Основные грунты - основания для возведения инженерных объектов и их строительные свойства

 Первые три  вида почв являются весьма ценными  для использования их под сельскохозяйственные культуры. При правильном землепользовании и благоприятных климатических  условиях они обусловливают высокий урожай зерновых и пропашно-технических культур.

 Современные городские почвы значительно  отличаются от естественных природных. Но в условиях любого города процент  открытости территории зависит не только от степени урбанизации, но и от способа  землепользования. Вид землепользования является формирующим фактором развития почв в городе, определяет характер экологического состояния и качества почвенного покрова, поэтому в Краснодаре выделяются следующие критерии земель:

 земли городской  застройки;

 земли общего пользования;

 земли природно-рекреационной  и природоохранной зон;

 земли сельскохозяйственного  назначения;

 земли резерва. 
 

                         1.3.7 Характеристика растительного и животного мира

 Огромная  роль в формировании городской среды  принадлежит искусственным насаждениям древесных растений, а также травянистым видам парковой флоры.

 Среди деревьев и кустарников, произрастающих в  городе, преобладают культивируемые виды. В парках и скверах города произрастают дуб черешчатый, береза плакучая, ива вавилонская, клен полевой, тополь туркестанский, некоторые хвойные породы - ель колючая, туя западная, самшит вечнозеленый.

 Животный  мир города весьма обширен, но неоднороден  по численности и распределению  и состоит из птиц гнездящихся  видов: 

 воробьи, голуби, вороны, соколы, сороки. Весной и осенью через город мигрирует огромное число других видов птиц (Белюченко, 2005).

 Наименьшее  число видов заселяет центр города, где территория наиболее освоена  человеком. С продвижением к окраинам число видов увеличивается.

 Млекопитающие, представленные в основном грызунами, встречаются повсемести  

 

 

 

 

 

  
 
 
 

 2 АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ  НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ  СРЕДУ КРУПНЫХ  ГОРОДОВ 
 

 Взаимодействие  человека с окружающей средой и литосферой как ее составной частью - проблема не новая, уходящая своими корнями в каменный век, когда пещеры стали использоваться первобытными людьми в качестве жилища, а одним из первых орудий труда стал каменный топор. Этим исчерпывалось использование ресурсных функций литосферы, и только природные катастрофические геологические процессы оказывали негативное воздействие на развитие человеческой популяции. Определяющие в этом взаимодействии были природные, в том числе и геологические, факторы, а человек вынужден был приспосабливаться к ним, имея полную свободу для миграции и выбора оптимального места обитания. Лимита геологического пространства как такового еще не существовало,

 В последующие  века в процессе эволюционного развития человек расселился по всей планете  за исключением ее полярных частей и высокогорий. Произошла концентрация населения в городских поселениях и взаимодействие человека со средой обитания стало более тесным, приобретая черты своеобразного «партнерства» без существенного изменения экологических свойств литосферы и других геосферных оболочек Земли. Относительную гармонию того периода нарушали только катастрофические природные процессы - наводнения, землетрясения, извержение вулканов и др.

 Такие условно  гармонические связи между человеком  и природой сохранились до момента, когда человек не стал декларировать идею о покорении природы и неисчерпаемости природных ресурсов. Очаговая интенсификация животноводства (выпаса скота) и поливного земледелия приводила к опустыниванию и засолению земель, делая их непригодными для обитания. Все это приводило к тяжелым экологическим последствиям локального характера. Погибали или переселялись племена и даже народы,

 но экологический  кризис охватывал отдельные территории и не имел глобального распространения. И только с конца семнадцатого начала восемнадцатого веков воздействие человека на среду обитания стало всеобщим и, как правило, разрушительным. Началась эпоха техногенеза.

 Геологическая среда городов за свою большую  историю развития претерпевает различные  изменения под постоянно нарастающим  воздействием техногенных нагрузок. Для комплексной оценки геоэкологических проблем на территории крупных городов необходимо изучить природные условия городов, провести . подробный анализ исторического развития городской геосистемы как одного из основных факторов изменения геоэкологической ситуации.

 Исторический  обзор городской экосистемы позволяет  выделить основные этапы развития города, каждый из которых характеризуется  существенным увеличением техногенного прессинга (рис.11). На первом и втором этапах развития техногенное воздействие на геологическую среду городов было минимальным и привело к незначительным изменениям природной геодинамической обстановки - вырубке леса, осушению болотистых участков для улучшения условий строительства, первоначальной деревянной застройке. Длительное время принципы воздействия на геологическую среду города принципиально не менялись, увеличивалась лишь его площадь.

 На третьем  этапе уже началась застройка  преимущественно каменными зданиями. Деятельность человека направлялась главным  образом на благоустройство территории и устранение неблагоприятных факторов. Например, для улучшения условий строительства осушались заболоченные участки, что сказалось на гидрологических условиях. Все техногенные вмешательства на данном этапе развития города носили локальный характер, но все же вели к изменениям, как положительным, так и отрицательным.

 Основные  изменения геологической среды  города на четвертом этапе связаны  с началом строительства и  эксплуатации железных дорог. 

 На протяжении всей истории развития городов происходили частые наводнения: весной при таянии снега, летом после ливней, зимой в результате возникновения зажорных явлений во время ледостава.

 При застройке  территории ведутся работы по выравниванию поверхности, на строительных участках уничтожается растительный покров, производится подрезка склонов и откосов, т. е. полностью изменяется рельеф. Строительство крупных инженерных объектов и жилых многоэтажных зданий с глубоким заложением фундаментов создает барражный эффект, нарушает естественный дренаж территории. Под давлением массы зданий и сооружений естественные и техногенные грунты уплотняются, что ведет к оседанию и деформации поверхности с образованием провалов, трещин, воронок. 

 При строительстве  линейных сооружений производятся подрезка и выполаживание склонов, изменяется структура естественных водосборных бассейнов, строятся линейные насыпи, дамбы, т. е. появляется новая среда для развития геологических процессов. На данном этапе развития городской геосистемы инженерно-геодинамическая обстановка характеризуются активизацией природных и природно-техногенных процессов, а также проявлением чисто техногенных. 

 В настоящее  время практически вся территория городов покрыта сетью подземных  водонесущих коммуникаций. Недоуплотнение грунтов после засыпки после  засыпки со временем приводит к их усадке и поверхностному или внутреннему  размыву. Пустоты в грунте и утечка провоцируют образование суффозионных процессов вдоль линий коммуникаций. Все выявленные суффозионно-просадочные процессы приурочены приурочены именно к зонам влияния трасс подземных водонесущих систем

 

  
 
 
 
 
 

 

  
 

  2.1 Подтопление

 Подтопление в крупных городах в настоящее время - яркий пример ответной реакции геологической среды на действие антропогенных факторов. Впервые он привлек к себе внимание при создании водохранилищ, когда уровень грунтовых вод по их берегам стал подниматься.

 В настоящее  время под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод до критических величин, при которых отсутствуют необходимые условия строительства и эксплуатации как отдельных зданий, так и территории в целом.

 Подтопление весьма негативно влияет на геологическую  среду. Активизируются оползни, суффозия, карст и другие неблагоприятные процессы. В лессовидных грунтах возникают просадки, в глинах -набухание. В результате засоления почв угнетается растительность, ухудшается санитарно-эпидемиологическая обстановка.

 Причины подтопления разнообразны, но практически всегда связаны с деятельностью человека.

          Это неудовлетворительное состояние трасс подземных, водонесущих коммуникаций        

         (потери из водопроводных, канализационных и тепловых сетей), подпор грунтовых вод в зоне обходной фильтрации; подпор грунтовых водпри заглублении в них фундаментов крупных зданий; строительство в поймах рек и ручьев; нарушение естественного дренажа; сооружение железнодорожных и автомобильных сетей, изменяющих характер поверхностного стока; почти повсеместное покрытие территории асфальтом и, как следствие этого, недостаточная испаряемость. 
 

 2.2. Статические  нагрузки

 Статические нагрузки также наиболее распространенный вид антропогенного воздействия  на геологическую среду. Под действием статических нагрузок от зданий и сооружений, достигающих 2 МПа и более, образуется зона активного изменения фунтов, достигающая глубины 70-100

 метров. В  этой зоне породы заметно изменяются, уплотняются, становятся прочнее, повышают сопротивление сжатию и сдвигу.

 Численные значения этих изменений зависят от состава, состояния и свойств грунтов, а также от величины нагрузки и  продолжительности ее приложения.

 2.3 Динамические  нагрузки

 Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки наблюдаются при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и др. наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые недоуплотненные породы (пески, водонасыщенные лессы и др.) Прочность этих пород заметно снижается, они уплотняются (равномерно или неравномерно), структурные связи необратимо нарушаются, возможно внезапное разжижение и образование оползней. Скальные породы практически не реагируют на вибрационные воздействия.

 Вибрация  от движения транспорта и работы механизмов представляет собой колебания, частота которых редко превышает 200 Гц (низкочастотные колебания), поэтому ее оценивают посредством измерения виброскорости, т. е. скорости смещения частиц породы (в децибелах) (табл.1).

 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  Другим не менее важным видом  динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Массивы горных пород взрывают при строительстве автомобильных и железных дорог, гидротехнических плотин и др. Очень часто взрывные работы сопровождаются оползнями, обвалами, осовами и др.

 

 

 

  

 2.4 Тепловое  воздействие

 Некоторые виды теплового воздействия представлены в табл.1, кроме того, повышение  температуры относительно некоторых  нормальных значений наблюдается при  подземной газификации углей, в  основании доменных и мартеновских печей, сбросе в открытые водоемы горячих технологических вод. В ряде случаев температура пород повышается до 40-50°С, а иногда до 100°С и более (под доменными печами) (Коробкин,1993).

 Усадка, возникающая  в результате искусственной подсушки грунтового основания различными высокотем пературными агрегатами (доменными печами, дымовыми трубами), может достигать 0,2-0,3 м и приводить к деформациям сооружений.