ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА ЛИПЕЦКА

Проценко Екатерина

Г(О)БОУ ДОД детский эколого-биологический Центр г. Липецка

Руководитель: Шепелина О.Г.

 

 

Городская среда, по интенсивности протекающих в ней процессов и явлений, не может сравниться ни с какими природными процессами. Природные факторы в городской среде становятся более агрессивными, скорость и мощность их воздействия наблюдается не только качественно и количество, но и отражаются на сроках воздействия на жилые постройки. В городе Липецке внешние поверхности зданий и сооружений зачастую нарушены многочисленными разнонаправленными трещинами, повреждены опалубки зданий. Что является причиной их нарушения? Каковы способы борьбы с наблюдаемым явлением?

Цель работы: оценить влияние природных и антропогенных факторов на жилые здания на территории города Липецка.

Задачи:

1) исследовать целостность фасадов жилых зданий;

2) проанализировать полученные данные;

3) выявить основные причины разрушений зданий и сооружений;

4) оценить их влияние на скорость и степень нарушения фасадов зданий;

5) сделать выводы по проделанной работе;

6) дать рекомендации для последующей постройки зданий на данной территории;

7) предложить способы устранения нарушений целостности зданий с целью снижения потерь тепла жилыми постройками.

Объект исследования: факторы, негативно влияющие на жилые постройки.

Предмет исследования: качественные и количественные изменения в зданиях и сооружениях в результате воздействия факторов, нарушающих их целостность, на территории города Липецка.

Методы: полевые наблюдения и измерения, статистический, аналитический, геоморфологический, литологический анализ, метод сравнительного анализа, метод картирования.

На территории г. Липецка находится около 11,5 тыс. зданий и сооружений. Примерно 8,5 тыс. зданий приходится на частный сектор, остальные 3 тыс. – это 80 % территории города. Выявление нарушенных зданий и сооружений, установление причин возникновения повреждений проводилось нами на протяжении трех лет. Было исследовано около 3 тыс. жилых зданий.

В соответствии с результатами работы построены схемы, в основу которых легла, разработанная нами, классификация фасадов зданий по степени нарушенности: 0 – не нарушены или наименьшей нарушенности (поврежденности); 1 – малой нарушенности; 2 – средней нарушенности; 3 – значительной нарушенности; 4 – весьма значительной нарушенности.

Трещины в фасадах зданий имеют различную протяженность, глубину, толщину (степень раскрытия), угол падения и характер. Мы выделили ряд классификаций трещин, который позволил эффективнее и быстрее проводить полевые работы и определять степень нарушенности зданий.

Построенные нами схемы позволяют детально наблюдать степень нарушенности зданий в конкретных участках и на всей территории города в целом (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Степень нарушенности зданий 26 и 27 микрорайонов

 

Рис. 2. Средняя степень нарушенности зданий по районам

Большинство зданий города фундаментом опирается на глинистые и песчано-глинистые грунты, представленные суглинками и супесями. Недоучет свойств и процессов, протекающих в грунтах, может привести к нарушениям целостности зданий.

Устойчивость зданий также снижается из-за процесса выветривания, геологической деятельности ветра.

Во всех городах, и Липецк не исключение, происходит нарушение естественного режима подземных вод, изменяются условия питания, транзита, разгрузки, уровни, химический состав и температура подземных вод. Уровень грунтовых и артезианских вод постепенно снижается на протяжении длительного периода времени. Искусственное снижение уровня происходит в связи с застройкой, асфальтированием, снегоуборкой, устройством водостоков, длительными откачками и пр. с понижением уровня связана серия геологических процессов (осадки, карст и пр.). Повышение уровня грунтовых вод (обратный процесс) вызывает заболачивание, массовое затопление подвалов, просадки, набухание, снижение прочности грунтов, деформации поверхности зданий и сооружений.

Из-за атмосферных осадков и постоянного действия различных типов выветривания, наружное покрытие фасадов зданий постепенно нарушается, что приводит к оголению внутренних частей стен (арматуры), кирпича из-под шубы, менее устойчивых к воздействиям внешней среды и тем самым уменьшению несущей способности стен сооружений.

Город постепенно продолжает застраиваться, по его территории проходят железнодорожная, трамвайные ветки, шоссе для большегрузных автомобилей, которые являются источниками постоянных вибраций. В процессе исследования нами было отмечено, что здания, которые стоят на обочинах дорог, больше подвержены нарушению, нежели дома, находящиеся в глубине микрорайона, и в них большую степень нарушенности имеют стены, со стороны дороги.

За пределами жилого сектора находятся производственные объекты, которые служат дополнительными источниками вибрации и загрязнения городской среды. Преобладающие ветры способствуют распространению выбросов веществ с превышением ПДК, которые, попадая в грунты, делают их среду более агрессивной, ускоряя процессы коррозии фундаментов и коммуникаций.

На нарушение фасадов зданий оказывают влияние подземные толчки природного и антропогенного происхождения (землетрясения, направленные взрывы, при разработке карьера). Из-за вибрации от взрывов в карьере ОАО «Стагдок» постепенно образовались трещины в опалубке, стенах и крышах зданий.

В староосвоенных районах доминирующим фактором, влияющим на нарушение целостности зданий, является время.

Итак, процессы и явления, способствующие разрушений зданий и появлению трещин: 1. деятельность поверхностных вод (размыв, разрушение склонов, заболачивание территорий); 2. деятельность подземных вод (суффозия и карст); 3. деятельность ветра и других метеорологических факторов (выветривание и пр.); 4. действие внутренних сил в горных породах (просадочные явления, разуплотнение, набухание, усадка); 5. действие внутренних сил Земли (сейсмические явления); 6. время.

Получается, что два основных геологических параметра: пространство и время, оказывают влияние на внешний облик зданий и сооружений г. Липецка.

Нами также отмечено, что строительные материалы и их качество, также играют большую роль в образовании деформаций фасадов зданий. Наиболее устойчивыми к внешним воздействиям материалами на территории Липецка являются железобетонные конструкции, нежели кирпичные кладки.

Трещины в стенах, разной степени раскрытости, величины и глубины мешают сбережению тепла. Наши картосхемы, построенные в ходе исследования, должны облегчить работу по ликвидации утечек тепла из жилых зданий на территории города.

При возведении жилых объектов необходимо точно следовать строительным нормам и правилам, учитывающим характер грунтов, природные особенности местности, надежность строительных материалов.

Выводы

В работе даны описание и оценка воздействия различных факторов на здания и сооружения города.

Исследованы целостность фасадов жилых зданий, сделан анализ полученных данных, определена степень нарушенности зданий и сооружений на территории г. Липецка и выявлены основные причины, в результате действия которых происходит разрушение.

На картосхемах участков города отображены результаты работы: указана степень нарушенности зданий, а также срок ввода их в эксплуатацию, материал, используемый для строительства, этажность сооружений. Основываясь на полученных результатах, даны рекомендации для последующей постройки зданий, предложены способы устранения нарушений целостности жилых зданий с целью снижения теплопотерь.

 

Источники информации в литературе и Интернете

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М.: Высш. шк., 2002, 511 с.

2. Владимиров В.В., Давидянц Г.Н., Расторгуев О.С., Шафран В.Л. Инженерная подготовка и благоустройство городских территорий. М.: Архитектура-С, 2004, 240 с.

3. Газета «Ленинское знамя», 1977, №55.

4. Данные жилищного фонда г. Липецка.

5. Инженерная геология и градостроительство. Материалы науч.-тех. совещания в г. Баку в 1971 г. Изд-во Московского университета, 1973 г., 206 с.

6. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология: Учеб. для техникумов. М.: Стройиздат, 1995. – 208 с.

7. Ларионов А.К. Занимательная инженерная геология. М.: «Недра», 1974, - 280 с.

8. Ларионов А.К. Занимательное грунтоведение. М.: «Недра», 1984, -136 с

9. Молоков Л.А, Взаимодействие инженерных сооружений с геологической средой. М.: Недра, 1988. – 222 с.

10. Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Высш. школа, 1982, 341 с.

11. Сейсмические опасности. Тематический том. М.: Издательская фирма «КРУК», 2000, 296 с.

12. Швецов Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб. для вузов по спец. «Строительство». М.:Высш. шк., 1987, 296 с.

13. Штоль Т.М. Материаловедение для каменщиков-монтажников конструкций. М., «Высш. Школа», 1976, 240 с.

14. http://www.buildingbrick.info/4.shtml 15. http://www.inauka.ru

16. http://www.mukhin.ru 17. http://www.oltagrup.ru/s/63.htm

18. http://news.pravda.ru 19. http://seismos-u.ifz.ru/moscow_shake.htm

20. http://www.trud.ru (2001, № 183)