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 - paбот которые проводятся в том или ином объеме на любой территоррии, 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 оврагообразованием 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, посадку древесно-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 города они трансформируют первичное напряжение НО 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 верхней части земной коры. При размещении всех объектов газоснабжения должны соблюдаться требования СанПиН по пожаро- и взры-воопасности.

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 и 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 катастрофы.

Схема 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, paботающие 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.

Вопросы для повторения

1. Что такое микрорайон?

2. Состав жилой территории микрорайона.

3. Классификация жилых домов.

4. Какие основные требования предъявляет население к современному жилищу?

5. Какие показатели характеризуют жилые и общественные здания?

6. Показатели, характеризующие использование территории при застройке микрорайона.

7. На какие основные группы делится общественно-деловая застройка?

8. Какие факторы влияют на размещение объектов общественно-деловой застройки?

9. Что лежит в основе ступенчатой схемы культурно-бытового обслуживания?

10. Особенности формирования системы объектов обслуживания в связи с переходом к рыночной экономике.

11. Состав производственных зон.

12. Основные требования по размещению производств с вредными выбросами.

13. Что включает в себя система озеленения города?

14. В чем выражается санитарно-экологическое значение зеленых насаждений?

15. Виды городских зеленых насаждений.

16. Взаимосвязь транспортной системы и остальных видов деятельности города.

17. Перечислите основные категории улиц и дорог города.

18. Какие факторы воздействуют на формирование транспортной сети города?

19. Виды городского транспорта.

20. Основные природоохранные требования к проектированию транспортной системы города.

21. Основные сооружения «транспортного узла», их общие черты и различия.

22. Основные виды работ по инженерной подготовке территории.

23. Что включает в себя инженерная инфраструктура и ее роль в формировании и развитии города?