Мероприятия по инженерной подготовке территории для строительства и благоустройства

Инженерная подготовка территории населенных мест — про­ведение комплекса инженерных мероприятий и сооружений по обеспечению пригодности территории для различных видов ис­пользования и создания благоприятных санитарно-гигиеничес­ких и микроклиматических условий.

Основные задачи инженерной подготовки территории следую­щие:

проведение мероприятий, необходимых для освоения террито­рии, — осушение, защита от затопления, подтопления, селевых потоков, размыва, борьба с оврагообразованием и эрозией почв, противооползневые работы;

подготовка территории под застройку, организация поверх­ностного стока, орошение;

благоустройство берегов рек, озер, оврагов, малых внутренних водоемов.

Понижение уровня грунтовых вод. Основной источник пита­ния подземных вод — атмосферные осадки. При плохих условиях отвода вод с поверхности и при проницаемом для воды верхнем слое почвы создаются благоприятные условия для инфильтрации воды с поверхности в почву. Прошедшая в почву вода под влия­нием силы тяжести опускается в более глубокие слои, пока не встретит на своем пути непроницаемые, то есть водоупорные, грунты. На кровле водоупора происходит задержка воды.

Подземные воды можно разделить на следующие типы: верхо­водка, основной уровень, межпластовые воды.

Верховодка образуется на слабопроницаемых линзах в прони­цаемых грунтах близко к отметкам поверхности. Распростране­ние ее имеет локальный характер и ограничено районом распо­ложения непроницаемых линз (рис. 112). В засушливые годы верховодка может отсутствовать.

Основной уровень — это первый водоносный слой от поверх­ности земли, расположенный на водоупорном слое, имеющем большое по площади распространение. Мощность основного уровня вод зависит от среднегодового количества осадков, выпа­дающих на поверхность почвы.

Межпластовые воды — это грунтовые воды, расположенные между двумя водонепроницаемыми слоями.

Движение подземных вод имеет- направление от области пита­ния к местам выхода их в ручьи, реки или озера.

Инженерное благоустройство территории населенных мест способствует понижению уровня подземных вод.

Допустимая минимальная глубина залегания уровня грунтовых вод: по всей территории населенного места — 1,5 м, автодороги — 0,5...2 м, кладбища — 2,5 м, участки с овощехранилищами — 4,5 м, стадионы —1м, плодовые семечковые насаждения —2 м, плодовые косточковые насаждения — 1,5 м, древесно-кустарни-ковые насаждения — 1,3 м, здания с подвалами — 0,4... 1 м (от пола подвала).

Для осушения территории, где близко залегают грунтовые воды, повышают отметки поверхности земли, а также устраи­вают дренаж. Осушающее действие дренажа основано на отводящей способности дрены, опущенной под водоносный горизонт, или на ра­боте осушительных каналов, отво­дящих подземные воды из приле­гающего грунта. В зависимости от конструкций приемных устройств и характера расположения дренажа в почвенном слое различают гори­зонтальные и вертикальные дрена­жи.

Дренаж также бывает береговой, систематический, голойной и коль­цевой.

Береговой дренаж устраивают со стороны реки для перехвата фильтрующихся из нее вод (рис. 113).

Систематический дренаж представляет собой развитую и рав­номерно распределенную на большой площади сеть каналов. Средняя норма осушения их 2...2,5 м при расстоянии между дренами 100... 150 м. Такие территории могут быть использованы для устройства парков, сооружения производственных комплек­сов.

Головной дренаж прокладывают для перехвата фунтовых вод, направленных к реке, оврагу или другому пониженному месту территории. Обычно головной дренаж в виде отдельной дрены располагают вдоль подошвы откоса (рис. 114).

Кольцевой дренаж проектируют для защиты отдельно стоящих сооружений. Его иногда заменяют пристенным дренажем, если подземная часть здания расположена в непроницаемых или сла­бопроницаемых грунтах (рис. 115).

Защита территории от затопления. Многие населенные пунк­ты, расположенные в пойменных участках рек, затапливаются во время паводков. При расширении населенных мест и выборе территории для нового строительства иногда используют мало­удобные для строительства затапливаемые территории. Такие территории требуют предварительной подготовки перед стро­ительством.

Кроме периодических затоплений может быть постоянное за­топление территории населенных мест, расположенных в зоне подпора плотин на больших реках, а также при создании искус­ственных водохранилищ.

Методы защиты затопляемых территорий зависят от высоты подпора и площади затапливаемых территорий, ценности защи­щаемых от затопления жилых, общественных и производствен­ных зданий и сооружений, существующей системы поселкового хозяйства и природных особенностей.

При неширокой полосе затапливаемой пойменной части реки целесообразна общая подсыпка на территории до незатапливае-мых отметок. Это экономически оправдывается, если средняя высота подсыпки небольшая (1 ,5...2 м), а необходимый объем требуемого для подсыпки грунта может быть получен недалеко от засыпаемой территории. При применении гидромеханизации, то есть намыва грунта из русла реки или чаши устраиваемых водоемов, стоимость земляных работ значительно снижается. При. широкой полосе затапливаемой территории делают дамбы обвалования. Отметку верха дамбы обвалования назначают выше отметки паводковых вод. Ширина дамбы должна обеспечивать движение по ней эксплуатационного транспорта. При односто­роннем движении она может быть принята около 4 ,5 м.

Однако при устройстве дамб часто ухудшаются условия архи­тектурно-планировочного использования застраиваемой террито­рии: закрывается свободный выход из населенного пункта к реке, ухудшаются санитарно-гигиенические условия территории, усложняются условия эксплуатации подземных коммуникаций, так как для отвода поверхностного стока за пределы дамбы необ­ходимо устройство станции перекачки. Застройка территории возможна только после сооружения дамбы. Однако при защите от затопления уже застроенных территорий целесообразно толь­ко устройство дамб обвалования (рис. 116).

На подтапливаемой территории происходит повышение уров­ня подземных вод, борьба с которым возможна путем устройства берегового дренажа вдоль подошвы дамб обвалования. В период временного подпора подземные воды из дренажной сети выпус­каются при помощи специальной станции перекачки.

Противооползневые работы. Оползнями называют перемеще­ния земляных масс на склонах, возникающие под действием силы тяжести в результате нарушения равновесия.

Причинами возникновения оползня являются подземные воды, нарушающие сцепление земляных масс по плоскости скольжения, и переувлажнение склона.

На верхней бровке оползневых склонов не следует складиро­вать материалы, строить различные сооружения. При выполне­нии планировочных работ нельзя срезать большие массы грунта у подошвы оползневого склона, уничтожать дерновый покров и растительность. Вдоль верхней бровки откоса оползневого скло­на следует располагать видовые дорожки и смотровые площадки, которые будут предохранять оползневый склон от поступления влаги с вышележащей водосборной площади. Устройство авто­мобильных дорог на верхней бровке откоса не допускается.

Оползни нередко охватывают большие площади. Такие пло­щади непригодны для строительства. Для предохранения от разрушения оползневых склонов, расположенных вблизи суще­ствующих населенных пунктов, проводят следующие мероприя­тия:

правильно организуют сток дождевых и талых вод;

прокладывают дренаж, перехватывающий подземные воды;

проводят работы по укреплению берегов на склонах рек, морей и других водоемов;

создают механическое препятствие на пути движения земля­ных масс: устраивают подпорные стенки, свайные ряды, земля­ные упоры;

организуют специальный контроль за состоянием оползневого склона: охрана зеленых насаждений, ограничение объема стро­ительных работ на склонах.

Для проведения этих мероприятий создают постоянно дейст­вующие противооползневые станции.

Борьба с образованием оврагов. Овраги возникают в результате воздействия потоков воды на рыхлые породы. Они имеются во многих районах нашей страны.

Развивающиеся овраги имеют крутые склоны без раститель­ного покрова. Затухающие овраги, как правило, бывают с поло­гими склонами, поросшими травой и кустарником. Их называют еще балками.

Меры по приспособлению заовраженной территории для строительства сводятся к прекращению дальнейшего развития оврага путем засыпки. Неглубокие овраги (до 2...2,5 м) можно засыпать с последующим использованием этой территории для строительства. При большей глубине оврагов после их засыпки могут быть устроены скверы, зеленые массивы, водоемы; их можно использовать также для прокладки транспортных маги­стралей с удобными развязками в двух уровнях. Склоны оврагов часто делают более пологими, с крутизной откосов 1:1,5. Вдоль верхних бровок откосов прокладывают дороги и пешеходные аллеи, ограждающие канавы для предотвращения стоков поверх­ностных вод.

После засыпки оврагов уровень подземных вод на прилегаю­щих территориях может повыситься, поэтому одновременно с засыпкой оврагов предусматривают устройство дренажей.

Защита от карстовых явлений. Подземные воды при встрече с легкорастворимыми горными породами (калийной солью, гип­сом, известняком, доломитами) выщелачивают их. В результате образуются пустоты или пещеры, носящие название карста.

На поверхности карст проявляются просадки, провалы или карстовые воронки, заполненные водой. Карстовые явления обычно наблюдаются на возвышенностях, имеющих благоприят­ные условия для выхода подземных вод у подошвы склона.

Закарстованные площадки неудобны для строительства, их лучше использовать для устройства парков, зон отдыха. Для пре­кращения развития карста исключают возможность движения подземных и поверхностных вод через карстовые образования, а также заполняют пустоты утрамбованным грунтом или тощим бетоном.

Борьба с селевыми потоками. Селевые потоки — это горные потоки, формирующиеся в некоторых горных районах, преиму­щественно при выпадении ливневых осадков. Эти потоки насы­щены камнем и имеют большую разрушительную силу. Селевые потоки особенно распространены в горных районах Средней Азии, Закавказья и Крыма.

В зависимости от количества и состава несомого материала селевые потоки разделяют на водокаменные, грязевые и грязека-менные. Водокаменные сели формируются на слаборазрушенных горных склонах, грязевые сели — на склонах при скоплении рыхлых песчано-глинистых пород, грязекаменные сели образуются при наличии на склонах песчано-глинистых и обломочных пород. Они обладают наибольшей разрушительной силой. Размер наносов может достигать 30 тыс, м³ водосборной площади бас­сейна.

Продолжительность селевого потока достигает нескольких часов. Скорость движения селевых масс составляет 2,5...3 м/с, в некоторых случаях она возрастает до 6 м/с.

В результате обследования бассейна селевого стока можно правильно выбрать место строительства и определить характер и объем работ по противоселевым мероприятиям.

Защита от селей включает следующие работы: агролесомелио­ративные и строительство специальных гидротехнических соору­жений; устройство искусственных поперечных борозд для сниже­ния скорости селя; возведение специальных защитных сооруже­ний для удаления селя (плотины, пруды, регулирующие дамбы и селеотводные каналы). (

Рекультивация горных выработок. При эксплуатации место­рождений полезных ископаемых проводят подземные работы (выемка, погрузка и транспортирование) и открытые, при кото­рых иногда выполняют значительный объем вскрышных работ. Кроме того, отвалы пустых пород — терриконы — занимают большие участки.

При подземных работах участки месторождений разрабатыва­ют почти с полной закладкой выработанного пространства пус­тыми породами, что предохраняет поверхность земли or дефор­мации.

При открытых работах после отработки карьеров и резервов необходимо проводить мероприятия по инженерной подготовке территории для застройки или использования ее как зоны отдыха или для сельского хозяйства. При просадке грунта с пологими склонами участок расчищают, делают ландшафтную планировку и отводят воду; при одиночных или ленточных воронках с кру­тыми бортами делают полную засыпку; при ленточных прова­лах — частичную засыпку, трассирование склонов и организа­цию водоотвода.

Терриконы можно озеленять, но иногда необходимы работы по их полной расчистке.

Искусственное орошение. При выпадении осадков меньше 250 мм в год необходимо организовать искусственное орошение жилых и общественных территорий населенных мест. При этом целесообразно прокладывать сеть открытых оросительных кана­лов, обеспечивающих самотечную подачу воды на орошаемые участки. Для создания искусственной системы орошения необхо­димы источники питания, имеющие достаточные запасы воды для орошения. Воду от источников питания можно подавать самотеком или путем искусственного подъема ее насосами от источника до верхней отметки магистрального канала.

Постоянная оросительная сеть состоит из магистрального ка­нала, его ветвей и распределителей. Для орошения территории населенных мест применяют канальную систему оросителей, на­зываемых арыками, вдоль которых располагают рядовую посадку деревьев. В центральных частях населенных мест, на площадях и перекрестках улиц прокладывают закрытую сеть водотоков. Схемы забора воды из рек и подача ее в магистральные каналы сводятся к следующим основным типам.

Первый тип — полноводная река может быть использована для забора воды и подачи ее в сеть орошения. Магистральный канал будет самотечным, если река имеет большие уклоны, а отметки орошаемой территории расположены ниже уреза воды в реке в точке водозабора. Недостатки такого водозабора — значи­тельная протяженность канала и возможность его засорения во время прохождения по реке паводка.

Второй тип — отметки уреза воды в точке водозабора не обес­печивают подачи воды на орошаемую территорию самотеком. В этом случае в точке водозабора располагают плотину для созда­ния искусственного напора.

Третий тип — река имеет небольшие уклоны, и необходимая разность отметок не обеспечивается. В этом случае устанавлива­ют насосную станцию для подачи воды в головную часть главно­го оросительного канала.

При устройстве дополнительного напора воды в виде искусст­венного водохранилища или насосной станции, равномерно по­дающей воду в магистральный канал, длина его сокращается и уменьшается возможность засорения канала.

Сеть магистральных и распределительных каналов располага­ют на господствующих отметках. Для отвода поверхностных вод, не используемых в орошении, проектируют отводную сеть по самым низким отметкам поверхности.

Сейсмические явления. Области, которые подвержены частым землетрясениям, называют сейсмическими.

Очаг возникновения землетрясения — это гипоцентр, а точка земной поверхности, лежащая над гипоцентром, — эпицентр.

По мере удаления от эпицентра сотрясение возникает позднее и бывает слабее. В зависимости от строения толщи земной коры при одной и той же силе удара происходят различные по вели­чине сотрясения. В плотных породах землетрясение распростра­няется быстрее и захватывает большие пространства. В рых­лых — землетрясение распространяется слабее, но разрушений обычно бывает больше. На равнинных участках вероятность зем­летрясения меньше.

Мероприятия, способствующие уменьшению разрушения при землетрясении, сводятся к следующему: необходимо избегать проектирования и строительства протяженных зданий со слож­ной конфигурацией; основания капитальных зданий и сооружений следует закладывать на скальных фунтах и делать их более глубокими; на территории населенных мест проектировать и строить сеть крупных и мелких водоемов для обеспечения туше­ния пожаров, часто возникающих при землетрясении; дублиро­вать сети водопроводов и канализации.

Наилучшим строительным материалом в сейсмических райо­нах является дерево.

Составление схемы вертикальной планировки.

Вертикальная планировка. Проектируют населенные места и отдельные участки их территории, а также размещают здания и сооружения с учетом рельефа местности, что имеет важное, а иногда и решающее значение. Неправильное использование осо­бенностей рельефа приводит к усложнению проектных решений, удорожанию строительных работ и созданию в ряде случаев не­благоприятных условий для размещения зданий, элементов бла­гоустройства и организации движения транспорта и пешеходов. Естественный рельеф не всегда отвечает соответствующим требо­ваниям и его приходится исправлять в целях приспособления для той или иной эксплуатации, что называют вертикальной планировкой.

Начальной стадией проекта вертикальной планировки являет­ся схема вертикальной планировки. Ее составляют в масштабе генерального плана (1:2000; 1:5000) населенного места и, в свою очередь, подразделяют на два этапа: первый этап — анализ систе­мы уличной сети генерального плана в целях определения каче­ства использования рельефа; второй — завершающий этап — ре­шение схемы вертикальной планировки, показывающее, где в населенном месте и какие земляные работы необходимы для обеспечения удобств при его эксплуатации.

Задачей схемы вертикальной планировки является проектиро­вание продольных уклонов осей улиц, обеспечивающих органи­зацию стоков атмосферных вод с выводом их за пределы насе­ленного места (или в ливневую канализацию) и нормальные условия для движения транспорта и пешеходов.

При проектировании планировки и застройки сельских насе­ленных мест рельеф анализируют на всех вариантах архитектур­но-планировочного решения. Определяют все участки улиц и проезДов с продольным уклоном менее 0,005, являющимся недо­ступным для обеспечения поверхностных стоков, и с продоль­ным уклоном более 0,08, обусловливающим аварийные ситуации при гололедах и листопадах.

Преследуется цель — учитывать рельеф на трассируемых в проекте улицах так, чтобы вообще исключить недопустимые ук­лоны вдоль них.

Для этого прежде всего используют средства архитектурно-планировочного решения, внося изменения в проект планиров­ки: улицу, имеющую недопустимо малый или недопустимо боль­шой уклон, проводят под таким углом к горизонталям, который обеспечивает оптимальный или наилучший уклон. Возможно ко­ренное изменение архитектурно-планировочного решения.

Составление схемы -вертикальной планировки. Схему верти­кальной планировки разрабатывают в два этапа: первый — изуча­ют рельеф территории населенного пункта, второй — изготовля­ют схему вертикальной планировки.

На первом этапе анализируют условия для отвода поверхност­ных вод по лоткам проезжих частей улиц за пределы поселка; изыскивают возможность такого решения, чтобы не допустить стока поверхностных вод на поселок с окружающей территории; определяют места, где срезки грунта недопустимы в связи с высоким стоянием грунтовых вод, а также выпуска поверхност­ных вод из поселка.

Рельеф анализируют в плане красных линий на топографичес­кой подоснове (рис. 117). Порядок его проведения следующий. На плане крестиками отмечают опорные точки: места пересече­ния и поворота осей улиц, пересечения осей улиц с границами площадей, с границами населенного пункта со скелетными ли­ниями рельефа (места вертикального перегиба осей улиц). Для всех опорных точек определяют по горизонталям плана черные отметки (отметки существующего рельефа) и записывают их под горизонтальной чертой, вынесенной в сторону от каждой опорной точки. Между смежными опорными точками на осях улиц нано­сят стрелки, указывающие направления их естественных уклонов.

Под стрелками отмечают расстояния (горизонтальные проло-жения) между соседними опорными точками, полученными про­мерами с проектного плана, а над стрелкой — уклоны в тысяч­ных долях. Уклоны вычисляют по формуле

i = H/R,