Инженерная подготовка и оборудование

Инженерная подготовка территории - это осуществление ком­плекса инженерных работ по преобразованию территории и подго­товке к выполнению определенных функций. Перечень мероприятий по инженерной подготовке территории весьма многообразен.

Тем не менее мероприятия по инженерной подготовке террито­рии можно распределить на три группы.

I группа - работы, которые проводятся в том или ином объеме на любой территории, так как любая самая благоприятная по при­родным условиям территория лишь частично отвечает требованиям, необходимым для осуществления строительства населенного пункта; во всех случаях размещения жилой или промышленной застройки на вновь осваиваемых площадках приходится осуществлять вертикаль­ную планировку, организацию поверхностного стока, а также регу­лирование водотоков, благоустройство берегов рек и водоемов.

II группа - работы, вызываемые местными условиями, к кото­рым можно отнести понижение уровня грунтовых вод, защиту терри­тории от затопления паводковыми водами и подтопления грунтовы­ми водами, укрепление и благоустройство оврагов, противооползне­вые мероприятия и т. д.

III группа - работы, связанные с освоением территорий в ис­ключительно трудных природных условиях.

Важным элементом инженерной подготовки территории являет­ся вертикальная планировка. Вертикальная планировка территории -это разновидность земляных работ для изменения естественного рельефа местности. Она проводится путем срезки и подсыпки грунта, смягчения уклонов и другими способами применительно к требова­ниям планировки и застройки городов.

При проведении вертикальной планировки проектные отметки территории следует назначать, исходя из условий максимального со­хранения естественного рельефа, почвы и существующих древесных насаждений, минимального объема земляных работ, с учетом ис­пользования вытесняемых грунтов на площадке строительства.

Характер работ по вертикальной планировке заключается в из­менении главным образом микрорельефа. Однако в исключительных случаях бывает необходимо коренное изменение рельефа Прием вертикальной планировки выбирается в зависимости от свойств грунта, геологических и гидрологических условий, требова­ний, предъявляемых к территории.

Отвод поверхностных вод следует осуществлять со всего бас­сейна (стоки в водоемы, водостоки, овраги и т. п.), предусматривая в городах дождевую канализацию закрытого типа или открытую сис­тему отвода поверхностных вод. Простейшим способом водоотвода является открытая система, при которой сбор поверхностных вод с территорий осуществляется в лотки, каналы, кюветы, канавы без очистки в ближайший водоем.

Применение открытых водоотводящих устройств допускается в районах одно-, двухэтажной застройки и в сельских поселениях, а также на территории парков с устройством мостиков или труб на пе­ресечении с улицами, дорогами, проездами и тротуарами. Как прави­ло, в городах предусматривается дождевая канализация закрытого типа с предварительной очисткой стока.

На территории поселений с высоким стоянием грунтовых вод, на заболоченных участках следует предусматривать понижение уров­ня грунтовых вод в зоне капитальной застройки путем устройства за­крытых дренажей. На территории усадебной застройки городов, в сельских поселениях и на территориях стадионов, парков и других озелененных территорий общего пользования допускается организа­ция открытой осушительной сети.

Закрытая система производит водоотвод через сеть подземных трубопроводов и очистных сооружений. Такая сеть носит название дождевой или ливневой канализации или водостока. В закрытую сис­тему вода попадает, стекая по территориям и лоткам проездов через дождеприемные решетки, расположенные на водоприемных колод­цах для задержания мусора.

Указанные мероприятия должны обеспечивать понижение уровня грунтовых вод на территории капитальной застройки - не ме­нее 2 м от проектной отметки поверхности, а на территории стадио­нов, парков, скверов и других зеленых насаждений - не менее 1 м.

На участках залегания торфа, подлежащих застройке, наряду с понижением уровня грунтовых вод, следует предусматривать пригрузку их поверхности минеральными грунтами, а при соответст­вующем обосновании допускается выторфовывание. Толщина слоя пригрузки минеральными грунтами устанавливается с учетом последующей осадки торфа и обеспечения необходимого уклона террито­рии для устройства поверхностного стока. На территории микрорай­онов минимальную толщину слоя минеральных грунтов следует принимать равной 1 м; на проезжих частях улиц толщина слоя мине­ральных грунтов должна быть установлена в зависимости от интен­сивности движения транспорта.

Территории поселений, расположенных на прибрежных участ­ках, должны быть защищены от затопления паводковыми водами, ветровым нагоном воды и подтопления грунтовыми водами под­сыпкой (намывом) или обвалованием. Отметку бровки подсыпан­ной территории следует принимать не менее, чем на 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод с учетом высоты волны при вет­ровом нагоне.

За расчетный горизонт высоких вод принимают отметку наи­высшего уровня воды повторяемостью: один раз в 100 лет - для тер­риторий, застроенных или подлежащих застройке жилыми и общест­венными зданиями; один раз в 10 лет - для территорий парков и пло­скостных спортивных сооружений.

На участках действия эрозионных процессов с оврагообразова-нием следует предусматривать упорядочение поверхностного стока, укрепление ложа оврагов, террасирование и облесение склонов. В отдельных случаях допускается полная или частичная ликвидация оврагов путем их засыпки, с прокладкой по ним водосточных и дре­нажных коллекторов.

Территории оврагов могут быть использованы для размещения транспортных сооружений, гаражей, складов и коммунальных объек­тов, а также для устройства парков.

В городских и сельских поселениях, расположенных на терри­ториях, подверженных оползневым процессам, необходимо преду­сматривать упорядочение поверхностного стока, перехват потоков грунтовых вод, предохранение естественного контрфорса оползнево­го массива от разрушения, повышение устойчивости откоса механи­ческими и физико-химическими средствами, террасирование скло­нов, посадку зеленых насаждений. Противооползневые мероприятия следует осуществлять на основе комплексного изучения геологиче­ских и гидрогеологических условий района.

Для защиты существующей застройки в селеопасной зоне необ­ходимо предусматривать максимальное сохранение леса, посадкудревесно-кустарниковой растительности, террасирование склонов, укрепление берегов селеносных рек, сооружение плотин и запруд в зоне формирования селя, строительство селенаправляющих дамб и отводящих каналов на конусе выноса.

Мероприятия по инженерной подготовке следует проводить с учетом прогноза изменения инженерно-геологических условий, ха­рактера использования территории и ее планировочной организации. Объем и стоимость работ являются теми факторами, которые в зна­чительной мере влияют на выбор, очередность и перспективы освое­ния территории под застройку.

Инженерная инфраструктура относится к числу важнейших объектов города. Функционирование и развитие современного города невозможно без систем городской инженерной инфраструктуры. Подключение к инженерным сетям необходимо и при строительстве новых объектов, и при проведении реконструкции сложившейся за­стройки. Любые существенные отклонения от нормального режима работы объектов инженерной инфраструктуры ведут к нарушению жизнедеятельности города в целом. А недостаточно высокий уровень функционирования этой структуры может заблокировать дальнейшее развитие города.

Основу инженерной инфраструктуры города составляют водо-проводно-канализационное и энергетическое хозяйство, т. е. системы водоснабжения и канализации, тепло-, электро- и газоснабжения, системы связи и передачи информации. В отдельную подсистему выделяют санитарную очистку города.

В настоящее время практически все населенные пункты нашей страны охвачены электроснабжением. В стране создана единая структурно и технологически взаимосвязанная система, обеспечи­вающая электроснабжение городов и других населенных пунктов. Как правило, электроэнергия поступает из отдаленных энергетических центров или производится в периферийной зоне городов. В городах создают сложные системы электроснабжения, обслуживающие всех потребителей, независимо от их ведомственной принадлежности.

К городским электрическим сетям и сооружениям относят по­низительные трансформаторные подстанции, а также распредели­тельные сети. Понизительные подстанции служат для распределения электроэнергии, получаемой из электросистем или электростанций. В зависимости от их положения в системе электроснабжения городаони трансформируют первичное напряжение 110 кВ и выше во вто­ричное 35(10) кВ. В городской застройке на трансформаторных под­станциях электроэнергия трансформируется с напряжения 10 кВ на напряжение, которое непосредственно получают потребители. Ос­новным напряжением для распределительных сетей общего пользо­вания в городах нашей страны является 380/220 В.

В городских системах электроснабжения используют перемен­ный трехфазный ток. Электрические сети выполняют в виде воздуш­ных линий электропередач и кабельных линий. Надземные высоко­вольтные линии занимают значительную территорию, которая ис­ключается из использования для городских нужд. Длительное нахо­ждение человека вблизи этих линий представляет опасность для здо­ровья человека. Поэтому актуальным является переход к подземным высоковольтным кабелям.

Электрические сети напряжением до 20 кВ включительно на се­литебной территории городов и поселков с застройкой в 4 этажа и выше, а также сети всех напряжений на территории курортных ком­плексов следует, как правило, предусматривать кабельными линия­ми. В районах малоэтажной застройки, в сельской местности, а также в качестве внутриквартальных осветительных сетей для низковольт­ных распределительных сетей используются воздушные линии.

Понизительные подстанции могут быть открытого и закрытого типа. На селитебной территории понизительные подстанции, пункты перехода воздушных линий в кабельные, трансформаторные под­станции должны быть закрытого типа. При размещении отдельно стоящих трансформаторных подстанций напряжением 6-20 кВ и вы­полнении мер по шумозащите расстояние от них до окон жилых и общественных зданий принимается не менее 10 м, а до зданий лечеб­но-профилактических учреждений - не менее 15м.

На подходах к подстанции и пунктам перехода воздушных ли­ний в кабельные должны предусматриваться технические полосы для ввода и вывода кабельных и воздушных линий.

Основное направление в обслуживании потребителей электро­энергии - обеспечение надежности и бесперебойности питания, с за­данными характеристиками по частоте и напряжению тока. Энерго­обеспеченность различных участков территории города в существен­ной степени лимитирует возможности его дальнейшего хозяйствен­ного освоения Для газоснабжения городов в основном применяют природный газ, поскольку он обладает большой удельной теплотой сгорания, сравнительно дешев и легко транспортируется по трубопроводам на большие расстояния.

Газ в городах потребляется как химическое сырье в промыш­ленности, для отопления зданий, для приготовления пищи и горячего водоснабжения, для энергообеспечения технологических процессов объектов промышленного и коммунально-бытового назначения.

Система газоснабжения городов и поселков на природном газе базируется на единой газоснабжающей системе. К городам газ посту­пает по магистральным газопроводам, которые должны прокладывать­ся вне границ территорий населенных пунктов. Требования по разме­щению трасс магистральных трубопроводов (газопроводов, нефтепро­водов, нефтепродуктопроводов) установлены в СНиП 2.05.06-85 «Ма­гистральные трубопроводы». В некоторых населенных пунктах из-за низкой плотности газопотребления сооружение распределительных систем природного газа оказывается неэкономично. В этих случаях используется сжиженный природный или сжиженный попутный газ (пропан, бутан и их смеси). Доставка газа в город осуществляется в цистернах железнодорожным или автомобильным транспортом; снабжение потребителей газом организуют с помощью баллонов или групповых резервуарных установок.

Городские газовые сети по уровню максимального рабочего давления разделяют на системы низкого, среднего и высокого давле­ния. Газопроводы низкого давления используют для подачи газа в жилые и общественные здания, мелкие коммунальные и промыш­ленные объекты. Газопроводы среднего и высокого давления обеспе­чивают крупные промышленные предприятия, ТЭЦ, отдельные ко­тельные, а также питают сети низкого и среднего давления.

На вводе в город устраивается газораспределительная станция (ГРС), где газ очищается от механических взвесей, при необходимо­сти одорируется, его давление снижается до требуемого для системы газоснабжения города, поселка. Для создания резервов, на случай аварийной ситуации, строятся специальные газохранилища, под которые, как правило, используются естественные пустоты в верх-ней части земной коры. При размещении всех объектов газоснаб­жения должны соблюдаться требования СанПиН по пожаро- и взры­воопасное™.

Прокладка трубопроводов с легковоспламеняющимися и горю­чими жидкостями, а также со сжиженными газами для снабжения промышленных предприятий и складов по селитебной территории не

допускается.

Связь между газопроводами разных давлений, а также питание крупных газопотребителей осуществляются через газорегуляторные пункты (ГРП). ГРП стараются размещать в центре нагрузок с целью сокращения расстояния от потребителей до источника питания. Чем крупнее город, тем более сложна сеть газораспределения. Она осна­щена множеством ГРП двух-, трех- и многоступенчатых - для объе­динения газопроводов всех применяемых в городе давлений.

Системы водоснабжения, включающие в себя сооружения и установки для забора и подъема воды, очистки ее до установленных требований, транспортирования и подачи потребителям, проектиру­ются в зависимости от состава и нагрузок потребителей, от наличия и расположения источников водоснабжения.

В настоящее время в России 98% городов и 84% поселков го­родского типа имеют системы централизованного водоснабжения. В состав системы водоснабжения города входят: водоприемники, очи­стные сооружения, водонапорные резервуары, водоотводы, разводя­щая сеть водопровода.

Одной из основных задач является выбор источника водоснаб­жения города. По виду источника водозабора выделяют: поверхност­ные (например, реки, озера), подземные (например, артезианские, грунтовые воды), смешанные (поверхностные и подземные).

Водоприемники из поверхностных источников следует распола­гать выше населенного места и других источников загрязнения реки. При этом обязательно учитывается гидрологический режим реки. Водозаборы подземных вод необходимо располагать в местах, где могут быть обеспечены надлежащие санитарно-гигиенические усло­вия, и обязательно вне промышленных и селитебных территорий. Использование подземных источников при их достаточной мощно­сти более предпочтительно, так как качество этой воды значительно выше, чем воды из поверхностных источников.

Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водо­проводных сооружений состоят из первого и второго пояса. Террито­рия первого пояса находится под охраной; на ней запрещаются все виды строительства и проживание людей. Границы этой зоны уста­навливаются с учетом перспективного развития водопроводных сооружений. На территории второго пояса использование земель ц водного зеркала допускается только по разрешению органов СЭС.

Выделяют следующие типы водопотребления: хозяйственно-питьевое, производственное и противопожарное.

Для приведения воды, подаваемой для хозяйственно-питьевых целей, в соответствие с требованиями ГОСТа, проводят очистку воды на очистных сооружениях. Размеры земельных участков для станций очистки воды принимаются в зависимости от их производительности в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01-89*.

Для обеспечения бесперебойного водоснабжения населенного пункта целесообразно проектирование кольцевых водопроводных сетей.

Система водоотведения (канализации) включает в себя сети и сооружения для приема жидкостей, транспортировки к очистным со­оружениям, очистки стоков, выпуска в водоемы.

Различают три вида сточных вод: хозяйственно-бытовые, про­изводственные и ливневые (дождевые). В зависимости от способа водоотведения выделяются следующие виды канализационных сис­тем: общесплавная, раздельная, полураздельная и комбинированная. В связи с тем, что методы очистки разных типов стоков сильно раз­личаются, то экономическое и экологическое преимущество имеет комбинация разных канализационных систем для каждого города.

Ливневая канализация, как правило, отделена от остальной сети. В ряде малых городов атмосферные осадки отводят по открытым лоткам и кюветам. Проектирование общей канализации хозяйствен­но-бытовых, производственных и ливневых стоков исключает возмож­ность вовлечения в хозяйственный оборот большого объема менее за­грязненных ливневых стоков без значительных затрат по очистке.

Сточные воды отдельных кварталов собираются коллекторами, которые затем объединяются в главный коллектор, доводящий стоки до очистных сооружений. Схема может быть централизованной, ко­гда все стоки сводятся на одни очистные сооружения, и децентрали­зованной.

Важнейшим объектом являются сооружения очистки. В на­стоящее время приняты следующие методы очистки: механическая, химическая, биологическая. Размеры земельных участков для стан­ций очистки воды принимаются по проектам в зависимости от их производительности. Недостаточное внимание к очистным подсис­темам может поставить город на грань экологической катастрофыСхема расположения основных объектов канализации опреде­ляется рельефом местности, планом застройки города, гидрогеологи­ческими, санитарными и другими условиями.

Система теплоснабжения в городах обеспечивает теплом и горячей водой жилой фонд, промышленные и коммунально-бытовые объекты. Она бывает централизованная, автономная и смешанная.

В городах РФ 87% жилищного фонда обеспечено центральным отоплением. Основными источниками тепла для городов при центра­лизованном теплоснабжении являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие тепло и электрическую энергию. Сегодня это, в ос­новном, паротурбинные, работающие на органическом топливе.

ТЭЦ целесообразно размещать за пределами города. В пределах города тепловые электростанции и районные котельные размещают вне селитебной территории (в промышленных и коммунально-складских зонах и т. д.) вблизи источников технического водоснаб­жения, с учетом рельефа и ветров преобладающего направления.

Тепловые сети в населенных пунктах должны прокладываться, как правило, подземным способом (канальным и бесканальным). В районах распространения вечномерзлых грунтов при осуществлении строительства инженерных сетей с сохранением грунтов в мерзлом состоянии предусматривают размещение теплопроводов в каналах или тоннелях независимо от их диаметра.

В ряде случаев в городах используются автономные источники тепла: небольшие автономные котельные, работающие на природном газе или другом виде топлива. Возможно использование модульных котельных, предназначенных для децентрализованного отопления и горячего водоснабжения отдельных зданий.

Нормирование территорий под объекты инженерного обору­дования осуществляется в зависимости от производительности раз­мещаемых головных сооружений, которая зависит, в свою очередь, от объемов потребления разными группами потребителей (промыш­ленности, коммунально-бытового сектора, транспорта, населения).

Размещение инженерных сетей на территории города регламен­тировано СНиП 2.07.01-89*. Инженерные сети следует размещать преимущественно в пределах поперечных профилей улиц и дорог, под тротуарами или разделительными полосами. На полосе между красной линией и линией застройки следует размещать газовые сети Низкого давления и кабельные сети (силовые, связи, сигнализации и диспетчеризации). Независимо от расчетного давления газопроводы прокладывают, как правило, под улицами и дорогами достаточной ширины и с малой интенсивностью движения. Трассу газопроводов проектируют по границам кварталов. Газопроводы высокого и сред­него давления укладывают в отдельные траншеи. Газопроводы низ­кого давления допускается прокладывать в коллекторах и каналах совместно с другими инженерными сетями. Основное требование к газовым сетям в городах - высокая герметичность, поскольку утечка газа может привести к взрывам, пожарам, разрушениям.

При ширине проезжей части более 22 м следует предусматри­вать размещение сетей водопровода по обеим сторонам улиц. На участках застройки в сложных грунтовых условиях необходимо пре­дусматривать прокладку водонесущих инженерных сетей, как прави­ло, в проходных тоннелях. На улицах, не имеющих разделительных полос, допускается размещение новых инженерных сетей под проез­жей частью при условии их размещения в тоннелях или каналах; при технической необходимости допускается прокладка газопровода под проезжими частями улиц.

Прокладку подземных инженерных сетей следует, как правило, предусматривать: совмещенную в общих траншеях; в тоннелях. Со­вместная прокладка газо- и трубопроводов, транспортирующих лег­ковоспламеняющиеся и горючие жидкости, с кабельными линиями не допускается.

Инженерно-энергетический комплекс является важнейшей под­системой города. Недостаточно высокий уровень функционирования систем энерго-, тепло-, водо- и газоснабжения может затруднять дальнейшее развитие города или привести к утрате устойчивости его функционирования.