4.6. Инженерная подготовка территории и инженерное 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 территорий можно распределить натри группы.

1. 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 и также регулирование водотоков, благоустройство берегов рек и водоемов.

2. 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.

3. 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 т. д. применительно к требованиям планировки и застройки городов.

При проведении вертикальной планировки проектные отметки территории назначают 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 изменений 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 надлежит проводить 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 территориях с высоким стоянием грунтовых вод, на забо­лоченных участках предусматривается понижете 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, проводится пригрузка 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 минимальная толщина слоя минеральных грунтов равна 1 м; на проезжих частях улиц толщина слоя минеральных грунтов должна быть установлена в зависимости от интенсивности движения транспорта.

Территории прибрежных участков должны быть защищены от затопления паводковыми водами, ветрового нагона 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 оврагообразо- ванием предусматривается 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.

На территориях, подверженных оползневым процессам, требу­ется упорядочение поверхностного стока, перехват потоков грунто­вых вод, предохранение естественного контрфорса оползневого массива от разрушения, повышение устойчивости откоса механиче­скими и физико-химическими средствами, террасирование склонов, посадка зеленых насаждений. Противооползневые мероприятия осуществляются 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 ееленосных рек, сооружение плотин и запруд в зоне формирования селя, строительство селенаправляющих дамб и отводящих каналов на конусе выноса.

Мероприятия по инженерной подготовке должны проводиться 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.

Функционирование и развитие современного города невоз­можны 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 во- допроводно-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 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.

Воздушные линии электропередачи (BJI) напряжением 110 кВ и выше допускается размещать только за пределами жилых и обще­ственно-деловых зон. Транзитные линии электропередачи напря­жением до 220 кВ и выше запрещается размещать в пределах гра­ниц поселений, за исключением резервных территорий. Ширина коридора высоковольтных линий и допускаемый режим его ис­пользования определяются санитарными правилами и нормами.

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.

Прокладку электрических сетей напряжением 110 кВ и выше к понизительным подстанциям глубокого ввода в пределах жилых, общественно-деловых и курортных зон следует предусматривать только кабельными линиями.

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 также 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 15 м.

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. Требования по размеще­нию трасс магистральных трубопроводов (газопроводов, нефтепро­водов, нефтепродуктопроводов) установлены в СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы».

В некоторых населенных пунктах, удаленных от магистраль­ных газопроводов, а также из-за низкой плотности газопотребления используется сжиженный природный или сжиженный попутный газ (пропан, бутан и их смеси). Доставка газа осуществляется в цистер­нах железнодорожным или автомобильным транспортом; снабже­ние потребителей газом организуется 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 взрывоопасноети.

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 газорегуля- торные 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 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 100% городов и 96% 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 1-го и 2-го пояса. Территория 1-го 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 2-го 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 по индивидуальным проектам в зависимости от их производительности. Максимальные размеры зе­мельных участков для станций очистки воды составляют: при произ­водительности станций до 0,8 м³/сут. - 1 га; свыше 0,8 до 12 м³/еут. - 2 га; свыше 12 и до 32 м³/сут. - 3 га; свыше 32 и до 80 м³/сут. - 4 га и т. д. Для станций очистки воды с производительностью 400- 800 м³/сут. размер земельного участка составляет 24 га.

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

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

Различают три вида сточных вод: хозяйственно-бытовые, про­изводственные и дождевые (ливневые). 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.

Дождевая канализация, как правило, отделена от остальной сети, при этом используется закрытая система водоотвода. В сред­них и малых городах, на территориях парков и в районах мало­этажного строительства атмосферные осадки могут отводиться по открытой дождевой канализации в виде лотков и канав.

Проектирование общей канализации хозяйственно-бытовых, производственных и дождевых стоков исключает возможность во­влечения в хозяйственный оборот большого объема менее загряз­ненных дождевых стоков и увеличивает затраты по очистке.

Сточные воды отдельных кварталов собираются коллектора­ми, которые затем объединяются в главный коллектор, который до­водит 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 очистных сооружений канализации принимаются по проектам в зависимости от их производительности, и приведены в табл. 4.7. Недостаточное внимание к очистным подсистемам может поста­вить город на грань экологической катастрофы.

Таблица 4.7

Размеры земельных участков для станций очистных сооружений канализации

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-быто- вые объекты. Она бывает централизованная, автономная и смешан­ная. В настоящее время в городах РФ 91% жилищного фонда обес­печены'центральным отоплением. Основными источниками тепла для городов при централизованном теплоснабжении являются теп­лоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие тепло и электриче­скую энергию. Сегодня это, в основном, паротурбинные источники тепла, 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.

При разработке схемы теплоснабжения необходимо опреде­лять оптимальные сочетания разных типов систем с учетом усло­вий конкретного города.

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

Считается, что переход от групповых (районных) центральных тепловых пунктов для нескольких зданий к автоматизированным тепловым пунктам, располагаемых непосредственно в отапливае­мом здании, обеспечивает снижение потребления тепловой энергии до 25%, а также позволяет сократить капитальные затраты на сис­тему теплоснабжения на 25-30%.

Организация теплоснабжения от котельных на группу жилых и общественных зданий или от индивидуальных источников тепла в районах многоквартирной жилой застройки малой этажности, а

также малоэтажной жилой застройки с приусадебными (приквар- тирными) земельными участками должна осуществляться с соблю­дением технических регламентов, экологических, санитарно-гигиени­ческих, а также противопожарных требований.

Санитарная очистка территории должна обеспечивать сбор и утилизацию (удаление, обезвреживание) бытовых и производствен­ных отходов с учетом экологических и ресурсосберегающих требо­ваний. Общее количество бытовых отходов в городе, включая отхо­ды от общественных зданий, составляет в среднем 280-300 кг/чел. в год, однако на практике этот показатель уточняется в соответствии с местными условиями конкретного населенного пункта.

В табл. 4.8 представлены ориентировочные размеры земель­ных участков и санитарно-защитных зон предприятий и сооруже­ний по обезвреживанию, транспортировке и переработке бытовых отходов.

Таблица 4.8

Рекомендуемые размеры земельных участков предприятий и сооружений по санитарной очистке

Среди предприятий и сооружений по санитарной очистке в нашей стране наибольшее распространение получили полигоны.

Однако мировая практика показывает, что и экономическое, и эко­логическое преимущества имеют специализированные предприятия по промышленной переработке бытовых отходов. Поэтому разви­тие сферы санитарной очистки в городах, особенно в крупных, должно "учитывать эти общемировые тенденции.

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. 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. В районах распространения вечномерзлых грунтов при строительстве с сохранением грунтов в мерзлом состоянии размещение теплопро­водов осуществляется в тоннелях.

На участках застройки в сложных грунтовых условиях (на­пример, при наличии просадочных грунтов) прокладка водонесу- щих инженерных сетей должна выполняться 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.

Прокладка многих видов подземных инженерных сетей, как правило, совмещена (в общих траншеях или в тоннелях), но при этом не допускается совместная прокладка газо- и трубопроводов, транспортирующих легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, с кабельными линиями. В виде исключения допускается прокладка наземных тепловых сетей при невозможности подземного их раз­мещения или как временное решение в зонах особого регулирова­ния градостроительной деятельности.

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.

Контрольные вопросы

1. Что такое микрорайон?

2. Из каких элементов состоит жилая территория микрорайона?

3. Перечислите классификационные признаки жилых домов.

4. Какие основные требования предъявляет население к современному жилищу?

5. Какие показатели характеризуют жилые и общественные здания?

6. Какие показатели характеризуют 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. Назовите особенности формирования системы объектов обслужи­вания в связи с переходом к рыночной экономике.

11. Какие основные морфологические типы центров городов сущест­вуют?

12. Какие факторы влияют на своеобразие центра города?

13. Назовите композиционные приемы формирования центра города.

14. Из каких элементов состоят производственные зоны?

15. Каковы требования по размещению производств с вредными вы­бросами?

16. Что включает в себя система озеленения города?

17. В чем выражается саиитарно-экологическое значение зеленых на­саждений?

18. Перечислите виды городских зеленых насаждений.

19. Как взаимосвязаны транспортная система и остальные виды дея­тельности в городе?

20. Перечислите основные категории улиц и дорог города.

21. Какие факторы воздействуют на формирование транспортной сети города? ,

22. Назовите основные природоохранные требования к проектирова­нию транспортной системы города.

23. Что такое транспортный узел?

24. Какие существуют основные виды работ по инженерной подготов­ке территории?

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