Множественность задач, этапы и методы прикладных исследований 4 страница

Особенно большое влияние на строительство и эксплуатацию населенных пунктов, конструкцию и типы зданий оказывают гео­логические условия и характер грунтов (скальные, глинистые, песчаные, многолетнемерзлые и др.), обладающих разной несу­щей способностью, т. е. способностью выдерживать нагрузки. Ин­женерно-геологическому обоснованию городского строительства посвящены отдельные монографии (Р.Леггет, 1976 и др.) и разде­лы в учебниках по инженерной геологии. Обычно инженерно-гео­логические изыскания для градостроительства проводятся само­стоятельно и преследуют цели выбора естественного основания, обоснования проектов фундаментов, их типов. В круг инженерно-строительных проблем включаются также строительные оценки территорий с развитыми на них современными физико-географи­ческими процессами (карстовыми, оползневыми, эрозионными, разрушением склонов, затопления и подтопления и т.д.). По ин­женерно-геологическим показателям судят о пригодности терри­тории для разных видов строительства.

Особенности рельефа влияют на решение проектно-планиро-вочных, композиционных, конструкционных проблем градостро­ительства, на выбор защитных сооружений. Велика роль рельефа в формировании общего силуэта города, отдельных городских райо­нов, кварталов, зон отдыха. Для крупных городов важен учет ан­тропогенного рельефа, возникающего в результате вертикальной планировки, подсыпки, срезания, террасирования склонов, со­здания дамб, путепроводов и т.д.

В процессе градостроительства изменяется не только рельеф, но и гидрографическая сеть, расход воды в реках (прежде всего за счет водоснабжения); процессы эрозии и русловые процессы; кли­матические условия (температурный и ветровой режим, количе­ство осадков и испарение, и др.); уплотняются почвы, почвенно-грунтовый слой заменяется культурным или асфальтовым покры­тием и т. д.

Важное значение в планировке городов, охране и улучшении их среды имеет учет биогеографических особенностей, изучение растительности и городской фауны. Растительность в городе сни­жает скорость ветра, в жаркую погоду понижает температуру и увеличивает влажность воздуха, уменьшает общее загрязнение воз­духа и снижает шум, поэтому сохранение и увеличение площади зеленых насаждений в городе остается одной из важных градостро­ительных задач.

В качестве главного критерия взаимосвязи города с природной средой выступает характер застройки (степень ее расчлененности), тесно связанный с особенностями тех ПТК, которые размещены в черте города. Увеличению расчлененности застройки способству­ют элементы гидросети (реки, озера, водохранилища, пруды), лес­ные массивы, парки, заповедные природные объекты и т.д. Таким образом, основой градостроительных композиций города является его ландшафтная структура, которая обладает и самостоятельной художественной ценностью.

Разные ПТК оказывают неодинаковое влияние на внешний облик различных частей города — на характер построек, архитек­туру зданий, улиц, площадей, а также на городское хозяйство и жизнь горожан. Вследствие неодинаковой устойчивости тех или иных комплексов к антропогенным нагрузкам степень их измененности в процессе однотипного использования будет различной. Это должно учитываться при функциональной планировке города. Кроме того, разные ПТК обладают неодинаковой способностью к самоочище­нию, что приводит к неоднородности экологической ситуации в черте города. Следовательно, обладая разными свойствами, ПТК определяют архитектурно-планировочные решения, инфраструк­туру, экологическую ситуацию. В связи с этим основным объектом S физико-географических исследований должны быть не отдельные компоненты природы, а ПТК как целостные образования.

Однако на начальном этапе географические исследования для градостроительных целей ограничивались изучением отдельных компонентов природы и лишь в 60-х гг. XX столетия появляются первые комплексные работы (Я. Р. Дорфман, 1964, 1966; А. С. Крю­ков, 1964, 1967; В.Д.Стерлигов, 1962, 1964 и др.). Наметился путь навстречу друг другу представителей ландшафтоведения и ланд­шафтной архитектуры, решавших по сути одинаковые задачи: по­знание процессов, происходящих при взаимодействии природных и архитектурно-планировочных комплексов; разработка реко­мендаций по оптимальному использованию различных ПТК. Это вылилось впоследствии в тесное сотрудничество между географа­ми-ланд шафтоведами и архитекторами, достигшее своего расцве­та в 70-е гг. XX в. С 80-х годов усилился интерес к ландшафтно-экологическому изучению городов.

В процессе физико-географических исследований для целей гра­достроительства необходимо установить средообразующую роль ПТК в пределах современной и перспективной городской застрой­ки; дать оценку ПТК как фактора планировочных решений; обосно­вать необходимость сохранения тех или иных особенностей ПТК как элементов планировочной структуры; дать прогноз изменения ПТК под воздействием градостроительства. Материалы физико-географических исследований используют при проведении функ­ционального зонирования города и выделении планировочных районов, для установления степени соответствия между природ­ной средой и хозяйством в разных районах города, для разработки рекомендаций по перспективному развитию города.

Научной основой для прикладных исследований служит ланд­шафтная карта территории города, на которой отображены ПТК ранга местностей и урочищ (иногда ландшафтов). Для каждого типа ПТК дается набор характеристик, по которым оценивается пригод­ность комплекса к тому или иному виду использования. Критерии при этом определяются требованиями технологии природопользо­вания. После этого ПТК группируют по степени их благоприятно­сти для разных видов использования (промышленной или жилищ­ной застройки, рекреации и т.д.). На основе этой карты проводят районирование (функциональное зонирование) территории для це­лей градостроительства. Она же служит основой для обоснования проектных решений с учетом хозяйственного воздействия на ПТК.

Иногда прикладные физико-географические исследования про­водят специально для решения конкретных градостроительных за­дач, например: 1) типизация ПТК для градостроительства; 2) со­здание архитектурно-планировочного плана города; 3) функцио­нальное зонирование города; 4) проведение специальных темати­ческих исследований и т.д.

Остановимся детальнее на одном из видов таких исследова­ний — создании архитектурно-планировочной карты города.

Как уже отмечалось, современное проектирование городов и \ сел, привязка застройки к тем или иным элементам рельефа, осо- I бенности планировки селений, тип застройки, ориентация улиц и ] строений требуют специальных географических обоснований. Еще недавно проектировщики использовали лишь материалы по от- I дельным компонентам природы и не учитывали в полной мере взаимосвязистроительства с окружающей природной средой. Про- 1 ектировщики ограничивались обычно тремя картами: опорным пла- \ ном (топологической основой), инженерно-геологической картой (строительная характеристика грунтов), картой природных ограни­чений (заболоченность, просадки, оползни и т.д.). Такие карты и \ соответствующие текстовые характеристики не дают комплексной оценки территории с архитектурно-строительной точки зрения и не обеспечивают необходимого зонирования территории. Поэтому возникает потребность в изучении влияния географической среды на планировку и застройку города, а также обратного влияния — изменения природных условий под влиянием города.

Для решения этих задач проводят специальное комплексное географическое изучение территории города и создание ландшафт- , но-архитектурной карты. Картографической основой таких иссле­дований является крупномасштабная топографическая карта на территорию города и план города.

Первый этап исследования заключается в составлении крупно­масштабной ландшафтной карты города. Основная сложность по сравнению с традиционной ландшафтной съемкой заключается втом, что на значительной части территории города приходится картировать природные комплексы, сильно измененные деятель- \ ностью человека, которая преобразила не только индикаторные 1 компоненты ландшафта — растительность и почвы, но часто отра-зиласьи на литогенной основе комплексов. В застроенной части города поэтому иногда не удается выделить не только фации, но и урочища. Подчас возникает необходимость в выделении в качестве самостоятельных единиц антропогенно измененных ПТК, их си­стематике и установлении диагностических признаков. Картогра­фирование слабо измененных городских территорий (недавно вклю­ченных в черту города территорий, участков со сложными инже­нерно-геологическими условиями, массивов индивидуальной за­стройки с огородами, незастроенных участков, парков и лесопар- , ков и т.д.) сложностей обычно не вызывает. Здесь легко картиру- .1 ются все урочища, а подчас и фации.

Второй этап исследования — инженерно-строительная оценка всех природных комплексов (фаций, урочищ, местностей), выде­ленных на ландшафтной карте города. Для этого используют спе­циальные нормы и правила, разработанные Академией строитель­ства и архитектуры, в соответствии с которыми все природные ] факторы по степени пригодности для строительства разделяют на \

три категории: П — пригодные, ОП — ограниченно пригодные, Н — непригодные.

Рельеф. Для жилищного и гражданского строительства: П — с уклонами от 0,5 до 10 %; ОП — с уклонами < 0,5 и от 10 до 20 %, а в горах — до 30 %; Н — с уклонами свыше 20 %, в горах — свыше 30 %. Для промышленного строительства: П — с уклонами от 0,3 до 3%; ОП — с уклонами <0,3 и от 3 до 5 %; Н — с уклонами > 5 % (кроме случаев, когда это допускается технологией произ­водств).

Грунты. П — грунты (пески, суглинки, глины, лёсс непроса-дочный и др.), выдерживающие нагрузку не менее 1,5 кг/см²; со­оружения не требуют специальной основы или сложных фунда­ментов. ОП — грунты с допустимыми нагрузками 1,0—1,5 кг/см²; сооружения требуют укрепления фундамента (специальная осно­ва, сложные фундаменты). Н — макропористые просадочные грун­ты, плывуны с допустимыми нагрузками менее 1 кг/см²; строения требуют особо сложных специальных основ и фундаментов.

Грунтовые воды. П — безнапорные водоносные горизон­ты залегают глубже 3 м; строительство ведется без работ по сниже­нию уровня грунтовых вод и без установки гидроизоляции. ОП — грунтовые воды залегают на глубинах от 1 до 3 м; необходимо сни­зить уровень грунтовых вод, установить гидроизоляцию или при­менять антикоррозийные меры. Н — грунтовые воды на глубинах менее 1 м; необходимы особенно сложные инженерные меры, чтобы снизить уровень грунтовых вод.

Заболоченность. П — отсутствует. ОП — незначительная заболоченность за счет атмосферного питания, торфяники мощ­ностью до 2 м; необходимы экономически оправданные осуши­тельные работы. Н — значительная заболоченность, торфяники мощностью более 2 м.

Затопляемость. Для жилищного и гражданского строитель­ства: П — незатопляемые паводками 1%-й обеспеченности (по­вторяемость 1 раз в 100 лет). ОП — затопляемость паводками 1%-й обеспеченности не более чем на 0,5 м и незатопляемость паводка­ми от 1 до 4%-й обеспеченности (1 раз в 25 лет). Н — затопляемость более чем на 0,5 м паводками 4%-й обеспеченности. Для промыш­ленного строительства: П — незатопляемые паводками 1%-й обес­печенности для предприятий важного хозяйственного и обо­ронного значения; для остальных — 2%-й обеспеченности (1 раз в 50 лет); для предприятий с коротким сроком эксплуатации (10 — 15 лет) — 10%-й обеспеченности (1 раз в 10 лет). ОП — затопляе­мость не более чем на 0,5 м паводками, которые указаны для при­годных территорий (1%, 2%, 10%-й обеспеченности для соответ­ствующих предприятий); требуют экономически обоснованных ме­роприятий по инженерной подготовке территории. Н — затопляе­мость паводками частой повторяемости.

10 Жучкова 289

Овраги. П — незначительное количество задернованных ов- I рагов глубиной до 3 м. ОП — слабо растущие овраги глубиной до Юм. Н — молодые овраги с крутыми склонами и интенсивным ростом глубиной более 10 м. Требуют выполнения сложных инже- ■ нерных мероприятий по подготовке территории.

Размыв берегов. П — не наблюдается. ОП — иногда на- ] блюдается размыв шириной до Юм. Н — блуждающие русла с шириной размыва более 10 м.

Оползни, карст. П — не наблюдаются. ОП — мало распро­странены, старые и молодые оползни, старые и современные кар­стовые формы, требующие несложных инженерных мер по подго­товке площадок. Н — значительно распространены современные j оползни и карстовые формы, значительное количество старых кар­стовых форм с обширными пустотами; требуются сложные инже­нерные мероприятия.

Третий этап работ — типология ПТК для целей градострои­тельства и выделение ландшафтно-архитектурных районов. После завершения оценки по всем параметрам отображенных на карте ПТК природные комплексы объединяют в группы с однотипными ) инженерно-строительными оценками. В дальнейшем каждая такая \ группа независимо от того, является ли она территориально целост­ным образованием или представлена в пределах города отдельны­ми фрагментами, выступает как единый по инженерно-строитель- I ным оценкам ландшафтно-архитектурный комплекс.

При выделении ландшафтно-архитектурных районов произве­денную группировку комплексов увязывают с существующим пла­нировочным и функциональным зонированием территории города. Если, например, в промышленной зоне города встречаются неболь- « шие участки природных комплексов, ограниченно пригодных для промышленной застройки, но полностью пригодных для жилищ­ной застройки, то с учетом функциональной характеристики этой части города такие комплексы не следует относить к ландшафтно-архитектурному району жилищного и гражданского строительства. 1

В процессе районирования разрабатывают номенклатурный спи­сок (полное упорядоченное перечисление) ландшафтно-архитек­турных районов — основу легенды будущей ландшафтно-архитек- \ турной карты города. Каждый из районов должен быть привязан к определенным природным комплексам, иметь характеристику своей территории по основным природным компонентам с соответству­ющей инженерно-строительной оценкой. Не следует перечислять i обязательно все приведенные выше природные факторы, доста­точно выделить среди них те, которые прежде всего определяют ' общую градостроительную оценку данного района, опуская несу- ! щественные характеристики и факторы.

Четвертый этап — составление ландшафтно-архитектурной картыгорода. Возможны два варианта представления результатов 1

исследования. В первом, упрощенном варианте работа завершается составлением картосхемы ландшафтно-архитектурного райониро­вания территории города. Основной нагрузкой картосхемы явля­ются границы выделенных районов. Возможна определенная дета­лизация таких границ с помощью дополнительных знаков и ори­ентиров с целью более точной привязки схемы ландшафтно-архи­тектурного районирования к плану города.

Предпочтительнее, конечно, другой вариант — составление ландшафтно-архитектурной карты города. В отличие от картосхе­мы карта точнее и детальнее вписывает границы ландшафтно-ар­хитектурного районирования в реальную планировочную и хозяй­ственную ситуацию города. Вместе с тем с помощью условных зна­ков карта дает развернутую природную, функциональную, плани­ровочную и архитектурно-строительную характеристику каждого

района.

Итак, ландшафтно-архитектурная карта — это комплексная географическая карта, с помощью которой можно сопоставить функциональную и планировочную структуру города с его при­родной средой, наметить и проанализировать закономерные соот­ношения между ними, выявить и территориально ограничить не­соответствия между природной средой и хозяйством города.

Нагрузка ландшафтно-архитектурной карты включает не толь­ко ландшафтно-архитектурные районы, но и существующую за­стройку, зеленые насаждения, участки с проявлением современ­ных физико-географических процессов, затопляемые участки, ме­ста высокого стояния грунтовых вод, водозаборные сооружения, источники, карьеры и т.д. Чтобы с такой картой удобно было ра­ботать, ее оформление должно быть хорошо продумано и четко выдержано.

Ландшафтно-архитектурные районы обычно показывают кра­сочным фоном. Градации пригодности для строительства, если они варьируют в пределах района, дают оттенками основного цве­та. В легенде приводятся названия характерных для каждого района ПТК, дается краткая инженерно-геологическая характеристика их природных особенностей, оценка пригодности для строительства (пригодны, ограниченно пригодны, непригодны). Наиболее деталь­но характеризуются ПТК склонов долин и уступов террас, для которых дается крутизна, протяженность, ветровая и солярная экс­позиция и т.д.

Существующую застройку показывают в зависимости от мас­штаба карты кварталами, массивами или зонами застройки, для которых разной штриховкой и дополнительными значками дается характер застройки (промышленная, гражданская, жилищная, индивидуальная), этажность, материал застройки. Зеленые насаж­дения показывают топографическими условными знаками или зе­леной штриховкой. Для них должен быть указан породный состав

насаждений и их основные параметры (сомкнутость, высота дере-1вьев, кустарники и т.д.). Сады, луга, парки, придорожные насаж-1 дения показывают общепринятыми условными знаками.

Участки активного проявления современных физико-географи-1 ческих процессов (оползни, карст, селевые потоки, растущие ов-рати,размыв берегов и т.д.), а также резкие перегибы рельефа показывают разными знаками красного цвета. Водозаборные со­оружения, источники, затопляемые участки, места высокого стоя-1 ния грунтовых вод дают значками голубого (синего) цвета, а места разработки месторождений полезных ископаемых — коричневыми фигурными значками. Для отдельных районов города могут быть приведены характерные розы ветров.

К ландшафтно-архитектурной карте прилагается специальный ^! отчет, в котором содержится ландшафтно-архитектурная и плани- j ровочная оценка с точки зрения разного функционального ис-j пользования всей территории города в целом, а также отдельных его частей. Даются рекомендации относительно функционального использования отдельных частей города на перспективу, сохране­ния и обогащения отдельных ПТК, предлагаются мероприятия по борьбе с неблагоприятными природными процессами и по мели- ] орации отдельных комплексов.

Необходимо помнить, что анализ функциональной и планиро-вочнойструктуры города и сопоставление их с природной средой на его территории требуют глубокого знания истории формирова- > ния и развития города, без чего невозможно понять сложность и противоречия отношений между его природной средой и хозяй- I ством.