litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 ... 6 7


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Конспект лекций по дисциплине

«Инженерная подготовка городских территорий»

для студентов факультета ГСХ


Составитель: доцент, к.т.н. Слепнев П.А.


Москва 2009

Лекция № 1

Роль и значение инженерной подготовки территорий в градостроительном планировании. Градостроительная оценка природных условий застраиваемых и реконструируемых территорий.


Инженерная подготовка территорий является одной из важнейших градостроительных задач. Выбор удобных, легко осваиваемых террито­рий для населенных мест, условия размещения промышленных и жилых районов, планировка и застройка этих районов и ряд других решений тесно связаны с вопросами инженерной .подготовки.

Выбор территорий для населенных мест производится с учетом ряда факторов, среди которых существенное значение имеют географические условия, наличие месторождений полезных ископаемых и других при­родных ресурсов, наличие ближайших магистральных железных и ав­томобильных дорог и т. д. Эти факторы в значительной степени предоп­ределяют намечаемое местоположение промышленных объектов, а сле­довательно, и тяготеющих к ним селитебных территорий. На выбор тер­риторий влияют также виды и размеры промышленных предприятий, жилых районов, условия расположения жилья по отношению к промыш­ленным объектам и ряд других факторов.

Предварительное установление местоположения территории нового населенного пункта производится, в большинстве случаев на основании районной планировки. Окончательное местоположение, а также конфигурацию осваиваемых под застройку территорий устанавливают на основании сравнения отдельных их участков с учетом местных природных условий и возможности получения наилучших экономически оправданных архитектурно-планировочных решений.


Современный уровень развития техники позволяет использовать под застройку различные территории. Однако предпочтение следует отда­вать участкам, наиболее благоприятным по условиям освоения, а также проживания на них. Менее удобные территории должны подвергаться освоению путем проведения инженерно-технических мероприятий, свя­занных с изменением природных условий, что затрудняет строительные процессы и вызывает значительные материальные и денежные затраты. Поэтому при выборе территорий для населенных мест и отдельных их районов предпочтение надо отдавать тем, освоение которых будет свя­зано с наименьшими затратами и сохранением природных условий, спо­собствующих достижению наибольшей выразительности и живописно­сти проектируемых территорий.

Однако не всегда могут быть изысканы такие благоприятные для постройки участки, особенно при большой их площади. Освоение же от­дельных небольших участков, удаленных друг от друга, приводит к рас­членению территории населенного места и необходимости развития транспортных и инженерных коммуникаций, что связано со значитель­ными затратами. Поэтому окончательный выбор территории под за­стройку должен производиться с учетом всех факторов на основании сопоставления вариантных решений.

Экономичность освоения территорий для населенных мест или от­дельных их районов зависит от местных природных условий и умелого их использования. Наиболее рациональные решения могут быть достиг­нуты при комплексном сочетании архитектурно-планировочного замыс­ла с технико-экономическими решениями задач по инженерной подго­товке, транспортному обслуживанию, оборудованию, застройке и бла­гоустройству осваиваемых территорий.

При планировке населенных мест следует стремиться максимально использовать положительные особенности существующего рельефа с учетом взаимного размещения участков застройки, площадей, парков и других элементов городской территории (в плане, и по высоте) в общей архитектурной композиции.

Для рационального использования местных природных условий, а также для разработки мероприятий по их улучшению следует тщатель­но изучить все природные особенности местности: климатические, геоло­гические, гидрогеологические, гидрографические, геоморфологические и пр. Необходимо также определить наличие местных строительных ма­териалов, которые могут быть использованы для промышленного и жи­лищного строительства, а также для постройки различных инженерных сооружений.


Инженерная подготовка территории – комплекс инженерных мероприятий и сооружений по обеспечению пригодности территории для различных видов градостроительного использования и обеспечению оптимальных санитарно-гигиенических условий.

Основными целями инженерной подготовки территорий являются:

осуществление мероприятий, необходимых для освоения территорий, осушение, защита от затопления, селевых потоков, противоополз­невые мероприятия и др.;

подготовка" территорий под застройку — вертикальная планировка, организация поверхностного стока;

благоустройство рек, озер и городских водоемов, искусственное орошение (в засушливых районах), благоустройство оврагов и т. п.

Первоочередной задачей инженерной подготовки является обеспече­ние поверхностного стока, предотвращение заболачивания территорий и образования на них пыли и грязи. Кроме придания проектируемым поверхностям требуемых уклонов и сооружения водоотводящих уст­ройств необходимо предусматривать защиту почвенных слоев от раз­мыва поверхностными водами, а также от выветривания грунтов, что достигается путем озеленения или устройства покрытий.

Одним из основных разделов инженерной подготовки территории
населенного места является вертикальная планировка, в задачу которой
входит:

обеспечение поверхностного стока дождевых и талых вод в
закрытую.водосточную сеть и естественные водоемы;

планировка проездов, тротуаров и дорог в соответствии с требованиями безопасно­го, удобного движения транспорта и пешеходов;

подготовка терри­торий, осваиваемых под застройку, и их благоустройство с приданием спланированной поверхности требуемых уклонов и архитектурно-компо­зиционной выразительности.

Инженерная подготовка территории заключается в проведении ме­роприятий которые имеют своей задачей приспособление и улучшение

естественных условий планируемой территории для городского строитель­ства и благоустройства. Инженерную подготовку следует рассматривать как важный планировочный фактор, очень часто являющийся решающим при выборе той или иной площадки для застройки, для определения ста­дийности в освоении застраиваемой территории, размещения и очеред­ности строительства в городе.


Основными видами инженерной .подготовки территории являются:

вертикальная планировка территории;

борьба с оврагами, оползнями и карстами;

осушение заболоченных и избыточно увлажненных территории;
орошение недостаточно увлажненных территории;

защита от подтопления и понижение уровня грунтовых вод;

борьба с селевыми потоками;

защита от затопления;

противомалярийные мероприятия.

Вопросы инженерной подготовки городских территорий решаются в
увязке с внешним их благоустройством. Только при взаимном сочетании
вопросов инженерной подготовки, планировки, застройки и благоустройства населённых мест достигаются наиболее правильные и экономичные
решения

Природные факторы, влияющие на выбор территории города.

Правильное использование природных условий при планировке, застройке и благоустройстве городов является предметом особого внимания в градостроительстве. Органическое единство приро­ды и городской застройки должно быть достигнуто непосредственно в процессе разрешения вопросов планировочной структуры города и всей его объемно-пространственной композиции.

Основными природными факторами, влияющими на выбор терри­торий для населённого места, являются:

климатические условия в сочетании с зелеными насаждениями;

рельеф;

гидрология пролегающих рек и водоемов;

инженерно-геологические условия.

По определению климатологов, климат — это закономерная последовательность метеорологических процессов, которая определяет­ся комплексом физико-географических условий и выражается в многолетнем режиме погоды, наблюдающейся в данной местности.

Погода — это состояние метеорологических элементов за небольшой промежуток времени.

При рассмотрении климатических условий той или иной местности различают макроклимат, определяемый факторами крупного масштаба: общециркуляционными воздушными процессами, географической широ­той местности, удаленностью от океанов и морей, макрорельефом,— и микроклимат, определяемый климатообразующими факторами местно­го масштаба: микрорельефом, растительными массивами, характером почвы, городской застройкой и т. п.


В зависимости от особенностей рельефа местности и наличия и ве­личины озеленяемых территорий создаются микроклиматические усло­вия не только для всего города в целом, но и для отдельных его ча­стей. Например, в пониженных местах, ночью скапливаются массы охлажденного воздуха, образуя так называемые «озера холода». В зонах с умеренным климатом склоны, ориентированные на южную часть горизонта, по условиям солнечной радиа­ции благоприятней, чем склоны с северной ориентацией.

Изучение условий микроклимата, т. е. учет климатических явле­ний, происходящих в пределах отдельных более ограниченных террито­рий, является весьма необходимым и существенным.

Характеристику природных условий устанавливают путем сбора необходимых сведений и специальных изысканий: геодезических, геологических, гидрогеологических, месторождений местных строительных материалов, ресурсов питьевой воды, энергетических ресурсов и т. д.

В результате сбора сведений и проведения изысканий подготовляют­ся и обобщаются исходные материалы, используемые при инженерной подготовке, застройке и благоустройстве населенных мест или отдель­ных участков их территорий.

Сведения о климатических условиях необходимы для установления высотного расположения населенных мест, их размещения по отноше­нию к водным бассейнам и зеленым массивам, удаления жилых райо­нов от промышленных предприятий с различной степенью вредности, планировки улиц, выбора типов и расположения застройки, определения условий водоотвода и снегоудаления с городских территорий. Для установления условий прокладки различных подземных соо­ружений необходимы также сведения о глубине промерзания грунтов.

Для разработки проектов планировки и застройки городов должны быть собраны метеорологические данные:

об осадках (среднегодовых по отдельным месяцам, интенсивности ливневых дождей, периодах об­разования и таяния, а также толщине снегового покрова);

о температу­ре воздуха (минимальной, максимальной, среднесуточной, наибольших перепадах температур в течение суток);


силе, направлении и повторяе­мости действия ветров (за год и по сезонам);

влажности воздуха, густо­те и повторяемости туманов;

солнечном освещении (количество часов солнечного свечения в сутки, а также солнечных дней в году).

Территория России делится по климатическим признакам на четыре климатических района. Они определяются по средним изо­термам наиболее холодного и жаркого месяцев (январь и июль).


Характеристика климатических районов по температурам


Климатические районы

Температуры в градусах

январь

июль

1

От -28 до -14

От +4 до +22

2

От -14 до -4

От +10 до +22

3

От -14 от 0

От +22 до +28

4

От -4 до +4

От +28 до +34


Приведенная характеристика климатических районов учитывается при проектировании населенных мест, особенно в отношении ориентации улиц и жилых домов по странам света, разрывов между зданиями, степени и характера озеленения.

При установлении взаимного размещения жилых районов города и промышленных предприятий большое значение имеет направление господствующих ветров.

С учетом направления господствующих ветров намечают размеще­ние по отношению к селитебным территориям промышленных предпри­ятий с повышенной санитарно-гигиенической вредностью и ориентируют направление улиц, а при сильных ветрах — также и зданий (ориента­цию последних по странам света производят с учетом их инсоляции). Направление господствующих ветров устанавливают путем построения розы ветров. Для этого на взаимопересекающихся в одной точке лучах, ориентированных по странам света, откладывают в опре­деленном масштабе величины повторяемости действия ветров в соответ­ствующих направлениях (в сторону точки взаимопересечения лучей ро­зы ветров) и соединяют прямыми линиями концы этих отрезков между собой. Кроме среднегодовой розы ветров составляют также сезонные розы ветров.


Кроме направления ветра существенное значение имеет также его сила.

Величине скорости соответствует определенная сила ветра, которую надо учитывать при расчете устойчивости проектируемых сооружений. Иногда скорость ветра выражают в баллах. В таблице приведены некоторые данные о скоростях и силе ветра с соответствующими им балла­ми (по двенадцатибальной системе).


Скорость и сила ветра

Характеристика ветра

Скорость ветра в м/с

Сила ветра в кг/м2

Баллы

Штиль

0

0,02

0

Легкий

2-3

0,8

2

Умеренный

6-8

4

4

Сильный

11-13

10

6

Шторм

21-24

28

9

Ураган

36-50

60-180

12

Климатические условия влияют на выбор территории главным образом в сочетании с рельефом, гидрографическими, гидрологическими и инженерно-геологическими условиями, а также с условиями естественного озеленения территории. При рельефе территории, характеризующемся обширными склона­ми, простирающимися в различных направлениях, при всех прочих рав­ных природных условиях предпочтение следует отдать склону, обра­щенному на юг, юго-восток или юго-запад, поскольку микроклиматиче­ские условия склонов этой ориентации будут благоприятнее в отноше­нии инсоляции и радиации. В этом случае микроклиматические условия, создаваемые релье­фом, будут оказывать не­сомненное влияние на вы­бор территории для населенного места.



Микроклиматическая характеристика и степень благоприятности разных элементов рельефа для размещения жилищного строительства.

Элементы рельефа

Микроклиматическая характеристика

Степень благоприятности

Вершины и открытые верхние части склонов

В дневные часы температура воздуха на 2-4 градуса ниже, чем на окружающей местности, в ясные тихие ночи в среднем на 2-8 градусов выше по сравнению с температурой в долинах и у подножия склонов. Наиболее сухие, хорошо проветриваемые территории.

Благоприятные территории. В районах с сильными господствующими ветрами необходима ветрозащита территории.

Южные склоны

Дневная температура наиболее высокая, резче выражена континентальность. Получают за вегетационный период на 4-6% тепла больше, чем ровное место. Наиболее интенсивное таяние снежного покрова.

Благоприятные территории. В районах с высокими температурами воздуха требуется рациональное озеленение и обводнение

Северные склоны

Наиболее холодные (особенно летом), за вегетационный период получают на 8-10% тепла меньше, чем ровное место. Глубина снежного покрова больше чем на южных склонах. Характер ветрового режима определяется расположением по отношению к ветровому потоку.

Условно благоприятные территории. По возможности следует избегать размещения жилой застройки лечебно-оздоровительных и детских учреждений.

Долины, котловины, нижние части склонов


Значительно большие суточные колебания температуры воздуха по сравнению с вершинами. В дневные часы и при ветрах, действующих под углом к направлению долины, теплее чем на вершинах. Небольшая глубина снежного покрова. Плохие условия проветривания и выбросов.


Неблагоприятные территории

Водоемы (моря, крупные озер, водохранилища)

Весной и в начале лета водоем охлаждает прилегающую территорию, в конце лета и осенью отепляет. Ночью вблизи водоемов температура воздуха на 2-4 градуса выше ,чем в нескольких километрах от берега, днем вода понижает температуру на 2-4 градуса.

Благоприятные территории в умеренных и жарких районах.


Планировка города в значительной степени за­висит от рельефа город­ской территории. Рельеф местности оказывает пря­мое влияние на размеще­ние застройки, направление основных магистраль­ных улиц, строительное зонирование города по этажности и типу застрой­ки, а также на экономику строительства и эксплуа­тация городских сооруже­ний и устройств. При сложном рельефе возникает потребность в ряде искусственных сооруже­ний: мостов через овраги, труб для пропуска ливневых вод и т. п.; ослож­няется отвод хозяйственно-фекальных и промышленных вод, возникает необходимость в нескольких водопроводных зонах, связанных с устройст­вом дополнительных насосных станций. Магистральные улицы города при сложном рельефе требуют серьезных затрат для создания удобных про­дольных уклонов. Удорожается застройка города из-за необходимости проведения крупных работ по вертикальной планировке территории кварталов.

Рельеф местности по своему характеру подразделяется по обще­принятой, терминологии, на равнинный, средний и сложный.

Равнинный рельеф характеризуется малой разницей высотных от­меток повышенных и пониженных мест, отсутствием холмов, ям и оврагов.


Средний рельеф характеризуется сочетанием водоразделов, долин, холмов, котловин, небольших оврагов и косогоров.

Сложный рельеф определяется резко выраженными крутыми скло­нами, глубокими долинами и оврагами, иногда горами. Разновидностью сложного рельефа является горный рельеф, представляющий собой сочетание высоких гор и ущелий с очень крутыми склонами.

Для строительства города наиболее удобен рельеф с уклонами, не превышающими 6%. При таких уклонах возможно трассирование магистральных улиц с достаточно пологими продольными уклонами; строительство зданий всякого рода и назначения не встречает затруднений в отношении вертикальной планировки кварталов и самих строительных площадок.

Участки территории с уклонами в пределах от 6 до 12% могут быть использованы под жилую застройку, обслуживаемую главным об­разом сетью жилых улиц с местным движением.

Территории с уклонами свыше 12%, как правило, исключаются из застройки и используются обычно под зеленые насаждения.

В горных условиях приходится застраивать территории с уклона­ми свыше 12%; в таких случаях применяются особые методы застрой­ки: односторонняя застройка улиц, устройство их со сложным несим­метричным поперечным профилем, застройка главным образом мало­этажными зданиями.

Для обеспечения нормального отвода поверхностных вод наимень­шие уклоны местности не должны быть менее 0,5% и лишь в крайнем случае 0,4%, причем при уклонах в 0,4% требуется применение асфальтобетонных или цементно-бетонных дорожных покрытий.

Слабо выраженный рельеф затрудняет устройство самотечной ка­нализации, вызывая необходимость излишнего заглубления канализа­ционных коллекторов или сооружение ряда насосных станций для пере­качки сточных вод.

При разработке проекта планировки и застройки города должны быть произведены тщательные исследования рельефа планируемой тер­ритории как по картографическим материалам, так и на основе изуче­ния рельефа в натуре.


Для характеристики сложного рельефа составляется картограмма рельефных условий в масштабе основного чертежа генерального плана города, на которой графически выделяются:

а)водоразделы, тальвеги, бассейны стока;

б)участки территории с уклонами менее 0,4, от 0,4 до 6, от б до10, от 10 до 12% и свыше 12%.

Для наглядности и удобства совмещения рельефных условий с на­мечаемой планировкой города на картограмме показываются основные контуры планировки города и размещение его основных элементов:

- центра города;

- основных магистральных улиц;

- промышленных предприятий;

- железнодорожных устройств.

Топографические условия отражают на топографических картах или ситуационных планах с отображением рельефа, природных (реки,
озера, зеленые массивы и др.) и искусственных объектов (населенные
пункты или отдельно стоящие здания, автомобильные и железные дороги, плотины, мосты и т. д.) с указанием на плане, в ведомостях или пояснительной записке кратких характеристик отдельных объектов. Пла­ны, карты и разрезы (профили) отдельных участков составляют на базе геодезических изысканий.

Гидрология имеет большое значение при выборе территории для размещения населенного места. Естественные водоемы – реки, пруды, озера – используются в качестве водных путей, водоснабжения и орошения, для организации отдыха и в декоративных целях.

Инженерно-геологические условия, также как и рельеф и гидрология являются важным природным фактором, учет которого обязателен при выборе территории для населенного места. Геологическое строение территории, литологический состав грунтов, физико-механические свойства грунтов сочетании с характером залегания грунтовых вод определяют условия устойчивости сооружений и зданий, конструкции их фундаментов и оказывают значительное влияние на экономику строительства.

Геологические условия для планировки населенных мест или от­дельных их районов определяют по материалам инженерно-геологиче­ских изысканий, детальность которых устанавливают сложностью при­родных условий, а также стадиями проектирования. При отсутствии таких данных или при, необходимости их уточнения для конкретно планируе­мых объектов проводят специальные исследования грунтов путем взятия проб из шурфов и буровых скважин с составлением разрезов. Для раз­работки вопросов инженерной подготовки территории большое значение имеет литология — отрасль геологии, изучающая осадочные горные по­роды в отношении их состава, структуры, физико-химических свойств, условий образования и процессов изменения.


Изыскания произ­водят на глубине 0—5 м от поверхности земли, а в случае необходимо­сти — до 10 м и более.

При изысканиях в местах постройки каких-либо сооружений грунты следует подвергать пробным нагрузкам и лабораторным исследованиям для определения несущей способности этих грунтов, т. е. допускаемого давления, выражаемого в килограммах на 1 см2 поверхности грунта.


Гидрогеологические изыскания определяют характер залегания, ми­нерализации и режим подземных (грунтовых) вод. Последние во мно­гих случаях отрицательно влияют на устойчивость грунтов, а следова­тельно, и возводимых на них сооружений. Агрессивные воды, содержа­щие различные вредные примеси, отрицательно воздействуют на под­земные части сооружений. При высоком уровне грунтовых вод ухудша­ются условия строительства и возрастает стоимость подземных соору­жений. Кроме того, переувлажнение почвенных слоев грунтов вызывает ухудшение санитарно-гигиенических условий населенных мест.

При переувлажнении верхних слоев грунта и замерзании воды в зимний период может происходить пучинообразование. При оттаивании может происходить продавливание грунта под нагрузкой, приводящее к разрушению расположенных на нем сооружений, и в первую очередь дорожных одежд.

Примерная инженерно-геологическая характеристика пригодности территории для застройки

Типы територии

Рельеф

Грунты

Гидрогеологические условия

Физико-геологические процессы

Легко осваиваемая, не требующая специальных мер инженерной подготовки

Слабо пересеченный. Уклоны до 6%

Пески, суглинки, лесс(непросадочные), глины, скальные породы с расчетным сопротивлением от 2 до 4 кгс/см2 и выше


Водоносные горизонты залегают на глубине больше 10 м

Отсутствуют

Осваиваемая, но требующая несложных мер инженерной подготовки

Пересеченный рельеф.

Уклоны до 10%

Глины, суглинки, лесс (непросадочные) с расчетным сопротивлением от 1,5 до 2 кгс/см2

Грунтовые воды на глубине 8-10 м.

Овраги

Тяжело осваиваемая, требующая сложных мер инженерной подготовки

Сильно пересеченный рельеф. Уклоны более 10 %

Различные грунты, в том числе лесс (просадочный) с расчетным сопротивлением от 0,75 до 1,5 кгс/см2

Глубина залегания грунтовых вод от 1 до 3 м.

Овраги, небольшие оползни и обвалы, размыв берегов. Сейсмические явления, селевые потоки.

Не рекомендуемая для освоения

Резко пересеченный рельеф

Просадочные грунты ,плывуны

Глубина залегания грунтовых вод от 0,5 до 1 м

Карст, крупные оползни или обвалы. Просадка поверхности в связи с проходкой горных выработок, интенсивный размыв берегов водоемов


Правильная оценка и учет климатических особенностей, рельефа, гидрологии и инженерно-геологической обстановки избавляют от ошибок в процессе городского строительства.

Изыскание местных строительных материалов имеет большое значе­ние для снижения стоимости строительства. Значительную часть стои­мости строительных материалов составляют транспортные расходы, связанные с доставкой их к объектам строительства. Удешевление стро­ительства может быть осуществлено в первую очередь за счет исполь­зования местных строительных материалов. Для этого выявляют их ресурсы путем изучения геологических карт, данных ранее проводив­шихся разведок, литературных и других источников. При определении местоположений залежей ископаемых, которые могут быть использованы для строительства, устанавливают их кондицию путем взятия проб из шурфов или буровых скважин. При соответствии исследуемых материалов техническим требованиям определяют запасы этих материалов, а также условия их расположения.


На выбор территорий для размещения населенных мест или новых их районов оказывают влияние многочисленные факторы, недоучет ко­торых может привести к значительному удорожанию строительства или неблагоприятным условиям проживания в данном населенном месте.

Основными факторами являются местные природные условия, от правильного учета учета и использования которых зависит рациональность проектных решений. Краткая характеристика различных природных условий по степени благоприятности их использования при проектировании жилищного строительства приводится в таблице.


Характеристики природных условий территории по степени благоприятности их использования для жилищного строительства


Природные факторы

Природные условия

благоприятные

неблагоприятные

особо неблагоприятные

Грунты

Пески, супеси, суглинки

Тяжелые суглинки, глины

Просадочные грунты, плывуны

Овраги (подверженность развитию, крутизна склонов, глубина оврагов

Неразвивающиеся ,пологие ,глубиной менее 3м

Неразвивающиеся или слабо развивающиеся, крутые, глубина 3-10м

Развивающиеся или стабилизировавшиеся глубиной более 10м

Заболоченность (торфяники мощность слоя в м)

Отсутствует

Менее 2

Более 2

Затопляемость


исключается

Не более 1 раза за 100 лет

1 раз в 25 лет

Размыв берегов, м

отсутствует

Менее 10

Более 10

Оползни

отсутствуют

Отдельные оползневые склоны

Многочисленные оползневые склоны

Карсты

Отсутствуют

Отдельные карстовые воронки

Значительное число глубоких карстовых воронок



следующая страница >>