При расположении перекрестка на холме или бугре поверхностный водоотвод с него полностью обеспечен, поскольку уклоны по всем улицам направлены от перекрестка и необходимость установки водоприемных ко­лодцев на нем отсутствует.

Наиболее неудобно размещение перекрестка в замкнутой низине, ко­гда к нему поступает вода со всех улиц. Отвод поверхностных вод с такого перекрестка может быть обеспечен лишь закрытой водосточной системой с установкой водоприемных колодцев по лоткам всех улиц. При этом сере­дину перекрестка приподнимают, чтобы обеспечить сток к решеткам ко­лодцев.

В том случае, когда перекресток находится в седловине, уклон по двум улицам направлен к перекрестку, а по двум другим - от него. Верти­кальную планировку решают путем повышения середины перекрестка для отвода поступающего к нему стока по другим улицам.

Продольный и поперечный уклон площади не должны закрывать
перспективы и видимости противоположной стороны площади. На боль-
ших площадях продольные и поперечные уклоны принимаются наимень-
шими, в пределах обеспечения стока поверхностных вод. Продольные ук-
лоны на площадях не должны превышать 0,03, на площадях прямоуголь-
ной формы - 0,015.

Основные задачи вертикальной планировки пересечений в одном уровне — создание условий для безопасного и удобного движения транс­порта и пешеходов, организация стока поверхностных вод и создание бла­гоприятных условий для размещения застройки. Когда продольные уклоны существующей поверхности находятся в допустимых пределах (0,005.. .0,03), задача вертикальной планировки сводится к незначительному изменению рельефа и его сглаживанию. Если уклоны менее или более до­пустимых, то возникает необходимость изменения рельефа с целью обеспе­чить допустимые уклоны путем срезки и подсыпки участков территории.

Вертикальную планировку перекрестков и площадей проектируют в красных горизонталях. Причем, вначале проектные горизонтали разраба­тывают и наносят на план по примыкающим к развязке участкам улиц. За­тем проектируют горизонтали в пределах самой уличной развязки. В отли­чие от улиц поперечные уклоны в пределах пересечения довольно часто принимаются переменными для различных участков, т. е. расстояния меж­ду горизонталями на этих участках будут различными, с постепенным их увеличением или уменьшением. На проезжей части, вокруг центрального направляющего островка начертание проектных горизонталей нередко принимает веерообразный вид. Переменные поперечные уклоны на развяз­ке принимаются с тем, чтобы придать перекрестку или площади наилуч­шую в высотном отношении форму и обеспечить необходимые продоль­ные уклоны по лоткам проезжей части для быстрого и полного отвода по­верхностных вод.

На основании проекта вертикальной планировки развязки определя­ют проектные отметки и уклоны вдоль красных линии, с учетом которых ведутся планировка и застройка прилегающих территорий.

Городские улицы, перекрестки и площади должны иметь закрытую водосточную сеть с установкой в необходимых местах водоприемных ко­лодцев для сбора и удаления поверхностного стока. Однако и при наличии ливневой канализации вертикальную планировку развязок в одном уровне следует проектировать таким образом, чтобы предусмотреть возможность стока вод от развязки в направлении примыкающих улиц, избегая, по воз­можности, образования пониженных замкнутых участков.

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА ТЕРРИТОРИИ МИКРОРАЙОНА И ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Территории микрорайонов включают достаточно большое количест­во элементов, высотное расположение которых различно. К ним относятся внутримикрорайонные проезды, пешеходные пути, площадки под здания и т.д. Все они взаимосвязаны не только в планировочном решении, но и в высотном отношении.

Вертикальную планировку территории микрорайона осуществляют с учетом самотечного отвода поверхностных вод и минимального объема земляных работ при наиболее эффективном решении проектного рельефа. Наиболее благоприятные условия для вертикальной планировки создаются при свободной планировке микрорайонов, при которой рельеф изменяют лишь на участках расположения зданий, сооружений и проездов. В этом случае основная часть территории, главным образом занятой зелеными на­саждениями, остается без изменения рельефа либо с частичной его реорга­низацией. В зависимости от существующего рельефа вертикальная плани-­

ровка территории микрорайона может быть односкатной (с одной или не­сколькими плоскостями), двускатной или многоскатной.

Основными задачами вертикальной планировки микрорайона яв­ляются:

- организация стока поверхностных вод с территории микрорайона по внутримикрорайонным проездам в лотки улиц, примыкающих к нему с пониженной стороны;

- создание удобного и безопасного движения пешеходов и внутримикрорайонного транспорта;

- оптимальная привязка к рельефу зданий, сооружений и площадок различного назначения;

- рациональное размещение избыточного фунта (из котлованов под здания, проезды и от прокладки подземных инженерных сетей);

- выразительное архитектурно-планировочное решение.

Основа для проектирования вертикальной планировки микрорайонов -проектные решения вертикальной планировки пересечений, улиц и террито­рий, примыкающих к данному микрорайону. Все высотное решение микро­района должно быть увязано с прилегающими территориями и проектными отметками по красным линиям, причем вертикальная планировка территории микрорайона должна решаться, по возможности таким образом, чтобы его поверхность была расположена выше красных отметок лотков примыкающих улиц. Вертикальную планировку территорий микрорайонов разрабатывают методом проектных горизонталей.

Уклоны проектных плоскостей должны быть направлены к внешним сторонам микрорайона. Лишь в том случае, когда по территории проходит тальвег или овраг, уклоны могут быть направлены внутрь микрорайона, с обязательной прокладкой по ним внутримикрорайонного проезда для сбо­ра и удаления поверхностных вод или водосточного коллектора. Если тер­ритория частично или полностью расположена ниже прилегающих улиц, необходимо предусматривать внутримикрорайонную сеть водостоков или подсыпку фунта по всей территории микрорайона.

Внутримикрорайонные проезды проектируют с односкатным профи­лем проезжей части, с пешеходными тротуарами вдоль зданий или без них в зависимости от принятой ширины проезда. Для создания нормальных и безопасных условий движения пешеходов и внутримикрорайонного транс­порта значения продольных уклонов принимают в интервале от 0,08 до 0,004 (максимальный и минимальный соответственно). Поперечный уклон проектируют от 0,015 до 0,025. Лоток на проезде преимущественно распо­лагают с противоположной стороны от здания. При проектировании вер­тикальной планировки внутримикрорайонных проездов привязка их осу­ществляется к красным отметкам лотков улиц.

В практике встречаются случаи, когда уклон поверхности направлен от улицы внутрь микрорайона, т.е. отметка поверхности микрорайона ни­же отметок лотка улицы. При этом на проезде создают искусственный пе­релом или водораздел. На участке протяженностью 20...25 м проектирует­ся уклон 0,01... 0,02 в сторону лотка улицы, остальная часть проезда имеет уклон по рельефу. На внутримикрорайонных проездах устраивают разъ­ездные площадки, площадки для стоянки автомобилей и поворотные пло­щадки, которые проектируют, как правило, односкатными с поперечным уклоном до 0,025, направленным в сторону лотка проезда.

В местах примыканий микрорайонных проездов к улицам продоль­ные уклоны проездов не должны превышать 0,02...0,03 на расстоянии не менее 20 м в глубину микрорайона.

Отсчет привязки зданий ведется от проектных отметок красной ли­нии, оси или лотка проезда. Здание располагается на некотором расстоя­нии от улицы или проезда, которое должно быть не менее 5 м. Участкам территории от здания до проезда придают поперечный уклон 0,01.. .0,025 в сторону лотка. Бортовые камни, отделяющие проезжую часть от тротуара или зеленых насаждений, имеют высоту 15 см.

При привязке отметки угла здания к проектной отметке красной ли­нии используется формула

Z_y = Z_кл + L i_n,

где Z_кл - проектная отметка красной линии в сечении данного угла; i_n - по­перечный уклон; L - расстояние от красной линии до здания. При опреде­лении красной отметки угла, исходя из проектной отметки лотка проезда, она будет равна:

Z_y= Z_л + h_б.к + i_п ∙ (с + d),

где Z_л - проектная отметка лотка проезда; h_б.к - высота бортового камня; i_п - поперечный уклон; с - ширина тротуара; d - ширина зеленой полосы.

Определяя красные отметки отмостки в углах здания, необходимо учитывать и проверять их разницу или перепад, который не должен пре­вышать 1,2 м как по фасаду, так и по торцу. Продольные уклоны по фасаду и торцам здания принимают: минимальный - 0,005, максимальный - около 0,04. Отметка чистого пола первого этажа дома устанавливается как мини­мум на 0,5...0,8 м выше максимальной отметки в углах здания.

На территории микрорайона располагаются площадки различного назначения: спортивные, детские, отдыха, хозяйственные. Эти площадки иногда имеют значительные размеры. В зависимости от назначения пло­щадки проектируют или с одним уклоном по всей поверхности, или крышеобразного типа, т.е. уклоны направлены на две стороны от ее оси. Их можно устраивать с помощью насыпи или срезки грунта на всю площадку. В этом случае проектный уклон площадки должен быть направлен в сто­-

рону падения рельефа. Для уменьшения объемов земляных работ или созда­ния нулевого баланса земляных масс наиболее целесообразно размешать их в полувыемке и полунасыпи. С существующим рельефом площадки сопрягают с помощью откосов, которые, как правило, принимают с заложением 1:2.

Вертикальную планировку участков зеленых насаждений, занимаю­щих значительные площади в микрорайонах, проектируют локально, на бессточных местах для создания нормального поверхностного водоотвода и на участках примыкания зеленых насаждений к проездам, зданиям и со­оружениям.

Основными задачами вертикальной планировки территорий зеленых насаждений являются: обеспечение отвода излишних поверхностных вод; создание удобного движения по аллеям и дорожкам; сохранение почвенно­го покрова; создание нормальных условий произрастания зеленых насаж­дений; исключение условий для эрозии почв. Уклоны на территориях зе­леных насаждений принимают не менее 0,005.

Важное условие, влияющее на решение вертикальной планировки, -наличие ценной существующей древесно-кустарниковой растительности. Такие участки не должны затрагиваться вертикальной планировкой, их ос­тавляют в естественном состоянии.

Пешеходные аллеи и дорожки проектируют с уклоном от 0,004 до 0,08. При уклонах, превышающих максимально допустимый, необходимо делать устройство лестничных сходов с высотой ступеней от 10 до 15 см, ширину ступеней принимают различной в зависимости от назначения схо­да, но не менее 38 см.

Дороги, проходящие по территориям зеленых насаждений и исполь­зуемые для движения транспорта, проектируют как внутримикрорайонные проезды. Поперечный профиль дорог и аллей может быть односкатным и двускатным в зависимости от ширины. Поперечные уклоны принимаются около 0,02.

При различных продольных уклонах улиц и территорий зеленых на­саждении они сопрягаются с помощью озелененных откосов и подпорных стенок. Заложение откосов имеет, как правило, 1:2. При значительных ук­лонах поверхности территории садов, скверов, бульваров устраивают тер­расы, которые создают допустимые уклоны. Когда участки зеленых наса­ждений располагаются выше улиц, и при террасировании территории связь между террасами и улицами осуществляется посредством лестниц.

При проектировании парков основное внимание уделяют архитек­турно-планировочному решению. Вертикальная планировка призвана обеспечить формирование живописных участков с созданием в некоторых случаях искусственного рельефа. Вертикальная планировка парков осуще­ствляется главным образом по дорожкам и площадям, на которых возводят здания и сооружения.

На участках зеленых насаждений вертикальную пла­нировку разрабатывают локально, в отдельных местах. При больших укло­нах территория парка решается отдельными террасами, связанными панду­сами и лестничными сходами.

Контрольные вопросы

1. Цель и основные задачи вертикальной планировки.

2. Естественный рельеф и способы его оценки.

3. Организация стока поверхностных вод в населенном пункте.

4. Методы вертикальной планировки.

5. Вертикальная планировка отдельных элементов населенного пункта.

6. Решение проектных задач средствами вертикальной планировки.

2. ВОДОСНАБЖЕНИЕ