Строительство сетей водоснабжения и водоотведения.

Водоснабжением (системой водоснабжения) является комплекс сооружений, предназначенных для забора воды гг. источников, очистки, хранения запасов воды и подачи к местам потребления. Системы водоснабжения классифицируют по ряду признаков.

По роду обслуживаемых объектов — городское, поселковое, промышленное, сельскохозяйственное водоснабжение.

По назначению — хозяйственное, предназначенное для удовлетворения питьевых и хозяйственно-бытовых нужд; производственное — для снабжения водой промышленных предприятий; противопожарное — подающее воду для тушения пожаров; объединенное — предназначенное для одновременного удовлетворения различных нужд, например, хозяйственно-противопожарная система.

Рис. 1 Схема водоснабжения города

1 — водоприемник; 2 —самотечные трубы: 3 — береговой колодец; 4 — насосы первого подъема; 5 — отстойники; б — фильтры; 7 — запасные резервуары чистой воды; 8 — насосы второго подъема; 9 — водоводы; 10 — напорно-регулирующее сооружение

По характеру использования природных источников — водопроводы, получающие воду из поверхностных (реки, водохранилища, озера и т. д.). и водопроводы, использующие подземную воду воды.

Принципиальная схема водоснабжения города при поверхностных источниках: вода из источника забирается водоприемником и по самотечным водоводам поступает в береговой колодец. Затем насосами первого подъема она L подается в сооружения для очистки (осветления, фильтрования и дезинфекции). Очищенная вода поступает в резервуары; чистой воды и насосами второго подъема поступает из них в сеть трубопроводов, причем часть воды аккумулируется в бакс водонапорной башни. По магистральным трубопроводам (водоводам) вода поступает в районы города и по распределительной сети — к потребителям. Количество воды, выраженное в литрах и потребляемое в сутки одним жителем города, называется нормой \ хозяйственно-питьевого водопотребления. Водоснабжение города имеет большое значение в связи с тем, что водопотребление на хозяйственно-питьевые, коммунальные и производственные нужды все увеличивается. Водопотребление в городах различно и зависит от численности населения, наличия и развития промышленности, степени; благоустройства города, климатических условий и ряда других факторов. В основном в городах нашей страны используются поверхностные водоисточники — реки, водохранилища, каналы и: пр., но некоторые города в значительной степени используют подземные воды (Вильнюс. Алма-Ата и др.).

Проекты водоснабжения должны разрабатываться на основе районных схем водоснабжения, где учитываются: возможность и экономическая целесообразность размещения объектов нового и расширения существующего промышленного, сельскохозяйственного и жилищного строительства. На территории города размещают водопроводные сети различного назначения: хозяйственно-питьевые. ] противопожарные, поливочные, промышленные. Как правило, хозяйственно-питьевые, противопожарные и поливочные ] сети объединяются в одну систему, хотя и возможно их разделение, например, применение поливочной сети мелкого; заложения, В засушливых, полузасушливых, пустынных и полупустынных районах поливочные водопроводы образуют I самостоятельную систему ввиду значительной потребности в воде на поливку зеленых насаждений. Объединенные или \ раздельные водопроводные сети выбирают в результате технико-экономического анализа в зависимости от потребности города, наличия водоисточников, качества воды в них, климатических условий и других факторов. Количество линий водоводов принимается с учетом категорий надежности подачи воды системой водоснабжения и очередности; строительства. Наружная водопроводная сеть города является основной частью водопровода, стоимость которой составляет 50—70%; стоимости всего водопровода. Водопроводные сети состоят из магистральных и распределительных линий. Магистральные: линии. Служат для транспортирования транзитных масс воды, а распределительные — для подачи воды из магистралей к | жилым зданиям и другим объектам.

По начертанию в плане водопроводные сети бывают тупиковые, кольцевые и комбинированные. Тупиковая сеть короче кольцевой, но она не гарантирует бесперебойной подачи воды потребителям, поскольку при аварии на одном участке магистрали все последующие участки с ответвлениями не будут снабжаться водой. Кольцевая и комбинированная сети более надежны в эксплуатации, так как в случае аварии на одной из линий при ее выключении потребители будут снабжаться водой по другой линии.

а тупиковая; б кольцевая; 1 — насосная станция; 2 водонапорная башня

Водопроводные сети, как правило, проектируют кольцевыми. Тупиковые линии водопроводов допускается применять в случае подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды при диаметре труб не более 100 мм и при подаче воды на противопожарные нужды при длине линий не более 200 м, когда приняты особые меры против замерзания этих линий.

Для внешних водопроводных сетей в настоящее время применяются трубы: чугунные, стальные и неметаллические (железобетонные, асбестоцементные и полиэтиленовые — из винипласта, полиэтилена и др. пластических материалов). Глубина заложения водопроводных труб, считая до низа, должна быть на 0, 5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры, причем следует учитывать внешние нагрузки от транспорта и условия пересечения с другими подземными коммуникациями. На водопроводных сетях устанавливаются колодцы из сборного железобетона.

Процесс очистки воды для хозяйственно-питьевых нужд производится на очистных станциях и состоит из двух этапов: осветление воды путем осаждения взвешенных частиц и фильтрование, которое выполняют осветлители или отстойники и фильтры. Обеззараживание воды или ее дезинфекция заключается в полном освобождении воды от болезнетворных бактерий (хлорирование и другие методы).

Канализация. Современное благоустройство города требует наличия развитой канализации для своевременного удаления с городской территории сточных вод. которые в зависимости от состава подразделяются на хозяйственно-бытовые, производственные и ливневые (дождевые и талые) стоки. Под канализацией понимается совокупность инженерных сооружений, служащих для приема сточных вод, транспортирования их к очистным сооружениям, очистки и обеззараживания, утилизации полезных веществ, содержащихся в них, и сброса очищенных сточных вод в водоем. Для отвода вод в городах применяются общесплавной, раздельный, полураздельный и комбинированный способы.

Общесплавной способ канализации заключается в том, что вес городские сточные воды отводятся по одной системе труб. Этот вид канализации применяется недостаточно широко в связи со значительным удорожанием очистных сооружений, но используется в ряде городов нашей страны

При раздельном способе устраиваются две сети трубопроводов. По одной сети труб отводятся хозяйственно-бытовые и загрязненные производственные сточные воды, а по другой — ливневые и условно чистые производственные сточные воды. В городах СССР раздельный способ канализации нашел наибольшее распространение, в том числе и в Москве. Однако следует отметить, что он имеет существенный недостаток, заключающийся в том. что поверхностные стоки сбрасывают в водоемы, как правило, без предварительной или недостаточной очистки, тем самым, способствуя их загрязнению.

Полураздельный способ канализации заключается в том, что городские водостоки соединяются с сетями хозяйственно-бытовых сточных вод с помощью устройств, которые позволяют сбрасывать в нее первые загрязненные порции дождевых вод при дождях большой интенсивности и всего стока при дождях малой интенсивности. Именно этот объем стока поступает на очистные сооружения.

Комбинированный способ объединяет общесплавную и раздельную системы, причем общесплавная система применяется в центральных районах города, а раздельная — на периферии с самостоятельной очисткой атмосферных вод.

Сточные воды, содержащие растворимые и нерастворимые примеси и загрязнения, отводятся за пределы города и спускаются в водоем. Перед стеком их необходимо очистить до такой степени, чтобы они не оказывали вредного влияния на водоем, и качество воды в водоеме не снижалось ниже установленных санитарных норм. Метод и степень очистки сточных вод определяются в зависимости от местных условий с учетом возможного использования сточных вод для промышленных и сельскохозяйственных целей. Очищенные сточные воды, которые сбрасываются в водоемы, должны отвечать требованиям «Правил охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами».

Применяются следующие методы очистки сточных вод: механический, биологический, химический и физико-химический.

Механический метод позволяет довести степень очистки сточных вод до 60%, биологический — до 90—92%. а при вводе доочистки сточных вод — до 96—98%. После очистки сточной жидкости тем или иным способом содержание бактерий в ней резко уменьшается. Однако число бактерий, остающихся в сточной жидкости, прошедшей механическую или даже эффективную биологическую очистку, может достигать значительных размеров. Полностью уничтожить болезнетворные бактерии можно лишь путем ее обеззараживания. С этой целью обычно проводят хлорирование сточной жидкости.

В зависимости от рельефа местности и планировочного решения в городах применяют централизованную и децентрализованную схемы канализации. В компактных городах с общим падением рельефа в основном в одну сторону применяется централизованная схема канализации (Казань. Свердловск и др.). При наличии нескольких бассейнов стока и расчлененном планировочном решении города используется децентрализованная схема канализации (Москва, Самара. Казань и др.).

Канализационные сети являются самотечными (безнапорными) системами. Лишь в особых условиях возможно использование напорных систем, в трубопроводах которых с помощью насосных станций создают напор.

Диаметры канализационных сетей всех систем определяются гидравлическим расчетом, но минимальные диаметры труб должны приниматься: для уличной сети 200 мм. для внутриквартальной — 150 мм; для дождевой и общесплавной уличной сети 250 мм и внутриквартальной — 200 мм. Для канализационных трубопроводов используются: самотечных — безнапорные железобетонные, бетонные, керамические и асбестоцементные трубы: напорных — напорные железобетонные, асбестоцементные, чугунные, стальные и пластмассовые трубы. Наименьшую глубину заложения лотка " -канализационного трубопровода принимают для труб диаметром до 500 мм на 0, 3 м, а для труб большего диаметра на 0, 5 м меньше наибольшей глубины проникания в грунт нулевой температуры. Однако глубина отметок планировки территории до верха трубы должны быть не менее 0, 7 м.

Для осмотра и ремонта на всех системах канализационных, сетей предусматривают смотровые колодцы или камеры. устанавливаемые в местах примыкания к коллектору присоединяемой трубы, в местах изменения направления, уклонов и диаметров-трубопроводов и на прямых участках, на расстояниях в зависимости от диаметра труб.

Порядок проектирования автодороги в плане. Назначение радиусов кривых. Обеспечение безопасного движения на кривых.

Выбор положения трассы между заданными пунктами зависит от категории дороги, рельефа местности, почвенно-геологических и гидрологических условий, наличия контурных препятствий, границы землепользовании.

Направление таких дорог подчиняется потребностям обслуживания местных грузопотоков. Общее направление трассы назначают согласно данным задания: начальному, конечному, а иногда и промежуточным пунктам, т.е. так называемым контрольным точкам. Между контрольными точками трасса должна проходить по возможно короткому направлению и при наименьших затратах на сооружение дорогими последующую ее эксплуатацию.

Направление дороги обычно обосновывают материалами экономических изысканий.

В равниной местности трасса может быть проложена большими по протяжению прямолинейными участками. Редкие изломы вызываются обычно обходом препятствий: населенных пунктов, болот, озер, оврагов. Однако слишком длинные прямые участки дороги, проходящие по однообразной местности, утомляют водителя и пассажиров, особенно при поездках на большие расстояния. Практика показывает, что периодически встречающиеся кривые способствуют сосредоточению внимания водителя при управлении автомобилем и тем самым повышают безопасность движения.

В пересеченной местности трасса становится более извилистой, так как к препятствиям, указанным для равнинной местности, прибавляются препятствия рельефа. Из возможных вариантов трассы наивыгоднейший выбирают на основе технико-экономического сравнения.

В горной местности в связи с большой сложностью рельефа трасса получается очень извилистой, особенно на перевальных участках, где приходится развивать линии. Особую роль при трассировании в горной местности имеют геологические условия. При наметке вариантов трассы следует учесть основные требования, предъявляемые к дороге при пересечении водотоков, железных и автомобильных дорог. Большие водотоки (реки) желательно пересекать по нормали к направлению течения при разливе на прямолинейном наиболее узком участке с устойчивыми берегами. Малые и средние мосты, а также трубы под насыпями допускается располагать при любых сочетаниях элементов профиля и плана, т. е. как на прямолинейных, так и на криволинейных участках.

Не следует подчинять положение трассы удобству пересечения небольших оврагов, ложбин, рек, так как это вызывает искривление трассы и удлинение дороги.

При трассировании следует учесть требования СНиП проектированию пересечения автомобильных дорог с существующими железными и автомобильными дорогами. Согласно этим требованиям пересечения и примыкания автомобильных дорог по возможности следует располагать на свободных ровных площадках и 'на прямых участках пересекающихся или примыкающих дорог.

Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами проектируют, как правило, вне пределов станций и путей маневрового движения, преимущественно на прямых участках пересекающихся дорог.

Острый угол между пересекающимися дорогами в одном уровне не должен быть менее 60°.

Пересечения должны удовлетворять требованиям безопасности и удобства движения. В сложных условиях выбор типа пересечения решается на основе технико-экономического сравнения вариантов. Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами в разных уровнях принимают, как правило, в следующих случаях:

а) при пересечении автомобильных дорог I—III и Ш-4 категорий со всеми железными дорогами;

б) при пересечении железных дорог автомобильными дорогами IV, V и IV-n категорий, если на последних предусматривают троллейбусное движение или совмещенные трамвайные пути, а также в случаях пересечения трех и более главных железнодорожных путей или при расположении пересечения «а участках железных дорог со скоростным (более 120 км/ч) движением;

в) при пересечении автомобильных дорог III—V категорий с железными дорогами, проложенными в выемках.

Согласно СниП, пересечения автомобильных дорог в разных уровнях, т. е. с устройством путепровода, принимают как правило, в следующих случаях:

а) при пересечении автомобильных дорог I категории с дорогами I—V категорий;

б) при пересечении автомобильных дорог II категории с дорогами II и III категорий;

в) при пересечении автомобильных дорог III категории между собой, когда перспективная среднесуточная (годовая) интенсивность движения (в сумме для обеих пересекающихся дорог) составляет более 4000 автомобилей.

Обход контурных или рельефных препятствий, стремление пересечь реки или железнодорожные пути под прямым углом (что весьма желательно) приводят к необходимости проектировать кривые с разными радиусами. Чем выше категория дороги, тем меньше следует проектировать кривых в плане, а радиусы кривых — возможно большие.

Проектируя дороги высших категорий (I—III), желательно обходить населенные пункты. Дороги низших категорий (IV—V)

можно проводить через населенные пункты с целью их благоустройства.

Для оценки крутизны склонов местности необходимо предварительно определить минимальное расстояние между смежными горизонталями l, соответствующее максимально допустимому продольному уклону для категории проектируемой дороги и масштабу карты. Это расстояние определяют.по формуле

, (1)

где l — минимальное расстояние между горизонталями;

h — сечение горизонталей, разность отметок двух смежных горизонталей;

i _max — максимально допустимый продольный уклон;

М — масштаб карты.

Например, при масштабе карты 1: 25000 и сечении горизонта лей через 5 м при максимальном продольном уклоне для дорогу III категории l max=50%o.

По карте можно наметить ряд вариантов, и наилучшим из них будет тот, который меньше отклоняется от воздушной линии, т. е.имеет наименьшую степень извилистости трассы, характеризуемую коэффициентом удлинения трассы, т. е. отношением фактической длины трассы к длине между заданными пунктами по прямой (воздушной) линии.

На всех углах трассы устраивают дорожные закругления. Сочетание прямых и кривых в плане зависит от условий проложения трассы на местности.

Изменения направления трассы характеризуются углом поворота, который образуется продолжением направления трассы и ее новым направлением.

При проектировании закруглений различают следующие их геометрические элементы (рис. 1): угол α, радиус R, кривую К, тангенс Т, биссектрису Б.

В зависимости от величины угла поворота и принятого радиуса элементы кривой могут быть определены по следующим формулам:

тангенс (расстояние по касательной от вершины угла поворот до начала и конца круговой кривой)

(2)длина кривой (3)

биссектриса (расстояние от вершины угла поворота до середины

кривой)

(4)домер (разность между суммой двух тангенсов и длиной круговой

кривой)

(5)Данные об элементах кривых приведены в специальных таблицах. В табл. 4 приведены размеры элементов круговых кривых при радиус R=1000 м для углов поворота до 90⁰

Намечая по карте положение вершин углов поворота, необходимо, в первую очередь, проверить возможность вписывания рекомендуемых радиусов, т.е.более2000 м. Для этой цели предварительно определяют при помощи транспортира величины углов поворота.

Рис. 1. Схемы определения величины радиуса при известных: