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