QUY HOẠCH CHIỀU CAO NỀN XÂY DỰNG& THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ

BÀI GIẢNG CHUẨN BỊ KỸ THUẬT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BỘ MÔN CHUẨN BỊ KỸ THUẬT KHU ĐẤT XD ĐÔ THỊ

Bài giảng

QUY HOẠCH CHIỀU CAO NỀN XÂY DỰNG

& THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ NGÀNH QUYHOẠCH

Hà Nội, 2- 2009

PHẦN 1

QUY HOẠCH CHIỀU CAO NỀN KHU ĐẤT XÂY DỰNG ĐÔ THỊ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ KỸ THUẬT

1.1 KHÁI NIỆM VÀ CÁC BIỆN PHÁP CHUẨN BỊ KỸ THUẬT

1.1.1 Khái niệm

Những biện pháp kỹ thuật về sử dụng và cải tạo điều kiện tự nhiên vào

mục đích quy hoạch, xây dựng cho đô thị được gọi là chuẩn bị kỹ thuật cho khu

đất xây dựng đô thị

1.1.2 Những biện pháp chuẩn bị kỹ thuật chung

- Đánh giá đất đai, lựa chọn đất xây dựng đô thị

- Quy hoạch chiều cao nền khu đất xây dựng

- Thoát nước mặt

1.1.2 Những biện pháp chuẩn bị kỹ thuật riêng biệt

- Hạ mực nước ngầm

- Bảo vệ khu đất xây dựng khỏi bị ngật lụt

- Gia cố, hoàn thiện dải bờ sông, bờ hồ, các mái dốc, các sân bãi

- Những biện pháp CBKT đặc biệt khác (gồm đề phòng và chống các

hiện tượng đất trượt, mương xói, hốc ngầm, dòng bùn đá, động đất)

Mục tiêu: Làm tốt hơn điều kiện tự nhiên và tạo môi trường sống tốt nhất,

đó là môi trường nhân tạo lý tưởng, hoà hợp với tự nhiên

1.2 CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ CHUẨN BỊ KỸ THUẬT

Thiết kế CBKT được tiến hành đồng thời trên tất cả các loại đồ án quy hoạch

và các giai đoạn thiết kế quy hoạch

- Quy hoạch vùng

- Quy hoạch đô thị:

+ Quy hoạch chung xây dựng đô thị+ Quy hoạch chi tiết

- Quy hoạch điểm dân cư nông thôn

1.2.1 Đối với đồ án Quy hoạch vùng

- Phân tích đánh giá về địa hình, các tai biến địa chất: động đất, sụt lún,

trượt, xói lở, cảnh báo các vùng cấp và hạn chế xây dựng;

- Các giải pháp về phòng chống và xử lý các tai biến địa chất, ngập lụt;

- Xác định lưu vực, hướng thoát nước chính;

- Cập nhật quy hoạch thủy lợi của vùng nghiên cứu (vị trí các hồ lớn, các

công trình tiêu úng, các tuyến đê phòng lũ);

- Xác định cốt xây dựng và chỉ tiêu thoát nước mưa cho các điểm đô thị

trong vùng nghiên cứu

1.2.2 Đối với đồ án Quy hoạch đô thị

a Giai đoạn Quy hoạch chung xây dựng đô thị

- Đánh giá tổng hợp đất xây dựng theo điều kiện tự nhiên, các yếu tố

kỹ thuật và kinh tế – xã hội có liên quan: gồm các loại đất thuận lợi, ít thuận

lợi và không thuận lợi cho xây dựng và tỷ lệ của các loại đất đó;

- Đề xuất các giải pháp phòng chống tai biến địa chất: ngập úng, sạt

lở

- Xác định cao độ khống chế xây dựng cho đô thị, từng khu vực và

các trục chính đô thị

Xác định khối lượng đào, đắp của khu vực đào hoặc đắp;

- Phương án thoát nước mưa, hướng thoát nước chính, miệng xả,

kích thước cống chính;

b Giai đoạn Quy hoạch chi tiết

- Lựa chọn và xác định cao độ xây dựng phù hợp với quy hoạch

chung;

- Các giải pháp chuẩn bị kỹ thuật: taluy, tường chắn, ổn định công

trình, phòng chống ngập úng cục bộ, tính hoán khối lượng đào đắp;

- Thiết hế hệ thống thoát nước mưa;

- Tính toán khối lượng san nền và các công tác chuẩn bị kỹ thuật

khác

1.2.3 Đối với Quy hoạch điểm dân cư nông thôn

- Các giải pháp về chuẩn bị kỹ thuật đất xây dựng, xác định cao độ

khống chế cho từng điểm dân cư;

- Xác định hướng, mạng lưới và lưu vực thoát nước chính;

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN ĐẤT XÂY DỰNG ĐÔTHỊ

2.1 NHỮNG YẾU TỐ THIÊN NHIÊN CƠ BẢN ẢNH HƯỚNG ĐẾN VIỆC LỰA

CHỌN ĐẤT XÂY DỰNG ĐÔ THỊ

2.1.1 Điều kiện khí hậu và tác động của nó trong xây dựng đô thị

Tài liệu khí tượng thuỷ văn:

- Mưa:

+ Lượng mưa trung bình/ năm

+ Lượng mưa trung bình cao nhất và thấp nhất của năm

+ Lượng mưa và thời gian của từng trận mưa

+ Số ngày mưa trong năm

- Gió:

+ Tốc độ gió

+ Tần suất gió: lặng gió, hướng gió (số lần theo từng hướng)

+ Hướng gió (Hoa gió)

- Nhiệt độ không khí, độ ẩm, độ bốc hơi, độ hụt ẩm bão hoà

- Nắng: thời gian được chiếu nắng

Thu thập đầy đủ số liệu, phân tích đánh giá đúng mức để có giải pháp xử lý

thích hợp trong xây dựng đô thị

2.1.2 Điều kiện địa hình

Cần biết hướng dốc, trị số độ dốc, cao độ lớn nhất, nhỏ nhất và trung

bình của từng khu vực

2.1.3 Điều kiện thuỷ văn

Các yếu tố tác động đến xây dựng đô thị:

- Chế độ sông ngòi, ao, hồˆ

- Mực nước

- Lưu lượng

- Đặc tính và tần suất lũ lụt

- Dao động mực nước ngầm

- Đặc tính của ao, hồ, sông ngòiˆ(diện tích, lượng nước dự trữ,

nguồn cung cấp cho hồ, thành phần đát đá ở đáy và bờ hồ )

- Chế độ thuỷ triều, quy luật tạo lớp đất bồi

2.1.4 Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

a Điều kiện địa chất công trình

- Cấu tạo địa tầng (khoan địa chất)

- Cường độ chịu tải

- Tình hình khoáng sản, các hiện tượng trượt lở, hốc ngầm, than bùn

b Điều kiện địa chất thuỷ văn

- Đặc điểm về chất lượng, độ sâu, thành phần hoá học, trữ lượng của

nước ngầm (ảnh hướng đến xử lý nền móng, độ ổn định công trình và nguồn

cấp nước)

2.2 ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI VÀ LỰA CHỌN ĐẤT XÂY DỰNG ĐÔ THỊ 2.2.1 Đánh giá đất

Mục đích: phân loại đất xây dựng thuận lợi, ít thuận lợi và không

thuận lợi phục vụ quản lý và lựa chọn đất xây dựng

Thường được tiến hành ở giai đoạn quy hoạch chung, giúp cho việc

lựa chọn đất xây dựng và hướng phát triển cho đô thị

a Tài liệu: Các yếu tố tự nhiên đã nêu trên

Đánh giá tổng hợp cần thể hiện:

- Đất thuận lợi cho xây dựng (Loại I): điều kiện tự nhiên hoàn toàn

thoả mãn, vốn đầu tư các biện pháp kỹ thuật ít

- Đất ít thuận lợi cho xây dựng (Loại II): điều kiện tự nhiên chưa thoả

mãn chỉ có thể sử dụng sau khi có các biện pháp kỹ thuật không quá phức

tạp và tốn kém

- Đất không thuận lợi cho xây dựng (Loại III): điều kiện tự nhiên phức

tạp, không nên dùng xây dựng đô thị Nếu cần thiết thì phải có các biện pháp

khắc phục

2.2.2 Lựa chọn đất xây dựng đô thị.

a Nguyên tắc:

- Có quan điểm toàn diện

- Dựa trên đường lối, chiến lược phát triển

- Các Luật và Nghị quyết về sử dụng đất

b Những căn cứ để lựa chọn đất xây dựng đô thị

- Kết quả đánh giá đất đai

- Điều kiện vệ sinh môi trường

- Điều kiện kinh tế và khả năng trình độ khoa học kỹ thuật

c Những yêu cầu cụ thể đối với khu đất xây dựng

- Địa hình đáp ứng yêu cầu xây dựng

- Không lầy lội và ngập ứng

- Không có hiện trượng địa chất xấu

- Điều kiện khí hậu thuận lợi

- Thuận lợi giao thông

- Đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch và thải nước bẩn

- Không chiếm dụng hoặc chỉ sử dụng hạn chế đất canh tác và

không nằm trong các khu vực có chức năng đặc biệt (rừng cấm, khu khai

thác mỏ, khu di tíchˆ)

- Sử dụng tại chỗ hoặc gần nguồn vật liệu

- Đáp ứng các yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của địa phương

- Có đất đai dự trữ để mở rộng và phát triển trong tương lai

CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH CHIỀU CAO NỀN KHU ĐẤT XÂY DỰNG

3.1 NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ ĐỊA HÌNH

Địa hình là yếu tố đặc trưng và xác định trạng thái bề mặt của một

khu vực đất đai nào đó

3.1.1 Phân loại địa hình

c Địa hình miền núi

- Đặc trưng:

độ dốc lớn, thường có mương xói

và thung lũng sâu

- Chi phí cho công tác CBKT rất lớn

3.1.2 Cách biểu diễn địa hình

a Phương pháp đường đồng mức

Đường nối liền các điểm có cùng độ cao trên mặt đất

b Phương pháp ghi độ cao

- Độ cao tuyết đối

- Độ cao tương đối

c Các cách biểu diễn khác

- Phương pháp kẻ vân, tô mầu và các ký hiệu sông, suối, khe,

mươngˆ để biểu diễn địa hỡnh

3.1.3 Cách phân tích, sử dụng địa hình trong quy hoạch đô thị.

a Đối với việc phân khu chức năng đô thị

Tuỳ theo tính chất, yêu cầu về không gian và mật độ xây dựng của

từng khu chức năng mà lựa chọn vị trí phù hợp

Khu trung tâm, khu công nghiệp, khu công viên cây xanh, các khu

nhà ở

b Đối với mạng lưới đường

c Đối với việc bố trí công trình

Chú ý chiều dài của công trình và độ dốc dọc, chi phí xử lý nền và

3.1.4 Một số tính toán cơ bản về địa hình

a Xác định độ dốc trên bản đồ địa hình

i = tgα = ∆h/l

i = tgα ~ sinα = ∆h/L (khi i nhỏ, thiếu thiết bị đo)

b Tính toán địa hình bằng phương pháp nội suy

3.2 KHÁI NIỆM VỀ QUY HOẠCH CHIỀU CAO

Quy hoạch chiều cao là nghiên cứu giải quyết chiều cao nền xây dựng

của các công trÌnh, các bộ phận đất đai thành phố hợp lý nhất

3.2.1 Mục đích của quy hoạch chiều cao

Biến địa hÌnh tự nhiên đang ở dạng phức tạp thành những bề mặt hợp

lý nhất nhằm đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng và quy hoạch kiến trúc

3.2.2 Nhiệm vụ của quy hoạch chiều cao

Tạo bề mặt tương lai cho các bộ phận chức năng như đường giao

thông, khu nhà ở, khu công nghiệp, khu cây xanhˆ nhằm đảm bảo các yêu cầu

a Yêu cầu kỹ thuật: Độ dốc và hướng dốc nền hợp lý; An toàn, thuận

tiện giao thông; Thuận lợi cho xây dựng công trình ngầm và duy trì phát triển

cây xanh

b Yêu cầu kiến trúc: Góp phần tổ chức không gian; Tăng giá trị thẩm

mỹ trong kiến trúc

c Yêu cầu sinh thái: Không làm xấu đi các điều kiện tự nhiên; Cố gắng

giữ cân bằng sinh thái có lợi cho điều kiện xây dựng

3.2.3 Các nguyên tắc thiết kế quy hoạch chiều cao

a Triệt để lợi dụng địa hình tự nhiên

b Đảm bảo cân bằng đào đắp với khối lượng công tác đất và cự ly

vận chuyển nhỏ nhất

c Giải quyết trên toàn bộ đất đai thành phố hoặc địa điểm xây dựng

d Tiến hành theo từng giai đoạn

3.3 CáC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIỀU CAO

3.3.1 Phương pháp mặt cắt

Vẽ mạng lưới mặt cắt ô vuông; Xác định cao độ mặt đất; Xác định

cao độ thiết kế; Xác định cao độ thi công và tính khối lượng

Phương pháp mặt cắt đơn giản nhưng việc so sánh để chọn giải

pháp hợp lý (về khối lượng đất) khó khăn Thường áp dụng khi địa hình đơn

giản, khu vực xây dựng chạy thành dải hẹp

3.3.2 Phương pháp đường đồng mức thiết kế

Trên mặt bằng có những đường đồng mức tự nhiên (hoặc cốt điểm)

tiến hành vạch ra những đường đồng mức thiết kế dựa trên độ dốc cho phép,

bảo đảm yêu cầu bố trí kiến trúc và thoát nước mưa

Các đường đống mức thể hiện được mặt phẳng thiết kế, giúp biết rõ:

- Hướng dốc của đường và nền xây dựng

- Độ dốc dọc và độ dốc ngang của đường phố, quảng trường, nền

xây dựng nhờ khoảng cách giữa hai đường liền kề

- Độ dốc, cao độ của ngả giao nhau

- Cao độ thiết kế ở các góc nhà, nền tầng 1, nền đường dẫn vào nhà

- Sự chêng lệch giữa đường và nền xây dựng, giữa các công trình

Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, thường được áp dụng rộng

rãi

3.3.3 Phương pháp phối hợp

Kết hợp ưu điểm của từng phương pháp

3.4 NỘI DUNG THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIỀU CAO TRONG QUY HOẠCH

VÀ THIẾT KẾ ĐÔ THỊ

3.4.1 Giai đoạn Quy hoạch chung xây dựng đô thị

Quy hoạch chung chiều cao nền xây dựng toàn thành phố

- Đánh giá mức độ hợp lý của quy hoạch không gian

- Tính toán xác định cao độ xây dựng

- Nghiên cứu dự kiến thoát nước mặt, xác định mạng lưới cao độ

khống chế

- Đề xuất giải pháp cụ thể đối với khu vực có địa hình phức tạp

- Uớc tính khối lượng đất, dự kiến điều phối đất và ước tính kinh phí

Quy hoạch chung chiều cao

- Uớc tính khối lượng đất,

dự kiến điều phối đất và ước

tính kinh phí

3.4.2 Giai đoạn Quy hoạch

chi tiết

a Quy hoạch chi tiết 1/2000

Thiết kế sơ bộ cao độ nền

hoàn thiện

- Cụ thể hoá phương hướng

quy hoạch chung của thành

- Tính toán khối lượng đất

- Khái toán giá thành

b Quy hoạch chi tiết

phẳng thiết kế của tiểu khu,

độ cao các sân bãi, xác định

cao độ các góc nhà, nền nhà

tầng 1, cao độ lối ra vào

- Giải quyết mối quan hệ

3.5 CAO ĐỘ XÂY DỰNG ĐÔ THỊ

3.5.1 Điều kiện xác định

- Tình hình ngập lụt, ngập úng của đô thị và biện pháp bảo vệ cho đô

thị (tôn nền; đê bao + trạm bơm; đê bao + cống điều tiếtˆ)

- Chế độ thuỷ triều

- Hệ thống tiêu thoát thuỷ nông của vùng ngoại vi đô thị

3.5.2 Xác định cao độ xây dựng

- Tính toán thuỷ văn xác định mối quan hệ giữa lưu lượng lũ và khả

năng xuất hiện

- Xác định tần suất thiết kế căn cứ theo tính chất đô thị và khu chức

năng

- Xác định lưu lượng và mực nước tính toán

- Xác định cao độ khống chế HminXD = Htt + 0,5 (m)

3.6 THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHIỀU CAO CHO CÁC BỘ PHẬN CHỨC

NĂNG CỦA ĐÔ THỊ

3.6.1 Quy hoạch chiều cao đường phố

- Đường phố là một phần đất đai của thành phố bao gồm nhiều bộ

phận (lòng đường, hố phố, dải cây xanhˆ) phục vụ cho giao thông và bố trí

công trình hạ tầng kỹ thuật

- Nhiệm vụ: xác định cao độ thiết kế, độ dốc dọc, độ dốc ngang một

cách hợp lý các bộ phận của đường nhằm đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật

giao thông, thoát nước mặt, cảnh quan kiến trúc và cân bằng khối lượng

a Thiết kế mặt cắt dọc đường phố

Các yêu cầu

- Yêu cầu xe chạy: Bảo đảm an toàn, êm thuận đạt tốc độ thiết kế

- Yêu cầu nền đường ổn định

- Yêu cầu thoát nước: đảm bảo thoát nước mặt tự chảy nhanh chóng

- Yêu cầu bố trí các công trình ngầm: bảo đảm được đặt ở độ sâu cần thiết

- Yêu cầu kinh tế: bảo đảm cân bằng khối lượng san lấp

- Yêu cầu kiến trúc

Xác định độ dốc dọc đường

Xác định trong khoảng: imin ≤ i ≤ imax

imin = 0,004 đảm bảo thoát nước tự chảy

imax xác định theo cấp đường phố và địa hình

Thiết kế mặt cắt dọc ở nơi có cầu cống

- Xác định cao độ thiết kế của đường tại chỗ có cầu

H = H1 + δ + z

H1 : cao độ mặt nước dưới cầu

δ: chiều dày kết cấu

Thiết kế đường cong đứng trên mặt cắt dọc

Tại các điểm thay đổi đọ dốc dọc của 2 đoạn thẳng kề nhau

sẽ tạo nên 1 điểm gẫy gây khó khăn cho xe chạy đặc trưng

bởi góc gãy

ω = ±i1 - ±i2 (dấu + khi đi lên)

- Điều kiện thiết kế đường cong đứng

+ ω nhỏ hơn trị số cho phép thì không cần thiết kế đường cong đứng

+ ω lớn hơn trị số cho phép phải thiết kế đường cong đứng với các trị số:

- Các thông số kỹ thuật chính

R: bán kính đường cong đứng

K: chiều dài đường cong

T: tiếp tuyến đường cong

P: phân cự

- Cách xác định

b Mặt cắt ngang đường phố

Mặt cắt ngang đường phố phản ánh chức năng, nhiệm vụ và tính

chất của từng đường phố

Các yêu cầu khi thiết kế mặt cắt ngang

- Yêu cầu xe chạy thông suốt, an toàn

- Yêu cầu thoát nước mặt đường phố và khu vực xây dựng dọc hai

bên đường theo nguyên tắc tự chảy

- Thông gió và chiếu sáng tốt cho thành phố

- Mỹ quan kiến trúc đường phố

- Yêu cầu bố trí công trình ngầm

- Yêu cầu kinh tế

- Xác định độc dốc ngang vào cao độ của các bộ phận (trị số độ dốc ngang

phụ thuộc vào loại mặt đường)

Các hinh thức mặt cắt ngang phần xe chạy

- Loại 2 mái dạng lồi (mái nhà, parabon, mái nhà đỉnh tròn); dạng lõm

- Loại 1 mái

Một số hình thức mặt cắt ngang trong điều kiện địa hình dốc

c Thiết kế quy hoạch chiều cao đường phố theo phương pháp đường đồng

mức thiết kế

Thiết kế quy hoạch chiều cao cho đoạn đường thẳng có độ dốc dọc

không thay đổi (trường hợp 2 mái dốc phẳng)

- Xác định độ dốc dọc hoặc cao độ điểm cuối

- Xác định vị trí các đường đồng mức chẵn (khoảng cách giữa hai

đường đồng mức chẵn và khoảng cách lẻ)

- Xác định các điểm cùng độ cao trên mặt bằng

d1 = Bxing/2id ; d2 = ∆H/id ; d3 = Bhè x ing/id

Tương tự cho các trường hợp 1 mái dốc phẳng và 2 mái dốc cong

Thiết kế quy hoạch chiều cao cho đoạn đường thẳng có id < 0,004

Thiết kế quy hoạch chiều cao với đoạn thẳng có độ dốc thay đổi

- Xác định cao độ thực tế tại điẻm gãy

HA’ = HA ± P

- Chia làm nhiều đoạn ngắn hơn

- Xác định lại độ dốc cho từng đoạn

- Vẽ cho từng đoạn liên tiếp nhau

Thiết kế quy hoạch chiều cao với đoạn đường cong bằng

Xe chạy vào đường cong bằng xuất hiện lực ly tâm do vậy phải thiết kế siêu

3.6.2 Quy hoạch chiều cao ngã giao nhau

a Ngã giao nhau cùng mức

Nguyên tắc:

- Đường cùng cấp hạng thì không thay đổi độ dốc dọc trên mỗi tuyến chỉ điều

chỉnh độ dốc ngang

- Đường khác cấp hạng thì ưu tiên đường chính

- Đảm bảo thoát nước bề mặt tốt (không chảy chàn qua ngả giao nhau,

không đặt rãnh hởˆ)

b Quy hoạch chiều cao ngả giao nhau khác mức

- Đảm bảo các nguyên tắc như đối với ngã cùng mức

- Xác định vị trí, cao độ, hướng dốc của từng đường trên từng nền khác nhau

(đường trên, đường dưới, các đường vòng nối)