Влияние природных факторов на строительную деятельность в Москве и Московской области 1


Цель работы: проанализировать влияние природных факторов на технологии строительства и эксплуатации жилья в России.

Строительный сектор является одним из важных отраслей экономики, на долю которого приходится около 6% ВВП России. Доля строительной отрасли составляет 6% и входит в число наиболее значимых отраслей формирующих структуру ВВП России.

Строительному производству свойственны  общие законы управления экономикой. В то же время строительство, как отрасль материального производства, во многом отличается от промышленности: здесь действуют свои специфические, характерные только для данной отрасли экономики закономерности, обуславливающие своеобразие его организации и управления. Понимание и учет этих объективных особенностей строительства- необходимое условие правильного выбора форм и методов организации и управления строительным производством.

Первой особенностью строительного производства является неподвижность и территориальная закрепленность продукции- объектов строительства (зданий и сооружений) и подвижность орудий и средств производства (рабочих, машин и др.), постоянно перемещающихся от объекта к объекту.

Отсюда же вытекает вторая особенность- зависимость от природно- климатических воздействий окружающей среды. Продукция строительства непосредственно связана с землей, которая является основанием зданий и сооружений или неотъемлемой их частью. Естественное основание само является сложной геологической и гидрогеологической динамической системой, изменяющейся под влиянием воды, температуры, сейсмики, сезонных колебаний и т.д. Строительные работы выполняются на открытом воздухе, и люди подвергаются воздействию климатических факторов: атмосферным явлениям; сменам времен года (сезонные колебания) и суток (температура и освещенность). Несмотря на круглогодичность строительства, сезонные условия оказывают свое влияние на методы строительства. Все это сказывается на технологии и организации и создает множественность решений в зависимости от места и времени производства работ.

Третьей особенностью производства является его большая материалоемкость.

Четвертой особенностью строительного производства, являющейся следствием трех предыдущих, следует считать тенденцию переноса производственных процессов со строительной площадки в условия стационарного заводского производства, и тем самым, ослабление действия вышеназванных негативных факторов.

Пятая особенность строительства- длительность производственного цикла и высокая стоимость строительной продукции.

Шестая особенность- преимущественно бригадные формы организации труда, характерные только для отечественного опыта организации строительства.

Седьмой особенностью является особая форма специализации с отчуждением основных орудий труда от исполнителей.

Восьмая особенность- специфические формы кооперации.

Несомненно, все вышеперечисленные факторы влияют на строительство в большей или меньшей степени, но темой работы будет являться рассмотрение влияния природных факторов на процесс строительства в Москве и Московской области.[1]

Основная часть

Первый фактор, влияющий на строительную деятельность в нашей стране- это карстово-суффозионные процессы.

Карст представляет собой процесс растворения, или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами, в результате которого образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в глубине.[2]

Суффозия часто сопровождает карстовые процессы в закрытом типе карста, формируя карстово- суффозионные воронки и провалы, но может протекать и как самостоятельный процесс. Значение карстово-суффозионных процессов заключается прежде всего в их опасности для различных зданий и сооружений, а также поглощении поверхностного стока. На рисунке изображен механизм формирования карстово-суффозионных просадок.

 

Рис.1 Механизм формирования карстово-суффозионных просадок

Рис.1. Карта карстовой и карстово-суффозионной опасности на территории г. Москвы.

На слайде представлена карта карстовой и карстово-суффозионной опасности на территории города Москвы. Город поделен на зоны с различными категориями карстовой опасности. Красным помечена весьма опасная зона, розовым- опасная, желтым- малоопасная.

Также на карте есть разделения по типу карстово- суффозионной опасности,а именно: частая заштриховка территории относится к весьма опасной зоне, вертикальная штриховка- к опасной, горизонтальная штриховка- к малоопасной зоне.

Примером влияния карстово-суффозионных и оползневых  процессов на строительство может являться возведение объектов в районе Воробьевы горы.  Склоны Воробьевых гор осложнены многочисленными оползнями, что связано с их геологическим строением. Движение оползней мешает строительству, разрушает возведенные постройки. В 1817 г. на склонах Воробьевых гор был заложен храм Христа Спасителя. Однако через пять лет после начала строительство этого грандиозного сооружения было остановлено, в значительной степени из-за разрушения оползнями закладываемых фундаментов. В 1959 г. на склонах Воробьевых гор рядом со станцией метро «Ленинские горы» (ныне «Воробьевы горы») была сооружена эскалаторная галерея-подъемник, закрытая в течение многих лет из-за повреждений, вызванных оползневыми процессами.

Также ярким примером негативного влияния на строительство в современных условиях может послужить пример постройки ММДЦ Москва сити.

Замечания по поводу строительства комплекса высказывали многие ученые. В августе 2009 года профессор географического факультета МГУ Георгий Рычагов отмечал, что на месте центра раньше находился известковый карьер и под небоскребами до сих пор залегают известняки, что могло представлять серьезный риск для строительства.

По словам Рычагова, провалы в Москве, которые за последние годы заметно участились, случаются не сами по себе. Изношенная канализация, подземное строительство, в результате которого под землей уже образовалась настоящая «Москва-2», привели к нарушению «подземной экологии».

«Под нами гигантские пустоты. Они, конечно, надежно забетонированы, и провалиться туда невозможно. Но эти стройки вторглись в водоносные горизонты. Русла подземных рек изменили направление и теперь вымывают грунты под нами, — рассказывает ученый. — Подземное строительство продолжается. Все эти паркинги, торговые центры. Пустот становится больше, как и воды в наших грунтах, и без того хлипких. Вот вам и новые провалы».

Несмотря на актуальность проблемы противокарстовой защиты, далеко не все вопросы проектирования противокарстовых мероприятий, строительства и эксплуатации сооружений на карстоопасных участках имеют должное научное обоснование. В настоящее время отсутствуют нормативные документы по проектированию зданий и сооружений в карстовых районах, что ведет к неупорядоченности проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в карстовых районах, или иногда к необоснованным в техническом, инженерно-геологическом и экономическом отношении инженерным решениям. В ряде глав СНиП отсутствует какое-либо упоминание об особенностях проектирования зданий и сооружений в карстовых районах. В СНиП И-17-77 лишь указывается, что проектирование сооружений в карстовых районах должно осуществляться с учетом дополнительных требований предъявляемых к строительству и эксплуатации сооружений в этих районах.

 

Также немаловажную роль играет влияние климата на строительство. Особенностью карты представленной на слайде является то,  что в основу положено среднее значение ежегодной минимальной температуры по результатам многолетних наблюдений.  На карте представленной на слайде мы видим, что Москва находится в зоне, обозначенной цифрой «5». По сравнению с температурой в Европе, мы можем сделать вывод, что температура в Москве намного холоднее чем в европейских странах. Также мы можем проследить необычную тенденцию. В Европе климатические пояса расположены несколько парадоксально. Климат становится более холодным не с юга на север, а с запада на восток, и иногда даже наоборот — с севера на юг, а точнее, с побережий вглубь континента. Таким образом, с началом границы нашей страны начинаются зоны с наиболее холодным климатом.

 

 

Следующий фактор непосредственно влияющий на организацию строительного процесса в России является величина промерзания грунта.

И именно поэтому, те документы, где можно встретить упоминания о критерии глубина промерзания грунта – СНиП 2.02.01-83 от 1995 года и прочие справочники – настаивают на взаимосвязи данной характеристики (в сочетании с прочими определяющими факторами) с расчетной глубиной заложения фундамента. А это значит, что глубина промерзания почвы имеет непосредственное отношение к процессу составления сметы земляных и строительных работ «нулевого цикла».  На карте изображены границы со значениями промерзания грунта в разных городах. В Москве и Московской области это значение равняется 140 см.

Следующий фактор, непосредственно влияющий на строительство, пучение грунтов — явление сложное и порой приводит к непредсказуемым последствиям в строительстве. Пренебрежение этим явлением приводит к тому, что здания (особенно легкие) поднимаются вместе с фундаментами при замерзании грунтов и опускаются во время их таяния. Неравномерность этих процессов часто приводит здание в аварийное состояние и даже вызывает полное его разрушение.

Современная классификация грунтов по степени морозной пучинистости следующая:

  1. Сильнопучинистые грунты
  2. Среднепучинистые грунты
  3. Слабопучинистые грунты
  4. Условно непучинистые грунты
  5. Непучинистые грунты

 

К наиболее морозоопасным сильнопучинистым грунтам относятся: пылеватые супеси, суглинки и пылеватые глины пластичной консистенции. Из которых глина имеет немалое распространение в Москве и Московской области. Таким образом, такой вид грунта как глина оказывает влияние на процесс строительства в Москве, потому что строительство на территории с грунтом состоящим из глины оказывает влияние фактор морозного пучения. Поэтому можно выделить затраты с которыми сталкивается застройщик при строительстве на обозначенном типе грунта, а     именно: удорожание цены строительства вследствие более глубокого заложения фундамента ниже границы промерзания грунта, затраты на противопучинные мероприятия.

Рис.1. При плюсовых температурах (летом) на фундамент оказывают действия силы:

  • нагрузка от здания — А;
  • расчетное сопротивление грунта — Б.

Рис.2. При отрицательных температурах (зимой), когда опорная поверхность (подошва) фундамента находится выше ГПГ, под его подошвой возникают силы вспучивания — В.

Также, мерзлый грунт, сжимает фундамент (силы Г) и выталкивает его из земли. Силы В и Г поднимают фундамент на величину «а». Однако, после оттаивания грунта, фундамент возвращается на место не на всех участках равномерно (на величину «а»). Вследствие этого, может происходить деформация фундамента, появление трещин и постепенное его разрушение.

 

Рис.3. При отрицательных температурах (зимой), когда опорная поверхность (подошва) фундамента находится ниже ГПГ, подошва не испытывает действия сил В, и следовательно отсутствует его зимний подъем. Однако в этой схеме наблюдается значительное увеличение действия сил Г, которые по величине значительны.

 

В совокупности все вышерассмотренные факторы влияют на строительство в Москве.

Явление морозного пучения может серьёзно препятствовать при освоении территорий: существующие положительные формы рельефа морозного пучения очень быстро деформируются при смене условий теплообмена на их поверхности при строительстве и не могут использоваться в качестве оснований для основных видов строительства. Морозное пучение оснований построек  приводит к неравномерным деформациям сооружений, отрицательно влияет на проектные режимы их функционирования. Из-за этого места проявления постоянного морозного пучения стараются обходить при выборе строительных площадок и прокладке трасс.

Величина заглубления фундаментов напрямую зависит от глубины промерзания грунта, а значит от вида грунтов, величины их морозного пучения и уровня грунтовых вод на участке. Это в свою очередь влияет на стоимость геологических изысканий на участке и удорожает стоимость строительства.

 

Россия серьезно отстает от европейской системы регулирования отрасли. По его словам, существуют серьезные основания для использования Еврокодов в Российской Федерации. «Их применение позволит повысить конкурентоспособность российского строительного бизнеса. Снимет барьеры как для российских компаний для выхода не европейские рынки строительных услуг, так и для прихода на российский рынок иностранных компаний с их новыми технологиями, для проектировщиков и производителей строительных материалов. Это же относится и к строительным материалам, которые смогут свободно обращаться на зарубежных рынках».

Безусловным плюсом внедрения Еврокодов в России, является возможность их использования там, где отсутствуют соответствующие СНиПы. Это, прежде всего высотное строительство, высокоскоростные магистрали как железнодорожные, так и автомобильные», – считает М.Шаккум. Кроме того, многие отечественные ГОСТы и СНИПы во многом устарели. Еврокоды будут способствовать внедрению передового опыта и технологий, поскольку при их разработке учитывались последние научно-технические достижения в области строительства и производства строительных материалов.

Одномоментный переход на Еврокоды невозможен, т.к. строительная отрасль России ориентирована на применение отечественных норм, учитывающих региональные (природно-климатические, сейсмические, опасные геологические процессы) и социальные особенности России. И не учитывать их нельзя. Например, в Еврокодах даны самые общие требования к расчету фундаментов, в основном по типам сооружений и отсутствуют требования к исходным данным и особенностям расчетов фундаментов на специфических и слабых грунтах, которые распространены в Российской Федерации. В тоже время в европейских стандартах практически отсутствуют требования к технологиям (процедурам) выполнения инженерно-геологических изысканий, они делегированы в национальные приложения. Это касается также больших температурных разбросов по территории страны, российских требований к противопожарной, санитарно-эпидемиологической безопасности и т.д. Гармонизация российского законодательства с Еврокодами обязательно должна проводиться с учетом российских особенностей.[5]

 

№ п.п. Содержание стандарта Россия ГОСТ Гармонизация с Международным стандартом (ISO) и Еврокодами (EN)
1 Классификация грунтов 25100-95 Грунты. Классификация ISO 14688-1:2002 Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1: Identification and description ISO 14688-2:2004 Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 2: Principles for a classification ISO 14689-1:2003 Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of rock — Part 1: Identification and description
2 Основные понятия, термины и определения в российских нормативных документах обычно приводятся, как раздел или приложение DIN EN1997-1:2008-10 Geotechnical design — Part 1: General rules; German version EN 1997-1:2004
3 Отбор, упаковка, транспортировка и хранение образцов грунта 12071-84 Грунты. Отбор, упаковка, транспортировка и хранение образцов ISO 22475-1:2006 Geotechnical investigation and testing — Sampling methods and groundwater measurements — Part 1: Technical principles for execution BS EN 1997-2:2007 Eurocode 7. Geotechnical design. Ground investigation and testing. Раздел 3
4 Общие требования к лабораторным испытаниям 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения Р51000.3-96 Общие требования к лабораторным испытаниям BS EN 1997-2:2007 Eurocode 7. Geotechnical design. Ground investigation and testing. Раздел 5

 

Следует подчеркнуть, что наибольшие трудности нас ждут в приведении в соответствие с зарубежными нормативными документами нашей классификации грунтов, а также терминов и определений.

Конечно же, и огульная критика нормативной базы нашей страны неуместна. Многие ученые и специалисты, в том числе и иностранные, отмечают, что многие наши нормативные документы нередко близки к зарубежным стандартам, а порой не только не уступают им, но и превосходят их по своей требовательности, четкости и конкретности. Однако при обработке материалов испытаний дисперсных грунтов специалисты сталкиваются с тем, что действующие в России нормативные документы носят в ряде случаев общий характер и не всегда позволяют рассчитать с достаточной точностью деформационные и прочностные характеристики грунтов.[4]

 

Главная цель инженерной подготов­ки территории- улучшение физических характеристик территории или отдель­ной площадки, чтобы сделать их макси­мально пригодными и эффективными для промышленного и гражданского строительства, защита их от воздействий неблагоприятных физико-геологических процессов — затопления во время поло­водий и паводков, повышения уровня грунтовых вод, развития оврагов, ополз­ ней, карста и т.д. В соответствии с этим основные задачи инженерной подготовки территории связаны с разработкой и осу­ществлением различных специфических мероприятий, необходимых для освое­ния территорий и подготовки террито­рии под застройку или иных функций.

В зависимости от условий конкрет­ной площадки может потребоваться про­ ведение одного или нескольких видов ра­бот по инженерной подготовке. Следует, однако, иметь в виду, что удорожание освоения площадки, связанное с инженер­ной подготовкой, не может быть слиш­ком большим (до 30 % стоимости строи­тельства), иначе территория будет некон­курентоспособной с другими площадка­ ми. Выяснить ситуацию, определить не­обходимость проведения тех или иных видов работ по инженерной подготовке помогает градостроительный анализ тер­ритории. Окончательные решения по ин­женерной подготовке и благоустройству территории принимаются после тщатель­ного изучения и анализа природных ус­ловий, комплекса градостроительных за­дач, а также вопросов, связанных с охра­ной и оздоровлением окружающей сре­ды. [3]

Литература

  1. Дикман Л. Г. // Организация строительного производства// Издательство Ассоциации строительных вузов, 5-е издание. – 2006. — с.27-30.
  2. Н.В.Короновский, А.Ф.Якушова // Основы геологии //  Учеб. для географ. спец. вузов. – М.: Высш.шк., 1991 – 416 с.
  3. В.В. Владимиров, Г.Н. Давидянц, О.С. Расторгуев, В.Л.Шафран // ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА И БЛАГОУСТРОИСТВО ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИИ // Москва «Архитектура-С» 2004 с.4
  4. Каширский В.И., Дмитриев С.В., Знаменский Е.Н. // Особенности исследований четвертичных и дочетвертичных дисперсных грунтов в Московской области // 2012 г.
  5. http://sroportal.ru/publications/
  6. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения// Актуализированная редакция СНиП 11-02-1996
Рейтинг: 0

Автор публикации

0
не в сети 3 года

PavelKrestin

Комментарии: 0Публикации: 5Регистрация: 11-02-2016

Оставьте комментарий

Мысль на тему “Влияние природных факторов на строительную деятельность в Москве и Московской области