Отрицательные последствия воздействия хозяйственной деятельности человека на гидрогеологические условия проявляются в двух основных направлениях: изменения гидрохимических условий и загрязнение подземных вод; в сработке уровней и истощении запасов подземных вод.

4.1 Меры борьбы с просадочностью в г.Ростов-на-Дону.

Явление просадочности, характерное для лессовых пород, заключается в уменьшении их прочности при увлажнении и доуплотнении, сопровождаемым необратимым изменением структуры. Просадки отмечаются в Западном, Северном микрорайонах, поселках Гниловском , Александровка, в центральной части города-ул. Б.Садовая, ул. Горького и др. Данные районы представлены на рисунке 1.1

Для города Ростова-на-Дону характерны просадочные грунты второго типа.

Основными мероприятиями инженерной подготовки являются:

- организация отведения стока поверхностных вод;

- организация системы дренажа на подтопляемых территориях.

Рисунок 1.1 Основные районы просадочности в г. Ростов-на-дону:

1-Западный микрорайон; 2- Гниловская; 3 Северный микрорайон; 4-Центральная часть города (Б. Садовая ул, М.Горького ул); 5- Александровка.

Известно, что в основе обеспечения геостойкости зданий в системе "здание-основание" лежат ограничения деформаций оснований и перемещений фундаментов. Практика проектирования, возведения и эксплуатации зданий с ограничением деформаций оснований нормируемыми пределами показала, что традиционные противодеформационные мероприятия, предусматриваемые действующими СНиП, требует огромных трудовых, материальных и финансовых затрат и не всегда устраняют деформационные конфликты между основаниями и зданиями в будущем. Наиболее часты деформационные конфликты между нескальными основаниями и зданиями на фундаментах мелкого заложения, т.к. нормируемые ограничения перемещений фундаментов практически сохраняют природные лабиринты "активных" пор в основаниях, что делает основания доступными для проникновения атмосферных и трубопроводных вод и изменения деформационных свойств. (Для справки: пора - слово греческое, в переводе обозначающее отверстие; поры, имеющие размеры больше 0,01 мм, в отличие от пор меньшего размера, пропускают через себя воду, поэтому их называют "активными"). От неравномерного изменения деформационных свойств в напряженной зоне оснований, фундаменты нормально эксплуатируемых зданий получают дополнительные перемещения, нередко с превышением установленных норм. В результате чего в конструкциях зданий возникают дефекты и повреждения. По оценке специалистов более 3000 жилых домов в СНГ, около 30% зданий образовательных учреждений и более 40% промышленных предприятий в Ростовской области требуют немедленного практического действия по укреплению фундаментов.

Но не все поврежденные основаниями здания эксплуатируются в деформируемом состоянии. Некоторым бескаркасным зданиям восстанавливают проектную форму и возвращают горизонтальное положение подъемом и выравниванием с помощью гидравлических домкратов, устанавливаемых на фундаменты в технологические проемы, вырезаемые для них в стенах подвала. Таким образом, зданиям, контактируемым с чрезмерно деформируемыми основаниями, восстанавливают утраченные эксплуатационные качества. Правда, в этих случаях неустраненная "активная" пористость оснований сможет снова стать причиной их повреждения. Первый бескаркасный жилой дом в СССР был поднят домкратами в 1958 г. Этим подъемом, сделанным для научных целей, реализована новая технология, способная приспосабливать как эксплуатируемые здания к сверхнормативно деформируемым основаниям, так и сверхнормативно деформирующиеся основания к возводимым обычным зданиям. Однако до сегодняшнего дня домкратную технику и технологию используют только для восстановления формы и положения эксплуатируемых зданий (СНиП 2.01.09-91 "Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах", Приложение 2), в том числе и аварийных. Совмещение процесса строительства зданий с процессом их выравнивания рождает уникальное направление в проектировании бескаркасных и каркасных зданий (нижние этажи бескаркасные) на естественных нескальных основаниях. Уникальность этого направления заключается в том, что оно полностью вписывается в отдельные пункты действующих СНиП, хотя полярно противоположно их обязательным требованиям: 1) проектирование зданий с дискретными ленточными фундаментами, с проемами для размещения гидравлических домкратов в стенах подвалов, с разделительным швом между поднимаемыми и опорными частями зданий может осуществляться согласно требованиям пунктов 1-8 Приложения 2 СНиП 2.01.09-91 "Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах"; 2) расчет оснований по несущей способности может производиться по пунктам 2.57-2.66 СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений". Возведение зданий (патент РФ № 2167243, Бюл. № 14 от 20.05.2001 г.) должно осуществляться в следующей последовательности: отрывают котлован, в него укладывают дискретные фундаменты, на которых возводят стены подвалов с проемами по центрам фундаментов, в которые устанавливают домкраты, при помощи которых в процессе возведения зданий осуществляют многоразовое взвешивание и горизонтирование надфундаментных конструкций, а в образующиеся щели между фундаментами и надфундаментными конструкциями временно закладывают пакеты из жестких пластин, причем домкраты убирают только тогда, когда текущая неравномерность перемещений фундаментов от максимально возможных нагрузок на основания достигнет безопасного для зданий уровня, и когда образовавшиеся щели между фундаментами и надфундаментными конструкциями будут заделаны жестким материалом, например, бетоном. Для того чтобы реальные давления в просадочных грунтах превышали пределы давления второго порога просадочности, необходимо вдоль свободных граней фундаментов после их укладки на дно котлована в просадочных слоях создавать вертикальные поверхности скольжения (патент РФ № 2170305, Бюл. № 19 от 10.07.2001 г.). (Для справки: давление второго порога просадочности - это давление, при котором просадка грунтов отсутствует). Этими мероприятиями на порядок увеличивают не только давления на основания, но и деформации оснований, что обеспечивает переупаковку минеральных частиц в плотную структуру с ликвидацией "активных" пор. Нет сомнения, обеспечение геостойкости зданий ограничением нагрузок на основания - это то направление, которое в разы уменьшает ресурсопотребление в фундаментостроении: не требуется рассчитывать основания по деформациям, создавать искусственные основания, устраивать плитные и свайные фундаменты, резервировать прочность в основаниях и конструкциях зданий. Но самое главное то, что оно обеспечивает гарантированную геостойкость зданий, потому что эксплуатация зданий теперь будет начинаться с проектного положения, с соответствующей проекту формой, при этом надфундаментные конструкции будут иметь максимальную изгибно-сдвиговую жесткость, а основания, максимально уплотненные весом зданий, - минимальную перераспределительную способность. Независимые от деформаций оснований конструктивные, объемно-планировочные и высотные решения зданий при максимальном КПД оснований способны резко изменить архитектурный облик наших городов. Текущий 2002 г. должен стать начальным годом государственного реформирования строительного проектирования и производства. Ведь для этого сегодня ни технических, ни технологических, ни финансовых препятствий не существует. Необходимо лишь привести требования п. 2.2 СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений", в котором обязывают все основания рассчитывать по деформациям, в соответствие с требованиями СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве. Основные положения", который требует устанавливать обязательные требования только к строительной продукции (см. текст Введения), а основания, по определению пп. 4.2 и 4.4 (Приложения А) этих СНиП, в состав строительной продукции не входят. Поэтому СНиП 2.02.01-83* обязан установить обязательные деформационные требования только к поднимаемой части зданий, а обязательные требования к выполнению расчетов, к деформированию оснований, к перемещениям фундаментов заменить на рекомендуемые и справочные. (В качестве пояснения: фундамент - слово латинское, в переводе обозначающее основание, следовательно, фундамент не является частью здания, а должен быть самостоятельным звеном в системе "здание - фундамент - основание"). В условиях строительства домкратная система должна периодически, систематически или эпизодически выставлять наддомкратные строительные конструкции в относительно горизонтальное положение, измерять и регистрировать текущую неравномерность перемещений фундаментов для установления факта условной стабилизации неравномерного деформирования оснований. Перечисленным требованиям в полной мере отвечают разработанные мною гидравлические домкраты грузоподъемностью до 600 тонн и система управления ими, работающая в ручном или полуавтоматическом режиме. Она способна обнаруживать и исправлять неравномерность перемещений наддомкратных конструкций с точностью до долей миллиметра. Домкратам безразлично: выравнивать здания в процессе строительства, или выравнивать их процессе эксплуатации. Только в первом случае малыми затратами ликвидируется причина деформирования зданий, а во втором - ведется ресурсоемкая борьба с ее последствиями. Если бы Сизиф "срезал" остроконечную вершину горы, то ему не пришлось тратить свои силы на бесполезный и изнурительный труд. Без устранения "активной" пористости оснований, являющейся причиной деформирования зданий на фундаментах мелкого заложения, мы, уподобляясь Сизифу, боролись, боремся, и будем бороться с последствиями вандализма нескальных оснований. На сегодняшний день ростовская фирма "Интербиотех" восстановила 26 объектов строительства, а "Ростовский Промстрой-НИИпроект" закрепил свыше 1000 объектов. Становится очевидным, что обеспечение геостойкости зданий нормированным ограничением деформирования оснований и перемещений фундаментов беспредельно ресурсорасточительно. Возведение зданий с превышением норм деформирования оснований и перемещений фундаментов не только устраняет сизифовские проблемы в процессе эксплуатации, но и до 80% снижает ресурсопотребление в фундаментостроении при проектировании и строительстве. Освоение новой технологии строительства, в которой здания собственной возрастающей массой способны уплотнять основания до необходимого им качества, должно осуществляться в следующей последовательности: 1) Управление технормирования Госстроя России письмом № 9-22/55 от 08.02.2001 года информирует: "Проектирование и строительство экспериментальных объектов с применением выравнивания в процессе строительства может быть осуществлено в соответствии с пунктом 8.4 СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве. Основные положения" по специально разработанным техническим условиям, согласованным с Госстроем России и утвержденным заказчиками объектов"; 2) НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя России в своем письме № 12-103 от 25.01.2001 года сообщает: "… институт будет готов рассмотреть вопрос об участии в указанном выше проекте"; 3) ОАО "Ростовгражданпроект" имеет возможность взять на себя функцию генпроектировщика жилого экспериментального дома с предоставлением заказчику смет по вариантным решениям; 4) многоразовое выравнивание жилого дома по ходу строительства должна взять на себя научно-производственная фирма "Интербиотех", имеющая многолетний положительный опыт выравнивания зданий в процессе эксплуатации с помощью плоских домкратов; 5) создать рабочий проект разработанной мною электрогидравлической системы, изготовить опытный образец, запатентовать и довести его до внедрения может ростовская фирма ОАО ЭПКБ "Вира", имеющая государственную лицензию Госгортехнадзора России на проектирование, модернизацию и испытание грузоподъемной техники; 6) промышленность нашего города может наладить производство новой электрогидравлической техники, которая по техническим и экономическим характеристикам превосходит существующие аналоги, и обеспечить ею внутренний и мировой рынок.