Инженерное обустройство территорий

Тема 2. Инженерное обустройство территорий

садово-парковых объектов

1.Организация поверхностного стока вод

2.Осушение территории

3.Орошение территорий и устройство водопровода

4.Освещение территории

1. Организация поверхностного стока вод

Организация стока поверхностных вод на объектах озеленения - это комплекс инженерных мероприятий, предусматривающих, прежде всего, отвод поверхностных вод с территории и отдельных участков, осушение и орошение территории объекта путём устройства системы специальных сооружений. Организация поверхностного стока осуществляется комплексным решением вертикальной планировки территории и является непременным условием благоустройства любой озеленяемой территории. Поверхностный сток образуют ливни, дожди, талые воды. В естественных условиях они стекают по склонам, накапливаются в низинах, образуя бессточные места. Поверхностные воды способствуют процессу эрозии почв, являются причиной образования оврагов, оползней, повышения уровня грунтовых вод и затопления парковых дорог, площадок, сооружений. Высокое стояние грунтовых вод резко ухудшает физические свойства почв, их агрономические характеристики, создавая неблагоприятные условия для произрастания растительности. На объектах озеленения, в садах и парках дорожно-тропиночная сеть, площадки для отдыха и занятий спортом должны быть всегда в сухом состоянии.

Залегание грунтовых вод при этом должно находиться на достаточно постоянном уровне, удовлетворять определённым требованиям для этих сооружений. Основной задачей подготовки озеленяемых территорий является отвод поверхностных вод, устранение заболачиваемых участков, осушение участков, отводимых под дороги, площадки отдыха, путём соответствующего понижения уровня грунтовых вод. Существуют три системы организации стока воды с территорий. Закрытая система - когда сток воды отводят с помощью подземной системы трубопроводов - водосточной сети; такая система применима на городских объектах скверов на площадях, бульваров вдоль магистралей, в зонах зрелищных и спортивных комплексов парков. Вода отводится в городскую водосточную сеть.

Рекомендуемые материалы

Открытая система - когда вода отводится с помощью наземной сети канав, лотков, кюветов; открытая система применима на территории посёлков, дачных участков, а также крупных по величине парков и лесопарков. Открытая система отличается простотой в выполнении работ, небольшими затратами материалов и денежных средств, однако имеет сравнительно малую пропускную способность.

Смешанная система водоотвода включает сочетание закрытых подземных водопроводов и открытых канав и лотков; такая сеть применима в городских парках, где имеются выраженные зоны главного входа и аттракционов, спортивные комплексы и зоны пассивного отдыха, имеющие лесопарковый характер насаждений. На территории парков, городских садов, бульваров поверхностный сток можно организовать на участки самих насаждений - на газоны, растительные группировки- путём поднятия дорог над рельефом примыкающих газонов. Такой приём особенно целесообразен в условиях с засушливым климатом. В тех случаях, когда территория озеленяемого объекта имеет избыточное увлажнение, разрабатывают мероприятия, заключающиеся в сплошном понижении уровня грунтовых вод, то есть устраивается открытая система водоотвода. Такая система представляет собой сеть открытых канав, кюветов, лотков различных по ширине, глубине заложения и протяженности. Система состоит из осушителей, собирателей, магистральных каналов и водоприемников (рис. 19). Для создания такой системы разрабатывается специальный проект мелиорации территории. Основной элемент сети - осушители, охватывающие всю осушаемую территорию парка. Опыт показывает, что на заболоченных территориях парков и лесопарков расстояния между осушителями могут составлять 10.. .25 м при глубине заложения в 0,5... 1 м, что позволяет понизить уровень грунтовых вод до 1... 1,5 м.

Собиратели и магистральные каналы служат в основном для перемещения излишних вод в водоприемники - пруды, озера, реки, - которые, в свою очередь, в местах их нахождения на самой территории объекта играют осушительную роль. Стенки канав укрепляют дерном, или так называемой «дерновой крошкой», «кусочками дернин». Это способствует быстрому образованию травяного покрова и закреплению каналов от размыва водой. Для перепуска воды из канавы в канаву служат специальные трубы (переходы), монтируемые из железобетонных труб диаметром 0,5... 1 м. На концах таких груб устраивают специальные «оголовки» из кирпича для того, чтобы паводок не разрушал в этом месте грунт. Один из недостатков открытой системы осушения - это необходимость систематического ухода за трубами (переходами), стенками и дном канав, особенно после сильных паводков или продолжительных ливневых дождей.

На городских объектах создают как открытую сеть, когда вода отправляется по открытым лоткам дорожек в дождеприемные колодцы, так и закрытую сеть, предусматривающую осушение спортивных площадок, площадок вокруг зрелищных сооружений и т. п.

Такая система, включающая открытые лотки по дорогам, водоприёмные колодцы, подземные трубопроводы, называется канализацией.

Канализация на объекте озеленения - это система открытых лотков по дорогам и труб, проложенных под землей под определенным уклоном друг к другу. По ним самотеком по уклону удаляются дождевые, талые и сточные воды. В садах и парках, как правило, устраивается так называемая ливневая канализация. В ряде случаев в крупных городских парках устраивается, наряду с ливневой, хозяйственная канализация - для удаления бытовых отходов. Гидрологический и гидравлический расчёты определяют расчётные расходы поверхностных вод и соответствующие им диаметры водосточных коллекторов при определённом продольном уклоне. Гидравлический расчёт водостоков, то есть расчёт диаметров труб, ведётся с помощью таблиц специалистами. Таблицы составлены на основе зависимости диаметра трубы, продольного уклона, скорости движения воды, пропускной способности водостока. Важным элементом расчёта является величина интенсивности дождя, которая определяется по формуле:

Время протекания поверхностного стока по открытому лотку парковой дороги к начальному водоприёмнику - обычно необходимое для расчёта сети на территории - принимается в пределах 3.. .5 мин в зависимости от протяжённости пути по поверхности к открытым лоткам. Важным показателем при разработке проекта ливневой канализации является расход воды, который определяют по формуле

Коэффициент стока п зависит от процентного отношения площади покрытий к общей площади объекта. Величина Q зависит от продолжительности дождя и скорости образующихся потоков воды. Осадки, выпадающие на поверхность территории парка, сада, частично испаряются, часть попадает в водоотводящую сеть, часть инфильтруется в почву. Эти явления и учитываются коэффициентом стока, который зависит от типа садово-паркового покрытия. Значения коэффициентов стока для различных типов покрытий представлены следующими величинами:

Бетонные покрытия 0,95

Покрытия из брусчатки 0,60

Щебёночные покрытия 0,40

Грунтовые поверхности 0,20

Зелёные насаждения 0,1 ...0,2

Ливневую сеть рассчитывают так, чтобы сток вод вывести с объекта преимущественно самотеком в городские коллекторы, Иногда из-за особенностей местного рельефа и точек приема стоков в городской канализации устраивают напорные передаточные трубопроводы со станцией перекачки для подачи сточных вод с территории парка до точки водораздела. Оттуда сточные воды уходят самотеком по продолжению трубопровода. Ливневая канализация подразделяется на канализацию:

внутреннего типа, собирающую сток с участка озеленённой территории объединенного типа, собирающую сток со всех участков озеленённой территории; объединённая канализация заканчивается на выходном контрольном колодце.

Опытом проектирования и строительства садов и парков Санкт-Петербурга установлены следующие параметры труб для трубопроводов. Диаметр трубопровода d составляет: d=150..250мм , при уклоне i=4...5%. Диаметр трубопровода присоединительной ветки, направленной от контрольного колодца объединенной сети до смотрового колодца магистрального канала, составляет

Минимальный уклон по дну лотков, 4 %о, должен обеспечить течение дождевых вод со скоростью 0,4...0,6м/с, исключающей заиление лотков. На территории садов и парков лотком может служить сопряжение газона с поверхностью парковой дорожки. Такое сопряжение выполняется из элементов мощения - из плоского булыжника, каменной плитки, специального бортового камня - «поребрика».

На участках рельефа скорость течения воды может быть высокой и, вследствие этого, будет размывать территорию. В этом случае устраивают так называемые быстротоки в виде ступенчатых перепадов. Элементом закрытой системы водоотвода в данном случае является дождеприёмный колодец, который устанавливается в местах понижения рельефа. Колодцы устраивают, как правило, из железобетона и оборудуют их металлической решёткой. Минимальный размер колодца при круглой форме составляет 0,7 м, при прямоугольной - 0.6x0.9. По всей ливневой сети устанавливают различные по назначению бетонные колодцы:
дождеприемные, или ливневые, - для приема (перехвата) поверхностных вод;
смотровые - для прочистки засорений в сети и в коллекторах; их располагают при трубах диаметрами d= 100, 125, 150...600 мм через каждые 35, 40 и 50 м соответственно.

Колодцы должны быть закрыты сверху крышкой без отверстий. Дождеприёмные колодцы устанавливают в пониженных местах территории, у центральных входов, на перекрёстках аллей и главных парковых дорог в зависимости от продольного уклона на расстоянии в среднем от 50 до 150 м. Первый, или начальный, колодец располагается на расстоянии 150... 200 м от водораздела. Такое называется длиной пробега воды, по которой вода течёт по открытому лотку парковой дороги. Дождеприёмные колодцы подсоединяются через смотровые колодцы к подземным водостокам с диаметром трубы d=250мм (рис. 20).

Материалом для трубопроводов сети служат керамиковые, дорожки гончарные, асбестоцементные, бетонные и железобетонные трубы. В случае обособленной работы ливневая канализация может иметь выпуск и в открытый водоприемник- в пруд, реку, озеро и т. д., который устраивают в виде бетонного или каменного открытого лотка с перепадами для гашения скорости водосброса. Выпуск, как правило, заканчивается «оголовком», устраиваемым в виде отвесной кирпичной или бетонной подпорной стенки: боковые стенки и ложе наружного сливного лотка замазывают или бетонируют на высоту h = 5. ..10 м.

Работы по устройству канализационных сетей выполняются специализированными строительными организациями при контроле со стороны генерального подрядчика по строительству садово-паркового объекта по специальному проекту, которым определяются трассы сетей, глубины заложения трубопроводов и колодцев, строительные материалы.

2. Осушение территории

Для конструктивных элементов парка, сада существуют определенные величины уровня залегания грунтовых вод. Такие величины характеризуются так называемой нормой осушения территории. Под нормой осушения территории объекта озеленения понимается наименьшее расстояние от горизонта грунтовых вод до поверхности земли при заданных условиях проектирования. Так, для посадки деревьев в массивах, куртинах, группах, одиночно норма осушения должна быть в пределах 1... 1,5 м. Для газонов со злаковым травостоем такая норма должна быть не более 0,5 м. Основным способом осушения участков городского парка является закрытая система труб, или «дрен», заложенных в почву на разных глубинах (рис. 21). Дрена - это техническое сооружение, при помощи которого удаляют избыточные грунтовые воды с определенной площади; например, со спортивной площадки или с футбольного поля. Схему сети закрытого дренажа создают по примеру мелиоративной открытой системы (рис. 21). Эффективность действия дренажа зависит от расстояния между дренами-осушителями, которое определяют глубиной заложения дрен при заданной норме осушения по формуле Ротэ:

Дренажи устраивают по специально разработанному проекту, в котором предусматривается:
          - трасса прокладки с указанием уклонов дрен по заданному направлению;

- конструктивный разрез «тела» дрены;

- глубина заложения основания дрены.

При минимально допустимых уклонах от i=3...10% основание дрены принято закладывать на глубину 0,7.. .2,0 м. При строительстве плоскостных (спортивных) сооружений применяют поперечную систему всасывающих дренажных линий с отводом вод в водоприемник или канализационную сеть. В этом случае территория, подлежащая осушению, охватывается дренажем со всех сторон и образует кольцевую систему. Вода отводится в один или несколько водоприемников.

Для спортивных площадок используют и другую систему дренажа, так называемый «ёлочный» дренаж. Осушительные дрены располагают под углом друг к другу и подводят их к собирателям (рис. 22). Из собирателей вода поступает в водоотводную сеть.

При применении органо-синтетических материалов в верхних слоях спортивных сооружений - резинобитумной смеси, рекортана и т. д. - вокруг спортивных арен устраивают открытый принимающий лоток, по которому вода поступает в колодцы и уходит по трубам в водоприемник, что создает возможность немедленного удаления атмосферных осадков с не-дренирующей поверхности сооружений. Конструкции смотровых колодцев дренажа аналогичны водосточным и канализационным колодцам. Располагают колодцы по сети одинаково: на примыкании дрен к коллектору или водостоку канализации, на поворотах или при изменении диаметра трубопровода. Для устройства дренажа применяют инертные материалы - гравий, щебень, крупнозернистый песок. При глубоком заложении дрен - в 1,5...2 м - используют также дренажные трубы, керамиковые без раструба и раструбные, бетонные, гончарные и асбестоцементные. Опыт садово-паркового строительства в Санкт-Петербурге показал, что наиболее удобны в укладке асбестоцементные трубы длиной 2...4 м, соединенные муфтами. Для приема воды в нижней части труб или по бокам делают отверстия диаметром d=8..12мм по 40.. .60 шт. на 1 п. м трубы. В бетонные и керамиковые трубы вода поступает через стыки, которые должны быть плотно заделаны мешковиной, рогожей или стекловатой. Вокруг труб устраивают засыпку, состоящую из двух-трех слоев инертных материалов. Диаметры d дренажных труб зависят от уклонов. i=10...5%, d=100...200мм, при i=3%, d=200...300мм. При малой глубине заложения дрен трубы не применяют. В этом случае дрену на всю глубину заполняют послойно инертными материалами с постепенным уменьшением фракций частиц от 50...70 мм от дна, до 2...5 мм к поверхности. Работы по подготовке траншей под дренаж выполняют с помощью траншеекопателей, в случае рыхлого грунта, или «баровых» навесных установок на тракторе при мерзлом грунте. При глубоком заложении дрен - до 2 м - для рытья траншей применяют специальный экскаватор с профильным ковшом, который позволяет выполнить установленный профиль как дна, так и стенок траншеи без дополнительного их крепления при дальнейшем производстве работ по укладке «тела» дренажа.

3. Орошение территорий и устройство водопровода

В районах с засушливым климатом в садах и парках используют специальную систему орошения, которую устраивают по примеру открытой мелиоративной или закрытой дренажной сети. Ее основная цель -обеспечение зеленых насаждений водой. Открытая система орошения - это проложенные по поверхности участка оросительные каналы- арыки. Она предназначена для орошения насаждений на улицах. Закрытая система орошения - это проложенные на определенной глубине специальные оросительные трубы - дрены. Для этого применяют гончарные, керамические или бетонные трубы с отверстиями, через которые вода просачивается к корням растений. Закрытая система орошения очень дорога и может применяться только на небольших и наиболее важных городских объектах. При проектировании закрытой системы орошения устанавливают норму орошения, зависящую от площади орошения.

Схема орошения в зависимости от условий рельефа может быть разветвленной или замкнутой. В современных садах и парках для орошения газонов, гольфполей, футбольных полей применимы различного типа установки. Используются дождеватель с системой автоматики - со специальными таймерами, электромагнитными клапанами, датчиками влажности почвы и дождевания. Известна автоматическая дождевальная установка фирмы Rain Bird, которая применяется на газонных площадках для гольфа и футбольных полях. Установка включает блок управления, клапаны, разбрызгивающие форсунки, садовый дождеватель. Блок управления с таймером управляет пуском установки, расходом воды, продолжительностью дождевания. Дождеватели и форсунки соединены с блоком управления и быстро приводятся в действие. Датчики и клапаны контролируют степень увлажнения почвы и при необходимости посылают импульсы на блок управления, который обеспечивает равномерное дозированное дождевание поверхности. Устройство водопровода. Для снабжения садов и парков водой устраивают водопроводную систему специального типа.

Хозяйственный водопровод является неотъемлемой конструкцией технического обслуживания каждого садово-паркового объекта и в зависимости от его размера выполняет различные функции: используется в течение всего года для нужд жилых, общественных и коммунально-бытовых зданий, находящихся на объекте, а также при заливке катков и других зимних игровых и спортивных сооружений. Поливочный водопровод устраивают для обеспечения полива зеленых насаждений, садово-парковых дорожек и площадок, плоскостных спортивных сооружений (рис. 23).

В проекте хозяйственного водопровода для объекта озеленения решают следующие вопросы:
          1) определение места подключения водопровода к городской водопроводной сети;

2) выбор оптимальной схемы водоснабжения объекта и диаметров трубопроводов для транспортировки и распределения воды по объекту;

3) определение общей потребности в воде, которая будет использована для полива насаждений, дорожно-тропиночной сети, спортивных плоскостных сооружений, а также для наполнения фонтанов и других водных устройств.

По общей потребности в воде вычисляют расход воды в сутки и в секунду. Это необходимо для изыскания достаточного по мощности источника водоснабжения - естественного водоема, артезианской скважины, городского водопровода. Диаметр труб зависит от расхода воды, поэтому его определяют специальным гидравлическим расчетом. Для этого привлекают специалиста-гидротехника. Минимальный размер труб должен составлять 38 мм. Трубы укладывают в траншеи, которые предварительно профилируют, а дно уплотняют. Перед укладкой трубы обрабатывают изоляционными материалами - битумом, мастикой, асфальтным лаком и т. д. Это предохраняет их от коррозии и увеличивает срок службы. После монтажа всей сети водопровода трубы и стыки испытывают под давлением не менее 2,5 атм на пригодность и прочность. Все обнаруженные дефекты устраняются. Испытания проводят повторно, после чего траншеи засыпают грунтом с помощью бульдозера. Перед засыпкой составляют акт на скрытые работы и испытание трубопроводов. Водопроводная сеть работает под давлением. Для устройства водопроводной сети употребляют стальные, чугунные, асбестоцементные и железобетонные трубы. Глубина заложения труб хозяйственного водопровода должна находиться на 0,2.. .0,3 м ниже горизонта промерзания почвы. Поливочный водопровод выполняют из стальных или чугунных труб. Глубина залегания труб, как правило, составляет от 0,25 до 0,5 м . В ряде случаев трубы укладывают непосредственно на поверхности почвы. Трубопроводам придают уклок i=1..3% в направлении поглощающих колодцев, которые необходимы для спуска воды из системы в зимний период. Поверхностную сеть водопровода на зимнее время разбирают и хранят в помещении. Это значительно повышает сроки использования таких дефицитных элементов, как трубы. Водопровод обоих типов устраивают в соответствии с проектом. Трубы укладывают по разработанной заранее схеме по краям участков газонов, вдоль дорожек или площадок. Всю водопроводную сеть строят по кольцевой системе так, чтобы любую ремонтируемую часть можно было выключить, не прерывая работы всего водопровода. С этой целью в колодцах, размещаемых на водопроводной сети через каждые 300...500 м, устанавливают механические задвижки. К хозяйственному зданию или сооружению, нуждающемуся в водопроводе, прокладывают две тупиковые трубы от ближайшего колодца. В последующем сеть «закольцовывается». На разводящей водопроводной сети предусмотрены колодцы различного назначения глубиной 0,7...2 м, выполненные из кирпича или бетона либо в виде чугунных колонок. Смотровые колодцы по всей трассе дренажа устанавливают через каждые 100... 120 м. В ряде случаев на территории спорткомплексов устраивают пожарные колодцы с наличием гидранта, которые размещают через каждые 70... 100 м, а также поливочно-спускные колодцы с наличием выпускных поливочных кранов, устанавливаемые через 40...5Ом. Такие колодцы и краны используют для полива площадок, дорог. В зимний период на поливочные краны надевают утепленные бетонные или деревянные короба, которые предохраняют стояки кранов от замерзания.

Переходы водопровода через препятствия организуют различными способами. Овраги пересекают специальным переходом или дюкером. Под мостом трубопровод прокладывают в утепленном футляре. На пересечении высокой дамбовой дороги или железнодорожной насыпи трубы укладывают в металлический кожух. Через реку или ручей трубы укладывают ниже дна. В современных условиях на небольших участках, в «малых садах», используются специальные установки «летнего водопровода», который состоит из садового крана, гидранта поливочного из пластика, ключа гидранта, полиэтиленовых труб. Такая система очень мобильна, быстро монтируется и перемещается с участка на участок.

4. Освещение территории

Освещение предназначено для обеспечения безопасного движения пешеходов в вечернее время по дорожкам и аллеям, создавая тем самым комфортные условия для вечерних прогулок. При освещении парковых, территорий следует различать осветительные установки, выполняющие утилитарные и декоративные функции. Установки утилитарного значения обеспечивают освещение путей передвижения пешеходов. Установки декоративного значения предназначены для высвечивания сооружений, скульптур, фонтанов, водоёмов, деревьев, кустарников, цветников. Освещению следует отводить одну из важных ролей в создании ландшафтно-архитектурного облика вечернего парка. При этом все элементы освещения должны быть эстетически привлекательными в дневное время. Все виды осветительных установок должны работать во взаимодействии друг с другом с учетом задач по освещению разных элементов объекта. Яркое освещение водных поверхностей или мокрого асфальта создает дискомфорт для человека - слепящее воздействие. При проектировании освещения пользуются такими светотехническими понятиями, как световой поток, лм; сила света, кд; освещенность, лк и яркость, кд/м . Как показывает опыт, норма средней горизонтальной освещенности элементов сада должна находиться в пределах 2.. .6 лк. Световой поток - это мощность световой энергии, измеряемая в люменах, лм. Единица освещённости - люкс, лк, - это освещённость поверхности площадью в 1 м световым потоком в 1 лм. Единица силы света -кандела, кд, - это световой поток в люменах, лм, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср, лм/ср. Единица яркости света - кандела на 1 м2, кд/м2. Показатель ослеплённости Р - это критерий оценки слепящего действия осветителя. Анализ практики освещения объектов озеленения позволяет рекомендовать нормы освещённости, тип, высоту светильника, интервалы между светильниками на аллеях, дорогах, площадках отдыха. В табл. 2 указываются примерные нормы освещённости садово-парковых конструктивных элементов.

Таблица 2

Нормы освещённости, тип, высота светильника

Симпатическая часть вегетативной НС - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

При освещении парковых территорий используют разнообразные источники света. Наиболее распространены лампы накаливания, дуговые ртутные люминесцентные лампы, натриевые лампы высокого давления. Светильники с натриевыми лампами создают освещение золотисто-оранжевого оттенка предмета и создают «тёплые» тона. Светильники с ртутными лампами освещают предметы голубовато-зелёным цветом и создают «холодные» тона. Для освещения цветников важным является подбор спектрального состава источников света с учётом колористики растений. Главное - не искажать окраску растений. Для освещения деревьев и кустарников используются лампы накаливания в 300, 400, 500 Вт, ртутные лампы в 250 Вт, расположенные на высоте в 1... 1,5 м. Ступени лестниц, участки газонов, цветники, группировки деревьев и кустарников рекомендуется освещать низко расположенными светильниками. Такие светильники выполняют в виде настольных ламп с рефлектором. Они могут иметь форму грибов, шаров, цилиндров различной высоты и конфигурации. В дневное время такие светильники играют роль малых архитектурных форм. Для освещения территорий городских скверов и бульваров применяют светильники типа РТУ-02-259-008-V (Р - с ртутной лампой; Т - венчающий; У - уличный; 02 ~ номер серии; 259 - мощность лампы в Вт; 008 - номер модификации; VI - климатическое исполнение и категория размещения).

Для освещения каскадов, фонтанов светильники, как правило, размещают следующим образом:
1. в специальных камерах на дне фонтанов за остеклёнными окнами;

2. под водой на глубине не более 15...20 см, ближе к выходу струй воды;

3. под водосливом падающих струй воды - каскады;

4. вокруг фонтана - прожектор заливающего света с лампой накаливания мощностью

в 500 Вт,

Мощность осветительных средств диктуется формой объекта освещения, характером движения. Яркость водных струй фонтана принимают не менее 300 кд/м . Отношение мощности насосов фонтана должно приниматься не менее: при высоте струи до 3 м - 0,7; от 3 до 5 м - 1; более 5 м-2. Декоративный эффект достигается при установке погружения светильника в местах падения струй на поверхность воды. Освещение садово-паркового объекта разрабатывается по специальному проекту и создается с помощью системы подведенных к светильникам электрических кабелей, проложенных в траншее. В ряде случаев в лесопарках кабели подвешиваются на опорах контактной сети, но это должно быть временной мерой. Выбор источника света основан на экономичности установки и правильной цветопередаче. Опоры для парковых светильников бывают металлическими или железобетонными. Их устанавливают на газонах в одном ряду с деревьями. Осветительную сеть прокладывает, подключает к источнику питания и сдает на включение заказчику специальная строительно-монтажная организация.