4.1 Założenia ogólne, trasa projektowanej sieci kanalizacji deszczowej.
Zaprojektowana sieć kanalizacji deszczowej (w systemie grawitacyjnym) wraz z wpustami ulicznymi i odwodnieniem linowym (zgodnie z planem sytuacyjnym rys. 3) zapewnia bezpieczne odprowadzanie wód opadowych i roztopowych spływających z nawierzchni jezdni z masy mineralno-asfaltowej, nawierzchni ścieżki rowerowej z dopuszczalnym ruchem pieszych z masy mineralno-asfaltowej czerwonej, nawierzchni chodnika z kostki betonowej szarej gr. 6cm, nawierzchni zjazdów z kostki betonowej szarek gr. 8 cm oraz terenów zielonych do istniejącej studni kanalizacji deszczowej D0 zlokalizowanej w dz. nr 398.
Lokalizacja przedmiotowej sieci kanalizacji deszczowej wraz z proj. wpustami ulicznymi wyznaczona została zgodnie z uzgodnieniami z Zamawiającym oraz z istniejącym jak również projektowanym uzbrojeniem i zagospodarowaniem terenu, dostępnymi lokalizacjami.
W ramach inwestycji projektuje się przebudowę trzech istniejących hydrantów naziemnych.
Projektowane rozwiązania będą przebiegać w działkach nr 398 oraz 397 tj. w pasach dróg oraz ścieżki rowerowej.
4.2 Włączenie do odbiornika – istn. studni kanalizacji deszczowej
Wody opadowe i roztopowe powstałe na terenie przedmiotowej zlewni, zostaną odprowadzone do istniejącej studni kanalizacji deszczowej (dz. nr 398) z której odpływać będą rurociągiem DN500 w ul. Jarzębinowej do podczyszczalni a następnie odbiornika.
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
4.3 Bilans ilościowy wód opadowych i roztopowych
Bilans wód opadowych i roztopowych sporządzono na podstawie istniejącego i projektowanego zagospodarowania przestrzennego.
4.3.1 Maksymalna ilość wód opadowych i roztopowych.
Określenie ilości wód opadowych w poszczególnych zlewniach cząstkowych przeprowadzone zostało przy pomocy poniższego wzoru dla natężenia deszczu miarodajnego o prawdopodobieństwie wystąpienia p=20% i czasie trwania t=15min, q=132,0 dm3/s/ha.
Ψ – współczynnik spływu powierzchniowego [-], A – pole powierzchni zlewni [ha],
φ – współczynnik opóźnienia odpływu [-], q – natężenie jednostkowe deszczu [dm3/(ha·s)].
4.3.1.1. Współczynnik spływu powierzchniowego
Ψi – współczynniki spływu w zależności od rodzaju zlewni [-], Fi – wartość i – tej powierzchni składowej [m2],
F – powierzchnia cząstkowa zlewni [m2].
✓ Przyjęte współczynniki spływu w zależności od rodzaju zlewni:
dla nawierzchni jezdni i proj. ścieżki rowerowej ψ1 = 0.90, dla nawierzchni utwardzonych ψ2 = 0.80,
dla zieleni ψ3 = 0.10.
4.3.1.2. Obliczenie współczynnika opóźnienia
gdzie przejęty: n = 6,
Fc – powierzchnia całkowita zlewni [ha].
4.3.1.3. Natężenie deszczu miarodajnego
t – czas trwania deszczu t = 15 [min],
A’ – współczynnik zależny od prawdopodobieństwa pojawienia się deszczu oraz średniej rocznej wysokości opadu h[mm].
Na podstawie średniej rocznej wysokości opadu z wielolecia oraz przyjętego prawdopodobieństwa pojawienia się deszczu przyjęto wartość współczynnika A’=804.
Dane o średniej rocznej wysokości opadów atmosferycznych z wielolecia w rejonie Jarocina uzyskano z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy, Dział Służb Pomiarowo-Obserwacyjnej w Poznaniu.
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
4.3.2. Obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacji deszczowej
Dla projektowanej kanalizacji deszczowej przeprowadzono obliczenia hydrauliczne, na poszczególnych odcinkach rurociągu, przy pomocy programu do obliczeń kanalizacji deszczowej grawitacyjnej. W poniższych tabelach przedstawiono zestawienie powierzchni (tab. 1) oraz zestawienie obliczeń hydraulicznych (tab. 2).
Tab. 1. Zestawienie powierzchni zlewni
Tab. 2. Zestawienie obliczeń hydraulicznych projektowanej kanalizacji deszczowej.
4.4 Średnica, materiał, spadki projektowanych kolektorów deszczowych.
4.4.1 Średnica i materiał
✓ Sieć kanalizacji deszczowej.
Na podstawie powyższych obliczeń optymalną średnicą do odprowadzania wód opadowych i roztopowych w zakresie przedmiotowej zlewni jest dn315 przy zakładanym spadku i=0.3% - 0,75% wynikającym z istniejących warunków terenowych oraz wskutek tego wypełnieniu kanału od 23.4% - 61.5% (tab. 2). W związku z perspektywicznym rozwojem na terenach przyległych do zlewni i realnie możliwej rozbudowie sieci kanalizacji deszczowej przyjęto średnicę kanalizacji deszczowej dn400 mm uwzględniając przyjęty spadek rurociągu oraz poziom wypełnienia kanału od 17.2%-43.5%. W powyższej tabeli przedstawiono obliczenia hydrauliczne dla przyjętej średnicy DN400 mm (tab. 2).
Nazw a odcinka
isnt.D0-D1 36.99 0.30 315 61.50 0.83 61.10 0.88 ####
isnt.D0-D1 36.99 0.30 400 43.50 0.79 114.70 1.03 ####
D1-D2 31.44 0.30 315 55.90 0.79 61.10 0.88 ####
D1-D2 31.44 0.30 400 40.00 0.75 114.70 1.03 ####
D2-D3 27.77 0.30 315 52.20 0.76 61.10 0.88 ####
D2-D3 27.77 0.30 400 37.70 0.72 114.70 1.03 ####
D3-D4 25.26 0.30 315 49.60 0.74 61.10 0.88 ####
D3-D4 25.26 0.30 400 35.90 0.70 114.70 1.03 ####
D4-D5 21.07 0.50 315 39.40 0.83 79.30 1.15 ####
D4-D5 21.07 0.50 400 28.90 0.79 148.80 1.34 ####
D5-D6 16.90 0.50 315 35.30 0.78 79.30 1.15 ####
D5-D6 16.90 0.50 400 25.80 0.74 148.80 1.34 ####
D6-D7 12.61 0.75 315 27.50 0.81 97.50 1.41 ####
D6-D7 12.61 0.75 400 20.30 0.79 182.90 1.64 ####
D7-D8 9.04 0.75 315 23.40 0.74 97.50 1.41 ####
D7-D8 9.04 0.70 400 17.20 0.72 182.90 1.64 ####
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
Projektowane odcinki rurociągów należy wykonać z rur o przekroju kołowym dn400 mm w systemie rur i kształtek litych kielichowych z polichlorku winylu (PVC) o grubości ścianki 11.7 mm (SDR34) i minimalnej sztywności obwodowej SN.
✓ Przykanaliki wpustów deszczowych i odwodnienia liniowego
Projektowane przykanaliki wpustów deszczowych i odwodnienia liniowego również należy wykonać z rur o przekroju kołowym dn200 mm w systemie rur i kształtek litych kielichowych z polichlorku winylu (PVC) o grubości ścianki 5.9 mm (SDR34) i minimalnej sztywności obwodowej min. SN 8 kN/m2.
Zaletami użytych materiałów rurociągów jest wysoka sztywność obwodowa, wysoką udarność dzięki czemu można je układać w okresie zimowym, gładka wewnętrzna powierzchnia zapobiegająca powstawaniu osadów przy minimalnym spadku, szczelność zarówno na infltrację jak i eksfltrację, odporność na korozję biologiczną, chemiczną i fzyczną, kompatybilność połączeń z innymi systemami gładkościennymi, odporność na wysoką temperaturę, wysoka sztywność obwodowa powoduje, że rury mogą być układane z bardzo dużym przykryciem jak i przy dużym obciążeniu dynamicznym naziomu, niska waga rur, duża trwałość.
Materiały użyte do budowy powinny posiadać decyzję o dopuszczeniu do stosowania.
4.4.2. Spadki i zagłębienia projektowanych kolektorów kanalizacji deszczowej
Na podstawie przeprowadzonych obliczeń hydraulicznych (tab. 2) dobrano spadki poszczególnych odcinków sieci kanalizacji deszczowej biorąc pod uwagę napełnienia rurociągów, zapewnienie minimalnej prędkości przepływu (0,5-1,0 m/s) warunkującej samooczyszczanie rurociągu oraz nieprzekraczalne maksymalne prędkości przepływu (6,0-8,0 m/s).
Minimalny spadek niwelety projektowanej sieci deszczowej wynosi i = 0,30%, maksymalny i = 0,75%, natomiast spadeki przykanalików wpustów deszczowych i odwodnienia linowego oscylują w granicach od 1% - 7,3%.
W celu zabezpieczenia sieci kanalizacji deszczowej przed przemarzaniem i działaniem ciśnienia oraz uderzeń (obciążeń dynamicznych) przyjmuje się przykrycie rurociągu o grubości co najmniej 1,0 - 1,2 m. Maksymalne zagłębienie kanału nie powinno przekraczać 8 m – 10 m.
Dla uniknięcia kolizji projektowanej sieci kanalizacyjnej z istniejącym i projektowanym uzbrojeniem terenu odcinki projektowanej sieci kanalizacji deszczowej przewidziano posadowić na głębokości od 1,60– 2.30 m p.p.t. Maksymalne zagłębienie kanału nie przekracza 2.40 m.
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
Posadownienie projektowanych przykanalików wpustów deszczowych zlokalizowanych w pasie drogowym przewidziano na głębokości od 1.20-1.48, natomiast dno wpustów deszczowych od 1.70 m – 1.80 m.
Roboty montażowe wykonać zgodnie z "Instrukcją montażową układania w gruncie rurociągów wg producenta rur oraz "Warunkami technicznymi wykonania i odbioru rurociągów z tworzyw sztucznych".
4.5 Uzbrojenie rurociągów kanalizacji deszczowej
➢ Uzbrojenie projektowanej sieci kanalizacji deszczowej stanowić będą studnie kanalizacyjne – rewizyjne włazowe z prefabrykowanych elementów betonowych DN1000 mm.
➢ Uzbrojenie projektowanych przykanalików włączonych do sieci poprzez studnie lub trójniki redukcyjne (dn400/200mm) stanowić będą wpusty uliczne dn500 mm z prefabrykowanych elementów betonowych.
4.5.1 Betonowe studnie rewizyjne
W węzłach D1 – D8 zaprojektowano studnie z prefabrykowanych elementów betonowych.
Schematy studni kanalizacji deszczowej przedstawiono na rys. 5.
Elementy składające się na nowo projektowane betonowe studnie rewizyjne:
➢ betonowa kineta,
➢ kręgi betonowe,
➢ płyta pokrywowa żelbetowa lub zwężka betonowa,
➢ pierścień dystansowy betonowy (alternatywnie),
➢ właz żeliwny typu ciężkiego wg PN EN:124:2000 z wypełnieniem betonowym oraz uszczelką.
Projektuje się wykonanie studni z prefabrykowanych elementów betonowych (łącznie z dnem i korytem przepływowym jako monolitycznie wylewanym na etapie produkcji) z betonu C35/45.
➢ Kręgi prefabrykowane łączone na uszczelki gumowe odporne na działanie zanieczyszczonych wód opadowych i roztopowych.
➢ Prefabrykowane kręgi betonowe oraz dennica wyposażone w gotowe otwory wlotowe i wylotowe z osadzonymi fabrycznie przejściami szczelnymi dostosowanymi do materiału i średnicy kanałów,
➢ Otwory nie mogą znajdować się w miejscach łączeń kręgów.
➢ Studnie wykonać zgodnie z PN-EN 1917.
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
➢ Wszystkie studnie przykryć włazami kanałowymi żeliwnymi z betonowym wypełnieniem
pokrywy (C35/45), o średnicy 610mm, klasy D400, hmin =140 mm, zgodnie z PN-EN 124:2000. Rzędne góry włazów dostosować do niwelety terenu.
➢ W studniach fabrycznie zamontować co 30 cm klamry złazowe kanałowe Ø30 mm w tworzywowej otulinie antypoślizgowej, o długości L= 30 cm w układzie drabinowym z minimalną odległością od ściany studni 15 cm,
➢ Prefabrykowane studnie betonowe posadowić na płycie betonowej o grubości min. 10 cm, o średnicy większej o minimum 10 cm niż zewnętrzny obrys studni. wykonanej na zagęszczonej podsypce piaskowej o grubości min. 15 cm. Takie rozwiązanie zapewni zmniejszenie nacisku na ewentualne słabe podłoże gruntowe i tym samym zabezpieczy przed potencjalnym osiadaniem studni.
Roboty montażowe wykonać zgodnie z instrukcją montażową producenta prefabrykowanych elementów studni betonowych.
4.5.2 Wpusty deszczowe
Projektuje się wpusty uliczne deszczowe wykonane z prefabrykowanych elementów betonowych o średnicy min. DN450mm wyposażonych w osadnik o głębokości min. 0, 50 m.
Wpusty uliczne deszczowe należy zwieńczyć kartką żeliwną przykrawężnikową lub krawężnikowo-jezdniową klasy D400 z żeliwa z możliwością regulacji wysokości zgodnie z normą PD-EN 124 posadowionych na prefabrykowanej płycie żelbetowej opartej na żelbetowym prefabrykowanym pierścieniu odciążającym. Minimalna przepustowość przedmiotowych kratek powinna wynosić min. 10l/s. Wpusty deszczowe należy posadowić na płycie betonowej o średnicy większej o min. 10 cm (z każdej strony) niż zewnętrzna średnica wpustu.
Wpusty należy włączyć do studzienek kanalizacji deszczowej, jednakże dopuszcza się w uzasadnionych przypadkach włączenie bezpośrednio do rurociągu za pomocą trójników redukcyjnych PVC dn400/200mm + kolano PVC dn200 >45°.
4.5.3. Odwodnienie liniowe
Niniejsze opracowanie zakłada wykonanie odwodnienia liniwego, którego zadaniem jest wspomaganie w punkcie newralgicznym, zgodnie z planem sytuacyjnym rys. 3, wpustu podczas odprowadzania wód opadowych i roztopowych.
Zaprojektowano odwodnienie linowe wykonane z korytek w klasie D400 przykrytych rusztem żeliwnym o szerokości 15 cm. Należy zamontować korytka ze spadkiem o początkowej wysokości H1=150mm. Elementami wchodzącymi w skład odwodnienia liniowego są korytka i ruszt. Prefabrykowane korytko powinno być wykonane z materiału odpornego na niskie
Budowa łącznika drogi gminnej przy drodze ekspresowej S11 w miejscowości Cielcza z drogą w miejscowości Wilkowyja
temperatury o wysokiej odporności chemicznej, nie nasiąkliwego, o gładkiej powierzchni wewnętrznej. Korpus korytka winien posiadać żebra wzmacniające, kotwiące, które umożliwiają odpowiednie umocowanie w podłożu betonowym i tak wykonane powierzchnie styku aby zapewnić pewne i szczelne połączenia. Ruszt, który przykrywa korytka, powinien być wykonany z materiału odpornego na korozję lub zabezpieczony przed korozją z zamkiem zatrzaskowym. Podczas wykonawstwa należy zapewnić szczelność między korytkami a nawierzchnią jezdni. Ciąg korytek o długości 6 m wyposażony będzie w skrzynką z odpływem dz160 mm.
Odwodnienie liniowe należy włączyć do wpustu deszczowego Wp3 poprzez przykanalik z PVC dn200x5.9 SN8 SDR34.
Lokalizacja i spadki zgodnie z rys. nr 3 i profilem podłużnym rys. 4.
Roboty montażowe wykonać zgodnie z „Instrukcją montażową wg producenta”.