[理学]2012园林工程教案.doc
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1、园林工程绪论一、园林工程1、园林的含义在一定的地域运用工程技术和艺术手段,通过改造地形(或进一步的筑山、叠石、理水)、种植花草、营建建筑和布置园路等途径创作的美的自然环境和游憩境域。2、园林工程的含义“工”“执技艺以成器物”;“程”“物之准”;“工程”合称之为工艺过程。3、园林工程研究的中心内容和范畴园林工程的研究范畴包括工程原理、工程设计、施工技术和养护管理。课程具体包括:土方工程、园林给排水工程、水景工程、园路工程、假山工程、园林供电工程、园林机械工程。 第一章 土方工程第一节 园林用地的竖向设计一、竖向设计的定义 在建地区原地形基础上,从园林工程实际出发,把园林工程中的地形、地貌、水体、
2、植物、建筑场地、道路及各种设施进行综合安排,使他们在竖向上合理布置。二、竖向设计的功能(一)造景 (二)组织分隔空间 (三)组织地面排水 (四)为动植物提供良好的小环境(五)强化景观,突出主体 (六)进行土方估算三、竖向设计的内容(一)地形设计(二)园路、广场、桥涵和其他铺装场地设计(三)建筑和其他园林小品(四)植物种植在高程上的要求(五)排水设计(六)管道综合四、竖向设计的原则(一)功能优先,造景并重 (二)利用为主,改造为辅(三)就地取材,就近施工 (四)填挖结合,土方平衡五、竖向设计的主要任务(一)确定园地坡度和标高(二)确定排水系统(三)合理组织各要素在竖向上的位置(四)确定土石方六、
3、竖向设计的方法1、山水的设计法则l 胸有丘壑,方可设山l 未山先麓,地梦嶙增l 主次分明,组合有致l 延伸变化,莫生两翼l 左急右缓,收放自如l 前喧后寂,幽旷两宜l 面面观,步步移l 三远法:高远、深远、平远七、竖向设计和土方工程量的关系1、竖向设计是否遵循“因地制宜”,“因高堆山,就低挖湖”,可以减少土方工程量。2、园林建筑和地形的紧密结合,即建筑形体随地势的变化而改变造型,可以少动土方。3、道路选线最好应用半挖半填式。4、多搞小地形,少搞或不搞大规模的挖湖堆山。5、缩短土方调配的运距,减少小搬运。6、合理的管道布线和埋深,重力流要避免逆坡埋管。布置作业:1、本讲课程作业园路平面等高线的绘
4、制设计一条宽为4m的道路,道路两侧人行道宽为1.5m,道牙高度为20cm,其相应的坡度值分别是:道路的纵坡为1%,横坡为2%,人行道横坡为1.5%,请计算并绘制此道路平面及横剖面、园路设计等高线,比例尺为1:100。(请写清楚每步的计算步骤)2、某公园为了满足游人游园活动的需求,拟将这块地面平整为三坡向两面坡的长方形广场,要求广场具有1%的横坡和1%的纵坡,土方就地平衡,试求其设计标高并计算土方量,绘制1:500的平面施工图和土方平衡表。(写清楚计算步骤)第三节 土方工程施工一、土方施工的基本知识1、土方工程的种类及施工要求根据其使用期限和施工要求可分为永久性和临时性。2、土壤的工程性质及工程
5、分类(1)土壤的容重(kg/ m3 )单位体积内天然状况下的土壤重量。施工中将其分为松土、半坚土、坚土等类。(2)土壤的自然倾斜角(安息角)土壤自然堆积,经沉落稳定后的表面与地平面所成的夹角。如P55-56(3)土壤的含水量土壤空隙中的水重和土壤颗粒重的比值。干土(土壤含水量5%)潮土(5%土壤含水量30%)湿土(土壤含水量30%)(4)土壤的相对密度土壤在填筑后的密实程度。公式:人力夯实(87%)、机械夯实(95%)(5)土壤的可松性土壤经挖掘后,其缘由紧密结构遭到破坏,土体松散而使体积增加的性质。二、土方施工(一)准备工作1、清理现场伐除树木建筑物和地下构筑物的拆除管线或其它异常物体的处理
6、等2、排水(1)排除地面积水挖排水沟:坡度(不小于2%0),沟的边坡值1:1.5,沟地宽及沟深不小于50cm。(2)地下水的排除明沟排水集水井水泵排除3、定点放线平整场地放线自然地形放线自然山体与挖湖工程(二)土方施工土方工程施工包括挖、运、填、压。1、土方挖掘(1)人力施工(工作面46 m2、安全、要有合理的边坡、如垂直下挖者松软土不得超过0.7m、中等密度者不得超过1.25m、坚硬土不得超过2m、不得从下向里挖、保护基桩和龙门板施工标高桩)(2)机械施工(推土机、挖土机)了解现状、保护表土、桩点和施工放线要明显2、土方运输土方就地平衡、减少小搬运、要有好的运输路线组织3、土方的填筑(1)大
7、面积填方应该分层填筑(20-50cm)(2)在斜坡上填土台阶状填方(3)辇土或挑土堆山,以环形的运输路线为主较好。4、土方的压实压实的过程注意:分层压、均匀、先轻后重、边缘向中心第二章 园林给排水工程第一节 园林给水工程一、概述公园中的用水大致分为:生活用水、养护用水、造景用水、消防用水。二、园林给水的特点1、园林中用水点比较分散2、由于用水点分布在起伏的地形上,高程变化较大3、水质可据用途不同分别处理4、用水高峰时间可以错开5、饮用水的水质要求要高三、水质与水源1、水源的调查天然河、湖水地下水泉水自来水2、水质地下水 水质较好地表水 水质需要经过净化和严格的消毒。2050gAl2(SO4)3
8、/吨水除悬浮物,再用漂白粉CaCl2、Ca(OH)2、HCLO消毒中水3、水文化天下第一泉:江苏镇江金山寺的中冷泉天下第二泉:江苏无锡山下的二泉天下第三泉:苏州虎丘铁华岩下的陆羽井天下第四泉:杭州的虎跑泉天下第五泉:扬州平山堂天下第六泉:庐山招隐泉四、公园给水管网的布置(一)给水管网的基本形式和布线的要点1、给水管网的基本布置形式(1)树枝管网:布置方式简单,省管材;但供水保证率较差。(2)环状管网:管网供水可以互相调剂,保证供水率好;但较费管材,投资较大。2、管网布置的特点(1)干管应靠近主要供水点(2)干管应靠近调节设施(3)在保证不受冻的情况下,干管宜随地形起伏敷设,避开复杂地形和难于施
9、工的地方,减少土石方工程量。(4)干管应尽量设于绿地下,避免穿越或设于园路(5)和其他管网按规定保持一定距离(二)管网布置的一般规律1、管道埋深冰冻地区,应埋设在冰冻线下40cm;不冻或轻冻的地区并应大于等于70cm。2、阀门及消防栓阀门:多布置在节点上,管线上需1个/500m消防栓:配水管上安装消防栓1个/120m,并距建筑不大于5m,距车行道不大于2m3、管道材料的选择给水 有压 室内 白铁管、黑铁管、螺旋缝电焊钢管 有压 室外 铸铁管、石棉水泥管雨水 无压 室内 铸铁管 无压 室外 陶土管生产污水 无压 室内 排水铸铁管、钢筋混凝土、混凝土管 无压 室外 钢筋混凝土、混凝土管、陶土管、陶
10、瓷管生活污水 无压 室内 排水铸铁管、陶土管 无压 室外 陶土管、混凝土管大型排水渠道 砖砌及预制混凝土装配式(三)与给水管网布置计算1、用水量标准讲解P69页表2-1-22、日变化系数和时变化系数日变化系数Kd=日变化系数Kd值,在一般城镇取1.2-2.0;在农村由于用水时间很集中,一般取1.5-3.0。时变化系数Kh= 时变化系数Kh在一般城镇取1.3-2.5,农村一般取5-6。公园中建议Kd取2-3、Kh取4-6。设计管网应用:最高日(最高时)用水量=平均日(平均时)用水量日变化系数Kd(时变化系数Kh)3、沿线流量、节点流量和管线计算流量(1)沿线流量大用水户集中泄流,称之为集中流量Q
11、n;零散用户的用水则称为沿程流量,每米长管线长度所承担的配水量,称之为长度比流量(线比流量)。 =(L/sm)Q管网供水总流量(L/s)大用水户集中流量总和(L/s)配水管网干管总长度m(2)节点流量和管段计算流量管段的均匀沿线流量简化成两个相等的集中流量,这种集中流量集中在计算管段的始、末端输出,称之为节点流量。管段计算流量:Q= +Q管段计算流量(L/s)管段转输流量(L/s)管段沿线流量(L/s) =L节点流量: = 即任一节点的流量等于与该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。4、经济流速流量是指单位时间内流过某管道的量。Q=wvQ流量(L/s)w管道断面积cm2或m2v流速(m/s)D
12、管径w=(D) D=1.13当Q不变,w和v相互制约,管径越大,管道断面积越大,流速v可小。反之v大D可小。当管径达流速小时,水头损失小,但管径大投资也大,而管径小,管材投资节省了,但流速加大,水头损失也随之增加。权衡二者关系选择流速即不浪费管材、增大投资,又不致使水头损失过大,这一流速被称为经济流速。小管径 100400mm v取0.61.0 m/s大管径 400m v取1.01.4 m/s1、 水压力和水头损失水在管中流动,水和管壁发生摩擦,克服这些摩擦力而消耗的势能就叫水头损失。例: A点 B点,A点水压表测得水压力为5kg/ cm2(50Pa) ,B点水压表测得水压力为4kg/ cm2
13、(40Pa),从A到B损失了1kg/ cm2(10Pa),水头损失为1kg/ cm2(10Pa)。水头损失包含沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失 =aLQ L管段长度(m)Q流量(m3/s) 单位长度的管道阻力 i= aQ(可查表2-1-4 P7490)a阻力系数(s/m)例:有一长120m,管径为50mm的铸铁管,在通过水量为1.5 L/s时,求其管道阻力(水头损失)?解:查表2-1-4的其流速为0.79 m/s,其单位长度管道阻力1000i=36.6i=0.0366120m的管道阻力(水头损失)=1200.0366=4.356mHO(四)树枝状管网的计算步骤1、有关图纸、资料的搜集与
14、研讨了解原有的或拟建的建筑物、设施的用途及用水要求、各用水点的高程等。根据公园所在地附近城市给水管网布置情况,掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。如公园自设设施取水,则必须了解水源长年的流量变化、水质优劣等。2、布置管网在公园平面图上,定出给水干管的位置、走向,并对节点进行编号,量出节点间的长度。3、求公园中各用水点的用水量及水压要求(1)求某一用水点的最高日用水量=qN(L/d或m3/d)最大日用水量(L/d或m3/d)q用水量标准(最大日)N游人数(服务对象数目)或用水设施数目(2)求某一用水点的最高时用水量 =K(L/h或m3/h)K时变化系数(公园中K值可取46)(3)求设计秒流量q
15、= (L/s或m3/s)4、各管段管径的确定根据各用点所求得的设计秒流量q及要求水压,查表2-1-4确定管径。5、水头计算水头计算考虑的方面:(1)水在管道中流动,克服管道阻力产生的水头损失。(2)用水点和饮水点的高程差。(3)用水点建筑的层数(高低)及用水点的水压要求。水头计算的目的:(1)是使管中的水流在经上述消耗后到达水点仍有足够的自由水头以保证用水点有足够的水量和水压;(2)校核城市自来水配水管的水压是否能满足公园内最不利点配水水压要求。H=H+ H+ H+ HH引水管处所需的总压力(m HO)H饮水点和用水点之间的地面高差(m)H用水点与建筑近水管的高差(m)H用水点所需的工作水头(
16、m HO)H沿程水头损失和局部水头损失之和(m HO)H+ H的值,在估算总水头时,可依建筑层数不同按下列规定采用:平房: 10mHO二层楼房: 12mHO三层楼房: 16mHO三层以上楼房: 每增加一层,增加4mHOH=h+h h=iLh沿程水头损失h局部水头损失,按不同用途管道的沿程水头损失的百分比采用:生活用水管为25%30%生产用水管网为20%,消防用水管网10%。6、干管的水力计算例:某公园大众餐厅(二层楼房),其设计接待能力为1500人次/日,引水点A处的水压线标高82.90m,地面标高45.60m,自由水头为37.30 m HO,从A点到点的距离148m,用水点位置地面标高为50
17、.50m,试计算该餐厅的用水量,引水水管管径、水头损失及其水压线标高,并复核点的自由水头是否满足餐厅的要求。解:(1)求某一用水点的最高日用水量=qN已知N1500升/人,q=15升/人次 查2-1-2=150015=22500L/d(2)求某一用水点的最高时用水量=K K=6=6=5625 L/d(3)求设计秒流量q= =1.56 L/s(4)求1-A管段管径q=1.56 L/s,查表2-1-4取1.6 L/s作为设计流量,则D=50mm;v=0.85m/s,阻力(水头损失)=40.9 m HO/1000m(5)求该管段的水头损失H=h+hh= iL=148=6.05 mHOH=h+h=1.
18、25 h=7.6 m HO(6)求该点所需总水头H=H+ H+ H+ HA点地面标高为45.60,点为50.50H=50.50-45.6=4.90mH+ H按规定二层楼房可取12mH=4.90+12+7.6=24.5m(7)求该点的水压线标高点的水压线标高h等于A点水压线减去饮水管A-1的水头损失。则h=82.90-7.6=75.30m配水管的自由水头等于该点水压水压线标高与该点地面高程之差。则75.30-50.50=24.80m的自由水头24.80m与该点所需总水头24.50m大,符合用水要求。五、园林给水工程的流程六、喷灌系统的设计(一)喷灌系统的组成水源、动力机、水泵、管道系统、喷头(二
19、)喷灌的形式1、移动式喷灌系统喷灌系统的组成部分是可以移动的。适用于园林水网地区的园林绿地、苗圃和花圃投资较省、机动性强、管理劳动强度大。2、固定式喷灌系统喷灌系统的组成部分是不可以移动的。适用于需要经常灌溉和灌溉期较长的草坪,大型花坛、花圃、庭院绿地,常用于高尔夫球场设备费用高、操作方便、节约劳力、便于实现自动化和遥控操作。3、半固定式喷灌系统喷灌系统的组成部分中泵站和干管固定,支管及喷头可以移动。适用于大型花圃或苗圃。(三)固定式喷灌系统的设计1、设计所依据的基本资料(1)地形图 比例尺为1/10001/500的地形图,灌溉区面积、位置、地势。(2)气象资料 包括气温、雨量、湿度、风向风速
20、等。(3)土壤资料 包括土壤的质地、持水能力、吸水能力和土层厚度等,主要确定喷灌制度和允许喷灌强度。(4)植被情况 植被(或作物)的种类、种植面积、耗水量情况、根系深度等。(5)水源条件 灌溉区水的来源、自来水或天然水源。(6)动力2、灌溉制度的设计(1)设计灌溉水定额(2)设计灌溉周期(3)喷洒方式和喷头组合形式喷头的喷洒方式有圆形喷洒和扇形喷洒两种,一般情况下除了位于地块边缘的喷头作扇形,其余均采用圆形喷洒。(4)喷头强度与喷灌时间3、喷灌系统水力计算第二节 园林排水一、园林排水的特点1、主要是排除雨水和少量的生活污水2、园林中地形起伏多变,有利于地面水的排除3、园林中大多有水体,雨水可就
21、近排入水体4、园林可采用多种方式排水,不同地段可根据其具体情况采用适当的排水方式。5、排水设施应尽量结合造景6、排水的同时还要考虑土壤能吸收到足够的水分二、园林排水的主要方式地面排水公园中排除地表径流,基本上有三种方式:地面排水、沟渠排水、管道排水,以地面排水最为经济。大部分公园采用地面排水为主,沟渠和管道排水为辅的综合方式。地面排水的方式:拦、阻、蓄、分、导。三、防止地表径流冲刷地面的措施(一)竖向设计1、注意控制地面坡度2、同一坡度的坡面不易延续过长3、利用盘山道和谷线等拦截和组织排水4、利用植被护坡(二)工程措施1、谷方 地表径流在谷线或山洼处汇集,形成大流速径流,为了防止其对地表的冲刷
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