ПЕРЕУСТРОЙСТВО ТЕРРИКОНОВ ДЛЯ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА

Улучшение окружающей среды угольного района, отыскание
способов включения терриконов в различные зоны (производственные, жилые,
отдыха) с учетом их экономической полезности и возможности переустройства —
актуальная проблема. Одним из наиболее эффективных способов использования
нарушенных территорий является их застройка.

В Донбассе на частично срезанных терриконниках построены
вентиляционная установка шахты им. Ильича (объединение «Стахановуголь») и
градирни Донецкого металлургического завода, намечено размещение жилищного
строительства, зеленых насаждений и стадиона на территории старой части
Караганды с подземными угольными разработками [1]. В начале 70-х годов в
Калининском районе Донецка в балку у р. Кальмиус был перебазирован небольшой
горящий террикон. Его разобрали, спланировали и построили здесь два крупнопанельных
9-этажных дома на свайном основании из забивных свай длиной 12,1 и 8 м в
зависимости от высоты слоя породы, размещенной в балке. Стоимость перебазировки
1 м3 породы в балку и ее планировки составила около 0,5 руб. Эти дома
эксплуатируются более 10 лет и находятся в отличном состоянии.

Предполагаются следующие способы подготовки недействующих
терриконов, находящихся на территории, не связанной с горным предприятием:

1. Разравнивание горящего террикона в пределах площади его
санитарно-защитной зоны до высоты слоя, обеспечивающего возможность полного
прекращения горения породной массы и позволяющего возвести на коренных породах
свайные основания — забивные и буронабивные. Порядок работ устанавливают в
зависимости от минералогического состава породы и степени ее перегорания:
планируют шахтную породу до заданной отметки, потом забивают забивные или
буронабивные сваи; возводят свайное основание, а затем планируют шахтную породу
до проектных отметок. Процесс размещения шахтной породы следует начинать только
при наличии тщательно проработанных проектов отсыпки, составленных с учетом
рельефа местности и планов развития района [2].

Размеры площади разравнивания среднего террикона (60 м)
зависят от высоты отсыпки планировочного слоя: при высоте отсыпки породы 1 м радиус
ее рассыпки — 445,4 м, площадь рассыпки — 62,3 га и соответственно при 3 м
отсыпки — 259,1 м и 21,1 га; 10 м — 148,8 м и 7 га; 15 м — 127 м и 5,1 га.
Высота слоя отсыпки влияет на способы подготовки терриконных площадей к
застройке, а также на величину дополнительных затрат, связанных с этой
подготовкой. Из опыта ФРГ установлено, что при формировании террасообразных
отвалов оптимальная высота уступа 8—10 м. Чтобы избежать горения породы,
ограничена и максимальная высота ее отсыпки — не более 10 м при содержании в
ней до 20 % горящих веществ и не более 3 м, если этот процент выше. Таким
образом, оптимальная высота отсыпки планировочного слоя — 3 м, при большей
высоте возможны окислительные процессы в кислой среде толщи слоя, для
ликвидации которых необходимо ингибирование этих процессов известью.

 

 

 

2. Строительство возле террикона благодаря планировке
шахтной породы вокруг объекта до высоты слоя, обеспечивающего полное тушение
горящей породы. При этом часть помещений будет располагаться под землей. Такой
способ наиболее эффективен, потому что дает возможность возводить здания с
обычными ленточными фундаментами на коренных грунтах. На предприятиях Донбасса
при возведении новых пролетов цехов на пониженном рельефе по отношению к
существующим зданиям строят помещения ниже нулевой отметки пола (подвалы).
Затем возле них разравнивают поверхность двора с помощью привозимой шахтной
породы. Таким образом, подвальные помещения используются для технологических
целей предприятий.

3. Устройство обычных фундаментов на уплотненной шахтной
породе. Отвалы шахтной породы относятся к искусственным насыпям различной
толщины, состоящим из пород неопределенного состава, что может привести к
неравномерным осадкам возводимых на них сооружений (более 15 см). Для создания
экономичных фундаментов необходимо использовать динамический способ уплотнения
и упрочнения толщи шахтной породы, заключающийся в сбрасывании большого груза
(масса 40 т и более) с высоты 15—45 м. Глубинное уплотнение шахтной породы и
одновременная обработка ее известковым молоком позволяют увеличить ее несущую
способность и исключить возгорание при любой высоте, слоя рассыпки без
применения свайных фундаментов. Например, на насыпном грунте толщиной 6 м
здание строилось с помощью сбрасывания груза массой 20 т с высоты 12—15 м
(энергия одного ударного импульса — 2200—2800 Н м). Под фундаменты колонн
производилось «тяжелое уплотнение» путем шестикратных сбрасываний груза массой
20 т с высоты около 25 м (энергия ударного импульса — примерно 4500 Н м). Все
это позволило спроектировать фундаменты зданий мелкого заложения с расчетной
несущей способностью основания до 24 МПа, а колонн зданий — 10 МПа.

Уплотнение просадочных грунтов тяжелыми трамбовками (масса
5—6 т) при высоте сбрасывания 6—8 м на строительстве ВАЗа; новых городов
Тольятти и Брежнева повысило несущую способность грунта до такой степени, что
представилась возможность построить на них 5- и 9-этажные здания, отказавшись
от предусмотренных проектом свайных оснований. В результате общая площадь
уплотнения грунта в основании цехов ВАЗа составила около 47 га, на
строительстве в Тольятти — 50 га, что дало значительную экономию (например, по
ВАЗу — 0,5 млн. руб.).

4. Застройка терриконных площадей зданиями с фундаментами
глубокого заложения на слое отсыпки высотой более 10 м (свайные фундаменты,
глубокие опоры, сваи-оболочки и др.). При этом наиболее эффективны опоры с
тонкостенными сборными оболочками.

 

 

 

5. Переустройство потушенных терриконов в зависимости от
местности с созданием нескольких уровней, при застройке которых используются
все описанные способы подготовки терриконной поверхности. Например, может быть
использован опыт Франции по устройству глубоких опор из труб большого диаметра
(1—1,5 м), заполненных армированным бетоном после их погружения в породу.

Несмотря на то, что единовременные затраты на тушение
терриконов путем понижения составляют 0,21—0,53 руб. на 1м3 породы, а путем
планировки породной массы террикона в зависимости от площади и высоты слоя
отсыпки — 0,7—1 руб., последний способ более экономичен, так как основывается
на комплексном подходе и дополнительные затраты на планировку со временем
окупятся, а затраты на понижение останутся прямым убытком. Кроме того, тушение
породы способствует ликвидации опасных и санитарных зон.

6. Застройка негорящих терриконов зданиями террасного типа
из монолитного железобетона в скользящей опалубке или из объемных блоков. При
строительстве необходимо предусматривать: отвод атмосферных осадков с
терриконных площадей на основании расчетных расходов дождевых вод на различных
участках спланированных пород; осушение породы; утепление пород возле
фундаментов; противопучинистые засыпки фундаментов; конструктивные мероприятия.
Монолитное и объемно-блочное террасное домостроение позволяет полнее учитывать
горногеологические условия подрабатываемых районов и специфику несущих свойств
шахтной породы терриконов как основания, более гибко подходить к новым
архитектурно-планировочным решениям на терриконах по сравнению с другими
способами, а также создать индивидуальный архитектурный облик комплексной
застройки терриконных площадей.

При застройке терриконов объемные блоки можно устанавливать
на породные террасы без закрепления их вертикальных стенок или откосов, а также
горизонтальных плоскостей. Они определяют размеры террас, их композицию,
регулируют склоны отвала. Объемные блоки монтируют без нарезки террас, т. е. их
примыкают к естественному склону, покрытому усиливающей его монолитной
железобетонной плитой. Грузоподъемник можно утопить в шахтной породе террикона
и к его наклонной шахте консольно крепить объемные блоки, что придаст
возводимым зданиям определенную пластику.

 

 

 

Объемный блок является своеобразным пропорциональным
модулем, определяющим ритм и характер пропорций зданий и комплекса, возводимых
на терриконе. Остов таких зданий позволяет развивать скульптурность и пластику
крупномасштабной архитектурной композиции жилых комплексов на терриконах путем
применения стандартных консольных объемных блоков и незначительного числа
дополнительных элементов.

Для правильного использования поверхностей террикона важно
найти удобные для поярусного размещения типы малоэтажных домов, позволяющих
достичь своеобразные планировочные решения, более высокую плотность и максимум
удобств для проживания. В данных условиях целесообразна Г-образная планировка
квартир, при которой основные помещения обращены на озелененную террасу или в
частично крытый дворик. Создание приквартирной зелени (на террасах) — лучший
способ озеленения террикона. Особо важное значение придается умелому
использованию атриумных квартир при освоении наклонных плоскостей терриконов.
Рекомендуется использовать ковровую планировку на склонах, сочетающую удачную
ориентацию квартир с компактными зелеными двориками.

Высокая плотность достигается благодаря многоярусной
структуре застройки. На уровне земли — проезжая улица, а также входы на
лестницы, ведущие в квартиры, встроенные гаражи (в том числе и подземные). На
уровне второго этажа — пешеходная платформа с небольшими
палисадниками-цветниками и входами в квартиры второго и последующих ярусов
(либо изолированными лестницами, ведущими на другие этажи). Такая структура
обеспечивает традиционную для малоэтажного дома изолированность входа и связь с
двориком.

При проектировании жилого комплекса на терриконе очень важно
достичь высокого качества функциональной и архитектурно-градостроительной
организации, особенно гармоничного включения новостроек на терриконных пустошах
в структуру города и сочетания их с окружающим ландшафтом.

Примером может служить курсовой проект «Жилой комплекс на
терриконе», выполненный студентами Макеевского инженерно-строительного
института.

 

 

 

Проект жилого комплекса предусматривает перемещение шахтной
породы в защитные зоны отвала, ее послойное уплотнение с введением ингибитора,
что устранит вредное влияние породы на окружающую среду и предотвратит ее
эррозию. Благодаря такому переустройству породной массы оказалось возможным
использовать подземное пространство комплексу. Здесь предусмотрены подземный
тоннель пешеходного сообщения, устройство шахт лифтов, соединяющих тоннель с
площадками разных уровней, подземные гаражи и складские помещения.
Архитектурно-пространственная организация территорий комплекса представляет
собой пять уровней с площадками на отметках 10, 19, 20, 27, 40 м, на склонах
которых нарезаны террасы для одноэтажного строительства, а на площадках
размещены жилые дома галерейного типа, дороги, пешеходные тропы и другие
сооружения (см. рисунок). Системой улиц жилой комплекс удобно связан с другими
комплексами, местами приложения труда, общественными центрами города, зонами
отдыха.

Предложенные способы застройки способствуют развитию в
Донбассе прогрессивных методов возведения домов террасного типа при ковровой
планировке из монолитного железобетона в скользящей опалубке и из объемных
блоков. Эти методы основываются на новейшей технологии инженерной подготовки
нарушенных территорий к строительству, возведении оснований и укреплении
неоднородной породы, применении новых строительных материалов и конструкций,
биологических методах укрепления породных массивов.

Изложены основные принципы формирования комплексной системы
прогнозирования направлений научно-технического прогресса в применении строительных
конструкций для различных периодов упреждения на основе применения
прогностических модулей.

Вопросы совершенствования типовых проектов для строительства
в Николаеве/

В. А. Яровой. — Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с.
10—12.

Рассмотрены особенности проектирования и строительства
жилища в Николаеве. Обоснована необходимость комплексного учета местных условий
и природно-климатических факторов при проектировании. Приведен анализ
объемно-планировочных решений действующих серий типовых проектов, даны
предложения по их совершенствованию.

Влияние бытовых процессов на формирование жилой ячейки / О.
#. Смирнова.— Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с. 12—17.

 

 

 

Изложено влияние бытовых процессов на формирование жилой
ячейки на основании результатов натурных социологических обследований семей (на
примере г. Киева). Приведена модель функционального зонирования жилой ячейки по
основным процессам жизнедеятельности семей.

Социально-пространственный эксперимент — жилой комплексе
Макеевке /С. М. Вайнштейн.— Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с. 17—21.

Изложена концепция формирования жилого комплекса как
завершенного архитектурного объекта в застройке. Цель эксперимента — создание
единого процесса планирования, проектирования и строительства в условиях
Донбасса, а его результат — законченный народно-хозяйственный объект.

Формирование общественного центра нового города в условиях
взаимосвязанной системы населенных мест/ Ю. Н. Онищенко, В. В. Приймак, В. Ю.
Завалиенко. — Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с 21—26.

Рассматриваются вопросы формирования сети и типов зданий,
входящих в состав общегородского центра нового города. Формулируются новые
методические основы проектирования общественных комплексов на базе единого
унифицированного блок-модуля с вариантной планировкой и дифференциацией
наружных ограждений. Раскрываются возможности интегрированной блок-модульной
системы Табл. 2. Ил. 2.

Направления совершенствования профтехучилищ строительного
профиля / Г. Ю. Ветрова. — Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с. 27—30.

Даны предложения по организации новых типов сооружений —
учебно-производственных полигонов с мастерскими для отработки практических
навыков по строительным профессиям.

Предложения по номенклатуре универсамов с гибкой
планировочной структурой / М. М. Комарова. — Стр-во и архитектура, 1986, вып.
22, с. 31—34.

Рассмотрен один из аспектов проблемы улучшения торгового
обслуживания населения новых жилых районов — одновременный и поэтапный ввод в
эксплуатацию жилья и универсама. Проанализированы основные факторы, влияющие на
этапы расширения таких торговых предприятий. Предложены номенклатура
универсамов с гибкой планировочной структурой и этапы их расширения.

Формирование объемно-планировочной структуры магазинов
заказов на продовольственные товары / С. Б. Зимина. — Стр-во и архитектура,
1986, вып. 22, с. 34—37.

Рассматривается воздействие социально-экономических,
функциональных и технических факторов на формирование типов продовольственных
магазинов заказов и архитектуры зданий, в которых они размещаются. Дан анализ
функциональной и объемно-планировочной структуры магазинов. Рассматриваются
принципы композиционного решения торговых зданий этого типа, их стилевая и
образная характеристика.

К вопросу решения комплексов питания для вузов / К. И.
Дабагян. – Стр-во и архитектура, 1986, вып. 22, с. 37—42.

 

 

 

Рассматриваются современные тенденции формирования
объемно-планировочной структуры комплексов питания для вузов. Особое внимание
уделяется анализу композиционных приемов их формирования на основе
отечественной и зарубежной практики проектирования и строительства.

Приемы взаиморасположения основных функциональных блоков
механизированных продовольственных магазинов заказов и выдачи заказчику,
предоставляющие возможность покупателям при минимальных трудозатратах и в
кратчайшее время получить и доставить на дом необходимый товар. При этом
целесообразно увязать время приема заказов с выходом на работу, а их получение
— со временем движения с работы домой.

Первоначально указанная система может опираться на
существующие базовые магазины, поставляющие определенный процент стандартных
наборов. По мере развития и оснащения сети магазинов нового типа возникают
перспективы исключения промежуточного звена и питания предприятий торговли по
заказам непосредственно со складов и фасовочных фабрик.

В разработанных в КИСИ проектных предложениях магазинов
заказов, в основу которых положены материалы обследования существующих
предприятий в городах Украины и реальные задания, составленные на основании
опроса торговых работников, предусматривается механизация процессов разгрузки
продуктов, транспортировки их внутри предприятий, складирование и выемка
комплектов штабелерами.

Магазины проектировались с учетом существующего оборудования
и средств всех производственных помещений позволяет свести видимый объем к
минимуму. Применение механизации в производственных процессах позволяет решить
первую часть проблемы — сокращение трудозатрат и уменьшение количества персонала.
Остается вторая, не менее важная часть, — сокращение времени, затрачиваемого
покупателем.

Размещение магазинов на пути жилище — работа предполагает
высокую плотность потоков потребителей в пиковые отрезки времени. Все
преимущества прогрессивных типов предприятий в таком случае могут быть сведены
к минимуму образовавшимися очередями. Решение задачи заключается в сокращении
времени, затрачиваемого на прием и выдачу заказа.

Существует достаточное количество способов ускорения
процесса приема заказов. Одним из них является применение
бланков-прейскурантов, в которые внесена информация об ассортименте и стоимости
товаров. Заказ производится зачеркиванием позиций. Такая форма заказа допускает
автоматическое считывание информации и применение вычислительной техники.
Сложнее минимизировать время получения укомплектованного заказа. На практике
традиционный метод обслуживания, который можно назвать последовательным,
сводится к пресловутой очереди, суммирующей время обслуживания.

Избежать такой нежелательной траты времени позволяет
организация параллельной выдачи заказов.