Инженерно-экологические изыскания при строительстве

Минимизации стационарной составляющей антропогенного потока 
εсс, обеспечиваемой минимальными экологическими нагрузками (а следовательно, техногенными воздействиями) со стороны построенных промышленных   объектов.   Данное  условие   достигается   стабильностью   технологии 
строительства и высоким нормативным качеством K_норм сооружаемых объектов, т.е.

minε_сс  → minΩ_cc(t) →min [K_норм].

Требования к качеству строительства промышленных объектов определяют потенциальные эксплуатационные характеристики (прочность, устойчивость, герметичность, безотказность и др.), а следовательно, в конечном счете и уровень экологической безопасности как меру воздействия объекта на окружающую природную среду.

Важным обстоятельством  в выработке экологически рациональных норм строительства является дифференцированный подход к оценке экологических, геологических, геокриологических, гидрологических и других условий строительства, причем как с точки зрения минимальных нагрузок на природные ландшафты, так и в смысле выбора наиболее экономичных и в то же время надежных инженерных решений. Так, для районов Западной Сибири и Крайнего Севера поймы крупных и средних рек, сложенные песками и характеризующиеся слабым распространением многолетнемерзлых пород, можно отнести к районам с весьма благоприятными условиями промышленного освоения. Здесь наиболее интенсивно восстанавливается растительный покров после его нарушения. Однако поймы в паводок затопляются, что требует специальных конструкторских решений и приводит к некоторому удорожанию объектов, сооружаемых на этих участках.

При выборе принципа использования  многолетнемерзлых пород в качестве грунтов основания и проведения расчетов теплового взаимодействия сооружений с грунтами необходимо учитывать изменения их среднегодовой температуры при общем освоении. Особое внимание следует уделить оценке возможных изменений поверхностных условий на промплощадках с оголенными грунтами. Скапливание воды на таких площадках или образование снежного покрова мощностью 0,8 м и более (что наблюдается нередко в ветровой тени сооружений) приведет к многолетнему оттаиванию пород, что может оказаться опасным для сооружений, особенно построенных по принципу сохранения мерзлоты.

Подготовительные и общестроительные работы необходимо проводить под  авторским геокриологическим контролем  проектных организаций, обращая при этом особое внимание на сохранность естественных природных условий на трассах и вокруг промплощадок, а также на минимальные размеры нарушений поверхностных грунтов на промплощадках.

Природные комплексы, подлежащие промышленному освоению, можно разделить  на группы по их устойчивости к нарушениям и необходимости рекультивации.

К группе неустойчивых природных  комплексов, нуждающихся в охране, следует отнести участки со скоплением минеральных бугров и гряд пучения  с лесами, тундрами или с частым чередованием минеральных, торфяно-минеральных  и торфяных бугров и гряд пучения  с тундрами, а также полого-холмистые  и холмистые участки с тундрами. В этих природных комплексах техногенное  воздействие сильно нарушает экологическое  равновесие и восстановление первоначальных природных условий практически не происходит.

В неустойчивых природных  комплексах необходимо проведение специальных мероприятий по искусственному формированию растительного покрова, препятствующего развитию термокарстовых, эрозионных и эоловых процессов. С этой целью для пересадки используется дернина с кустарниково-травяно-моховым покровом, а на склонах (для предупреждения эрозии и солифлюкции) рекомендуется производить посадки черенков ивовых растений длиной 0,5—1,0 м на расстоянии 60—70 см друг от друга. Посадку проводят в конце июня на глубину 25—30 см с одновременным внесением полного минерального удобрения.

К группе устойчивых природных  комплексов относятся травяные и  травяно-моховые болота, а также  природные комплексы пойм и лугов. Эти природные комплексы обычно не нуждаются в проведении мероприятий по рекультивации.

 

        2.3. Принципы защиты природной среды при строительстве

 

 Реальные техногенные  нагрузки на компоненты природы  при сооружении объектов промышленного или гражданского назначения формируют потенциальные уровни антропогенного изменения биогеоценозов регионального ландшафта. С этой точки зрения исключительно важное научно-методическое значение приобретает задача оптимизации структурно- рациональных ограничений на строительный процесс с точки зрения минимального воздействия на природный ландшафт и обеспечения необходимых исходных конструктивно-технологических предпосылок (в отношении функционирования строительного комплекса) по сохранению экологического баланса в регионе.

Решение указанной задачи развивается по двум инженерно-техническим  направлениям:

• определение области оптимизации качества строительства по заданным экологическим критериям (например, критериям экологической надежности природно-технической геосистемы);
• определение принципиальных условий создания экологически чистого 
  строительного комплекса по критериям качественно-количественной минимизации техногенных нагрузок на компоненты природного ландшафта.

Качество формируемого строительного  комплекса есть некоторая интегральная характеристика его совокупных свойств  , обусловливающая способность сооружаемых объектов выполнять свои функции в соответствии с назначением. Традиционные методы нормирования функциональных свойств отдельных строительных объектов и комплекса в целом не учитывают в данной мере требований экологической безопасности региона. Наложение экологических ограничений на нормативный регламент строительства может быть реализовано в рамках оптимального проектирования конструктивного потенциала строительного комплекса и технологического процесса его формирования. В определенной мере для решения этой задачи может быть использован зарубежный опыт.

Принцип экологически рационального  строительства предусматривает  всесторонний и высокоэффективный  контроль на всех стадиях жизненного цикла формируемых объектов. При  этом контроль выступает как в  функции активного обеспечения  качества строительства (за счет устойчивых обратных связей и придания контролю функций регулирования и управления), так и в функции объективной оценки экологической обстановки в регионе застройки. С этой точки зрения комплексный контроль определяет необходимое условие обеспечения экологически безопасного строительства промышленных объектов.

Планирование экологически эффективного контроля строительства  представляет исключительно важную инженерную проблему, от решения которой  в существенной мере зависит характер антропогенного развития ПТГ в целом. Исходным этапом планирования является разработка инженерной классификации экологического контроля, отражающей специфику промышленного строительства с точки зрения как функционального назначения сооружаемых объектов, так и особенностей развития техногенно-антропогенных потоков при формировании ПТГ.

Многостадийный технологический  цикл, формирующий конкретный объект строительства и необходимость  гарантированного обеспечения на каждой формирующей стадии природоохранного потенциала φ_u > 0, ставит на передний план проблему опережения природоохранного обеспечения.

Таким образом, формирование опережающей природоохранной стратегии состоит в необходимости обеспечения двух принципиальных требований:

• выполнение работ и выработки конкретных решений по охране окружающей среды с временным опережением по формирующим стадиям жизненного цикла продукции;
• обеспечение гарантированного природоохранного потенциала на каждой опережающей стадии инженерно-экологического цикла.

Первое условие достигается  главным образом за счет аргументированного планирования инженерно-экономического и производственного циклов, а также четкой организации всей трудовой деятельности, определяющей необходимую сбалансированность всех материально-технических ресурсов, задействованных в трудовом процессе.

Второе условие представляет более сложную задачу, связанную  с необходимостью обоснования природоохранного потенциала по всем формирующим стадиям трудового цикла (состоящего из инженерно-экологического и производственного циклов).

Экологическая защищенность природных ландшафтов в регионе  строительства в существенной мере достигается за счет повышения качества и надежности сооружаемых объектов, эффективных технических, технологических и организационных решений и методов. Здесь главное направление — максимально индустриальные способы строительства.

 

2.4. Сооружение экологически чистых временных поселков строителей

 

Наибольший экологический  ущерб при строительстве наносится  природе тем, что для сооружаемого объекта, строительной площадки, подъездных путей отводятся в постоянное и временное пользование значительные земельные территории. Структурно-функциональная схема землепользования для всех участников строительного процесса дана в таблице.

 

Потребление природных  ресурсов при строительстве объекта

 

Природные ресурсы	Объекты строительства	Временные здания и сооружения	Постоянные здания и сооружения	Предприятия промстрой-материалов
Воздух	П(-)	В(-)	П(+)	П(+)
Пресная вода	П(-)	В(-)	П(-)	П(+)
Земля	П(+)	В(-)	П(+)	П(+)
Недра	П(+)	В(-)	П(+)	П(+)
Лес	П(+)	В(-)	П(+)	П(+)
Биомасса	П(+)	В(-)	П(+)	П(+)

 

Примечание. П — постоянное; В — временное; (+) — с нарастанием  объемов потребления; (-) — с уменьшением объемов потребления.

 

Кроме площади, занимаемой собственно сооружаемым объектом, в постоянное пользование отчуждаются земли для устройства коммуникаций, подъездных дорог, трубопроводов, ЛЭП, линий связи, строительства вспомогательных сооружений (автостоянок, гаражей, складов, очистных сооружений и пр.). Будущее функционирование объекта требует развития социальной инфраструктуры, т. е. строительства комплекса жилищных и гражданских объектов — соцкультбыта, как их теперь кратко именуют. Если строительство осуществляется на неосвоенной территории, то на соцкультбыт затрат и территорий требуется нередко больше, чем на комплекс основных сооружений.

В последнее время укоренилась  тенденция выноса вредных производств  из крупных городов в пригороды, вместо того чтобы на месте провести комплексную реконструкцию и сделать эти производства экологически безвредными, или как часто говорят, «чистыми». Это порочная практика, так как под новое строительство отчуждаются сельскохозяйственные, лесные или охотничьи угодья, а то и рекреационные зоны, чем уже наносится немалый ущерб тому городу, который избавился от вредного производства.

Далее, вокруг нового промышленного  объекта создается, в зависимости  от его масштабов, поселок или  город для работников этого предприятия. После этого перед жителями этого  города или поселка вновь возникают  те же проблемы загрязнения или вредных воздействий на окружающую среду. Так порождаются новые очаги экологической опасности.

Экологический ущерб, наносимый  окружающей среде в процессе строительства не ограничивается загрязнением воздуха, воды, почв, уничтожением флоры, фауны и т. д.

 

Вредные воздействия  на окружающую среду при строительстве  объектов

 

Природные ресурсы	Объекты строительства	Временные здания и сооружения	Постоянные здания и сооружения	Предприятия промстрой-материалов
Загрязнения:     воздуха воды  почвы	П(-) П(-) П(-)	В(-) В(-) В(-)	П(+) П(-) П(-)	П(+) П(+) П(+)
Отчуждение и уничтожение земли  и почвы	П(+)	В(-)	П(+)	П(+)
Уничтожение: флоры фауны	П(-) П(+)	П(+)	П(+) П(+)	П(+) П(+)