Инж оборуд. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ. Конспект лекций для студентов очного, дистанционного и заочного обучения по направлению 311100 "городской кадастр"
 Скачать 1.41 Mb.
|
|
Затухающие овраги (балки) не создают особых неудобств для территории города, и после проведения мероприятий по благоустройству 40 используются иногда даже, как транспортные магистрали общегородского или районного значения и как место прокладки коллекторов канализации. Засыпанные овраги – небольшие овраги или отвершки оврагов, использованные ранее, например, для свалки строительного мусора. Освоение этих участков под застройку экономически редко оправдывается из-за сложности устройства оснований. Мероприятия по борьбе с оврагами делятся на две категории: - профилактические; - капитальные. К профилактическим мероприятиям относятся: защита поверх-ностного слоя (для чего запрещается вырубка деревьев и кустарников, выпас скота, распашка склонов и т.д.), а также устройство системы нагорных канав для уменьшения количества поступающих в овраг поверхностных вод и укрепление ложа оврага путем его замощения. Простейшим способом использования оврагов является разбивка по их склонам парков и фруктовых садов. К капитальным мероприятиям следует отнести засыпку оврагов за счет избыточных объемов грунта при проведении вертикальной планировки прилегающих к оврагу территорий. При наличии выходов подземных вод по склонам оврага необходимо до засыпки уложить дренаж. При крутых склонах и достаточном водном питании бывает целесообразно использовать овраги для устройства в них прудов, которые всегда представляют собой желательный элемент благо-устройства города. Устраивать на месте оврага пруд рекомендуется в том случае, если русло и склоны оврага состоят из водонепроницаемых пород. На территориях с легко размываемыми породами возможно развитие сети оврагов, что существенно влияет на проект планировки и застройки. Вследствие этого желательно установить наблюдение за развитием оврагов для своевременного принятия мер по их укреплению. Наблюдения обычно проводятся в весеннее и осеннее время, путем закладки сети реперов с нанесением на план контуров оврагов в масштабе 1:1000 – 1:5000. 3.3. Принципы освоения территорий, требующих осушения Если на планируемой территории имеются заболоченные участки, следует предусмотреть необходимые инженерные мероприятия для их осушения. В том случае, когда затраты на предварительные инже-нерно–технические работы значительны, может оказаться не-целесообразным освоение таких территорий. Отрицательными особенностями избыточно влажных и заболоченных территорий, с точки зрения планировки города являются: - невозможность постройки крупных сооружений без про-ведения специальных мероприятий из-за слабой несущей способности грунта; 41 - неблагоприятные санитарные условия для населения прилегающих районов. Существует несколько классификаций болотообразования, из которых наибольший интерес для градостроительства представляет классификация, предложенная Р.И.Аболиным. Согласно этой классификации различают следующие четыре типа болот: заливаемые – намывного питания, получающие воду в резуль-тате разлива рек, морских приливов или стоков еѐ с приле-гающих возвышенностей; такие болота характеризуются трясинами, топями и развитием преимущественно травянисто-лесистой растительности; жестководные – с грунтовым питанием путем фильтрации воды из ключей или озер; растительность состоит из высших растений и бурых мхов; мягководные – с теми же источниками питания; растительность – в виде сплошного покрова бурых мхов; дождевые – только атмосферного питания (дождь, снег) с растительностью в виде мхов. В России болота, состоящие из иловатоболотистых почв и торфя-ников занимают около 10% всей территории. Чтобы выяснить возможности использования территории болота для нужд градостроительства, необходимо иметь исчерпывающие данные о цели осушения, о рельефе, о гидрологических условиях осушаемой площади и, главное, об условиях питания болота. При питании болот грунтовыми водами надлежит предусматривать устройства по перехвату грунтовых вод в виде ловчих канав, при питании же их атмосферными водами – регулировать поверхностный сток и перехватывать поступающие на осушаемую территорию с водосборного бассейна поверхностные воды нагорными канавами. При намывном питании болот паводковыми водами надлежит устраивать ограждающие сооружения в виде дамб. На городских территориях в целях их осушения применяются: - постоянно действующие дренажи для осушения больших застроенных территорий от затопления грунтовыми водами из каналов и водоемов; - дренажи парковых территорий для осушения заболоченных недостроенных участков в целях оздоровления районов города; - местные дренажи для ограждения отдельных зданий или кварталов от доступа грунтовых вод в подвальные этажи. Основным типом дренажа на городской территории (см. рис.10) являются трубчатые дренажи. Трубчатый дренаж 42 Рис.10 В практике различают дренажи: горизонтальные; вертикальные; комбинированные. Горизонтальный дренаж состоит из горизонтальной трубчатой дрены диаметром 0,125-0,Зм и фильтрующей обсыпки. Вертикальный дренаж состоит из ряда буровых колодцев, из которых воду удаляют при помощи насосов или сифонными трубопроводами. Комбинированный дренаж состоит из горизонтальной дрены и буровых колодцев, вода из которых самоизливается в горизонтальную дрену или трубопровод. Минимальная глубина заложения дренажа не должна быть выше глубины промерзания грунта в данной местности. Для дренажа применяются керамиковые безраструбные, керамиковые раструбные, бетонные и асбестоцементные трубы. Для приема (всасывания) воды в трубах делают отверстия диаметром 8-10 мм. Расчет горизонтальных дренажей состоит из гидрогеологического и гидравлического. Гидрогеологическим расчетом устанавливают: расход грунтовых вод в дренах; положение уровня грунтовых вод, пониженного в результате действия дренажа (построение депрессионных кривых уровня грунтовых вод); расстояние между дренами и их заложение. Гидравлическим расчетом определяют необходимые диаметры дренажных труб и уклоны. Минимальные допустимые уклоны: для труб диаметром до 200 мм – 43 0,003, для труб диаметром от 200 до 300 мм – 0,002, для магистральных дрен и коллекторов – 0,0015. 3.4. Принципы искусственного орошения В районах, с незначительным количеством осадков (Средняя Азия, Закавказье, частью Нижнее Поволжье, Казахстан и др.), где в городах затруднено произрастание зелени, устраивают искусственное орошение. Нормальное развитие городских зеленых насаждений возможно только при определенном режиме влажности воздуха и почвы. Искусственное регулирование влажности почвы и создание бла- гоприятных условий для роста и развития городских зеленых насаждений является одной из задач орошения. Постоянно действующая система орошения представляет ряд тесно связанных между собой сооружений, в частности: - источник орошения; - магистральный канал для транспортирования воды из источника до городской территории; - поливочная сеть по улицам и кварталам; - водосборная и водоотводная сети. Источниками питания оросительной системы могут быть:реки,озера, родники, грунтовые воды, а также накапливаемые в искусственных водоемах атмосферные (дождевые и талые) воды. Магистральный канал, по которому вода подается из источника орошения к месту потребления, разделяется на холостую часть, имеющую чисто транзитное значение, и рабочую часть, где производится водораспределение. Откосы холостой части часто укрепляют различными облицовками. Распределительные каналы передают воду непосредственно в оросительную систему. Для разлива воды по лункам деревьев, а также для сплошного заливания газонов может служить сеть открытых канав - арыков. 3.5. Принципы освоения территорий с селевыми явлениями Сели (сили), характерные для горных районов, представляют собой внезапные кратковременные паводки, выносящие из горных районов в долины большое количество почво-грунтов и обломочных материалов. Масса селевых потоков состоит из воды, большого количества твердых материалов (до 65%), различной величины валунов, обломков скал, а иногда, и деревьев. Жидкой фазой потока яв-ляются ливневые и талые воды с горных склонов и частично, грунтовые воды. Образование селевых потоков вызывается главным образом следующими условиями: 44 - падением рельефа горных долин, уклон которых в верховьях доходит до 0.35, а в низовьях, на «конусах выноса», уменьшается до 0.04-0.05; - наличием в пределах водосбора рыхлых продуктов выветривания горных пород; - ливнями, снегопадами, таянием снегов, создающими быстро об- разующиеся многоводные потоки; - активной эрозионной деятельностью в горном бассейне при редкой растительности. Борьба с селями трудна и требует проведения иногда весьма сложных инженерных мероприятий. Основные из них следующие: - селевой поток перехватывают запрудами на конусе выноса; осветленный поток проходит по организованному руслу; может быть устроена система запруд для снижения уклонов и уменьшения донного и бокового размывов; - селевые потоки притоков основного русла перехватывают плотинами; осветленные потоки с притоков поступают в русло реки; - селевой поток на конусе выноса отклоняют в сторону и по короткому каналу селевую массу сбрасывают в ближайшую реку или озеро; - селевой поток перехватывают набросной фильтрующей плотиной; осветленный поток отводится по руслу реки; - по всей площади водосбора устраивают древесные насаждения с террасированием склонов и отводом грунтовых вод. 3.6 Принципы освоения территорий карстовых образований и подземных горных выработок Если горные породы поддаются выщелачиванию, деятельность поверхностных вод может вызвать образование пещер, каналов, воронок и глубоких провалов. К таким породам следует отнести известняки, гипсы, соль и некоторые другие горные породы. Эти явления наблюдаются и в рыхлых грунтах, как, например, в некоторых глинах и главным образом в лессе и лессовидном суглинке. Совокупность процессов растворения, образования пустот и провалов поверхности над ними носит название карстовых явлений или карста. Карст можно обнаружить по карстовым воронкам и местным провалам, хорошо видимым на поверхности. Размеры карстовых воронок колеблются обычно в сравнительно узких пределах: диаметр их большей частью равен 15-20 метров, а глубина 5-15 метров. Только иногда диаметр воронок достигает 100-200 метров, причем они принимают форму блюдцеобразных впадин. Иногда карст бывает резко выражен, т.е. образуются большие зияющие воронки, провалы, прогибы больших участков территорий, явно 45 свидетельствующие о необходимости избежать освоения этих территорий под застройку. Действующие карстовые образования, в особенности, если они возникают глубоко под поверхностью земли, часто представляют собой почти неустранимую трудность для строительства. Карст бывает весьма активным и опасным, но потом может наступить равновесие при данном положении базиса эрозии, а затем и процесс затухания карста. Участки с активным карстом необходимо исключить из застраиваемых территорий, так как карстовые пустоты почти всегда бывают заполнены водами, прорыв которых весьма опасен. В целях борьбы с развитием карста следует тщательно регулировать сток поверхностных вод, стараясь не допускать попадания их в карст. Кроме типичного карста известковых пород, гипсовых и соляных толщ, существует так называемый малый или глиняный карст. Это явление особенно наблюдается в лессовидных грунтах, имеющих широкое распространение в стране. Борьба с карстами трудна, дорога и может идти по трем направлениям: - по пути перекрытия различными «пластырями» выходов карстующих пород на поверхность; - по пути заделки подземных пустот крупным песком, щеб-нем, су- хой кладкой, бетоном; - по пути отвода подземных вод, что возможно только тогда, когда работы по отводу несложны и недороги. Для ряда районов страны имеет большее значение оседание поверхности в связи с подземными горными выработками. Известно, что интенсивная разработка недр ведет в некоторых случаях к большой осадке поверхности, вызывающей образование провалов, трещин и т.п. Характер оседания зависит от геологических условий местности, глубины выработки, от ее размеров и других условий. В тех случаях, когда разработка связана с откачкой воды из песчаных отложений, оседание поверхности также влечет за собой образование просадок. Всякого рода повреждения, причиняемые явлениями поверхностного оседания, могут быть устранены или ослаблены путем следующих мероприятий: - оставлением в выработанном пространстве надлежащих размеров «целиков» полезного ископаемого; - применением таких систем разработки полезного ископаемого, при которых оседание поверхности или его последствия сводятся к минимуму; - таким расположением и конструкцией поверхностных сооружений, что возможность опасных повреждений этих соо-ружений либо совершенно устраняется, либо значительно уменьшается. 46 Решая проблему застройки районов, имеющих подземные разработки, всегда следует установить связь с учреждениями, проводящими горные работы, для получения необходимых сведений о планируемой территории. При проектировании зданий в этих условиях необходимо руко- водствоваться следующими соображениями: - не допускать строительство зданий рядами перпендику-лярно к линии двигающихся забоев; - отдельные здания разделить частыми осадочными швами. 3.7. Учет сейсмических явлений При планировке городов в некоторых районах следует учитывать сейсмические явления. Землетрясения возникают в небольшой области земной коры, называемой очагом землетрясения. Место нарушения равновесия в земной коре называют гипоцентром. Точку на земной коре, лежащую по вертикали над центром очага, называют эпицентром. При землетрясении из очага по всем направлениям расходятся волны - колебания. По происхождению различают землетрясения: тектонические, т.е. связанные с горнообразовательной дея-тель- ностью; обвальные, вызванные внутренними, а иногда и внешними об-валами; вулканические, связанные с деятельностью вулканов. В большинстве своем (90%) землетрясений являются тектоническими; по своей силе они далеко превосходят землетрясения двух других типов. Территории, на которых имеют место землетрясения, называют сейсмическими. Силу землетрясения принято оценивать по специальной 12-бальной шкале. Основными данными, необходимыми при планировке городов для определения степени сейсмичности планируемой территории, явля-ются наблюдения сейсмических станций. Большое значение при планировке городов в сейсмических районах имеет определение границ территорий, в наименьшей степени подверженных землетрясениям. В этом отношении предпочтение следует отдавать открытым долинам, скалистым участкам, покрытым слоями наносов, и избе-гать размещения застройки на территориях, подверженных оползням, трещинам, и на склонах, где имеются водоносные горизонты. При выборе типов зданий для застройки территорий, неблаго-получных в сейсмическом отношении, следует предпочитать такие конструкции, при которых опасность от землетрясения была бы возможно меньшей. Возведение зданий следует выполнять из материалов, допускающих сопротивление растягивающими силами (дерева, стали, железо-бетона). 47 При планировке и застройке городов в сейсмических районах надлежит руководствоваться «Нормами и правилами строительства в сейсмических районах» (СН-8-57)* 3.8. Принципы освоения территорий с оползневыми явлениями Движение земляных масс со склонов проявляется почти везде, где есть на рельефе местности хотя бы небольшая разница высот. Различают основные виды движения этих масс: оползни; обвалы. Оползни представляют собой относительно медленное перемещение (скольжение) земляных масс к базису эрозии под влиянием силы тяжести при участии подземных и поверхностных вод, а также процессов выветривания. Обвалы характеризуются быстрым смещением (падение, опрокидывание, скатывание) горных пород под воздействием силы тяжести при участии атмосферных агентов, а также в результате волноприбоя. Принята следующая классификация типов оползней: 1) Смещения в пределах зоны сезонных изменений: - оплывины; - оползни-потоки; - каменистый глинисто-щебнистый поток. 2) Смещения, задерживающие глубоколежащие слои: - оползни ступенчатые; - оползни контактные. Первичной формой оползней следует считать оплывины (иногда именуемые оскользни, скользы, сплывы). Оплывина характерна гру- шеобразной формой, причем по склону сплывает дерновой покров, а также выветрившиеся грунты с глубиной захвата 0,8-1,2 м, а иногда и более. Оползни-потоки (простые и сложные) представляют собой большие земляные потоки, перемещающиеся в корытообразном ложе с цир- кообразным расширением в верховьях оползня. Каменистый, глинисто-щебенистый поток представляет собой скопление глыбового навала в верхней части склона. По мере перемещения земляных масс вниз по склону появляются глинисто-щебенистые образования. Такие потоки присущи высоким горным склонам, причем часто смещения наблюдаются не только в пределах зоны сезонных изменений, но задевают и глубоколежащие слои. Ступенчатые оползни являются наиболее опасными и крупными смещениями земляных масс. От коренного массива плато отка-лывается участок обычно большого протяжения и, сохраняя после-довательность 48 залегания слоев, опускается вниз, чуть запроки-дываясь в сторону коренного склона. Такой опустившийся участок называют оползневой ступенью. Контактные оползни имеют фиксированную, плоскую, но наклонную поверхность скольжения, приуроченную к контактам слоев. В целях защиты территорий, зданий и сооружений от оползней следует предусмотреть систему противооползневых мероприятий. Очевидно, что эти мероприятия должны быть направлены на устранение причин, вызывающих оползни. Причины оползней могут быть: общими или пассивными, т.е. такими, которые создают лишь предпосылки, благоприятствующие образованию оползней; активными, т.е. непосредственно вызываю-щими оползни. |