Геоэкологические аспекты освоения подземного пространства

метки: Подземный, Строительство, Перспектива, Россия, Объект, Развитие, Сооружение, Город

Комплексное использование подземного пространства крупнейших городов способствует решению задач, связанных с нехваткой земель для расширения городов, с быстрым ростом транспортных средств, переуплотненностью центральных районов, недостаточной обеспеченностью зелеными насаждениями, растянутостью инженерных и транспортных коммуникаций. Уменьшение жизненного пространства людей приводит к увеличению их заболеваемости, снижению продолжительности жизни и рождаемости. Перенаселение территорий является причиной эпидемий, воин, массовых бедствий и катастроф.

Возрастающая перенаселенность вызывает необходимость активного поиска путей увеличения жизненного пространства, один из которых – освоение подземного пространства, обладающего по сравнению с поверхностным рядом дополнительных полезных свойств. Подземные сооружения более изолированы от поверхностных факторов, нередко более долговечны и требуют меньших эксплуатационных затрат чем поверхностные. В ряде случаев, таких как необходимость безопасного (скрытого) расположения объектов, добыча полезных ископаемых, сооружение тоннелей и подземных коммуникаций, использование подземного пространства является неизбежным и жизненно необходимым. Все эти факторы обусловили значительное развитие подземного строительства в последние годы, удваиваемого в объемах каждые 10 лет.

В связи с этим актуальной проблемой, является изучение экономической целесообразности рационального использования подземного пространства. Именно это я и попытаюсь отразить в своей контрольно-курсовой работе.

1. ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Подземными обычно называют такие сооружения, главные части которых, по эксплуатационным соображениям, расположены под землей. Классификаций их существует довольно много, но я хочу привести лишь самые интересные с архитектурной точки зрения.

1.1 По своему назначению подземные сооружения делятся на:

• транспортные (пешеходные, автотранспортные и железнодорожные тоннели, метрополитены, автостоянки и т.д.);

• промышленные;

• энергетические (подземные комплексы ГЭС, ГАЭС, АЭС, шинные и кабельные тоннели и шахты, энергетические водоводы и проч.);

• хранилища (нефти, газа, вредных и радиоактивных отходов, холодильники);

• общественные (предприятия коммунально-бытового обслуживания, торговли и общественного питания, складские, спортивные и зрелищные сооружения и т.д.);

• инженерные (тоннели, коллекторы, бензопроводы, очистные, перекачные, водозаборные сооружения и т.д.);

• специального и научного назначения (ускорители заряженных частиц, подземные заводы, сооружения гражданской обороны и проч.).
  18 стр., 8843 слов

  Сооружения транспорта

  ... уже 224 км. Тоннель (рис.1) – протяженное подземное или подводное сооружение для пропуска ... энергетические и деривационные). К гидротехническим относятся также мелиоративные тоннели для осушения или орошения земель, тоннели для водоснабжения, а также лесосплавные тоннели. Коммуникационные тоннели ... наиболее удобный вид городского пассажирского транспорта тоннели метрополитенов прокладывают в городах ...

1.2 По расположению подземные сооружения могут быть:

• изолированные от зданий и сооружений;

• встроенные (совмещенные с подвальными этажами здания);

• пристроенные (расположены рядом со зданием и присоединенные к ним подземными проездами и переходами);

• встроено-пристроенные.

1.3 По взаимодействию подземного объекта с внешней средой подземные сооружения классифицируют:

• сооружения, необходимость возведения которых определяется без учета их возможного взаимодействия с внешней средой(объекты специального назначения, гражданской обороны, первые линии метрополитенов);

• сооружения, при проектировании и строительстве которых экологические факторы учитываются в неявном виде (большинство транспортных тоннелей и метрополитенов, различные хранилища и т.д.;

• сооружения, при проектировании и строительстве которых максимально учитывается взаимодействие объекта и природной среды (Манежная площадь, современные линии метрополитенов;

• объекты, возведенные с целью минимизации влияния вредного фактора (подземные АЭС, хранилища вредных веществ);

• сооружения экологического назначения (альтернативные системы тепло- и энергоснабжения).

• Также различают подземные сооружения в соответствии с планировочной схемой (тоннели, камеры, шахты); с формой поперечного сечения, в зависимости от глубины заложения и др.

2. Перспектива освоения подземного пространства в условиях рыночной экономики

Освоение подземного пространства в условиях рыночной экономики – достаточно новое направление инженерной деятельности. В данных условиях необходимость его реализации зависти от наличия специфических условий, определяющих спрос и предложения. Применительно к освоению подземного пространства это означает, что реальная возможность сооружать подземные объекты возникает в том случае, если в существующем правом поле совпадают интересы строителей и заказчиков. Показателен опыт строительства коммерческими структурами подземных переходов нового типа, приспособленных для размещения в них объектов торговли, сервиса и т.д. Этот опыт может служить первым этапом на пути создания «нулевых» этажей крупных городов. В условиях дефицита торговых площадей в центре города это может оказаться прибыльным мероприятиям. Экономическая оценка показывает, что таким же перспективным и прибыльным оказывается и сооружение подземных автостоянок или гаражей в центральных районах под площадями и бульварами, организованных по типу акционерных обществ. Необходимость сооружения подземных автостоянок подтверждается тем, что за последние 10-15 лет количество автомобилей в городах сильно увеличилось.

Развитие инфраструктуры повышает прибыльность торговых объектов бытового обслуживания центральных частей городов, увеличивает стоимость единицы строительного объема зданий и единицы площади земельного участка, престиж объектов, располагаемых в центральной части городов.

Водоснабжение и водоотведение городов населённых мест России

... развитие. В задачи курсовой работы входит: Проблема водообеспечения Водоснабжение и водоотведения Водоотведение и очистка сточных вод ... объектов около 90 км 3 свежей воды, в том числе около 10 км3 из подземных ... воды на фильтрацию; водозаборные сооружения часто не оснащены водомерными сооружениями, что затрудняет контроль за ... всего 205, то есть 80 % городов России водопроводов не имели. В 1913 ...

Стоимость земельных участков в центральных частях крупных городов России приближается к стоимости земельных участков городов развитых стран мира. В 2002 году плата за право заключения договора аренды земли на окраине Москвы составляла 300-800тыс. долларов за гектар, а в центре ставка достигала 5-10 млн. долларов. В настоящее время подземное строительство характеризуется повышенными капитальными затратами. Зарубежный опыт уже подтвердил как перспективность освоения подземного пространства крупных городов, так и перспективность повторного использования выработанного пространства месторождений полезных ископаемых.

Зарубежная практика свидетельствует, что число автомобилей возрастает в 3 – 3,5 раза быстрее роста протяженности автодорог, что приводит к «параличам» движения. Например, в Париже проезжая часть улиц занимает площадь 11,5 млн кв.м, а движущиеся и стоящие экипажи – 11,2 млн кв.м; в Нью-Йорке на 1 км дорог приходится 120 автомобилей, в Лондоне – 63 и т.д. Характер, размеры и размещение объектов подземного строительства, сочетание наземных и подземных сооружений, этапы освоения подземного пространства устанавливаются в тесной увязке с решениями генерального города разработке которого, в свою очередь, учитывается гипотеза организации подземного пространства. Это позволяет повысить общую эффективность градостроительных решений. Экономический эффект при этом проявляется в различных формах. С одной стороны, подземное решение ведет к увеличению сметной стоимости строительства соответствующих объектов; с другой стороны, достигается эффект, который выражается

• предотвращается «расползание» городских территорий, сокращается размер изъятий сельскохозяйственных земель для нужд строительства и тем самым размер компенсационных выплат по возмещению потерь землепользователям и потерь сельскохозяйственного производства;

• сокращаются протяженность дорог, улиц, инженерных коммуникаций, объемы работ по инженерной подготовке и благоустройству за счет уменьшения отводов городских территорий;

• повышается рентабельность предприятий торговли и общественного питания на основе их укрупнения, возможности организации «попутного» обслуживания – при их расположении в подземном пространстве на линиях и пересадочных узлах транспортных коммуникаций;

• снижаются эксплуатационные расходы на содержание подземных объектов, особенно там, где технологический процесс позволяет использовать такие преимущества подземного исполнения, как постоянство температуры, виброустойчивость, шумоизоляцию и т.п.;

• обеспечивается рациональная организация всей системы городского транспорта, при которой возможно увеличение скорости передвижения, сокращается время доставки пассажиров и грузов;

• обеспечивается эффективная организация системы инженерных коммуникация, включая средства доставки почты, снего- и мусороудаления;

• экономится свободное время населения в сфере транспортного, торгового и бытового обслуживания.

3. Геоэкологические проблемы и аспекты освоения подземного пространства

• наличие водоносных горизонтов, которые могут испытывать негативное влияние в процессе строительства и эксплуатации объекта и подлежат защите от загрязнения и истощения;
• области питания подземных вод (в случае, если они находятся в зоне возможного негативного влияния проектируемого объекта) и области разгрузки подземных вод, на характеристиках которых может отразиться проектируемое строительство;
• условия залегания, распространения и естественную или сложившуюся ко времени строительства в городских условиях защищенность горизонтов подземных вод (вособенности, первого от поверхности);
• состав, фильтрационные и сорбционные свойства грунтов зоны аэрации и водовмещающих пород и их пространственную изменчивость;
• наличие верховодки;
• глубину залегания первого от поверхности регионального водоупора и локальных слабопроницаемых разделяющих слоев;
• закономерности движения грунтовых вод, основные закономерности режима грунтовых вод, наличие и характер гидравлической взаимосвязи между горизонтами и с поверхностными водами;
• наличие условий для формирования под влиянием хозяйственной деятельности новых водоносных горизонтов и верховодки;
• температуру и химический состав грунтовых вод, их загрязненность вредными компонентами;
• возможность проникновения в подземные воды по транзиту загрязнений из поверхностных вод;
• влияние изменений в подземных водах на охраняемые территории и рекреационные ресурсы города;
• возможность, характер и степень влияния техногенных факторов на изменение гидрогеологических условий.

4. Экономическая эффективность освоения подземного пространства

Анализ гидрогеологических условий в подземном пространстве Санкт-Петербурга ...

... водоносного комплекса за счет активной эксплуатации подземных вод в Санкт-Петербурге, что способствовало развитию обширной пьезометрической ... Воды высоконапорные, что имеет принципиальное значение для подземного строительства. Величина напора составляет 20-70 м. ... предварительного водопонижения. Здесь необходимо отметить, что в условиях плотной городской застройки, возможность осушения водоносных ...

В последние десятилетия наблюдается значительный рост подземного строительства различного назначения и его многофункционального использования. Этому способствовало снижение стоимости подземного строительства. Если раньше стоимость подземных работ была в несколько раз выше чем наземных, то сегодня, в силу совершенствования техники и технологии подземных работ, стоимость их во многих случаях незначительно дороже наземных, особенно в зонах застройки.

Эффективность комплексного подземного строительства складывается из социально-экономических, инженерно-экономических и град остроительных компонентов.

При выявлении эффективности объекты, размещаемые в подземном пространстве, можно подразделить на три группы.

1. Эффективность размещения под землей транспортных коммуникаций и сооружений определяется на основе: экономии городских территорий за счет площадей для сооружения как самих объектов, так и защитных зон при них; увеличения оборачиваемости транспортных средств; сокращения длительности поездок; доставки грузов; сокращения количества остановок, экономии энергетических ресурсов; максимальной сохранности существующей наземной застройки; улучшения санитарно-гигиенического состояния наземной среды.

2. Эффективность размещения под землей зрелищных сооружений, предприятий торговли и общественного питания, а также ряда объектов коммунально-бытового обслуживания определяется на основе: экономии территории, а также сохранения наземной застройки при размещении в сложившихся частях города; экономии времени населения за счет приближения объектов обслуживания к потребителю, по пути его передвижения (попутное обслуживание); повышения размеров товарооборота и прибыли предприятий торговли, общественного питания и культурно-зрелищных предприятий за счет удобного расположения их в зонах интенсивного скопления пешеходов и пассажиров — потенциальных посетителей перечисленных объектов обслуживания.

Водозаборные сооружения

... ... 0,5 м/с. Конструкция сооружений для забора воды из ковшей аналогична конструкции обычных речных водозаборных сооружений. Инфильтрационные водозаборные сооружения представляют собой скважины, шахтные ... Водозаборные сооружения из подземных источников Выбор типа сооружения для приема подземных вод зависит от глубины их залегания и мощности водоносного горизонта. Сооружения для приема подземных вод ...

3. Эффективность размещения под землей объектов складского хозяйства, промышленных зданий и сооружений, коммунальных объектов, отдельных транспортных сооружений, объектов инженерного оборудования определяется на основе: экономии городских территорий; сокращения протяженности инженерных коммуникаций за счет размещения сооружений и объектов в центре нагрузок; улучшения санитарно-гигиенического состояния городской среды, экономических преимуществ, обусловленных компактным планировочным решением.

Таким образом, на основе комплексного использования подземного пространства города эффективность рассматривается в различных сферах: