Отвод поверхностного стока на территории Приоратского дворца решен системой, включающей линейные элементы и подземную водосточную сеть. Границы проектирования водоотводящей системы определены площадкой дворца и прилегающей территорией в зоне размещения исторического дренажного канала (рис.1). Ливневая сеть проложена с учетом высотных отметок, заданных в проекте вертикальной планировки, разработанном институтом «Ленпроектреставрация». Они определили положение дождеприемных колодцев в пониженных местах территории. Нами учтено также размещение элементов благоустройства и существующих колодцев водоотводящей сети, которые являются ограничительными факторами при размещении проектируемых смотровых колодцев ливневой системы. Сохранено местоположение существующего выпуска сети (отметка 78,63 мБс) для сброса ливневых вод коллектором. Размещение трассы коллектора на расстоянии не менее 3 м от стены здания определяется техническими требованиями.

Рис 1. Схема построения водоотводящей сети.

Условные обозначения

	Исторический дренажный канал		Проектируемые гравийные канавки
	Существующий колодец дренажного канала		Уклоны гравийных канавок
	Существующий колодец канализации, переоборудуемый в дождевой		Проектируемые щебеночные колодцы
	Существующие колодцы вне трассы проектируемой водоотводящей сети		Площади водосбора, «обслуживаемые»  дождевыми колодцами
	Проектируемый смотровой колодец		Отметка существующего выпуска, мБс, его диаметр
	Проектируемые дождеприемные колодцы		Отметка выпуска дренажного канала, мБс
	Проектируемый коллектор ливневой канализации		Уклоны коллектора, водосточных веток

 

За пределами дворца сеть трассируется по оси исторического дренажного канала от первого дождеприемного колодца к смотровому (№ 82) и дополняется сетью гравийных канавок с щебеночными колодцами. Канавки расположены вдоль оси исторического дренажного канала и ограды дворца, а их стартовые участки оборудованы щебеночными колодцами (см. рис.1). Положение первого дождеприемного колодца определено рядом факторов: необходимостью приема поверхностного стока с площади водосбора до поступления ливневых вод на участок дворца; положением кабельных сетей; высотными отметками, назначенными в проекте вертикальной планировки и благоустройства. С учетом характера поверхности площади водосбора и конструкции подводящих линейных элементов колодец предусмотрен с отстойной частью 0,70 м.

Использование в качестве проектного варианта исторической схемы 1887 г. с размещением 2 дождеприемных колодцев потребовало бы значительных работ по вертикальной планировке, которые исключались техническим заданием на проектирование.

В ливневой канализации, трассированной на территории дворца, использованы сохранившийся дренажный колодец исторической сети № 82 и смотровой канализационный № 83. В соответствии с функцией дренажный колодец № 82 переоборудуется в смотровой и оснащается крышкой, его отвод в канал заглушается, смотровой колодец № 83 используется в качестве дождевого. Предварительно следует расширить его верхнюю часть до 1м, оснастить колодец крышкой с решеткой и предусмотреть осадочную часть (рис. 2).

 

Рис 2. Проект водоотводящей сети.

Условные обозначения

 Коллектор имеет уклон 6%, за исключением участка выпуска и водосточных веток, запроектированных с уклоном 20%. Диаметр коллектора принят равным 300 мм, его величина определена расчетом на пропуск максимальных расходов в расчетном створе у сто­рожевых башен, с площади водосбора 8,51 га. С учетом исторической ценности объекта при определении диаметра сети принят мгновенный максимальный расход дождевых паводков для годового стока 10 % -ной обеспеченности. Диаметр водосточных веток на участке дворца 200 мм, от первого дождеприемного колодца – 250 мм. Гидравлический расчет подтверждает пропуск максимальных расчетных расходов при принятых диаметрах коллектора и водосточных веток с соблюдением допустимых скоростей течения воды при полном наполнении коллектора.

Трубы ливневой сети запроектированы из полиэтилена высокой прочности (ПВП), конструкция – двухслойная, типа Uponor, класса Т8. Внутренняя стенка трубы гладкая, наружная оболочка гофрированная. Уточнение гидравлических параметров выбранных труб типа Uponor проведено нами по диаграмме расходов воды, составленной по формуле Прандтля–Калебрука с коэффициентом шероховатости 0,25 мм. Этим коэффициентом учтены патрубки и колодцы, имеющиеся в обычной системе ливневой канализации. Коэффициент шероховатости только труб сос­тавляет 0,06 мм. В соответствии с диаграммой принятые диаметры труб (315 мм – наружный, 272 мм – внутренний) обеспечивают пропуск расчетных расходов с допустимыми скоростями течения воды. Аналогичная проверка была выполнена для принятого диаметра водосточной ветки от дождевого колодца № 1.

В последнем смотровом колодце ливневой сети № 4 перед основным выпуском предусмотрен дополнительный аварийный, выполненный с помощью трубы типа Uponor наружным диаметром 160 мм, длиной не менее 5 м. Труба укладывается на 30–50 см ниже крышки смотрового колодца № 4 с уклоном не менее 10 ‰ в сторону близлежащего газона.

При прокладке проектируемой ливневой канализации необходимо уточнить возможность использования существующего выпуска в кирпичной стенке ограды и демонтировать имеющуюся трубу. В зоне выхода проектируемого участка коллектора за пределы подпорной стенки для обеспечения неразмываемости грунта должна быть устроена отсыпка щебнем с крупностью фракций 50–100 мм. При этом предварительно следует спланировать поверхность западнее выпуска, где в настоящее время имеется локальное повышение отметок по внешнему фасаду стенки - ограды.

Гравийные канавки запроектированы с уклоном дна 5 ‰ в сторону дождеприемного колодца № 1 и служат для сбора и регулирования стока, поступающего в этот колодец. Их расположение в плане определено условиями формирования стока в полосе вдоль каменной ограды дворца и регламентировано наличием и глубиной укладки кабельных сетей.

Конструктивно гравийные канавки и колодцы выполнены из щебня М1000–1200 (крупность фракции 40 – 70 мм) с отсыпкой в траншею без трамбования. Щебеночные колодцы имеют размер в плане 0,5 ´ 0,5 м, глубину 1 м (см. рис. 2). По периметру траншеи канавки и колодцев выстилается геотекстиль «Полифельт TS–10», выполняющий разделяющую и дренирующую функции, а также защищающий линейные элементы от кольматации местным грунтом.

В зоне проезжей части, имеющей щебеночное покрытие, при устройстве канавки или колодца следует «включить» их в конструкцию покрытия. Речь идет о заполнении части канавки (колодца) верхним слоем покрытия (5 см) из гранитного отсева. В этом случае следует произвести полное «обертывание» наполнения канавки (колодца) геотекстилем «Полифельт TS–10».

Проект вертикальной планировки, выполненный ранее институтом «Ленпроектреставрация», должен быть откорректирован. Для эффективного стока поверхностных вод, в первую очередь от наружного фасада ограды к дождеприемному колодцу № 1, предлагается изменение планировочных отметок (рис. 3). Корректировка проектных отметок должна быть осуществлена также в зоне искусственного откоса, на верхней его террасе, где вопрос водоотведения решен недостаточно полно. Подобная рекомендация относится и к северному участку, между капеллой и подпорной стенкой каменной ограды. Здесь продольные уклоны отсутствуют, а результирующий уклон меньше нормативного.

 Рис 3. Предполагаемая схема корректировки проекта вертикальной планировки.

Условные обозначения

	Льметки крышки дождеприемных колодцев, мБс		Гравийная канавка со щебеночным колодцем
	Отметка верха щебеночного колодца, мБс Отметка дна колодца, мБс		Проектные направления уклонов поверхности («Ленпроектреставрация»)
	Отметка дна канавки, мБс		Рекомендуемое направление уклонов поверхности
	Уклоны дна гравийной канавки, % ее длина, м	82.00	Существующие отметки поверхности
	Проектные уклоны поверхности по трассе канавки	80.85	Откорректированные высотные отметки, мБс
	Проектные уклоны в сторону дождеприемных колодцев («Ленпроектреставрация»), % Расстояния, м		Дождеприемные колодцы
	Предлагаемая площадь мощения	*78.63	Отметка существующего выпуска канализации, мБс

Следует также изменить планировочную отметку на въезде по наружному створу сторожевых башен, обеспечив сброс поверхностных вод к дождеприемным колодцам № 1 и 2. Решение целесообразно выполнить по схеме «переломной точки» (см. рис. 3). Положение кабелей в этой зоне не помешает реализации предлагаемой схемы, так как существующие отметки в наружном створе башни близки к предлагаемой нами проектной отметке. Практически речь идет о сохранении существующего локального повышения поверхности и некотором его «сглаживании» с уклоном в сторону первого проектируемого дождеприемного колодца. Более эффективна, на наш взгляд, замена запроектированного лотка (вдоль западной наружной ограды дворца) гравийной канавкой с уклоном дна 5‰, с нивелировкой перепадов рельефа щебеночными колодцами.

Отсутствие комплексного решения вопросов организации рельефа и поверхностного стока отчетливо выявилось по отметкам крышек колодцев ливневой канализации. Эти отметки принимались по проектному рельефу (см. таблицу). После соответствующих изменений, предложенных нами и внесенных сотрудниками института «Ленпроектреставрация» в проект вертикальной планировки, часть отметок претерпела изменения (см. табл. 1).

Таблица 1

Экспликация колодцев ливневой сети

 * В знаменателе – отводящий.

 Наши рекомендации по изменению конструкции покрытий с учетом инженерно-геологических условий площадки дворца сводятся к следующим. Предлагается рассмотреть вопрос об устройстве щебеночного покрытия по всей площадке дворца, полностью отказавшись от плиточного или сохранив его на минимально возможной площади. Особо следует отметить необходимость устройства щебеночного покрытия с обязательным включением в его конструкцию дренирующего геотекстиля в зоне между сторожевыми башнями (на въезде). Здесь отмечены ледниковые глинистые грунты, переходящие при увлажнении в вязкое состояние, поэтому щебеночное покрытие должно быть конструктивно выполнено для третьего типа увлажнения местности. Основание следует планировать с уклоном не менее 1..1,5 ‰ в сторону дождеприемных колодцев, т. е. по упомянутой выше схеме «переломной точки».

При сохранении фрагментов плиточного покрытия их следует выполнить с зазором между плитами 20 мм, заполненным утрамбованным щебнем мелких фракций. Нижележащие слои под плитами устраиваются в соответствии с общеизвестными техническими требованиями.

Нам представляется уместным рассмотреть вопрос о ликвидации запроектированной булыжной отмостки по периметру дворца, в частности, из-за отсутствия водосточных труб и незначительных уклонов поверхности площадки. Следует отметить, что исторических материалов, подтверждающих существование булыжной отмостки по периметру дворца, в настоящее время не обнаружено.

Отсутствие отмостки можно компенсировать следующим образом: сохранить достаточный поперечный уклон (не менее 20 ‰) от стен дворца; включить в конструкцию щебеночного покрытия дренирующий геотекстиль шириной не менее 1 м, уложив его вдоль стен по периметру дворца с отводами в виде лучей в сторону дождеприемных устройств и газонов.

Таким образом, площадка дворца в конструктивном слое щебеночного покрытия будет «покрыта» дренирующими элементами, направляющими воду в места приема. Количество лучей (дрен из геотекстиля) следует определить с учетом корректировки проектных отметок поверхности, качества геотекстильных материалов (их выбор весьма широк) и принятого варианта покрытий.

Основные проектные предложения и рекомендации сводились к следующему.

Граница проектирования водоотводящей сети за пределами площадки дворца определяется зоной размещения исторического дренажного канала и полосой 2..3 м вдоль боковых наружных стен каменной ограды.

Трасса ливневой канализации запроектирована с учетом положения исторической дренажной и канализационной сети, предложений по вертикальной планировке и благоустройству территории Приоратского дворца, технических требований и ограничений, обеспечивающих эффективную работу системы водоотведения.

В системе ливневой канализации использованы находящиеся в рабочем состоянии колодцы № 82 и 83. Колодец № 82 переоборудуется в смотровой, № 83 – в дождеприемный. Последний с учетом присоединения труб и характера покрытия устраивается с отстойной частью 0,50 см.

Проектируемые дождеприемные колодцы установлены в местах понижений проектного рельефа, а также в зоне максимального притока поверхностных вод.

Первый дождеприемный колодец выполнен с отстойной частью 0,70 м, что обусловлено характером поверхности площади водосбора и наличием подводящих элементов – гравийных канавок, регулирующих приток поверхностных вод в этот колодец.

Диаметры коллектора (300 мм) и водосточных веток (200–250 мм) определены расчетом на пропуск максимальных расходов для годового стока 10%-ной обеспеченности.

Корректировка высотных отметок поверхности необходима на террасе дворца в зоне искусственного откоса, а также по наружному периметру основного фасада каменной ограды дворца и частично – в зоне дождеприемных и смотровых колодцев.

Предлагается рассмотреть вопрос об устройстве щебеночного покрытия на всей площадке дворца; при сохранении фрагментов плиточного покрытия конструкцию выполнить с зазором (20 мм) между плитами, заполнив его щебнем мелких фракций (3–5мм).

На въезде между сторожевыми башнями с учетом наличия в этой зоне ледниковых грунтов следует предусмотреть щебеночное покрытие. Поверхность спланировать с уклонами в сторону дождеприемных колодцев № 1 и № 2. В конструкцию дорожного покрытия включить геотекстиль.

Предлагается рассмотреть вопрос об отказе от отмостки по периметру дворца, компенсируя ее отсутствие современными геосинтетическими материалами. Их следует включить в конструкцию покрытия по периметру дворца с «лучами», отходящими в сторону дождеприемных устройств и газонов. При этом необходимо сохранить поперечный уклон поверхности от здания не менее 20 ‰. Схему размещения «лучей» определить с учетом корректуры отметок вертикальной планировки и окончательного варианта покрытий площадки дворца.

Вопросы организации рельефа и поверхностного стока, включая удаление ливневых вод с крыши дворца, должны проектироваться комплексно с учетом инженерно-геологичес­ких условий территории и исторических особенностей объекта.