Инженерное оборудование территорий в особых условиях (сложный рельеф, подтопление, карст и просадки, пучинистые грунты, вечная мерзлота и др.)

Верхние слои земной коры (геологическая среда) — место обитания и жизни человека. В любом городе на сравнительно небольшой площади сконцентрировано ог­ромное количество людей, различных зданий и сооруже­ний, подземных коммуникаций, путей сообщений и т. д. Очевидно, что половина территории городов занята раз­личными зданиями и сооружениями. Однако город раз­вивается не только по площади, но также в высоту и глубину.

Высокая концентрация людей, зданий и сооружений, инфраструктуры, промышленных объектов порождает огромную нагрузку на геологическую среду, вызывая ее из­менение и преобразование. В свою очередь, геологическая среда «реагируете на внешние воздействия, что выража­ется в развитии геологических процессов, часто негатив­но сказывающихся на состоянии зданий, сооружений и другой инфраструктуры города.

Участки территории города, где геологические условий благоприятны для развития опасных геологических про­цессов, в той или иной степени становятся менее пригод­ными для городского использования. Кроме того, разви­тие этих процессов, как правило, сопровождается ухуд­шением экологической обстановки и снижением безопас­ности проживания людей. Так формируется геологичес­кий риск городских территорий.

Существование геологического риска на территории Ростова связано с развитием таких геологических процессов, как карстово-суффозионные провалы, оползни, подтопление территории, образование различных техногенных и других слабых грунтов. Каждый процесс приурочен к определенным геологическим условиям и видам тех­ногенного воздействия, имеет свои пространственные и временные закономерности, характеризуется специфичес­кими причинно-следственными связями.

Основным средством предотвращения геологического риска или его снижения в условиях города является грамотное ведение градостроительной политики. Смягчить последствия развития опасных процессов возможно также с помощью различных технических решений, в частности, путем проведения инженерных защитных мероприятий (устройства дренажей, подсыпок, повышения несущей спо­собности грунтов, применения специальных конструкций фундаментов и т. д.), что неизбежно сопровождается удо­рожанием строительства, а также созданием геологических карт, которые позволят проводить мониторинг изменения инженерно-геологических условий города.

Инженерное оборудование.

При строительстве на склоновых участках возникают дополнительные затруднения, т. ч. отвод стоков с таких участков Водоснабжение, электроснабжение, газоснабжение, слаботочные устройства и т. д. не представляет особых трудностей. Единственная проблема, которая может возникнуть, это пригодность традиционных способов прокладки траншей для коммуникаций на крутых склонах. Проблема отвода стоков связана в основном с их скоростью.

При уклонах местности свыше 15% угол между магистральными улицами, имеющими продольный уклон 8%, и основными горизонтальными внутренними коммуникациями становится меньше 30 °, что сильно затрудняет общее планировочное решение, по­этому при уклонах местности, превышающих 15%, рационально применение вертикального планировочного построения межмагистральных территорий, для которого характерно следующее:

• трассировка магистральных улиц районного значения параллельно склону, выше и ниже обслуживаемой территории;
• организация петлевых или параллельных друг другу маршрутов общественного транспорта, имеющих остановки, расположенные как выше, так и ниже по отношению к об­служиваемой жилой застройке;
• трассировка основных внутренних путей движения населения по максимально прямым направлениям между группами жилых домов и остановками, т. е. поперек склона, с продольными уклонами, соответствующими уклону рельефа, и созданием в случае необходимости системы лестниц, а в наиболее сложных случаях — и специального подъемного транспорта;
• трассировка основных внутренних проездов, а также пешеходных пу­тей для пожилых и больных людей с допустимыми продольными укло­нами, по диагонали к склонам или в виде серпантина;
• создание второстепенных внутренних пешеходных и транспортных связей между группами жилых домов, а также со школами и детскими дошкольными учреждениями вдоль горизонталей.

Склоны даже при крутизне всего 2% могут размываться стекающими ливневыми водами. Однако степень эрозии определяется не только уклоном. Протяженные склоны умеренной крутизны могут страдать от эрозии больше, чем крутые, но очень короткие в поперечном к горизонталям направлении склоны. Труднее контролировать сток большого объема воды на большой поверхности, чем сток меньшего объема на коротком расстоянии, даже если в последнем случае вода стекает быстрее. Большинство нарушений склонов происходит в течение первой зимы после строительства, пока еще нет полностью развившихся растений.

Наиболее характерный случай нарушения — поверхностный оползень. Он часто вызывается насыщением почвы влагой из-за недостаточного ее уплотнения. Такие оползни могут приносить ущерб, например обнажать электрические кабели.

Другим видом техногенного воздействия на геологическую среду является откачка подземных вод, вызывающая снижение гидростатических напоров и статических уровней горизонтов подземных вод. Нарушение природной гидродинамической обстановки приводит к изменению напряженного состояния водовмещающих толщ пород и, как следствие этого, уплотнению пород в пределах образующихся депрессионных воронок. Что в свою очередь служит причиной опускания поверхности территории и многочисленных нарушений (аварий) в техносфере города.

Нарушение режима первого от поверхности горизонта грунтовых вод при определенных геологических условиях приводит не к понижению, а наоборот, поднятию его уровня и подтоплению территории. Основной причиной подтопления является влияние города на инфильтрационный баланс в основном за счет утечки воды из различных вонесущих коммуникаций и изменения условий подземного стока.

Наконец разнообразная производственная деятельность людей, а также транспорт и коммуникационные системы изменяют физические поля Земли, что сказывается на состоянии геологической среды и ее свойствах. К их числу относятся акустическое, вибрационное, температурное, наведенное электрическое и электромагнитное поля. Причем по своему уровню техногенные физические поля часто превышают санитарные нормы и отрицательно воздействуют не только на техносферу, но и на здоровье жителей города.

Учет природных факторов для архитектурной композиции, для использования в городского строительстве земельных участков, считавшихся до последнего времени непригодными, в том числе территорий на рельефе особенно с высокими перепадами отметок. Крутой рельеф – наиболее выразительный ландшафтный фактор, так как в большей степени, чем все остальные, проявляется через композицион­ную пространственную взаимосвязь собственно сооружений с естественным профилем земли. При соответству­ющей инженерной подготовке такие территории могут быть использованы под застройку, в результате чего в пределах всей страны будут сэкономлены колоссальные площади сельскохозяйственных земель.