Основные факторы инженерно-геодезических условий

районирование экологический земельный геодезический

Современный уровень развития техники позволяет использовать под застройку практически любые территории, но освоение сложных в инженерно-геологическом отношении участков связано с увеличением затрат, поэтому степень влияния инженерно-геологических условий (ИГУ) на ценность земель можно определить путем прямого сопоставления затрат на инженерную подготовку и застройку территорий. Сущность кадастровой оценки ИГУ в населенных пунктах заключается в определении пригодности территорий для жилищно-гражданского строительства.

В лаборатории «Кадастр» ВКГТУ разработано два методических подхода сравнительной оценки инженерно-геологических условий для городского кадастра – комплексный (аналитический) и градостроительный (экспертный).

Первый метод базируется на основе тщательного анализа рельефа, физико-механических свойств грунтов, гидрогеологических условий и геологических процессов с целью выявления факторов и оценки их влияния (в стоимостном выражении) на конструктивные решения подземной части зданий и сооружений – выбор конкретных типов и конструкций фундаментов и т.д. В качестве исходного материала при этом используются непосредственные результаты инженерных изысканий.

Второй метод упрощенный – основан на использовании укрупненных нормативов, полученных эмпирически – путем экспертных оценок серии проектов планировки и застройки населенных пунктов. Эти нормативы могут быть уточнены, при необходимости, для городов со специфическими условиями.

Для кадастровой оценки земель населенных пунктов основные факторы ИГУ представляют четыре группы показателей:

· типы и формы рельефа (геоморфология);

· физико-механические свойства грунтов (геология);

· состояние и состав грунтовых вод (гидрогеология);

· внутренние и внешние проявления эволюции земной поверхности (геологические процессы).

Геоморфология – наука о рельефе земной поверхности, происхождении и возрасте ее элементов, которые характеризуются морфометрическими (количественными), морфогенетическими (происхождение и возраст типов пород) и морфогенетическими (формы рельефа) показателями различных типов грунта.

Оценка влияния элементов рельефа на физико-геологические процессы и явления, прогнозирование динамики развития форм рельефа в естественных условиях выполняется по результатам специальных наблюдений на основе статистического анализа или расчетов устойчивости склонов и зависит от типов пород, их свойств и состоянии.

Основной задачей оценки земель в системе городского кадастра по геоморфологическому признаку является определение влияния рельефа на формирование ИГУ района и степени воздействия отдельных элементов на условие строительства.

Существует множество классификаций рельефа. Требованиям кадастровых задач наилучшим образом отвечает обобщенная классификация А.И. Спиридонова и М.Ф. Скрибнова.

Наиболее благоприятный рельеф местности по градостроительным нормам с уклоном до 10%. Склоны большей крутизны приходится выполаживать, террасировать, укреплять подпорными стенками.

Таблица 1 – Классификация рельефа по А.И. Спиридонову и М.Ф. Скрибнову

районирование экологический земельный геодезический

В разделе геология исследуются геологические данные, необходимые для оценки территории: распространение, условия залегания, генезис происхождения, мощность, возраст, инженерно-геологические свойства горных пород. Классификация грунтов: скальные, полускальные, нескальные (связные и несвязные). Результаты анализа этих данных должны количественно отражать взаимодействие среды с основаниями зданий и сооружений. Основой оценки инженерно-геологических условий территории являются сведения по механике грунтов.

Гидрогеология изучения являются водоносные горизонты земной коры и проявления подземных вод на поверхности. Классифицируют подземные воды по типу (аэрации, поровые, карстовые, трещинные), по условиям залегания (верховодки, грунтовые, артезианские). Из них наибольший интерес для кадастровой оценки представляют грунтовые воды. На их формирование влияют непосредственно: атмосфера, климат, рельеф, поверхностные воды, почвенный и растительный покров, состав водовмещающих пород и пород зоны аэрации. Горизонт грунтовых вод – это первый от поверхности земли уровень, постоянный во времени, регионально выдержанный, имеющий единую гидравлическую поверхность, давление на которую, как правило, равно атмосферному. Верховодки – это грунтовые воды непостоянные во времени и развитые на небольших площадях.

Режим подземных вод – это изменение их уровня (глубины залегания), расхода, температуры и химического состава во времени под влиянием естественных или искусственных (антропогенных) факторов. Сведения о глубине залегания, мощности водоносных горизонтов, геологических условиях и другие данные о режиме и динамике подземных вод отражают карты гидроизогипс и разрезы по сезонам.

Химический состав подземных вод зависит от естественных условий (литологического состава водовмещающих пород, климата, рельефа, давления, глубины залегания) и антропогенного воздействия (загрязнения почв и атмосферы производственными и бытовыми выбросами, стоками).

Оценку качества воды производят по двум критериям – по степени пригодности для питьевого и хозяйственного использования и по характеру воздействия на инженерные сооружения, в частности, бетонные и металлические. Эти данные можно определить по специальным гидрохимическим картам, на которых отражаются основные параметры качества воды – общая минерализация, содержание химических элементов, водородный показатель, жесткость, агрессивность и др.

По степени общей минерализации воды подразделяют на пресные, слабосоленые, солоноватые, соленные и рассолы. При содержании солей более 2–3 г./л, вода считается непригодной для питьевого водоснабжения. Оценка качества химического состава воды для питьевых целей производится по концентрации ионов.

Водородный показатель, рН – это концентрация (точнее, активность) ионов водорода (в г-ион/л), он служит количественной характеристикой кислотности растворов, которая оказывает влияние на развитие (скорость) многих химических и биохимических процессов. Раствор считается кислым при рН < 07, щелочным – рН > 7, нейтральным – рН = 7.

Жесткость воды определяется наличием соединений кальция и магния – частично может быть устранена при кипячении.

Агрессивные свойства воды по отношению к железу проявляются в виде коррозии, а по отношению к бетону – при нарушении углекислотного равновесия, происходит растворение, выщелачивание свободной кристаллической извести из цемента и разложение других составных его частей.

Основным расчетным показателем динамики подземных вод является коэффициент фильтрации, который характеризует водопроницаемость грунтов. Коэффициент фильтрации зависит от пористости или степени уплотнения грунтов, а также от напора воды и уклона потока грунтовых вод, именуемого гидравлическим градиентом. Коэффициент фильтрации – это скорость просачивания воды вглубь грунтов м/сутки.

Инженерно-геологическим процессами называют изменения, происходящие в геологической среде вследствие проявления природных сил и антропогенного воздействия, в частности строящихся и эксплуатируемых сооружений. Целями изучения этих процессов является:

· учет наличия, распространения и активности их проявления, контроль ситуации, выяснение возможности ее изменения или приспособления к ней при строительстве;

· прогноз развития процессов и возникновения их основных очагов и форм;

· обоснование и выбор мероприятий по предупреждению или предотвращению негативных последствий развития инженерно-геологических процессов.

Задачи региональной оценки территорий:

· выявление генетических типов инженерно-геологических процессов;

· оценка степени и масштаба проявления негативных процессов.