Инженерная подготовка территорий поселений

Назначение вертикальной планировки

Вертикальная планировка является одним из основных элементов инженерной подготовки территорий населенных мест и представляет собой процесс искусственного изменения естественного рельефа для приспособления его к требованиям градостроительства.

Задача вертикальной планировки заключается в придании проектируемой поверхности уклонов, обеспечивающих: отвод дождевых и талых вод по открытым лоткам в водосточную сеть и далее в естественные водоемы; благоприятные и безопасные условия движения транспорта и пешеходов; подготовку осваиваемой территории для застройки, прокладки подземных сетей и благоустройства; организацию рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов на местности (затопление территории, подтопление ее грунтовыми водами, оврагообразование и т.д.); придание рельефу наибольшей архитектурно-композиционной выразительности.

Важным условием проектирования вертикальной планировки является достижение наименьшего объема земляных работ и возможного баланса перемещаемых масс грунта, т.е. равенство объемов насыпей и выемок, с тем, чтобы сократить транспортные расходы на доставку или вывоз грунта.

При разработке проектов вертикальной планировки надо стремиться к максимально возможному сохранению сложившегося природного рельефа местности, существующих зеленых насаждений и растительного почвенного покрова. В связи с этим вертикальная планировка должна предусматриваться, как правило, на земельных участках, занятых зданиями, сооружениями, улицами, дорогами и площадями. Сплошную вертикальную планировку допускается применять на территориях общественных центров при плотности застройки более 25%, а также при большой насыщенности их дорогами и инженерными сетями.

Естественно сложившийся растительный слой земли является золотым фондом для дальнейшего его использования при озеленении территории. Поэтому СНиПы обязывают в проектах вертикальной планировки территорий предусматривать места снятия и временного складирования плодородного слоя почвы и меры по защите его от загрязнения при производстве строительных работ для последующего его использования при благоустройстве территории.

В сложных условиях подготовки территории может возникнуть необходимость коренного изменения существующего рельефа путем сплошной подсыпки участков, подверженных затоплению паводковыми водами, засыпки оврагов или срезки возвышенностей, препятствующих Размещению застройки, улиц, проездов и т.д. При этом необходимо предусматривать такое размещение земляных масс, которое не могло бы вызвать оползневых и просадочных явлений, нарушение поверхностного стока, режима грунтовых вод и заболачивания территорий. Указанные обстоятельства приобретают особое значение при засыпке оврагов и избыточном увлажнении территорий.

Разработке проектных решений вертикальной планировки предшествует тщательное изучение рельефа местности и других перечисленных ранее природных факторов. Работы по вертикальной планировке желательно осуществлять до строительства зданий и сооружений.

Изучение рельефа, его использование и изменение

При разработке генеральных планов населенных мест, проектов детальной планировки и застройки их территорий важное значение приобретает характер рельефа местности. Недоучет или неправильное использование особенностей рельефа приводит к усложнению проектных решений, удорожанию строительных работ и созданию в ряде случаев неблагоприятных условий для размещения зданий и сооружений, организации движения транспорта и пешеходов, санитарно-гигиенических условий проживания и благоустройства. Рельеф местности часто определяет внешний облик города и условия его территориального развития.

По принятой планировочной практикой терминологии рельеф местности расположения города (населенного пункта) подразделяют на следующие виды:

1) равнинный - слабовыраженная пологая поверхность земли без холмов и оврагов (например, Санкт-Петербург);
2) средний - с холмами, небольшими долинами и котлованами (например, г. Москва);
3) сложный - с резко выраженными крутыми скатами и холмами (например, г. Киев).

Рельеф местности определяют геодезической съемкой и изображают на плане в горизонталях, представляющих собой условные линии проекции пересечения поверхности горизонтальными плоскостями, расположенными по высоте на равных расстояниях одна от другой. Так как каждая горизонталь в отдельности - это линия, соединяющая между собой точки с одинаковыми отметками, разные по высоте горизонтали не могут пересекаться между собой в плане.

На горизонталях надписывают их высотные - абсолютные отметки, отсчитываемые от абсолютного нуля (Балтийского моря). При отсутствии таких данных поверхность нивелируют от условно принятого уровня и отметки называют относительными. Разность между соседними по высоте горизонталями называют высотой сечения рельефа, или шагом горизонталей, а расстояние между ними в плане - заложением. На поверхности с одинаковым углом падения рельефа местности расстояния между горизонталями будут равными. При пологом рельефе расстояния между горизонталями будут большими, а по мере повышения крутизны ската они уменьшаются.

В зависимости от стадийности проектирования и соответственного увеличения масштаба плана изменяется детальность изображения рельефа. При разработке детальных проектов планировки и застройки городов целесообразнее пользоваться топографическими планами с масштабом 1:2000 и шагом горизонталей 0,5 или 1 м и др. (М 1:500) (рис.1).

На рис.1 представлен план местности, отображающий в горизонталях различные условия рельефа. Из плана видно, что отметки горизонталей заложены с падением по высоте, или шагом, 1 м. Стрелками показаны направления уклонов поверхности, наибольшие из которых определяют по кратчайшему расстоянию между горизонталями (по нормали к ним). Следовательно, условия рельефа местности характеризуются главным образом уклонами и их направлениями.

Рис.1. План местности, отображающий условия рельефа

В - вершина; С - седловина; П - пик; Б - бергштрих, указывающий направление склона; Р - равнинный участок; К - участок выработки (котлован); Т- тальвег; Л - лощина; Г - гребень (стрелки показывают направление поверхностного стока)

Уклон - это их отношение разности высот между двумя отдельно взятыми точками к расстоянию между ними (рис.2).

Рис.2. Уклон Уклон выражают десятичными дробями в процентах и в промиле (%о) (тысячные доли). Например: i = 0,01 соответствует i = 1% или i = 10%о. Чаще всего на практике - %о.

В природе редко встречаются безуклонные поверхности земли, за исключением заболоченных территорий. На рис.1 план рельефа местности характеризуется наличием лощин, холмов, оврагов, равнинных участков.

Наивысшие линии хребтов являются водораздельными, а по наиболее низким участкам оврагов и лощин, называемых тальвегами, концентрируется сток поверхностных вод. Хребты, или водоразделы, характеризуются на плане выпуклостью следующих одна за другой горизонталей (в направлении уклона), а лощины, или тальвеги, - их вогнутостью. Характер водоразделов и тальвегов определяется разностью наиболее высоких и низких отметок, частотой горизонталей на отдельных участках и степенью их выпуклости или вогнутости, характеризующими продольный уклон и крутизну откосов и склонов. Учащение горизонталей, т.е. уменьшение расстояний между ними в плане, указывает на повышение уклонов на этих участках, а разряжение горизонталей - на их уменьшение. Для облегчения изучения рельефа на горизонталях по перпендикуляру на них наносят бергштрихи - небольшие черточки, указывающие направление уклона в сторону понижения рельефа.

Категории неблагоприятных и особо неблагоприятных условий рельефа требуют проведения специальных мероприятий по вертикальной планировке с существенным изменением рельефа, устройством подпорных стенок, откосов, лестниц и т.д.

Рельеф территории в значительной степени предопределяет планировочную композицию уличной сети, а следовательно, и плана города. Для прокладки сети улиц наиболее благоприятен рельеф с уклонами 5-60%о, для магистральных улиц - 5-80%о, для жилых улиц и проездов - в зависимости от их классификации.

В условиях сложного рельефа трассирование улиц и дорог может проектироваться по трем схемам.

По наибольшему уклону - поперек горизонталей, что иногда необходимо для создания кратчайших расстояний между отдельными пунктами населенного места. По такой схеме продольные уклоны становятся наибольшими и могут быть применены только на жилых улицах и местных проездах небольшой протяженности. При этом уклон не должен превышать 80%о, а в горных условиях -100%о.

По наименьшему уклону - вдоль горизонталей. Такая схема наиболее приемлема для магистральных улиц и дорог с насыщенным движением транспорта. При этом требуется производство земляных работ по выравниванию поперечного профиля с тем, чтобы здания, закладываемые по противоположным сторонам улицы, не располагались на разной высоте. Иногда возникает необходимость устройства подпорных стенок или откосов.

По диагонали к горизонтали, т.е. комбинация первой и второй схем. В этом случае за счет увеличения расстояния между перепадом отметок рельефа обеспечивается создание необходимого уклона.

При значительных уклонах местности (в горных условиях) приходится застройку размещать по террасам, а дорожно-уличную сеть трассировать по серпантинам (рис.3). Вертикальная планировка оказывает заметное влияние на благоустройство территории, при этом одним из важнейших мероприятий является обеспечение стока поверхностных вод и удобство прокладки водосточных и канализационных трубопроводов.

Следует иметь в виду, что закрытая (подземная) сеть водостоков и фекальной канализации относится к категории безнапорных, самотечных сооружений, требующих соответствующих уклонов для нормальной работы. Недоучет этих обязательств приводит к необходимости устройства дополнительных сложных и дорогостоящих искусственных сооружений (дюкеров, акведуков, станций перекачки). Так как подземные трубопроводы в населенных местах обычно прокладывают вдоль улиц и дорог, проектирование вертикальной планировки дорожно-уличной сети должно наряду с транспортными требованиями обеспечивать необходимые условия для их комплексного сооружения.

Условия обеспечения поверхностного стока вод предопределяют необходимость создания минимального продольного уклона улиц 5%о и в исключительных случаях при монолитном дорожном покрытии (асфальтобетонном, цементобетонном) - не менее 4%о. Максимальный продольный уклон устанавливают с учетом категорий улиц и дорог, с тем, чтобы обеспечивались удобство и безопасность движения по ним транспорта с расчетными скоростями.

Рис.3. Участок серпантинной дороги

L - воздушная линия; L¹-L⁴ - участки развитой трассы дороги; О - вершина угла поворота; К - основная кривая на участке серпантина; K - обратные кривые; r-радиус кривой; C - вставки между кривыми

Как правило, разработке вертикальной планировки территории городов, отдельных районов и участков предшествует вертикальная планировка сети улиц и дорог, при которой устанавливают проектные (красные) отметки на линиях, ограничивающих с двух сторон в плане площадь, занимаемую улицей или дорогой, именуемые "красными линиями". Вертикальную планировку прилегающей "к красным линиям" территории для ее застройки и благоустройства разрабатывают с обязательной привязкой к проектным (красным) отметкам, являющимся руководящими.

Стадии и методы проектирования

Проекты вертикальной планировки разрабатывают в соответствии с архитектурно-планировочным заданием, которое составляет архитектурно-планировочное управление или отдел главного архитектора города.

В зависимости от стадийности проектирования разработка вертикальной планировки производится тремя методами:

1) методом проектных ("красных") отметок;
2) методом продольных и поперечных профилей;
3) методом проектных (красных) горизонталей.

Метод проектных ("красных") отметок применяют при разработке схемы вертикальной планировки, являющейся первым этапом высотного решения территории населенного места или отдельного его района. Сущность его заключается в том, что на схеме генплана, выполненного на геодезической подоснове, отображающей существующий рельеф территории в отметках или горизонталях, в характерных точках наносят проектные ("красные") отметки.

Проектные отметки и намечаемые уклоны на участках между ними характеризуют планируемый рельеф и определяют организацию поверхностного стока дождевых и талых вод.

В схеме вертикальной планировки проектные отметки наносят по осям улиц и дорог в точках их взаимных пересечений, а также в местах намечаемых переломов (изменений уклонов) продольных профилей. Определяют проектные отметки на пересечениях улиц и дорог, у искусственных сооружений, в местах намечаемых значительных подсыпок или срезок и в других характерных точках. Разность между проектными и существующими отметками называют рабочими отметками (+ или -), которые характеризуют размер подсыпок или срезок, а также высотное положение поверхности проектируемых искусственных сооружений. На участках между точками задаваемых проектных отметок поверхностям в профиле придают прямолинейные очертания. При этом средние проектные уклоны поверхностей определяют отношением разности проектных отметок граничных точек рассматриваемых участков к расстоянию между этими точками.

Рис.4. Схема определения промежуточных отметок между горизонталями (метод интерполяции)

Метод проектных (красных) отметок применяют на первых стадиях градостроительного проектирования - при разработке технико-экономического обоснования и генерального плана.

Метод продольных и поперечных профилей применяют в основном при проектировании линейных сооружений автомобильных и железных дорог, трамвайных путей, подземных инженерных коммуникаций и т.д. Система проектных профилей (чаще продольных) дает достаточно полное представление о намечаемых проектных решениях и возможность точного осуществления их в натуре.

Профили представляют собой условные разрезы существующей и проектируемой поверхностей в рассматриваемых сечениях. Условность состоит в следующем:

а) предусматривается, что между точками с известными отметками рельеф выражается прямолинейными участками;
б) для более наглядного изображения рельефа масштабы разрезов искажаются. Для продольных профилей обычно искажение принимают 1:10, т.е. вертикальный масштаб в 10 раз крупнее горизонтального; для поперечных профилей улиц и дорог соотношение масштабов 1:2.

Метод проектных ("красных") горизонталей выгодно отличается от метода профилей большей наглядностью, ясностью сочетания проектируемого рельефа с размещением сооружений, возможностью охвата всей проектируемой территории. Благодаря этому метод проектных горизонталей получил преимущественное распространение при разработке проектов вертикальной планировки площадей, микрорайонов, зеленых массивов. Сущность этого метода заключается в том, что на план с геодезической подосновой наносят горизонтали, отображающие проектируемый рельеф местности. На рис.5 приведены сопоставляемые примеры проектирования вертикальной планировки перечисленными выше методами.

Рис.5. Фрагменты проектов вертикальной планировки, выполненные различными методами

а - проектных ("красных") отметок; б - профилей, в - проектных ("красных") горизонталей. Стрелкой показано направление уклона; над стрелкой - уклон, %о, под ней - расстояние между отметками, м. Существующая поверхность на профиле и в горизонталях показана тонкой линией, а проектируемая - толстой

Основой для вертикальной планировки территории проектируемых объектов является генеральная схема вертикальной планировки населенных мест или отдельных районов, составляемая при разработке генеральных планов. При проектировании этих схем решают вопросы высотной ориентации территории, а также корректируют трассы улиц и дорог по условиям рельефа с учетом обеспечения поверхностного водоотвода, удобства и безопасности движения, экономичных условий канализования территории и минимальных объемов земляных работ, связанных с перепланировкой рельефа

Вертикальная планировка территорий населенных мест и их районов

На основе генерального проекта планировки населенного места в целом (генплан), разработанного на геодезической подоснове (М 1:5000), для определения наиболее целесообразного и экономически оправданного решения приспособления рельефа к условиям застройки составляют схему вертикальной планировки. В зависимости от размеров проектируемой территории (города, района) и сложности рельефа масштабы и степень их подробности могут быть различными. Основой для их решения служат планы дорожно-уличной сети.

Схемой вертикальной планировки должны быть определены изменения рельефа территории, условия организации поверхностного стока и канализования. Для этого устанавливают места сброса ливневых и фекальных вод и намечают сеть основных водоотводящих коллекторов. Исходя из преимущественного расположения водоприемных сооружений и водоотводящих сетей ливневой и фекальной канализации вдоль улиц последние обычно трассируют по пониженным местам по отношению к прилегающей территории, чем обеспечивается сток поверхностных вод с прилегающей территории и удобство канализования отдельных их участков.

В зависимости от рельефа местности планируемым территориям придают односкатную, двухскатную или четырехскатную поверхность (рис.6). Лучшими являются двух и четырехскатные поверхности, так как они обеспечивают быстрый сток поверхностных вод в направлении проходящих по улицам водостоков и способствуют сокращению сети водостоков на внутриквартальных территориях.

Наименее удобны участки территории с замкнутым контуром, т.е. с пониженным расположением их по отношению к прилегающим улицам. На таких территориях необходимо устраивать развитую водосточную сеть с размещением во всех пониженных местах водоприемных колодцев. Однако это не устраняет возможности подтопления территории, особенно в период сильных ливней, а также в случае засорения ливневой канализации. Поэтому дорожно-уличную сеть, а также прилегающие территории следует планировать по возможности таким образом, чтобы обеспечивался поверхностный сток в направлении прокладываемых вдоль улиц водосточных сетей.

Рис.6. Схемы организации поверхностного стока на микрорайонных территориях

а, б - с односкатной поверхностью; в - с двухскатной поверхностью; г - с четырехскатной поверхностью; д - на пониженном участке

Как уже было отмечено, при проектировании вертикальной планировки следует стремиться к достижению нулевого баланса земляных работ, т.е. к равенству объемов насыпей и выемок на соседних участках планируемых территорий. Иногда необходимость подсыпки территорий может вызываться наличием пониженных участков местности с затрудненным водоотводом, заболоченных участков, затапливаемых территорий и т.д., однако большие объемы земляных работ связаны со значительными затратами изменением природных условий, а в отдельных случаях с необходимостью переустройства существующих наземных или подземных сооружений. Поэтому намечаемые работы по подъему уровня поверхности территорий следует сопоставлять с другими возможными инженерными решениями: понижением уровня грунтовых вод, устройством на планируемых территориях сети водостоков, водозащитных сооружений (от затопления) и т.п.

При проектируемой срезке грунта следует учитывать наличие участков с высоким уровнем грунтовых вод, трудноразрабатываемыми скальными породами, возможность повреждений или необходимость переустройства подземных сооружений и дорожных покрытий. Иногда изменение рельефа может быть связано с осуществлением своеобразного архитектурно-композиционного замысла.

Условия изменения рельефа характеризуются объемом подсыпок и срезок на отдельных участках поверхности. Подсыпки или срезки определяются рабочими отметками, представляющими собой разность проектируемых и существующих отметок в отдельных точках (рис.7).

Указанные на схемах вертикальной планировки стрелки вдоль осей улиц и дорог характеризуют направления продольных уклонов на участках между опорными точками. Цифры над стрелками показывают проектные продольные уклоны улиц и дорог (%о - промилле), а под стрелками - расстояния между соседними опорными точками (в м). Нижние цифры у опорных точек показывают существующие отметки поверхности в этих точках, верхние - проектные отметки и средние - рабочие отметки. Положительные рабочие отметки (+) характеризуют намечаемый объем подсыпок, а отрицательные - (-) срезок.

Проектные уклоны определяют по формуле

i = (H₁ - H₂) / l

Н₁ и Н₂, - проектные отметки в рассматриваемых точках; l - расстояние между ними.

Рис.7. Фрагмент схемы вертикальной планировки участка городской территории

Значение i обычно округляют до тысячных долей с соответствующим корректированием отметок рассматриваемых точек.

Городские улицы и дороги

Продольные и поперечные уклоны улиц, дорог и отдельных их элементов должны быть в пределах значений, допускаемых СНиПами. Допустимые продольные уклоны зависят от расчетных скоростей движения. Их устанавливают в соответствии с категориями проектируемых улиц или дорог (табл.2).

Таблица1

Значения предельно допустимых уклонов

Категория улиц и дорог	Расчетные скорости движения, км/ч	Наиболее допустимые продольные уклоны, %о
Скоростные дороги	120	40
Магистральные улицы и дороги общегородского значения
непрерывного движения	100	50
регулируемого движения	80	50
районного значения	80	60
дороги грузового движения	80	40
Улицы и дороги местного значения
жилые улицы	60	80
дороги промышленных и складских районов	60	60
Пешеходные улицы и дороги	-	40
Проезды	30	80

В местах взаимных пересечений улиц и дорог в одном уровне рекомендуется, чтобы продольные их уклоны не превышали 20-30%о. Для мостов уклон 30%о является предельно допустимым. Места пересечения с железными' дорогами участка автомобильных дорог следует устраивать безуклонными на протяжении не менее 10 м в каждую сторону от железнодорожных путей (а при переездах в выемках - не менее 20 м).

Участки проезжих частей улиц и дорог с различными продольными уклонами сопрягают между собой с помощью криволинейных вставок. Радиусы вертикальных кривых устанавливают с учетом обеспечения плавности движения и его безопасности (табл.3).

Таблица2

Наименьшие радиусы вертикальных кривых, м

Категория улиц и дорог	выпуклые	вогнутые
Скоростные дороги	10000	2000
Магистральные улицы и дороги	6000	1500
общегородского значения
районного значения	4000	1000
дороги грузового движения	6000	1500
Улицы местного значения	2000	500

Радиусы выпуклых кривых принимают больше вогнутых с учетом обеспечения видимости дороги, а также впереди идущих автомобилей на расстояниях, необходимы по условиям безопасности движения на расчетных скоростях.

Поперечные уклоны поверхностей проезжих частей и дорог устанавливают в зависимости от типов дорожных покрытий и принимают в среднем для асфальтированных и цементобетонных покрытий из плит 20%о для мостовых, а также покрытий из щебня и гравия, обработанных вяжущими материалами, - 25%о; для щебеночных и гравийных покрытий - 30%о.

Продольные профили проектируют в основном по осям проезжих частей улиц и дорог (рис.8).

Рис.8. Продольный профиль городской улицы (дороги), совмещенный с геологическим разрезом

Наиболее часто при детальной планировке применяют для продольных профилей М 1:1000 и для вертикальных - М 1:100. Для удобства учета гидрогеологических условий и сокращения числа чертежей продольные профили улиц и дорог обычно совмещают с геологическими профилями (разрезами). При построении проектного продольного профиля (нанесении проектной линии) руководствуются следующими условиями:

1. Обусловленные нормами продольные уклоны следует создавать при минимально возможном объеме земляных работ по всей ширине улицы в пределах "красных линий". Для этого, проектируя продольный профиль по оси улицы (дороги), следует одновременно учитывать, какое влияние окажут продольные уклоны на объем земляных работ по созданию проектируемого поперечного профиля улицы.

Рис.9. Примеры поперечных профилей улиц в условиях различного рельефа

а - на равнинном участке; б, в - на косогорных участках, Н^p - руководящая отметка

Переломные отметки продольного профиля устанавливают с таким расчетом, чтобы при сохранении типовым элементов поперечного профиля и их нормативных поперечных уклонов по возможности сохранить существующие отметки поверхности земли вдоль "красных линий", что исключает необходимость перепланировки рельефа прилегающих территорий (рис.8, 9). При ограниченных поперечных уклонах местности указанное условия может достигаться за счет изменения поперечных уклонов газонов (уменьшения их с подуклонной стороны и увеличения с нагорной). При значительных поперечным уклонах (улицы на косогорах) часто возникает необходимость проектирования отдельных элементов улиц на разных уровнях с сопряжением террасовых участков при помощи откосов или подпорных стенок.

2. При местных неровностях рельефа продольные профили улиц и дорог надо проектировать методом секущих линий со срезкой отдельных выступающих участков и засыпкой срезанным грунтом пониженных мест (микропланирование рельефа).

3. При необходимости изменения продольных уклонов улиц и дорог проектные линии продольных профилей также следует наносить в виде секущих линий по отношению к существующей поверхности предусматривая наименьшие подсыпки и срезки грунта и возможное равенство объемов насыпей и выемок на соседних участках.

4. Число переломных точек продольного профиля следует ограничивать, стремясь к увеличению расстояния между ними, особенно на улицах и дорогах предназначенных для движения автомобилей с повышенными скоростями.

5. Наиболее пониженные места улиц следует располагать, как правило, на участках пересечений с другими улицами, в направлении которых может быть осуществлен отвод поверхностных вод, или же в иных местах возможного водосброса. Если такого решения достичь невозможно, необходимо оборудовать улицы подземной ливневой канализацией на всем их протяжении с размещением во всех пониженных местах водоприемных колодцев для обеспечения отвода поверхностных вод.

6. При реконструкции существующих улиц и дорог необходимо сохранять по возможности капитальные сооружения, дорожные покрытия и другие элементы улиц. Если дорожные покрытия находятся в хорошем состоянии, то рабочие отметки на отдельных участках могут быть нулевыми или с незначительным возвышением проектных линий. В этом случае профиль исправляют за счет наращивания покрытий путем укладки по их поверхности слоя асфальтобетона.

7. Конечные точки проектируемых продольных профилей должны иметь нулевые рабочие отметки, т.е. проектная линия должна сопрягаться с отметками существующей поверхности. Вследствие этого в ряде случаев границы проектных профилей необходимо выводить за пределы проектируемых участков на достаточное расстояние, требуемое для сопряжения с существующей поверхностью.

Положение проектной линии продольного профиля характеризуется проектными отметками, уклонами и длинной участков между точками перелома продольного профиля. В точках изменения уклонов возникают углы, образующие выпуклые и вогнутые переломы продольного профиля. Выпуклые переломы профиля ухудшают видимость дороги и вызывают удары автомобиля при переезде его через гребень. На вогнутых переломах под действием Центробежной силы возникают толчок и перегрузка рессор. Для обеспечения плавности движения транспорта и видимости поверхности проезжей части на достаточном Расстоянии в местах переломов продольного профиля прямолинейные в профиле участки должны сопрягаться кривыми радиальными вставками (выпуклыми и вогнутыми вертикальными кривыми).

Радиус вертикальных кривых зависит от расчетной скорости движения. Чем больше принятая скорость движения, тем большим должен быть радиус вертикальных кривых (см. табл.3).

Поперечные профили улиц и дорог проектируют в соответствии с установленными элементами, входящими в и: состав, в том числе с проезжей частью, центральной раз делительной полосой, полосами озеленения (газоны), тротуарами, велодорожками, а также обочинами и кюветами для дорог с открытой системой водопровода. Поперечный профиль, отражающий все его составные элементы, называют типовым конструктивным, а профили, устанавливающие высотные отметки всех его переломных точек, рабочими профилями.

Тротуарам и газонам придают односкатную поверхность с поперечным уклоном в сторону проезжей части. Проезжим частям придают односкатную или двухскатную поверхность, при этом односкатную поверхность придают проезжим частям с односторонним движением шириной до 10,5 м. Проезжим частям с двухсторонним движением придают двухскатный профиль, а при значительной ширине - полигональный. Пешеходные дорожки обычно имеют параболические очертания.

Проектирование методом проектных (красных) горизонталей дает наглядное представление о проектируемом рельефе и возможность точного осуществления проекта в натуре, особенно на территориях с малыми уклонами и сложным рельефом.

В направлении результирующего уклона i происходит сток поверхностных вод (перпендикулярно к горизонталям). Все горизонтали на протяжении участков улиц или дорог с одинаковыми продольными и поперечными уклонами параллельны друг другу. С изменением продольных или поперечных уклонов изменяются и углы отклонения горизонталей от направления оси дороги. Поскольку тротуары и газоны обычно возвышаются над проезжей частью улиц, то горизонтали на них смещаются по отношению к одноименным горизонталям на проезжей части. В большинстве случаев они имеют и другое направление, так как поверхностям проезжей части и тротуара придают встречные поперечные уклоны - в сторону лотков. Пример вертикальной планировки участка улицы, выполненной методом проектных горизонталей.

Пересечения улиц и дорог в одном уровне

Решения вертикальной планировки пересечений улиц и дорог могут быть самыми различными в зависимости от конфигурации перекрестка, условий организации движения на них, рельефа, а в отдельных случаях от наличия каких-либо сооружений у перекрестков, расположение и высотные отметки которых могут повлиять на проектные решения. Примеры вертикальной планировки простых перекрестков приведены на рис.10

Рис.10. Примеры вертикальной планировки простых перекрестков

Наилучшие условия для водоотвода достигаются при расположении перекрестков на водораздельных участках (рис.17, 1, 2), однако в городах такие случаи встречаются относительно редко, так как улицы обычно проектируют по пониженным участкам территорий. Часто перекрестки располагают в тальвегах (рис.17, 3) или на односкатных участках территорий (рис.17, 4). При расположении уличных перекрестков в тальвеге воду с лежащей выше части участка на лежащую ниже обычно перепускают по мелким лоткам на поверхность проезжей части. Эти перекрестки проектируют с таким расчетом, чтобы создавались наименьшие помехи для движения и не затапливались места пешеходных переходов. Для перехвата воды с верховых участков улиц перед пешеходными переходами устанавливают водоприемные колодцы подземной водосточной сети. При открытых водостоках под дорогами прокладывают перепускные трубы, соединяющие клюверты, расположенные на верховых и низовых участках территории. Поперечный профиль проезжей части улицы и дороги, проходящей в поперечном таль

вегу направлении, при наличии подземных водостоков может не меняться, а сопряжение проезжих частей пересекающихся улиц на верховом участке перекрестка осуществляется так, как показано на рис.17, 5.

При расположении перекрестка на косогоре (рис.17, 4) проезжую часть обычно оставляют односкатной и т.д., решения могут быть самыми разнообразными.

Наименее желательно расположение перекрестков в котловинах (рис.17, 5). В этом случае образуется замкнутый контур, из которого водоотвод может быть осуществлен только при помощи закрытой водосточной сети. Однако и при наличии водостока не исключена полностью возможность подтопления перекрестков. Желательно избегать подобной ситуации.

Пересечения улиц и дорог в разных уровнях

На улицах с интенсивным движением транспорта, где перекрестки не обеспечивают пропуска всего транспортного потока, сооружают пересечения в разных уровнях.

Транспортные пересечения в разных уровнях проектируют в первую очередь на магистралях непрерывного движения транспорта и скоростных дорогах; на пересечениях, имеющих интенсивность движения более 4000-6000 приведенных автомобилей в часы максимального движения во всех направлениях; в случае, когда все возможные другие мероприятия по повышению пропускной способности не обеспечивают пропуска потока транспорта при строительстве мостов через реки и путепроводов через железнодорожные пути с устройством дополнительного пространства под ними для пропуска транспорта.

Транспортные пересечения в разных уровнях - это инженерное сооружение, обеспечивающее в местах пересечения улиц и в узловых пунктах прокладку проезжих частей в различных плоскостях. Разнообразие местных условий в городах предопределяет большое разнообразие транспортных пересечений в разных уровнях. В практике проектирования и строительства применяют пересечения в двух, трех и четырех уровнях. При этом исходя из топографических условий конструкции инженерных сооружений на транспортных пересечениях подразделяют на следующие виды: путепроводы тоннельного типа с подпорными стенками или земляными откосами на подходах к ним (пандусах) (рис.20); путепроводы эстакадного типа с пандусами, расположенными на железобетонных опорах либо на грунтовом полотне (насыпи) с откосами; полутоннели и полуэстакады (полувыемки, полунасыпи); сочетание тоннелей и эстакад. Последние применяют при проектировании транспортных пересечений в трех и более уровнях.

Полутоннели и полуэстакады проектируют в целях сокращения глубины заложения тоннеля и высоты насыпи, а также длины пандусов, которые в отдельных случаях из-за недостаточной ширины улицы могут быть размещены только в пределах площади транспортного узла. Такой тип пересечения часто приходится применять во избежание перекладки крупного подземного трубопровода.

В практике проектирования и дорожного строительства в городах наибольшее распространение получили транспортные пересечения в двух и трех уровнях различного очертания в плане. Типы транспортных пересечений в разных уровнях устанавливают при разработке проекта детальной планировки и застройки города или отдельного района. По запроектированному транспортно-планировочному решению узла пересечения в проекте "красных линий", выполненном в М 1:2000, резервируют территорию для его размещения.

При выборе типа пересечения необходимо располагать следующими материалами: классификацией входящих в узел улиц по категориям, картограммой интенсивности и характера движения на площади или перекрестке, планом прилегающей территории на геодезической подоснове, гидрогеологическими условиями прилегающей к узлу территории, расположением и глубиной залегания подземных коммуникаций, чертежами продольных и типовых поперечных профилей, входящих в узел улиц, типом дорожного покрытия. При проектировании пересечения в разных уровнях необходимо учитывать геологический состав грунтов и уровень стояния грунтовых вод, которые определяют условия производства работ по строительству искусственных сооружений, глубину заложения фундаментов опор и подпорных стенок и конструкцию путепровода.

Продольные профили улиц определяют выбор типа путепровода и с учетом всех других факторов размещение его в плане. В зависимости от характера продольных профилей, входящих в узел улиц, направления уклонов и их значений решается также вертикальная планировка узла с пересечением в разных уровнях. Продольные уклоны улиц, вдоль которых размещают путепровод, определяют длину его пандусов, а следовательно, и общую протяженность искусственного сооружения (тоннеля, эстакады).

Городские площади

Городские площади можно подразделить на общественные и транспортные. Общественные площади являются центром общественной жизни населения города, где сосредоточиваются основные административные центры, зрелищные предприятия, торговые и прочие общественные здания. Транспортные площади предназначены для развязки движения сложных транспортных потоков. Соединение на одной площади общественных и транспортных функций нежелательно, которое иногда возникает (вокзальные площади). Основное пространство площади общественного назначения по возможности должно быть освобождено от транзитных транспортных потоков.

Вертикальную планировку площадей выполняют в соответствии с их назначением в системе города. Формы и размеры площадей определяются транспортными и пешеходными потоками, их направлением, пропускной способностью и числом вливающихся в площадь улиц. На форму поверхности площади влияют рельеф и высотное положение входящих в нее улиц, система водоотвода, а также архитектура застройки площади в целом. Особенно важно для поверхности площадей, чтобы с одного тротуара был виден другой на противоположной стороне. Это позволяет обеспечить зрительно восприятие площади как единого целого. Для соблюдения этого условия поверхность площади проектируют по сложной кривой со следующим чередованием поперечных уклонов: от лотка - 30%о, далее - 20, ближе к оси - 15 и непосредственно у оси 10-5%о. Продольные уклоны поверхности городских площадей не должны превышать 30%о, а автостоянок - 20%о. Продольный уклон площади прямоугольной формы должен быть не более 15%о.

Условие организации рельефа на территории площадей следует определять в каждом конкретном случае с учетом местных природных факторов, архитектурно-планировочного решения, обеспечения беспрепятственного и быстрого стока и удаления поверхностных вод (рис.11)

Рис.11. Примеры организации поверхности городских площадей

Микрорайонные территории

Принцип планировки территории жилых районов в виде укрупненных кварталов и микрорайонов позволяет надежно изолировать жилые дома от уличного шума, удовлетворять потребность населения в отдыхе и отказаться от сплошной периметральной застройки и сооружения угловых домов, применяя принцип свободной застройки. При такой планировке уменьшаются затраты на устройство улиц, проездов и вертикальную планировку, а также более экономично решаются вопросы инженерного оборудования, благоустройства кварталов и эксплуатации территории и зданий, чем при строительстве кварталов мелких размеров.

Основные задачи вертикальной планировки микрорайонов города заключаются в высотном размещении путей для внутримикрорайонного транспорта и пешеходного движения, а также в правильном и экономичном размещении избыточных масс грунта, получаемых из котлованов под здания и от прокладки подземных сетей. Вертикальная планировка микрорайона оказывает заметное влияние на архитектурно-планировочное решение, на целесообразное высотное размещение зданий внутри района.

Исходными данными для вертикальной планировки микрорайонов являются проектные отметки окружающих улиц и их пересечений, а также (в случае реконструкции) отметки существующей опорной застройки, глубины заложения поземных сетей и оборудования. Внутри микрорайона должна быть развита сеть пешеходных дорожек с выходом к местам стоянок автотранспорта.

Вертикальную планировку микрорайонных территорий следует вести в привязке к опорным отметкам по "красным линиям", получаемым при проектировании улиц в соответствии с генеральной схемой и схемами вертикальной планировки отдельных участков городских территорий. Отметки в промежуточных точках, в том числе на въездах на микрорайонные территории, надо определять по задаваемым опорным отметкам и проектным уклонам вдоль улиц. В соответствии с этими отметками, рельефом территории, намечаемыми архитектурно-пространственными решениями, типами зданий и условиями застройки проектируют вертикальную планировку территории.

При проектировании вертикальной планировки микрорайонных территорий сток дождевых вод предусматривают в направлении прилегающих улиц с размещением перед ними водоприемных колодцев водосточной сети. При расположении микрорайонных территорий на пониженных участках по отношению к лоткам проезжих частей прилегающих улиц, в частности на косогорных участках, следует принимать решения, исключающие возможность попадания поверхностных вод с улиц на микрорайонные территории. Для этого примыкающие к улицам микрорайонные проезды приподнимают по отношению к лоткам улиц, устанавливая въездные борта, а проездам на протяжении 20-25 м придают уклон (10-20% в сторону улиц).

Тротуары также возвышают над проезжими частями улиц (на 15 см) и придают им поперечный уклон в сторону проезжей части. В местах примыкания микрорайонных проездов к улицам продольные уклоны проездов не должны превышать 20-30%о.

При проектировании микрорайонных территорий оптимальные решения могут быть достигнуты только в результате компромиссного решения горизонтальной и вертикальной планировки, а также благоустройства этих территорий.

Малопригодные для застройки участки территории могут быть отведены под озеленение. На больших площадях участков устраивают внутримикрорайонные сады или же сады и парки общего пользования.

При пересеченном рельефе и крупных зеленых массивах большое внимание следует уделять архитектурно-пространственному решению и сохранению или приданию проектируемым участкам живописного вида. На участках со сложным рельефом иногда проектируют террасирование поверхности с сопряжением отдельных террасных участков при помощи откосов или подпорных стенок и устройством лестниц для пешеходов.

Значительное внимание должно уделяться расположению зданий на рельефе. Кроме решения архитектурно-планировочных задач и композиционных проблем, необходимо обеспечивать удобство подхода и подъезда к зданиям, а также водоотвод от них. Уклоны поверхности от зданий проектируют в сторону проездов, особенно от зданий с цокольными этажами. При удалении проезда от здания на 3 м отметка отмостки здания у него должны быть выше отметки лотка проезда не менее чем на 18 см из расчета высоты борта проезда 15 см и поперечного уклона тротуара не менее 10%о. При расположении зданий с цокольными этажами длинной стороной поперек горизонталей условия вертикальной планировки обычно значительно усложняются (рис.12). Из чего видно, что такое расположение здания приводит к необходимости террасирования рельефа, к усложнению подъезда к нему и приданию отдельным проездам и тротуарам повышенных уклонов, что создает заметное неудобство и опасность для движения.

Рис.12. Вертикальная планировка участка микрорайонной территории

Уклоны микрорайонных проездов и тротуаров должны быть в пределах допустимых. При больших уклонах местности уменьшение продольных уклонов внутриквартальных проездов создают путем соответствующего их террасирования или устройства выемок и насыпей. При проектировании на микрорайонных территориях площадок, газонов и других благоустроенных участков им придают уклоны, обеспечивающие беспрепятственный сток дождевых и талых вод в водоотводящие устройства на территории микрорайонов или прилегающих к ним улиц.

Площадки различного назначения на территориях микрорайона проектируют с разной формой поверхности. Хозяйственные или детские площадки устраивают в основном одно- или двухскатными с уклоном 5-30%о, спортивные - обычно с двухскатной поверхностью (реже - с четырехскатной) с продольным и поперечным уклонами 4-5%о. Учитывая малые уклоны, поверхность спортивных площадок планируют особенно тщательно и предусматривают повышение их над прилегающей территорией на 0,5 м или более для обеспечения стока поверхностных вод и быстрого высыхания поверхности после дождя.

Особые условия вертикальной планировки. Подсчет объемов земляных работ

Сложный рельеф. Территорию со сложным рельефом можно осваивать с небольшими изменениями или радикальной перепланировкой поверхности. Последнее решение связано с большими расходами, особенно при наличии скальных или других трудноразрабатываемых грунтов, поэтому оно должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

Коренные изменения рельефа в большинстве случаев не вызываются необходимостью. Иногда целесообразна срезка лишь отдельных возвышенностей или засыпка оврагов и котловин. Практика показывает, что при правильной планировке территорий, расположении зданий, проложении внутриквартальных дорог и тротуаров, размещении зеленых насаждений самые сложные территории можно осваивать без существенных изменений рельефа. По возможности при планировке следует полностью сохранить природные условия и сократить до минимума расходы, связанные с реконструктивными мероприятиями.

Условия размещения зданий зависят от их типа, планировки проездов, пешеходных дорожек или тротуаров, размещения спортивных, хозяйственных и других площадок, ориентации зданий по странам света и прочих факторов. Наименьшие затраты, связанные с планировкой рельефа, достигаются при расположении большинства зданий длинной стороной под небольшим углом по отношению к горизонталям. Так как такое решение не всегда может быть осуществлено, то участки со сложным рельефом целесообразно застраивать зданиями небольшой протяженности, со свободной ориентацией по отношению к сторонам света, что дает возможность размещать их в плане применительно к различному рельефу.

Здания, имеющие цокольные этажи и особенно значительную протяженность, целесообразно размещать под таким углом к горизонталям, чтобы перепад рельефа на протяжении участков здания с одинаковыми отметками пола первого этажа не превышал 1-1,5 м, а продольный уклон располагаемых вдоль здания тротуаров - 10-15%о. Применять типовые здания, предназначенные в основном для условий равнинной местности, можно при уклонах не более 100-120%о. При больших уклонах предусматривают здания, предназначенные для условий сложного рельефа, или здания, которые могут быть приспособлены к этим условиям.

На пересеченном рельефе рекомендуется строить односекционные здания башенного типа, а также здания на столбах. При расположении зданий на столбах вдоль участков со значительным продольным уклоном можно сохранить одинаковые отметки пола первого этажа, а также обеспечить проход или проезд под этими зданиями. Размещение подобных зданий в направлении горизонталей дает возможность использовать пространство под ними для стоянки автомобилей или других целей.

На крутых склонах здания можно размещать с террасированием или без террасирования территорий (рис.13). Террасирование территорий связано с большими объемами земляных работ и значительными затратами, особенно при наличии скальных грунтов, однако этот вариант позволяет размещать на террасах различные виды типовых зданий и создает благоприятные условия для проездов, тротуаров, размещения автомобильных стоянок и т.д. Односекционные дома башенного типа можно размещать в условиях сложного рельефа как при террасной, так и при бестеррасной застройках.

Рис.13. Примеры размещения зданий на крутых склонах

При строительстве многосекционных зданий на крутых склонах целесообразно смещать отдельные их секции по вертикалям или использовать дома ступенчатого типа.

Планировка внутримикрорайонных проездов должна обеспечивать удобство подъезда ко всем зданиям, а также безопасность движения. Пешеходные дорожки и тротуары проектируют с учетом обеспечения удобства и безопасности пешеходного движения внутри микрорайона, а также подхода к ближайшим улицам и остановкам общественного транспорта. Если уклоны дорожек и тротуаров превышают допустимые (60-80%о), то должны быть устроены лестничные сходы.

Отдельные террасные участки сопрягают путем устройства откосов или подпорных стенок. Откосы засевают травой или одерновывают, что обеспечивает их укрепление и создает декоративное оформление. Для исключения размыва вдоль откосов с нагорной стороны устраивают лотки для приема поверхностных вод и отвода их в водосточную сеть.

Участки с малыми уклонами. Для обеспечения беспрепятственного стока воды поверхности придают уклон (не менее 4%) в сторону водоотводящих сооружений. Исключение составляют озелененные участки территорий в условиях жаркого климата, а также участки с водонепроницаемыми (гидрофильными) грунтами, способными поглощать воду. Если уклон недостаточен, необходимо произвести планировку территории с подсыпкой и срезкой грунта.

При проложении улиц и дорог по безуклонным участкам территории им приходится придавать пилообразный профиль с размещением в пониженных местах водоприемных устройств ливневой канализации. При больших расстояниях между точками перелома профиля возникает необходимость в значительных насыпях и выемках, обусловливающих большой объем земляных работ. При частичных же изменениях направлений уклонов создаются неблагоприятные условия для движения транспорта. Поэтому на участках с незначительными уклонами или на горизонтальных участках (набережных) пилообразный профиль проектируют только вдоль водоотводящих лотков, а профильный уклон по оси проезжей части сохраняют равным существующему уклону местности или даже горизонтальным. При этом поверхности проезжей части придают переменные поперечные уклоны на площади шириной до 1,5 м, приближенной к лоткам проезжей части, где транспорт при остановках движется на малых скоростях.