Инженерно-геологическое обоснование градостроительной деятельности на территории г. Кисловодска

Общая характеристика работы

Содержание работы заключается в исследовании инженерно-геологический условий уникального города-курорта федерального значения Кисловодска, с целью обоснования его дальнейшей градостроительной деятельности.

Актуальность темы. Градостроительный Кодекс РФ (ст. 47) <не допускает подготовку и реализацию проектной документации без выполнения соответствующих инженерных изысканий>. Важность изучения инженерно-геологических условий при любых видах градостроительства отмечают Жилищный и Земельный Кодексы РФ, а также ТСН 30-312-2006 <Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений Ставропольского края>.

Требования федеральных и региональных нормативов особенно актуальны для уникального курортного региона России - Кавказских Минеральных Вод (КМВ), включающего города-курорты - Кисловодск, Пятигорск, Ессентуки, Железноводск и Минеральные Воды. Среди них Кисловодск и Пятигорск отнесены к историческим городам РФ.

В России только города КМВ отвечают требованиям круглогодичных городов-курортов, что отражено в Постановлении Правительства РФ от 17 января 2006 г. N 14 <О признании курортов Ессентуки, Железноводск, Кисловодск и Пятигорск, расположенных в Ставропольском крае, курортами федерального значения и об утверждении положений об этих курортах>. Из городов КМВ лидирующее место по ряду природных и бальнеологических факторов принадлежит Кисловодску.

Кисловодск выделяется не только расположением на особо охраняемой природной территории и особым его использованием как города-курорта, но и наличием важных объектов культурного наследия. Среди городов Ставропольского края Кисловодск выделяется максимальной сейсмичностью (до 9-ти баллов), интенсивным проявлением опасных инженерно-геологических процессов природного и техногенного характера и широким (90 % площади) распространением специфических грунтов - просадочных супесей и суглинков и размягчаемых глинистых песчаников.

На Кисловодск распространяются федеральные программы: <Сейсмобезопасность территории России> (2002-2010 г.г.), <Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года> и <Сохранение и развитие архитектуры исторических городов (2002-2010 гг.)>.

В настоящее время проектный институт <Гипрогор> (г. Москва) разрабатывает новый генеральный план, который должен учесть не только общеизвестные требования градостроительных нормативов, но и особую специфику инженерно-геологических условий этого уникального исторического города-курорта.

Проведенный анализ градостроительства г. Кисловодска показывает, что при реконструкции существующей застройки и градостроительном планировании недостаточно учитываются инженерно-геологические факторы, из-за этого страдает инфраструктура города-курорта, происходят деформации жилых домов, общественных зданий и объектов курортного назначения, в том числе федеральных памятников архитектуры.

Цель работы - определить и изучить факторы инженерно-геологических условий, оказывающие влияние на градостроительную деятельность в г. Кисловодске.

Цель и практические проблемы строительства в г. Кисловодске определили необходимость решения следующих основных задач:
1. Обследовать объекты курортного комплекса и выявить факторы, определяющие устойчивость сооружений. Выяснить и изучить причины их массовых деформаций на участках с различным типом состава, строения, состояния и свойств грунтовых толщ.
2. Разработать инженерно-геологическое информационное и картографическое обеспечение, дающее исчерпывающую информацию об инженерно-геологических условиях территории г. Кисловодска.
3. Разработать типизацию инженерно-геологических условий территории г. Кисловодска.
4. Разработать комплексы методов инженерно-геологических исследований для выделенных в результате типизации участков на территории г. Кисловодска.

Защищаемые положения:

1. Массовые деформации зданий и сооружений приурочены к районам распространения лессовых грунтов и нижнемеловых глинистых песчаников, что объясняется проявлением просадочных процессов в лессовых грунтах и размягчением нижнемеловых глинистых песчаников при подтоплении городской территории. Этот факт для г. Кисловодска установлен впервые;

2. Инженерно-геологическое информационное обеспечение развития градостроительства на территории г. Кисловодска, включающее как картографические материалы, так и аналитические данные.

3. Типизация инженерно-геологических условий применительно к решению задач градостроительства и инженерной защиты от опасных геологических процессов.

4. Рекомендации по применению рационального комплекса методов инженерно-геологических изысканий при строительстве на участках с различными инженерно-геологическими условиями для территории г. Кисловодска.

Научная новизна определяется следующими основными результатами:

1. Впервые выявлены территории с широким развитием массовых деформаций зданий и сооружений г. Кисловодска и установлены их причины.

2. Разработано новое инженерно-геологическое информационное обеспечение для территории г. Кисловодска, в том числе картографическое, которое включает в себя схематические карты: благоприятности рельефа, мощности просадочной толщи, мощности мелкообломочной зоны коры выветривания, сульфатной агрессивности грунтовых вод, сейсмического микрорайонирования, распространения ОГП.

3. Впервые проведена типизация инженерно-геологических условий территории г. Кисловодска, позволяющая оптимизировать объемы и содержание инженерно-геологических изысканий с целью градостроительства и защиты от опасных геологических процессов.

4. Составлены новые комплексы методов инженерно-геологических исследований применительно к различным типовым участкам территории г. Кисловодска.

Практическая значимость работы. Автор впервые проанализировал инженерно-геологические условия г. Кисловодска для целей градостроительства с учетом новых требований строительных нормативов, выполнил обследование основных объектов курортного комплекса, выявил причины их деформаций, включая памятники архитектуры федерального значения, опробовал новые технологии укрепления специфических грунтов в основаниях аварийных зданий, составил и опробовал <Рекомендации по изысканиям при строительстве на специфических грунтах г. Кисловодска>.

Апробация работы. Отдельные вопросы и основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр <Городское строительство и экспертиза недвижимости> и <Строительство> СевКавГТУ; Всероссийской научной студенческой конференции <Научный потенциал студенчества - будущему России> (Ставрополь, СевКавГТУ, 2006); Х региональной научно-технической конференции <Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону> (Ставрополь, СевКавГТУ, 2006); Международной научно-практической конференции <Строительство-2007> (Ростов-на-Дону, 2007); Научно-практической конференции молодых специалистов <Инженерные изыскания в строительстве> (Москва, ОАО ПНИИИС, 2006); Третьей Общероссийской конференции <Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве Российской Федерации> (Москва, ОАО ПНИИИС, 2007 г.).

Результаты исследований были использованы при изысканиях и проектировании объектов проектно-изыскательскими организациями: ОАО <СтавропольТИСИЗ>, ОАО <Научно-производственный инженерно-геологический центр>, ООО <Инвестизыскание>, ОАО <Ставропольгражданпроект>, ООО производственное предприятие <Грунт>.

Методика исследований и достоверность результатов (все работы, приведенные в этом пункте, выполнены лично автором). Автор изучил генеральный план г. Кисловодска (1966), нормативно-правовую базу по градостроительству, проанализировал практически все изыскательские отчеты на его территории, обследовал основные градообразующие объекты города, выяснил причины их деформаций и принял участие в разработке и реализации противодеформационных мероприятий.

Инженерно-геологические условия территории г. Кисловодска были изучены по фондовым и опубликованным данным, с непосредственным выездом на строительные площадки, бурением скважин с отбором проб, прохождением маршрутов по территории города и его окрестностям. Изучение инженерно-геологических свойств грунтов выполнялось полевыми и лабораторными методами.

Анализ нормативной базы по градостроительству был выполнен в историческом аспекте. Исследования проводились с использованием зарубежной литературы. Кроме того были критически изучены строительные нормы и рекомендации региональных и головных НИИ Госстроя РФ и вузов.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием и научным анализом значительного объема фактических материалов (817 выработок), адекватностью результатов теоретических и практических исследований, а также отзывами научно-исследовательских, проектно-изыскательских и строительных организаций Ставропольского края.

Публикации. Основные положения работы отражены в 15-ти публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6-ти глав и выводов, содержит 222 стр. машинописного текста, 69 рисунков, 21 таблицу, список литературы из 178 наименований и приложение.

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору, действительному члену РАЕН Б.Ф. Галаю за постоянное внимание и помощь, оказанную при выполнении работы.

Автор очень признателен сотрудникам кафедр <Инженерной и экологической геологии> МГУ им. Ломоносова и <Строительство> СевКавГТУ, а также сотрудникам ОАО <СтавропольТИСИЗ>, ОАО <Научно-производственный инженерно-геологический центр>, ФГУП <Кавказгидрогеология>, ОАО <Ставропольархитектура> за помощь в период подготовки диссертации.