CC BY
71
чительной свободной территории, принадлежащей монастырю, и вступала в противоречие с привычной компактной замкнуто-концентричной структурой размещения зданий в древнерусских монастырях. Кроме того, в обители проявилась тенденция к заниженности высотных размеров монастырских объектов, в том числе и таких важных в стратегическом и образносимволическом отношении, как монастырские стены; не выдерживался и принцип выявления доминирующего значения собора (одноглавый при пятиглавой второстепенной Никольской церкви).
Взаимодействие двух направлений - древнерусского монастырского зодчества и местного строительного опыта - привело к созданию неповторимого выразительного ансамбля. Совершенство архитектурного образа Селенгинского иноческого царства достигалось соответствием традиционной идеальной архитектурно-планировочной схеме и строго концентричной, иерархичной системе внутренней структуры; до-
стигалось уравновешенностью пространственных соотношений сакральных компонентов идейнодуховного ядра, объединенных, при всем своем своеобразии, в целостную гармоничную, логически завершенную силуэтную панораму, раскрывающуюся южным фронтом к обширному водному простору реки Селенги.
Уникальный пример Забайкальской обители стал, благодаря своим высочайшим художественным достоинствам, образцом для последующего строительства монастырей на остальной, постепенно осваиваемой территории Азиатско-Тихоокеанского побережья Российской державы, где под воздействием взаимосвязанных геополитических, социально-экономических, архитектурно-стилистических, историко-религиозных и природно-климатических факторов происходило дальнейшее динамичное преобразование каноничных принципов организации внутреннего пространства монашеских обителей.
Библиографический список
1. Бусева-Давыдова И.Л. Монастырские комплексы // Русское градостроительное искусство. Древнерусское градостроительство / под ред. Н. Ф. Гуляницкого. М.: Стройиздат, 1993. С. 310-320.
2. Зверинский В.В. Троицкий, мужской, заштатный, в г. Селенгинске // Преобразование старых и учреждение новых монастырей с 1764 по 1890 г. (594 монастыря): материал для историко-топографического исследования о православных монастырях в Российской империи с библиографическим указателем. СПб., 1890-1897. Т. 1-3, № 504. С. 264265.
3. Из истории Троицкаго Селенгинскаго монастыря (рукописный устав монастыря и его значение) // Забайкальские Епархиальные Ведомости. 1913. № 21. С. 535-543.
4. Краткое обозрение древних русских зданий и древних отечественных памятников // Материалы для статистики Российской Империи, издаваемые с Высочайшего соизволе-
ния при статистическом отделении Совета Министров Внутренних дел. СПб., 1841. 490 с.
5. Токмаков И.И. Историко-статистическое и археологическое описание Свято-Троицкаго Селенгинскаго мужскаго монастыря Забайкальской области. М., 1895. 34 с.
6. Мартиниан. Описание монастырей, соборов, церквей и часовен // Памятная книжка Забайкальской области. Чита, 1871. С. 123-125.
7. Минерт Л.К. Памятники архитектуры Бурятии. Новосибирск: Наука, 1983. 192 с.
8. Проскурякова Т.С. О взаимовлияниях в архитектуре народов Сибири // Архитектурное наследство / под ред. О.Х. Халпахчьяна. М.: Стройиздат, 1983. Вып. 31. С. 65-90.
9. Проскурякова Т.С. Особенности сибирского барокко // Архитектурное наследство / под ред. О.Х. Халпахчьяна. М.: Стройиздат, 1979. Вып. 27. С. 147-160.
УДК 72.012:699,841 УДК 711.4
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ ГОРОДА ШЕЛЕХОВА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ
© О.И. Саландаева1, Л.П. Бержинская2
1,2Институт земной коры СО РАН,
664033, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.
1,2Иркутский государственный технический университет,
664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены и проанализированы данные по исследованию типологии и состояния жилой застройки города Шелехова с учетом инженерно-геологических и гидрологических условий территории, а также высокой сейсмичности. Дана оценка сейсмостойкости существующих жилых зданий на основе проведенных исследований ИЗК СО РАН в рамках долгосрочной целевой программы «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Иркутской области на 2011-2014 гг.».
Ил. 8. Табл. 3. Библиогр. 8 назв.
1Саландаева Ольга Ивановна, главный специалист лаборатории сейсмостойкого строительства, доцент кафедры архитектуры и градостроительства ИрГТУ, тел.: 89025100491, e-mail: [email protected]
Salandaeva Olga, Chief Specialist of the Laboratory of Earthquake Engineering, Associated Professor of the Department of Architecture and Urban Planning of ISTU, tel.: 89025100491, e-mail: [email protected].
2Бержинская Лидия Петровна, кандидат технических наук, ст. научный сотрудник Института земной коры СО РАН, доцент кафедры строительных конструкций ИрГТУ, тел.: 89025100492, e-mail: [email protected]
Berzhinskaya Lidiya, Candidate of technical sciences, Senior Researcher of the Institute of the Earth's Crust SB RAS, Associated Professor of the Department of Building Constructions of ISTU, tel.: 89025100491, e-mail: [email protected].
Ключевые слова: территориальное зонирование; жилая застройка; сейсмическое районирование; природные опасности; сейсмичность; жилое здание; планировочная структура жилого здания; класс сейсмостойкости зданий.
TOWN PLANNING FEATURES OF SHELEKHOV RESIDENTIAL DEVELOPMENT UNDER HIGH SEISMICITY CONDITIONS
O.I. Salandaeva, L.P. Berzhinskaya,
Institute of Earth's Crust SB RAS,
128 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russia.
Irkutsk State Technical University,
83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article presents and analyzes the research data on the typology and state of residential development in the town of Shelekhov taking into account engineering, geological, hydrological conditions and high seismicity of the area. The seismic resistance of existing residential buildings is assessed on the basis of the studies performed by the Institute of the Earth's Crust SB RAS within the long-term target program “Enhancing stability of residential buildings, basic objects and life support systems in seismic areas of the Irkutsk region for the period from 2011 to 2014”.
8 figures. 3 table. 8 sources.
Key words: territorial zoning; residential development; seismic zoning; natural hazards; seismicity; residential building; residential building layout; class of building seismic resistance.
Введение
В рамках долгосрочной целевой программы «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Иркутской области на 2011-2014 годы» ИЗК СО РАН были проведены исследования жилой застройки города Шелехова.
Город Шелехов расположен в южной части Восточной Сибири в 23 километрах от города Иркутска на основных транспортных магистралях, соединяющих восток и запад Российской Федерации (железнодорожная станция Гончарово; Култукский тракт - автомобильная трасса М-55). Шелехов является городом-спутником Иркутска. Интенсивное развитие промышленно-экономической деятельности в Восточной Сибири в 50-х-60-х годах прошлого века, обусловленное богатыми природными ресурсами на осваиваемых территориях, привело к строительству промышленных предприятий и, как следствие, новых городов Ангарска, Братска, Усть-Кута, Шелехова, Байкальска и др. Город Шелехов начал формироваться с 1962 года, в связи со строительством Иркутского алюминиевого завода. В настоящее время город стабильно развивается, экономическая целесообразность градообразующих промышленных предприятий не утратила своей актуальности, город имеет интегрированную развитую транспортную, энергетическую, информационную, инженерную инфраструктуру. Основные градообразующие предприятия города Шелехова: Иркутский алюминиевый завод, ЗАО «Кремний», ООО «СУАЛ-ПМ», ОАО «Иркутсккабель», ООО «Восточно-Сибирский завод ЖБК». Наблюдается стабильный приток населения, привлеченного возможностью решения задач по трудоустройству, обеспечению жильем, близостью к крупному культурному центру - городу Иркутску [6].
Структура города
Территориальная организация города: общая площадь земель города в установленных границах 3269 га, в том числе территория жилых зон занимает 652 га (19,9%); на территории 519 га (15,9%) расположена малоэтажная застройка. Производственные зоны
занимают территорию 1172 га, рекреационные зоны -751 га. Садоводства и зоны сельскохозяйственного использования занимают территорию площадью 459 га. Зоны инженерной и транспортной инфраструктуры
- 233 га. Протяженность магистральных улиц и дорог
- 35 км.
Природный каркас территории, на котором расположен город Шелехов, представляет собой междуречье рек Иркута и Олхи. Город расположен на равнине с небольшим уклоном в сторону рек. Природными границами селитебных территорий большей частью являются болота и заболоченные местности. По северозападной границе селитебных территорий заболоченные территории попадают в зону «1% затопления от реки Иркут».
Планировочная структура города характеризуется четким зонированием. Город расположен вдоль железной дороги и получил свое преимущественное развитие в западном от нее направлении. Вторая транспортная магистраль (автотрасса М-55) делит город на северную - селитебную зону (исключением является микрорайон Привокзальный, который расположен южнее Култукского тракта) и южную - производственно-промышленную зону. Буфером между селитебной и промышленной зонами являются рекреационная зона, территории сельскохозяйственного использования и коммунально-складских объектов.
Общая характеристика жилой застройки и жилищного фонда города Шелехова
В настоящее время в городе более 500 жилых домов, находящихся в муниципальной собственности. Застройка Шелехова началась со строительства деревянных домов со стенами из бруса и деревянных домов каркасно-засыпной конструкции высотой в 1-2 этажа. С 1959 г. началось строительство кирпичных 3этажных домов, а с 1961 г. получило развитие крупнопанельное домостроение.
В северной части селитебной зоны расположены улицы с малоэтажной усадебной жилой застройкой (60-70-х годов), южнее застройка преобразовывается в кварталы и микрорайоны. Кварталы расположены в
центральной части города компактно и имеют большей частью строго ортогональную планировочную структуру, застройка кварталов из отдельно стоящих зданий преимущественно периметральная со строчной внутриквартальной застройкой. Микрорайоны расположены обособленно и имеют свободную застройку, как из отдельно стоящих, так и сблокированных зданий.
До присвоения Шелехову статуса города улицы были с малоэтажной усадебной застройкой (частный сектор, кварталы 2, 5, 9, 10, 11 и частично 18 и 20). Жилая застройка указанных кварталов представлена 8-, 10-квартирными отдельно стоящими 2-этажными каркасно-засыпными зданиями; 2-этажными кирпичными зданиями; 2-этажными зданиями из бруса, строительство которых велось в 1960-х годах. К зданиям предъявлялись требования по сейсмической безопасности в соответствии с действующими на тот момент нормативными документами: «Положение по строительству в сейсмических районах (ПСП-101-51)»; «Нормы и правила строительства в сейсмических районах (СН-8-57)» (рис. 1 и 2).
Рис. 1. Каркасно-засыпной жилой дом серии К-9, год строительства 1956. Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86} - С6 (Тип Б)
Рис. 2. Кирпичный жилой дом серии К-3Н, год строительства 1958. Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86} - С6 (Тип Б)
Со времени присвоения Шелехову статуса города началось строительство крупнопанельных жилых домов первого поколения. Первые крупнопанельные 4-
этажные многоквартирные жилые дома серии 1 -464с были построены в квартале 3 в начале 1970-х годов. В процессе развития строительной индустрии и совершенствования требований сейсмостойкости зданий велось строительство крупнопанельных зданий серий 1-464А-С; 135с; 1-335с; 1-335АС; 1-335У; 97с (рис. 3). Строительство каркасных жилых домов в конструкциях серии 1.120с велось как с навесными панельными стенами, так и с кирпичным заполнением каркаса. Строительство кирпичных жилых домов велось по сериям 1-301; 1 -302с; 1 -306с; 1-306с-58; 114с, а также по индивидуальным проектам (рис. 4).
Рис. 3. Крупнопанельный жилой дом серии 135с, год строительства 1996. Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86} - С8 (Тип В)
Рис. 4. Кирпичный жилой дом по индивидуальному проекту, год строительства 2006. Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86} - С8 (Тип В)
Архитектурно-планировочные решения жилых домов, как правило, стандартные. Малоэтажная жилая застройка представлена одноэтажными жилыми домами усадебного типа (1- и 2-квартирными); двухэтажными отдельно стоящими жилыми домами (8-10квартирными). В плане здания прямоугольные или Г-образные. Многоэтажная застройка в своем большинстве представлена жилыми домами секционной планировочной структуры, наиболее часто применены рядовые блок-секции. При строительстве жилых домов серии 135с, кроме рядовых блок-секций, использовались трехлучевые блок-секции с уширенным торцом; при строительстве жилых домов серии 1.120с, в
дополнение к рядовым блок-секциям, использовались поворотные блок-секции, что предоставило возможность создавать более обособленные дворовые пространства (рис. 5 и 6).
Рис. 6. Каркасный жилой дом в конструкциях серии 1.120с, год строительства 2012. Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86} - С8 (Тип В)
Жилищный фонд города составляет 1010 тыс. кв. м, в том числе (табл. 1).
- деревянных домов - 70 тыс. кв. м;
- домов с кирпичными стенами - 170 тыс. кв. м;
- крупнопанельных домов - 770 тыс. кв. м.
Инженерно-геологические и гидрологические
условия территории г. Шелехова
В орографическом отношении территория Шеле-ховского района является частью Присаянской впадины. По характеру рельефа - это плоская, слабо расчлененная, наклоненная в сторону рек Иркута и Олхи равнина, образованная террасовым комплексом Иркута и Олхи.
Результаты проведенных инженерно-геологических работ позволили выделить на изученной площади 5 речных террас рек Иркута и Олхи. Кроме того, проводились горно-буровые работы с целью определения характера залегания, состава и мощности грунтов четвертичных отложений и подстилающих пород, определения глубины залегания уровня грунтовых вод и отбора образцов грунтов для лабораторных исследований.
Рассматриваемая территория занимает центральную часть Иркутской впадины, расположенной в непосредственной близости от трех регионов: ВосточноСаянской и Байкальской складчатых областей и юга Иркутского амфитеатра, которые явились источниками питания впадины, выполненной мощными континентальными отложениями юрского периода. Юрские отложения налегают на неровную поверхность нижнекембрийских пород, выходы которых наблюдаются южнее и юго-западнее изучаемой территории. Рыхлые четвертичные отложения обнаружены повсеместным распространением и представлены всеми отделами четвертичной системы, различными комплексами.
Расположение территории на стыке Иркутской впадины и предгорий Восточного Саяна в комплексе с другими факторами предопределили ее гидрогеологические условия. В пределах района по условиям залегания и циркуляции выделяются следующие типы подземных вод:
- грунтовые воды четвертичных отложений;
- воды юрских отложений;
- верховодка;
- промышленные воды.
Для грунтовых вод четвертичных отложений водовмещающими породами являются гравийногалечные отложения с песчаным заполнителем, реже пески. Водоупором служат юрские породы. Питание водоносного горизонта в пределах надпойменной террасы осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и речных вод. Мощность водоносного горизонта 4,5-10,0 м.
Трещинно-пластовые воды юрских отложений приурочены к трещиноватым, пористым, разнозернистым песчаникам, углям и алевролитам. Изменчивость юрских осадков приводит к образованию многочисленных водоносных линз и прослоев мощностью от 1 до 8-10 м, иногда 20 м, имеющих гидравлическую связь между собой и объединенных в водоносные комплексы. Питание юрских вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Возможно также подпитывание подземных вод юрских отложений из более глубоких водоносных горизонтов. Глубина залегания горизонта изменяется от 10-15 до 20-30 м.
Благоприятными условиями к развитию «верховодки» послужило наличие ровной поверхности с замкнутыми понижениями и наличие в верхней части разреза песчано-супесчаных отложений, делающих возможной значительную инфильтрацию поверхностных вод, которые рассасываются по песчаным прослоям, содержащимся в суглинках.
Промышленные воды распространены на территории крупных промышленных предприятий вследствие утечек промышленных вод. Под основными сооружениями произошло обводнение суглинков и образование водоносного горизонта типа «верховодки». Водоносный горизонт не имеет сплошного распространения и залегает в виде небольших отдельных, изолированных друг от друга участков-куполов. Куполообразный характер залегания уровня воды в суглинках объясняется низкой фильтрационной способ-
Таблица 1
Характеристика жилищного фонда г. Шелехова (кварталы и микрорайоны) по данным обследования ____________________________________ИЗК СО РАН, 2011-2012 гг.____________________________________
№ п/п Адрес Типы зданий (этажность) Год строительства Общая площадь, кв.м Класс здания по шкале ГОСТ Р (тип по ММЭК-86)
1 1 квартал КПД с. 1-464А-С (5 эт.) 1977-1980 13 844,20 С8 (тип В)
КПД с. 1 -335у (5 эт.) 1990 3 657,75 С7,5 (тип В)
2 2 квартал Жилые дома каркасно-засыпной конструкции, с.К9 (2 эт.) 1956 5 115,30 С6 (тип Б)
Жилые дома кирпичные с.К-3Н (2 эт.) 1957-1958 5 351,11 С6 (тип Б)
3 3 квартал КПД с. 1 -464с (4 эт.) 1961-1963 33 497,80 С7,5 (тип В)
4 4 квартал Жилые дома каркасные с кирпичным заполнением с.1.120с (5 эт.) 2004-2007 22 548,90 С8 (тип В)
КПД с.135с (5 эт.) 1998-2000 6 500,40 С8 (тип В)
Жилые дома кирпичные с.114с (5 эт.) 1980 3 884,40 С8 (тип Б)
5 5 квартал Жилые дома каркасно-засыпной конструкции, с. К9 (2 эт.) 1955 6 142,00 С6 (тип Б)
Жилые дома кирпичные с.К-3Н (2 эт.) 1957-1960 7 868,40 С6 (тип Б)
6 6 квартал Жилые дома кирпичные с.1-302 (5 эт.) 1964 9 442,80 С7 (тип Б)
КПД с. 1 -464с (4 эт.) 1962-1969 76 061,60 С7,5 (тип В)
Жилые дома кирпичные с.1-306с (4 эт., 5 эт.) 1966 5 612,75 С7 (тип Б)
7 7 квартал Жилые дома кирпичные с.1-306с (4 эт.) 1966 3 220,30 С7 (тип Б)
Жилые дома кирпичные с.1-301 (3 эт.) 1959-1962 24 579,00 С6(тип Б)
8 8 квартал Жилые дома кирпичные с.1-306с (4 эт.) 1962-1963 27 410,90 С7 (тип Б)
9 9 квартал Жилые дома кирпичные (2 эт.) 1959 4 253,50 С6(тип Б)
10 10 квартал Жилые дома каркасно-засыпной конструкции, с.К9 (2 эт) 1956-1957 12 397,05 С6 (тип Б)
11 11 квартал Жилые дома каркасно-засыпной конструкции, с.К9 (2 эт.) 1955 10 109,37 С6 (тип Б)
КПД с.135с (5 эт.) 1993 4 868,50 С8 (тип В)
12 18 квартал Жилые дома дер. с брусчатыми стенами (2 эт.) 1958 13 344,60 С 6,5 (тип В)
КПД с. 1 -464с (4 эт.) 1967-1970 33 399,00 С7,5 (тип В)
КПД с.1-335У(5 эт.) 1993 3 686,30 С 7,5 (тип В)
13 20 квартал Жилые дома каркасно-засыпной конструкции, с. К9 (2 эт.) 1957 3 956,40 С6 (тип Б)
Жилые дома деревянные с брусчатыми стенами (2 эт.) 1959-1960 8 007,20 С 6,5 (тип В)
КПД с. 1 -464с (4 эт.) 1968-1970 25 098,20 С7,5 (тип В)
КПД с. 1-464А-С (5 эт.) 1981 3 544,90 С8 (тип В)
Жилые дома кирпичные с.1-306с (4 эт.) 1969-1970 6 883,30 С7 (тип Б)
КПД с.135с (5-6 эт., 5 эт.) 1991-1992 10 223,80 С8 (тип В)
14 1 микрорайон КПД с. 1 -464с (4 эт.) 1971-1972 35 717,50 С7,5 (тип В)
КПД с. 1-464А-С (5 эт.) 1973-1991 82 695,30 С8 (тип В)
КПД с. 1 -335с (4 эт.) 1972 5 459,70 С6,5 (тип В)
КПД с. 1 -335Ас (5 эт.) 1972-1977 27 900,30 С8 (тип В)
Жилые дома кирпичные с.1-306с-58 (4 эт., 5 эт.) 1973-1976 26 071,70 С8 (тип Б)
КПД с.135с (9 эт.) 1989-2006 51 682,20 С8 (тип В)
КПД с.97с (5 эт.) 1995-1997 15 938,40 С8 (тип В)
Жилые дома кирпичные 2006 2 907,40 С8 (тип В)
15 4 микрорайон КПД с. 1-464А-С (5 эт.) 178 461,52 С8 (тип В)
Жилые дома кирпичные с.114с (5 эт.) 1983 10 046,70 С8 (тип Б)
КПД с. 1-335У (5 эт.) 1992-1994 12 211,50 С 7,5 (тип В)
КПД с.97с. (5 эт.) 1999 5 064,70 С8(тип В)
КПД с.135с (5 эт., 9 эт.) 1989-1996 54 794,20 С8 (тип В)
Жилые дома каркасные с панельным заполнением с.1.120с (5 эт., 6 эт.) 1978-1989 9 414,50 С8 (тип В)
16 Привокзальный микрорайон Жилые дома кирпичные с.114с (5 эт.) 1982,1994 10 626,20 С8 (тип Б)
КПД с. 1-464А-С (5 эт.) 1983-1988 45 842,40 С8 (тип В)
КПД с. 1-335У (5 эт.) 1989-1991 26 840,70 С 7,5 (тип В)
Жилые дома кирпичные 2003 2 644,70 С8 (тип В)
ностью этих грунтов в горизонтальном и вертикальном направлениях. Промышленные воды отмечаются на глубинах от 1,0 до 10,0 м. По химическому составу промышленные воды относятся к гидрокарбонатному кальциевому типу и не обладают агрессивностью по отношению к бетону.
Инженерно-геологическое районирование территории г. Шелехова выполнено для целей сейсмического микрорайонирования и отражено на карте инженерно-геологического районирования. Инженерногеологическое районирование выполнено по схеме: район, подрайон и участок. При этом районы, как наиболее крупные единицы районирования, объединены по степени пригодности территории для строительства в три группы: пригодные для строительства, ограниченно пригодные для строительства и непригодные для строительства.
Общее сейсмическое районирование
Комплект карт ОСР-97 позволяет оценивать степень сейсмической опасности на трех разных уровнях (А, В, С) в средних грунтовых условиях, характерных для соответствующих регионов. Для территории РФ этот комплект принят Госстроем России для использования в нормах и правилах СНиП 11-7-81* «Строительство в сейсмических районах». Согласно картам Общего сейсмического районирования (ОСР-97) сейсмическая опасность территории г. Шелехова оценивается в 8, 9, 10 баллов.
В рамках действующей в настоящее время Федеральной целевой программы «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Российской Федерации на 2009-2018 годы» проводятся работы по проекту новых карт Общего сейсмического районирования ОСР-2012 следующего поколения, в котором:
- расширен комплект карт, который дополнительно учитывает периоды повторяемости сейсмических воздействий 100 и 2500 лет, соответствующие новому Градостроительному кодексу;
- применены дифференцированные оценки сейсмической интенсивности, представленные расчетными значениями с шагом 0.5 балла для всех рассматриваемых периодов повторяемости сейсмических воздействий - 100, 500, 1000, 2500, 5000 и 10000 лет;
- обновлен перечень городов, расположенных в сейсмических районах, представленный с точностью до 0.5 балла.
В табл. 2 приведено сравнение расчетной сейсмичности территории г. Шелехова по действующим
картам Общего сейсмического районирования ОСР-97 и Актуализированному комплекту карт ОСР-2012.
Согласно картам ОСР-2012 сейсмичность территории г. Шелехова несколько понижена - 8; 8,5 и 9,5 баллов.
Сейсмическое микрорайонирование
Сейсмическое микрорайонирование территории г. Шелехова с выдачей карт СМР проводилось ОАО «ВСТИСИЗ» дважды - в 1974 и 1992 годах.
Согласно отчету по СМР г. Шелехова за 1974 г. участки с сейсмичностью 7 баллов занимали площадь
2.4 км2 , или 9,6% территории; площадь 8-балльных площадок составляла 19,2 км2, или 76,8% сейсмической территории; на 9-балльные участки приходилось
3.5 км2 , или 14% территории города.
Общая площадь исследованной сейсмически опасной территории в районе г. Шелехова составляла 25 км2. Причем согласно отчету расчетная сейсмичность имела подразделение:
- 7-балльная территория делилась на зоны У11а и У11б;
- 8-балльные участки подразделялись на зоны У111а и У111б;
- 9-балльная территория имела зону IX.
Зона У11а расположена в юго-восточной части Шелехова и занимает незначительную площадь, равную 0,5 км2 , или 2,0% исследованной территории. Глубина залегания уровня грунтовых вод более 15 м, кроме западной части, где она находится на глубине 6-10 м. Преобладающий период колебаний, обусловленный спектральной характеристикой грунтов этой зоны, составляет 0,1 -0,2 секунды. Сейсмическая интенсивность не превысит 7 баллов в случае заложения оснований фундаментов на элювиальные грунты на глубине 2-4 м.
Зона У11б занимает несколько большую территорию - 1,9 км2 , или 7,6% территории и примыкает непосредственно к зоне У11а. Грунтовые воды залегают на глубине более 10 м, кроме юго-восточной части, где глубина составляет 4-6 м. Преобладающий период колебаний, обусловленный грунтовыми условиями в пределах коренного склона, - 0,1-0,2 с, а в пределах террас составляет 0,2-0,4 с. Максимальная сейсмическая интенсивность не превысит 7 баллов в случае использования в этой зоне свай глубокого заложения на глубине 6-10 м с защемлением их в коренных юрских отложениях. При заложении ленточных фундаментов или висячих свай сейсмическая интенсивность составит 8 баллов.
Таблица 2
Сравнение расчетной сейсмичности территории г. Шелехова по картам ОСР-97 и ОСР-2012
Вероятность возможного превышения в течение 50 лет,% 34 10 5 2 1 0.5
Период повторяемости сейсмических воздействий, лет 100 500 1000 2500 5000 10 000
Карты ОСР-97 8 (карта А) 9 (карта В) В) 10 (карта С)
Карты ОСР-2012 6,5 8,0 8,5 9,0 9,5 9,5
Зона VIIIa занимает максимальную площадь среди всех рассматриваемых зон, около 17 км2 ,или 68% территории. Глубина залегания уровня грунтовых вод меняется от 0 до 7-8 м. В пределах такой большой зоны выделены участки с преобладающими периодами колебаний, обусловленные спектральными особенностями грунтовой толщи, равные 0,1-0,2 с, 0,15-
0,3 с, и 0,4-0,7 с. Сейсмическая интенсивность составит 8 баллов при использовании как ленточных фундаментов, так и висячих свай. Практически эта зона на большей территории отвечает условию «средних грунтов».
Зона VIII5 занимает площадь 2,2 км2 , или 8,8%, располагаясь в северной и юго-восточной частях исследованной территории. Зона расположена в пределах поймы рек Иркут и Олха. Глубина залегания уровня грунтовых вод составляет 0-2 м. Преобладающий период колебаний в пределах поймы р. Иркут 0,1-0,2 с, в пойме р. Олхи на восточном участке 0,2-0,4 с. Сейсмическая интенсивность не превысит 8 баллов при заложении фундаментов на галечниковые грунты на глубине 3-6 м. При заложении фундаментов на рыхлые песчано-глинистые отложения сейсмическая интенсивность составит 9 баллов из-за возникновения значительных остаточных деформаций этих грунтов в основании зданий во время наиболее сильного возможного землетрясения.
Зона IX расположена, в основном, в пределах 1-й и 3-й террас р. Иркута и занимает площадь 3,5 км2 , или 14% территории. Глубина залегания уровня грунтовых вод меняется от 1 до 4 м. В остальном инженерно-геологические условия такие же, как и в зоне VNta.
Сейсмическая интенсивность в пределах этой зоны повышена до 9 баллов за счет возможной деформации грунтов при сильном землетрясении.
В 1992 г. была произведена корректировка карты СМР (1974) в связи с неблагоприятным влиянием техногенных факторов, прежде всего, повышением уровня грунтовых вод, а также за счет изменения сейсмических параметров грунтов I-й категории в нормативных документах (СН 60-86 «Инженерные изыскания для строительства.
Сейсмическое микрорайонирование», Госстрой РСФСР), для которых скорости распространения продольных сейсмических волн были увеличены до 2 000 м/с, а поперечных до 1 000 м/с, в связи с чем уменьшились площади распространения грунтов I-й категории. Это в свою очередь вызвало изменение площади 8- и 9-балльных зон. Согласно карте СМР 1992 г. 8балльная зона на территории Шелехова занимает 4,0 2
км ; переходная зона, которая характеризуется сейсмичностью 8 баллов, но в случае подтопления переходит в 9-балльную зону, занимает площадь 0,9 км2; зона с сейсмической опасностью 9 баллов увеличилась до 5,1 км2.
Современной, официально утвержденной карты сейсмического микрорайонирования СМР территории г. Шелехова не существует. По данным 2000 г., площадь 9-балльной зоны в связи с массовым подтоплением грунтовыми водами составляет не менее двух третей городской территории (рис. 7).
Рис. 7. Карта сейсмического микрорайонирования территории г. Шелехова
Заключение
Градостроительная ситуация и проблемы сейсмобезопасности. Город расположен в сложных природно-климатических условиях: существуют природные опасности, неблагоприятно воздействующие на здания и сооружения, такие как землетрясения, наводнения. Инженерно-геологические и гидрологические условия территории г. Шелехова способствуют повышению уровня сейсмичности территории до 9 баллов. Значительная часть жилой застройки по разным причинам имеет фактическую сейсмостойкость ниже нормативных требований (табл. 3).
Суровые природно-климатические условия региона приводят к повышенному физическому износу зданий, в особенности наружных ограждающих конструкций. Нередки случаи изначально низкого качества строительства жилых домов, которое способно даже надежную конструктивную систему низвести до уровня сейсмоопасного сооружения. С введением в 2000 г. новых карт Общего сейсмического районирования ОСР-97 расчетная сейсмичность отдельных территорий повысилась, что автоматически привело к увеличению дефицита сейсмостойкости жилой застройки на один балл.
В наиболее неблагоприятном положении находится жилая застройка в кварталах 2, 5, 10, которые были построены до 1960 года. Эти кварталы расположены на территории с сейсмической интенсивностью 9 баллов. Класс жилых домов в указанных кварталах по шкале ГОСТ Р (тип MMSK-86) не превышает С6 (тип В). Кварталы в полном объеме требуют реконструкции, которая совершенно очевидно должна заключаться в полной перестройке, т.е. сносе ветхого жилья и строительстве нового. Настолько же уязвима застройка 60-х годов в кварталах 11, 18 и 20, которая
Таблица 3
Классы зданий и сейсмическая интенсивность территории в г. Шелехове______________
№ п.п. Адрес Сейсмическая интенсивность территории Классы зданий по шкале ГОСТ Р (тип по MMSK-86)
1. 1 квартал 8, 9 баллов С7,5(тип В), С8(тип В)
2. 2 квартал 9 баллов С6(тип Б)
3. 3 квартал 9 баллов С7,5(тип В)
4. 4 квартал 8, 9 баллов С8(тип Б), С8(тип В)
5. 5 квартал 9 баллов С6(тип Б)
6. 6 квартал 9 баллов С7(тип Б), С7,5(тип В)
7. 7 квартал 9 баллов С6(тип Б), С7(тип Б)
8. 8 квартал 9 баллов С7(тип Б)
9. 9 квартал 8 баллов С6(тип Б)
10. 10 квартал 8, 9 баллов С6(тип Б)
11. 11 квартал 8, 9 баллов С6(тип Б), С8(тип В)
12. 18 квартал 8, 9 баллов С6,5(тип В), С7,5(тип В)
13. 20 квартал 8, 9 баллов С6(тип Б), С6,5(тип В), С7(тип Б), С7,5(тип В), С8(тип В)
14. 1 микрорайон 8, 8(9), 9 баллов С6,5(тип В), С7,5(тип В), С8(тип Б), С8(тип В)
15. 4 микрорайон 8, 8(9), 9 баллов С7,5(тип В), С8(тип Б), С8(тип В)
16. Привокзальный микрорайон 8, 8(9), 9 баллов С7,5(тип В), С8(тип Б), С8(тип В)
ние, доходившее до ужаса. Люди не могли держаться на ногах. Многие из жителей выбежали из домов, и некоторые из них не возвращались по двое-трое суток». То есть жители могут покидать свои жилища во время сильного сейсмического события и некоторые из них могут не вернуться в жилище продолжительное время, охваченные страхом, даже в тех случаях, когда здание не имеет повреждений или имеет незначительные повреждения. Такая реакция особенно опасна в зимний период при низких температурах, поскольку может привести к переохлаждениям и обморожениям. Близость промышленных предприятий может усугубить последствия землетрясения в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с повреждениями производственных мощностей.
Существующие градостроительные тенденции. Градостроительная концепция развития жилой застройки города Шелехова формируется по основным принципам строительства промышленных городов России, как в целом, так и в контексте современных тенденций сейсмостойкого строительства.
1. Градостроительная деятельность обусловлена благоприятными социально-экономическими условиями и реализуется с учетом следующих факторов:
- Строительство ведется на освоенных территориях в сложившихся границах города; территориальное расширение города в значительной мере ограничено болотами и заболоченными урочищами. Мероприятия по водопонижению в настоящее время недоступны, так как потребовали бы непосильных затрат для города.
- Строительство ведется с учетом сформировавшегося зонирования города.
- Строительство ведется с учетом общего сейсмического районирования и микрорайонирования.
2. Современные направления развития жилищного строительства:
- Нормативная база проектирования построена,
представлена жилыми домами каркасно-засыпной конструкции и деревянными жилыми домами с брусчатыми стенами. Эта застройка также требует радикальных мероприятий. Крупнопанельные жилые дома, строительство которых осуществлялось до середины 80-х годов, имеют класс по шкале ГОСТ Р (тип MMSK-86) не выше С7,5 (тип В), который не соответствует современным нормативным требованиям. В целом, жилая застройка города имеет высокий процент жилых домов с классом сейсмостойкости С8. Существующие жилые здания имеют фактическую сейсмостойкость преимущественно ниже нормативных требований (рис. 8).
600л
0 500
П 400
с *
с о 300
1 ь 200 83,3
8 ■£ о ъ &>
С6 С6,5 С7 С7,5 С8
Рис. 8. Распределение общей площади жилищного фонда г. Шелехова по классам сейсмостойкости (по данным обследования лаборатории сейсмостойкого строительства ИЗК СО РАН, 2011-2012 гг.)
Землетрясения потенциально могут вызвать и вторичные неблагоприятные воздействия. Землетрясения являются одномоментными явлениями, повторяющимися со значительными перерывами. Сценарии развития сильных землетрясений, произошедших в Прибайкалье и описанных С.И. Голенецким [2], свидетельствуют не только о разрушительных воздействиях, но и о реакции людей. В частности, в описании событий в Иркутске во время Цаганского землетрясения 12 января 1862 года С.И.Голенецкий отмечал: «Горожан во время землетрясения охватило смяте-
прежде всего, по принципу обеспечения безопасности.
- Проектирование ориентировано на существующий социально-экономический заказ.
- Используется существующая база строительной индустрии и принцип минимализации экономических затрат на развитие базы строительной индустрии.
- Актуален принцип минимализации затрат на строительство и получение максимального экономи-
ческого эффекта у инвесторов.
В сложившихся социально-экономических условиях необходимо обеспечить особое внимание к предъявлению повышенных требований к контролю качества проектных и строительно-монтажных работ, а также контролю качества строительных материалов, особенно тех, которые влияют на несущую способность зданий.
Библиографический список
1. Актуализированная редакция СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических районах. Свод правил. СП 14.13330.2011. М.: Минрегион России, 2011. 91 с.
2. Голенецкий С.И. Землетрясения в Иркутске. Иркутск: Имя, 1997.
3. Комплект карт сейсмического районирования территории Российской Федерации ОРС-97 / Гл. ред. В.Н. Страхов, В.И. Уломов. М.: Изд-во ОИФЗ, 1999. 57 с.
4. Отчет по сейсмическому микрорайонированию территории г. Шелехова. Иркутск. вСтИСИЗ, 1974. 290 с.
5. Оценка и управление природными рисками. Тематический том / под ред. А.Л. Рогозина. М.: Издательская фирма «КРУК», 2003. 320 с.
6. Оценка современных факторов развития городов и урбанизированных изменений в Сибири / Л.А. Безруков [и др.]; отв. ред. Л.М. Корытный, Н.В. Воробьёв; Рос. акад. наук, Сиб. отделение, Ин-т географии им. В.Б. Сочавы. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2011. 213 с.
7. СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических районах. Строительные нормы и правила. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000. 45 с.
8. Уломов В.И. К вопросу о дифференцированной оценке сейсмической опасности на территории Российской Федерации // Научно-технический журнал ВНИИНТПИ Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2012. №4. С. 41-49.
УДК 628.337
ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ВЫБОРУ АКТИВНОЙ ЗАГРУЗКИ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННОГО МОДУЛЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ Cu2+ ,Zn2+ ,Ni2+ © Т.И. Халтурина1, Д.Ф. Хакимов2, О.В. Чурбакова3
Сибирский федеральный университет,
660041, Россия, г. Красноярск, пр. Свободный, 79.
Приведены данные эксперимента по определению рационального состава активной загрузки для гальванокоагу-ляционной очистки сточных вод, содержащих Cu2+ ,Zn2+ ,Ni2+ , и изучению свойств и состава осадка.
Ил. 8. Табл. 7. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: гальванокоагуляция; активная загрузка; гальванопара; кокс; вермикулит; активированный уголь; углеродминеральный сорбент; алюминиевая и железная стружка; термограмма; термогравиметрический анализ; дифрактограмма; рентгено-фазовый анализ.
STUDY ON SELECTING ACTIVE CHARGING OF GALVANOCOAGULATION MODULE FOR TREATMENT OF CU2 +,
ZN2 +, NI2 + CONTAINING WASTEWATER
T.I. Khalturina, D.F. Khakimov, O.V. Churbakova
Siberian Federal University,
79 Svobodny Ave., Krasnoyarsk, 660041, Russia.
The article presents the data of an experiment on determining rational composition of active charging for the treatment of wastewaters containing Cu2+, Zn2+, Ni + by galvanocoagulation and studies of sediment properties and composition.
8 figures. 7 tables. 4 sources.
Key words: galvanocoagulation; active charging; galvanic couple; coke; vermiculite; activated charcoal; carbon mineral sorbent; aluminum and iron chips; thermogram; thermogravimetric analysis; diffraction pattern; X-ray phase analysis.
1Халтурина Тамара Ивановна, кандидат химических наук, профессор кафедры инженерных систем зданий и сооружений, тел.: 89029615551, e-mail: [email protected]
Khalturina Tamara, Candidate of Chemistry, Professor of the Department of Engineering Systems of Buildings and Structures, tel.: 89029615551, e-mail: [email protected]
2Хакимов Дамир Фаильевич, аспирант кафедры инженерных систем зданий и сооружений, тел.: 89509971196, e-mail: [email protected]
Khakimov Damir, Postgraduate of the Department of Engineering Systems of Buildings and Structures, tel.: 89509971196, e-mail: [email protected]
3Чурбакова Ольга Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: 89029230157, e-mail: [email protected]
Churbakova Olga, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Engineering Ecology and Life Safety, tel.: 89029230157, e-mail: [email protected]
