Раздел 4. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Цель разработки раздела - обеспечение безопасности проведения строительных работ и эксплуатации зданий и сооружений, предотвращение деформаций геологической среды.

Раздел включает характеристику современного и прогнозного состояния геологической среды и ранжирование проектируемой территории на пригодность для жилой застройки с геологических позиций.

Источниками получения информации по инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям состояния территории и жилого фонда рассматриваемого района являются материалы инженерно-геологических изысканий Мосгеотреста, «Геоцентра-Москва», ПНИИИС и других организаций; фондовые и литературные данные; сведения инженерно-технических служб администрации муниципальных округов.

В разделе должны быть представлены оценка существующего положения и прогнозные данные.

Оценка существующего состояния заключается в характеристиках геологической среды в зоне воздействия проектируемой застройки.

Прогноз изменений геологической среды основывается на:

-анализе проектных решений;

-анализе изменений компонентов геологической среды в результате перепланировки территории, производства строительных работ и функционирования размещаемых объектов;

-обосновании мероприятий по защите территории от негативных инженерно-геологических процессов и капиталовложений на их осуществление.

4.1. Оценка современного состояния геологической среды.

Подраздел разрабатывается на основе опорного плана, содержащего информацию о техногенных нагрузках в зависимости от функциональной организации территории и включает сведения о:

-рельефе, его геоморфологии и геологическом строении территории;

-гидрогеологических и инженерно-геологических условиях;

-степени и характере техногенного изменения.

При описании рельефа отмечается его характер, степень пересеченности, абсолютные отметки, превышения основных форм рельефа над долинами рек, общий характер изменения рельефа по территории, наличие погребенных и засыпанных долин рек,ручьев и оврагов.

Геоморфологическая характеристика включает краткое описание форм рельефа.

В описании геологического строения должно быть указано распространение грунтов,литологофациальный состав, условия и глубина залегания (в метрах от поверхности), а также их мощность, трещиноватость, кавернозность.

4.1.1. Анализ состояния подземных вод.

Основными материалами при анализе подземных вод являются:

-краткая общая характеристика гидрогеологических условий;

-гидрогеологическая стратификационная схема.

Описание выделенных водоносных толщ должно быть приведено по следующей схеме:

-приуроченность водоносных горизонтов (комплексов) к геологическим образованиям,распространение водовмещающих отложений, характер залегания и мощность;

-фильтрационные, емкостные свойства водовмещающих пород;

-глубина залегания от поверхности земли и абсолютные отметки кровли и подошвы водовмещающих пород;

-глубина залегания от поверхности земли и абсолютные отметки зеркала грунтовых вод и пьезометрических уровней напорных вод, величина напора под кровлей пласта для напорных вод;

-условия питания и разгрузки подземных вод;

-связь водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами;

-режим подземных вод;

-защищенность водоносных горизонтов.

4.1.2. Инженерно-геологические условия.

Анализ инженерно-геологических условий строительства должен включать два аспекта:

-инженерно-геологические характеристики массива пород;

-современное состояние инженерно-геологических процессов на изучаемой территории.

Должны быть указаны следующие характеристики:

-пространственная изменчивость пород, являющихся основанием для сооружений, их деформационные и прочностные свойства;

- современные инженерно-геологические процессы,интенсивность их проявления и распространение (оползневые,карстово-суффозионные, подтопление).

4.2. Особенности проектирования объектов на насыпных грунтах со строительным мусором и бытовыми отходами.

При обследовании территории необходимо предусмотреть возможность включения участков бывших свалок строительного мусора и бытовых отходов как потенциально опасных участков. Необходимо учитывать их газогеохимическое состояние, связанное со способностью таких грунтов генерировать экологически опасный биогаз метан, СО₂,тяжелые углеводородные газы, водород и другие горючие и токсичные компоненты.Биогаз, образующийся при анаэробном разложении органики в насыпи на глубине более 2,0 - 2,5 м, способен накапливаться в техподпольях зданий и инженерных коммуникациях в пожароопасных (СН₄ - 5-5 % об. при О₂ ³12,1 %) и токсичных (выше ПДК) концентрациях других компонентов.

Во избежание экологических эксцессов при застройке таких территорий должны быть проведены мероприятия по газозащите зданий, обеспечивающие безопасные условия проживания.

4.2.1. Газохимические исследования проводятся в следующем объеме:

-общая оценка газогеохимического состояния насыпной толщи и геоэкологически обоснованное размещение функциональных зон микрорайона;

-поиск и оконтуривание газогеохимических аномалий;

-районирование территории по степени газогеохимической опасности грунтов.

Для общей оценки необходимо проведение поверхностных газовых съемок в составе:

-съемка приземной атмосферы, шпуровая съемка грунтового воздуха (глубина 0,8 -1,0 м);

-эмиссионная съемка потоков биогаза из грунтовой толщи с источниками биогаза.

4.2.2. По результатам исследований [ 12 ] на территории выделяются участки:

- безопасные с содержанием в грунтах - СН₄< 0,1 % об., СО₂ <0,5 % об.;

- потенциально опасные - при 1,0 % > СН₄> 0,1 % об., СО₂ > 0,5 % об.;

- опасные - СН₄ > 1,0 % об., СО₂до 10 % об.;

-пожароопасные - СН₄ > 5,0 % об., СО₂ > 10 % об.

4.2.3. Газогеохимически опасные участки по возможности используются под техническое озеленение и рекреационные зоны при условии поверхностной рекультивации, т.е. создания плодородного приповерхностного слоя как биофильтра, перекрывающего поток метана из грунтовой толщи в приземный воздух.

При необходимости строительства здесь зданий опасные газогенерирующие грунты заменяются на газогеохимически инертные (пески или глины в зависимости от проектных решений).

При строительстве в потенциально опасных зонах газозащиту зданий обеспечивают:

-системы газового дренажа грунтового массива;

-газонепроницаемые экраны;

-вентиляцию техподполий.

Газонепроницаемые глиняные экраны (траншея, заполненная уплотненной глиной), создаваемые по принципу «стена в грунте», обеспечивают защиту здания от латеральных потоков биогаза.

Проектирование на стадии проекта планировки проводится с учетом результатов газогеохимической оценки качества подготовки территории - удаления иловых осадков или других органических материалов.

4.3. Комплексная оценка природных факторов позволяет учесть их влияние на качество природной и создаваемой градостроительной среды и прогнозировать возможное ухудшение условий при застройке территории и ее эксплуатации.

Результатом комплексной оценки является карта-схема районирования территории по ее пригодности для градостроительного освоения (рис. 4.1.).

Оценка территории по степени пригодности для градостроительного освоения в зависимости от природных условий производится путем определения состава мероприятий и величин затрат, требующихся на ее инженерную подготовку и надежную защиту от воздействия неблагоприятных инженерно-геологических процессов на здания и сооружения для обеспечения их прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности.

Основными критериями оценки территории по степени благоприятности для строительства с точки зрения инженерно-геологических условий являются:

-устойчивость грунтов;

-глубина залегания грунтовых вод;

-наличие физико-геологических явлений и инженерно-геологических процессов.

Выделяются следующие категории территорий:

-благоприятные;

-относительно благоприятные;

-неблагоприятные;

-исключаемые из застройки.

Для территорий первой категории стоимость мероприятий по подготовке площадки строительства и обеспечению удобства строительства и эксплуатации зданий и сооружений ориентировочно может составить 1 - 2 % от общей стоимости работ.

Для территорий второй категории - 2 - 3 % от общей стоимости строительных работ.Для третьей категории - 3 - 5 % и более [ 6 ].

Карта районирования является основой для разработки схемы планировочных ограничений при размещении объектов строительства.

4.4. Оценка изменений геологической среды.

Прогнозная оценка изменений геологической среды включает исследования, касающиеся воздействия подземных сооружений и конструкций на состояние геологической среды в соответствии с местными геоморфологическими, инженерно-геологическими,гидрогеологическими и другими условиями на основе учета следующих факторов:

-технологии строительства;

-глубины заложения фундаментов.

4.4.1. Анализ проектных решений проводится на основе следующих исходных материалов:

-генерального плана с функциональным зонированием территории, этажностью и плотностью застройки;

-схемы инженерного оборудования (ливневая канализация, водопровод и канализация);

-схемы вертикальной планировки и инженерной подготовки территории;

-сведений о глубинах и объемах освоения подземного пространства.

Анализ перечисленных выше материалов позволяет оценить интенсивность техногенной нагрузки на геологическую среду.

Рис. 4.1. КАРТА-СХЕМА РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПО БЛАГОПРИЯТНОСТИ ЕЕ ОСВОЕНИЯ С ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОЗИЦИЙ

Категории территорий по степени благоприятности

	I - благоприятные
	II - относительно благоприятные
	III - неблагоприятные
Инженерно-геологические процессы
	подтопление зданий

4.4.2. Оценка изменений геологической среды при реализации проектных решений.

В зависимости от характера застройки на базе комплексной схемы районирования территории по степени благоприятности для градостроительного освоения оцениваются (на описательном уровне с привлечением экспертных заключений)изменения следующих параметров геологической среды:

-гидрогеологических условий;

-устойчивости грунтового массива;

-изменения рельефа;

-возможности активизации негативных инженерно-геологических процессов.

В особо сложных инженерно-геологических условиях необходимо проведение математического моделирования с целью количественной оценки негативных инженерно-геологических процессов.

4.5. Разработка мероприятий по снижению негативных воздействий на геологическую среду.

Проектные решения в градостроительной документации должны обеспечить защиту территории от опасных природных и техногенных воздействий.

Должны быть обоснованы предложения по компенсационным и реабилитационным мерам,необходимым для минимизации ущерба окружающей среде, а в сложных случаях предложения по постановке экологического мониторинга, либо по проведению специальных дополнительных изысканий.

В итоге устанавливается комплекс целесообразных инженерно-строительных,технологических, планировочных и иных мероприятий по освоению, охране и улучшению природной среды.

На основе районирования территории по степени благоприятности для градостроительного освоения намечаются основные направления природоохранной деятельности по защите геологической среды от негативных инженерно-геологических процессов, а также оценивается степень удорожания строительных работ для каждой из выделенных категорий территорий.

Так,например, для территорий, относительно благоприятных для градостроительного освоения, рекомендуется проведение профилактических мероприятий с целью предупреждения развития процесса подтопления, а также направленных против факторов, действие которых обуславливает подтопление и может иметь место при строительстве и эксплуатации объектов.

Предупредительные мероприятия на стадии проекта планировки могут включать следующие виды работ:

-организацию и отвод поверхностного стока;

-вертикальную планировку территории.

При размещении застройки на территориях категории «пригодных», кроме вышеперечисленных, требуется проведение специальных защитных мероприятий.

Например,защитные мероприятия для территорий, сложенных слабопроницаемыми грунтами,включают проектирование и сооружение пристенных, профилактических и сопутствующих дренажей.

4.6. Графические приложения*

1. Карта-схема районирования территории по благоприятности ее освоения с геологических позиций. М 1:5000.

2. Карта-схема мероприятий по защите зданий и сооружений от негативных инженерно-геологических процессов. М 1:5000.

* Данный перечень графических материалов может изменяться в зависимости от особенностей эколого-градостроительной и природной ситуаций проектируемого(реконструируемого) жилого района.

4.7. Перечень используемой в разделе «Инженерно-геологические и гидрогеологические условия» нормативной и научно-методической литературы.

1. Инструкция о порядке разработки и составе раздела «Охрана окружающей среды» в градостроительной документации г. Москвы,1995.

2. Инструкция по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в Москве. М., 1994.

3. СНиП2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. М., 1991.

4. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985.

5. Инженерная геология, т. 1. М., ИГ4. 1981.

6. Клиорина Г.П.,Осин В.А., Шумилов М.С. Инженерная подготовка городских территорий. Изд-во«Высшая школа», 1984.

7. Прогноз и предотвращение подтопления грунтовыми водами территорий при строительстве. М., «Стройиздат», 1978.

8. Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях. Справочное пособие к СНиП М.,«Стройиздат», 1991.

9. Инструкция по проектированию зданий и сооружений в районах г. Москвы с проявлением карстово-суффозионных процессов. М., 1984.

10. Найфельд Л.Р., Тарасов Н.А. Освоение неудобных земель под городскую застройку. Издательство литературы по строительству. М.,1968.

11. Инженерно-геологические изыскания для строительства. СП 11-102-97. Минстрой РФ, М., 1997.

12. Материалы по проектированию зданий и сооружений в районах распространения газогенерирующих насыпных грунтов на территории г. Москвы. Моспроект-1. РФ ВНИИГЕОИНФОРМ систем(ныне РРЭЦ), М., 1992.

Рис. 4.2. КАРТА-СХЕМА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОТ НЕГАТИВНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

	Объекты нового строительства
Категории территории по степени благоприятности
	благоприятная
	относительно благоприятная
	неблагоприятная
Мероприятия по защите геологической среды
	обязательные для любой стройплощадки
	по предотвращению подтопления
	по ликвидации подтопления
	противокарстовые мероприятия