Инженерно-гидрометеорологические изыскания и гидрологические расчеты
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Инженерная геология
Издательство:
Томский политехнический университет
Составитель:
Савичев Олег Геннадьевич
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 239
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-4387-0797-4
Артикул: 719361.01.99
В пособии рассмотрены цели и задачи инженерно-гидрометеорологических изысканий и гидрологических расчётов, приведена информация об их месте в обеспечении жизненного цикла объектов капитального строительства. Изложены основные термины и определения, требования к составу полевых и камеральных работ, сведения о методах гидрологических расчётов, структуре и содержании отчётной документации. Предназначено для студентов университетов, обучающихся по направлениям 20.04.02 «Природообустройство и водопользование» (магистры). 05.04.04 «Гидрометеорология» (магистры). 05.03.04 «Гидрометеорология» (бакалавры), и специалистов в области природообустройства. водного хозяйства, гидрологии, гидрогеологии, гидрохимии, геоэкологии.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 556: Гидросфера. Вода в целом. Общая гидрология. Водное хозяйство в целом
- 624: Строительство инженерных сооружений
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.04: Гидрометеорология
- ВО - Магистратура
- 05.04.04: Гидрометеорология
- 20.04.02: Природообустройство и водопользование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета Составитель О.Г. Савичев Издательство Томского политехнического университета 2018
УДК 624.131.6+556(075.8) ББК 26.22я73 И62 Инженерно-гидрометеорологические изыскания и гидрологические расчеты : учебное пособие / сост. О.Г. Савичев ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 239 с. ISBN 978-5-4387-0797-4 В пособии рассмотрены цели и задачи инженерно-гидрометеорологических изысканий и гидрологических расчётов, приведена информация об их месте в обеспечении жизненного цикла объектов капитального строительства. Изложены основные термины и определения, требования к составу полевых и камеральных работ, сведения о методах гидрологических расчётов, структуре и содержании отчётной документации. Предназначено для студентов университетов, обучающихся по направлениям 20.04.02 «Природообустройство и водопользование» (магистры), 05.04.04 «Гидрометеорология» (магистры), 05.03.04 «Гидрометеорология» (бакалавры), и специалистов в области природообустройства, водного хозяйства, гидрологии, гидрогеологии, гидрохимии, геоэкологии. УДК 624.131.6+556(075.8) ББК 26.22я73 Рецензенты Кандидат геолого-минералогических наук генеральный директор АО «Томскгеомониторинг» В.А. Льготин Кандидат биологических наук генеральный директор ООО «ИНГЕОТЕХ» В.А. Базанов ISBN 978-5-4387-0797-4 © Составление. ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 2018 © Савичев О.Г., составление, 2018 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2018 И62
ВВЕДЕНИЕ Согласно [30], гидрология – это наука, изучающая гидросферу, ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой и биосферой. В составе гидрологии выделяется гидрология суши – раздел науки, рассматривающий поверхностные воды, под которыми понимаются те, что находятся на поверхности суши в виде различных водных объектов. В свою очередь, в составе гидрологии суши рассматриваются: 1) гидрография суши, изучающая закономерности географического распространения поверхностных вод, описывающая конкретные водные объекты и устанавливающая их взаимосвязь с географическими условиями территории, а также их режим и хозяйственное значение [30]; 2) гидрометрия, изучающая методы наблюдений за режимом водных объектов, применяемые при этом устройства и приборы, а также способы обработки результатов наблюдений [30]; 3) гидрологические прогнозы – научно обоснованное предсказание ожидаемого гидрологического режима [30]; 4) гидрологические расчеты – раздел гидрологии, в задачи которого, согласно [152], входит разработка методов, позволяющих рассчитывать значения различных характеристик гидрологического режима. Однако фактически гидрологические расчеты и инженерно-гидрологические изыскания (один из основных видов инженерных изысканий для строительства, предназначенный для комплексного изучения гидрометеорологических условий территории намечаемого строительства [152]) представляют собой две основные части инженерной гидрологии – раздела гидрологии, нацеленного на решение инженерных задач. Главной целью данного учебного пособия является изложение основных требований и подходов к проведению инженерногидрометеорологических изысканий, а также методов гидрологических расчетов. Характеристика последних дана в соответствии с задачами инженерно-гидрометеорологических изысканий и не ограничивается только оценкой характеристик водного режима. Работа с учебным пособием предполагает предварительное изучение основ гидравлики, общей гидрологии, гидрогеоэкологии, гидрологических прогнозов и моделирования [2, 6, 8, 9, 10, 15, 21, 43, 46, 58, 59, 64, 67, 71, 73, 85, 92, 174, 179, 182]. Вопросы для контроля усвоения материала сформулированы с учетом требований к сотрудникам проектно-изыскательских организаций и экспертам в области инженерных изысканий [96, 97, 132–145]. 3
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИИ 1.1. Общие сведения о градостроительной деятельности и архитектурно-строительном проектировании Согласно [42], деятельность по развитию территорий называется градостроительной деятельностью и осуществляется в виде: 1) территориального планирования (планирования развития территорий); 2) градостроительного зонирования (выделения зон с установленными видами разрешенного использования земельных участков (регламентами)); 3) планировки территории; 4) архитектурно-строительного проектирования; 5) строительства (создании зданий, строений, сооружений); 6) реконструкции объектов капитального строительства (изменении их параметров, установленных в проектной документации; в случае линейных объектов – линий электропередачи, линий связи, трубопроводов, автомобильных дорог, железнодорожных линий и других подобных сооружений – изменении параметров без изменения класса, категории или показателей функционирования); 7) капитального ремонта (замены или восстановления элементов объекта без изменения ключевых параметров; в случае линейных объектов – изменении параметров, которое не влечет за собой изменение класса, категории или показателей функционирования и при котором не требуется изменение границ полос отвода или охранных зон); 8) эксплуатации зданий и сооружений (обеспечения их функционирования в соответствии с назначением). Одним из ключевых видов градостроительной деятельности является архитектурно-строительное проектирование, которое осуществляется путем подготовки проектной документации, содержащей материалы в текстовой и графической формах и определяющей архитектурные, функционально-технологические, конструктивные и инженернотехнические решения для обеспечения строительства, реконструкции объектов капитального строительства (зданий, строений, сооружений, строительство которых не завершено), капитального ремонта [42]. Иными словами, архитектурно-строительное проектирование заключается в создании модели объекта капитального строительства, оформленной разработчиком в виде проектной документации. Согласно [31], проектная продукция представляет собой различные виды документации (проектной, рабочей, отчетной по инженерным изысканиям и другой), предназначенной для организации, обеспечения и осуществления строительства с учетом соблюдения установленных 4
требований. При этом: 1) проектная документация – это «совокупность текстовых и графических документов, определяющих архитектурные, функционально-технологические, конструктивные и инженернотехнические и иные решения проектируемого здания, состав которых необходим для оценки соответствия принятых решений заданию на проектирование требованиям технических регламентов и документов в области стандартизации и достаточен для разработки рабочей документации для строительства»; 2) рабочая документация – это «совокупность текстовых и графических документов, обеспечивающих реализацию принятых в утвержденной проектной документации технических решений объекта капитального строительства, необходимых для производства строительных и монтажных работ, обеспечения строительства оборудованием, изделиями и материалами и/или изготовления строительных изделий» [31, п. 3.1.5, 3.1.6]. Текстовая часть проектной продукции обычно содержит сведения об объекте капитального строительства, принятых технических и иных решениях, пояснениях и обоснованиях, ссылки на использованные документы, а графическая – технические решения, выполненные в виде чертежей, схем, планов, графиков [97]. 1.2. Состав и примерное содержание проектной документации В соответствии с [98] структура и содержание проектной (и иной) документации зависит от вида объектов капитального строительства: 1) производственного назначения – производственных зданий, строений, сооружений за исключением линейных объектов; 2) линейных – трубопроводов, автомобильных и железных дорог, линий электропередачи и подобных объектов; 3) непроизводственного назначения – зданий, строений, сооружений жилищного фонда, социально-культурного и коммунально-бытового назначения и других объектов непроизводственного назначения. Кроме того, при проектировании необходимо учитывать, относится ли объект строительства к особо опасным, технически сложным и уникальным. При этом к особо опасным и технически сложным объектам относятся: 1) объекты использования атомной энергии (в том числе ядерные установки, пункты хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ, пункты хранения радиоактивных отходов); 2) гидротехнические сооружения первого и второго классов, устанавливаемые в соответствии с законодательством о безопасности гидротехнических сооружений; 3) сооружения связи, являющиеся особо опасными, технически сложными в соответствии с законодательством Российской Федерации (РФ) в области связи; 4) линии электропередачи и иные объекты электросетевого хозяйства напряжением 330 КВ и бо 5
лее; 5) объекты космической инфраструктуры; 6) объекты авиационной инфраструктуры; 7) объекты инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования; 8) метрополитены; 9) морские порты, за исключением объектов инфраструктуры морского порта, предназначенных для стоянок и обслуживания маломерных, спортивных парусных и прогулочных судов; 10) тепловые электростанции мощностью 150 МВт и выше; 11) подвесные канатные дороги; 12) опасные производственные объекты, подлежащие регистрации в государственном реестре в соответствии с законодательством РФ о промышленной безопасности опасных производственных объектов: 12.1) опасные производственные объекты I и II классов опасности, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества; 12.2) опасные производственные объекты, на которых получаются, транспортируются, используются расплавы черных и цветных металлов, сплавы на основе этих расплавов с применением оборудования, рассчитанного на максимальное количество расплава 500 кг и более; 12.3) опасные производственные объекты, на которых ведутся горные работы (за исключением добычи общераспространенных полезных ископаемых и разработки россыпных месторождений полезных ископаемых, осуществляемых открытым способом без применения взрывных работ), работы по обогащению полезных ископаемых. К уникальным объектам относятся объекты капитального строительства (за исключением указанных выше), в проектной документации которых предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик: 1) высота более чем 100 м; 2) пролеты более чем 100 м; 3) наличие консоли более чем 20 метров; 4) заглубление подземной части ниже планировочной отметки земли более чем на 15 метров [42]. Состав и содержание разделов проектной документации определяется требованиями [42, 98]. Обычно проектная документация на строительство объектов производственного и непроизводственного назначения содержит разделы: 1) пояснительная записка; 2) схема планировочной организации земельного участка; 3) архитектурные решения; 4) конструктивные и объемно-планировочные решения; 5) сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений, в том числе подразделы: 5.1) система электроснабжения; 5.2) система водоснабжения; 5.3) система водоотведения; 5.4) отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети; 5.5) сети связи; 5.6) система газоснабжения; 5.7) технологические решения; 6) проект организации строительства; 7) проект организации работ по сносу или демонтажу объектов капитального строительства; 6
8) перечень мероприятий по охране окружающей среды; 9) мероприятия по обеспечению пожарной безопасности; 10) мероприятия по обеспечению доступа инвалидов; 11) смета на строительство объектов капитального строительства; 12) иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами [98]. Раздел «1. Пояснительная записка» проектной документации на строительство объектов производственного и непроизводственного назначения, как правило, содержит: 1.1) текстовую часть: 1.1.1) реквизиты документов, на основании которых принято решение о разработке проектной документации; 1.1.2) исходные данные и условия для подготовки проектной документации на объект капитального строительства, включая копии соответствующих документов; 1.1.3) сведения о функциональном назначении объекта капитального строительства, состав и характеристику производства, номенклатуру выпускаемой продукции, работ, услуг; 1.1.4) сведения о потребности объекта капитального строительства в топливе, газе, воде и электрической энергии; 1.1.5) данные о проектной мощности объекта капитального строительства; 1.1.6) сведения о сырьевой базе, потребности производства в воде, топливно-энергетических ресурсах; 1.1.7) сведения о комплексном использовании сырья, вторичных энергоресурсов, отходов производства; 1.1.8) сведения о земельных участках, изымаемых во временное и постоянное пользование, обоснование размеров изымаемого земельного участка; 1.1.9) сведения о категории земель, на которых будет располагаться объект капитального строительства; 1.1.10) информация о возмещения убытков правообладателям земельных участков; 1.1.11) сведения об использованных в проекте изобретениях, результатах проведенных патентных исследований; 1.1.12) техникоэкономические показатели проектируемых объектов капитального строительства; 1.1.13) сведения о наличии разработанных и согласованных специальных технических условий; 1.1.14) данные о проектной мощности объекта капитального строительства, значимости объекта капитального строительства для поселений, сведения о численности работников и их профессионально-квалификационном составе, числе рабочих мест и другие данные; 1.1.15) сведения о компьютерных программах, которые использовались при выполнении расчетов конструктивных элементов зданий, строений и сооружений; 1.1.16) обоснование возможности осуществления строительства объекта капитального строительства по этапам строительства с выделением этих этапов; 1.1.17) сведения о предполагаемых затратах, связанных со сносом зданий и сооружений, переселением людей, переносом сетей инженерно-технического обеспечения; 1.1.18) заверение проектной организации о соответствии проектных решений действующему законодательству и техническим условиям [98]. 7
Раздел «2. Схема планировочной организации земельного участка» обычно содержит: 2.1) в текстовой части: 2.1.1) характеристику земельного участка для размещения объекта капитального строительства; 2.1.2) обоснование границ санитарно-защитных зон объектов капитального строительства (в пределах границ земельного участка); 2.1.3) обоснование планировочной организации земельного участка; 2.1.4) технико-экономические показатели земельного участка для размещения объекта капитального строительства; 2.1.5) обоснование решений по инженерной подготовке территории; 2.1.6) описание организации рельефа вертикальной планировкой; 2.1.7) описание решений по благоустройству территории; 2.1.8) зонирование территории земельного участка, обоснование функционального назначения и принципиальной схемы размещения зон, обоснование размещения зданий и сооружений; 2.1.9) обоснование схем транспортных коммуникаций, обеспечивающих внешние и внутренние грузоперевозки или подъезд к объекту капитального строительства; 2.2) в графической части: 2.2.1) схему планировочной организации земельного участка с отображением мест размещения существующих и проектируемых объектов капитального строительства, границ зон действия публичных сервитутов, подлежащих сносу зданий и сооружений; решений по планировке, благоустройству, озеленению и освещению территории, этапов строительства, схемы движения транспортных средств на строительной площадке; 2.2.2) план земляных масс; 2.2.3) сводный план сетей инженерно-технического обеспечения; 2.2.4) ситуационный план размещения объекта капитального строительства в границах земельного участка с указанием границ населенных пунктов, границ зон с особыми условиями их использования, границ территорий, подверженных риску возникновения чрезвычайных ситуаций, проектируемых транспортных и инженерных коммуникаций с обозначением мест их присоединения к существующим транспортным и инженерным коммуникациям [98]. Раздел «3. Архитектурные решения» обычно содержит: 3.1) в текстовой части: 3.1.1) описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства, его пространственной, планировочной и функциональной организации; 3.1.2) обоснование принятых объемно-пространственных и архитектурно-художественных решений; 3.1.3) описание и обоснование использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров; 3.1.4) описание решений по отделке помещений основного, вспомогательного, обслуживающего и технического назначения; 3.1.5) описание архитектурных решений, обеспечивающих естественное освещение помещений с постоянным пребыванием людей; 3.1.6) описание архитектурно-строительных 8
мероприятий, обеспечивающих защиту помещений от шума, вибрации и другого воздействия; 3.1.7) описание решений по светоограждению объекта, обеспечивающих безопасность полета воздушных судов; 3.1.8) описание решений по декоративно-художественной и цветовой отделке интерьеров; 3.2) в графической части: 3.2.1) отображение фасадов; 3.2.2) цветовое решение фасадов; 3.2.3) поэтажные планы зданий и сооружений с приведением экспликации помещений; 3.2.4) иные графические и экспозиционные материалы [98]. Содержание раздела «4. Конструктивные и объемно-планировочные решения» включает: 4.1) в текстовой части: 4.1.1) сведения о топографических, инженерно-геологических, гидрогеологических, метеорологических и климатических условиях земельного участка, предоставленного для размещения объекта капитального строительства; 4.1.2) сведения об особых природных климатических условиях территории; 4.1.3) сведения о прочностных и деформационных характеристиках грунта в основании объекта капитального строительства; 4.1.4) уровень грунтовых вод, их химический состав, агрессивность грунтовых вод и грунта по отношению к материалам, используемым при строительстве подземной части объекта капитального строительства; 4.1.5) описание и обоснование конструктивных решений зданий и сооружений, включая их пространственные схемы, принятые при выполнении расчетов строительных конструкций; 4.1.6) описание и обоснование технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устойчивость, пространственную неизменяемость зданий и сооружений объекта капитального строительства в процессе изготовления, перевозки, строительства и эксплуатации объекта капитального строительства; 4.1.7) описание конструктивных и технических решений подземной части объекта капитального строительства; 4.1.8) описание и обоснование принятых объемно-планировочных решений зданий и сооружений объекта капитального строительства; 4.1.9) обоснование номенклатуры, компоновки и площадей основных производственных, экспериментальных, сборочных, ремонтных и иных цехов, лабораторий, складских и административно-бытовых помещений, иных помещений вспомогательного и обслуживающего назначения; 4.1.10) обоснование проектных решений и мероприятий, обеспечивающих соблюдение требуемых теплозащитных характеристик ограждающих конструкций, снижение шума и вибраций, гидроизоляцию и пароизоляцию помещений, снижение загазованности, удаление избытков тепла, соблюдение безопасного уровня электромагнитных и иных излучений, соблюдение санитарно-гигиенических условий, пожарную безопасность; 4.1.11) характеристику и обоснование конструкций полов, кровли, подвесных потолков, перегородок, а также 9
отделки помещений; 4.1.12) перечень мероприятий по защите строительных конструкций и фундаментов от разрушения; 4.1.13) описание инженерных решений и сооружений, обеспечивающих защиту территории, отдельных зданий и сооружений объекта капитального строительства, а также персонала (жителей) от опасных природных и техногенных процессов; 4.2) в графической части: 4.2.1) поэтажные планы зданий и сооружений с указанием размеров и экспликации помещений; 4.2.2) чертежи характерных разрезов зданий и сооружений с изображением несущих и ограждающих конструкций, указанием относительных высотных отметок уровней конструкций, полов, низа балок, ферм, покрытий с описанием конструкций кровель и других элементов конструкций; 4.2.3) чертежи фрагментов планов и разрезов, требующих детального изображения; 4.2.4) схемы каркасов и узлов строительных конструкций; 4.2.5) планы перекрытий, покрытий, кровли; 4.2.6) схемы расположения ограждающих конструкций и перегородок; 4.2.7) план и сечения фундаментов [98]. Раздел «5. Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений", как правило, включает ряд подразделов: 5.1) «система электроснабжения»; 5.2) «система водоснабжения»; 5.3) «система водоотведения»; 5.4) «отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети; 5.5) «сети связи»; 5.6) «система газоснабжения»; 5.7) «технологические решения». Ниже приведено примерное содержание только подразделов «система водоснабжения», «система водоотведения» и «технологические решения», непосредственно связанных с гидрологическими изысканиями и расчетами [98]. Подраздел «5.2. Система водоснабжения» раздела 5 в целом содержит: 5.2.1) в текстовой части: 5.2.1.1) сведения о существующих и проектируемых источниках водоснабжения; 5.2.1.2) сведения о существующих и проектируемых зонах охраны источников питьевого водоснабжения, водоохранных зонах; 5.2.1.3) описание и характеристику системы водоснабжения и ее параметров; 5.2.1.4) сведения о расчетном расходе воды на хозяйственно-питьевые нужды, в том числе на автоматическое пожаротушение и техническое водоснабжение, включая оборотное; 5.2.1.5) сведения о расчетном расходе воды на производственные нужды; 5.2.1.6) сведения о фактическом и требуемом напоре в сети водоснабжения, проектных решениях и инженерном оборудовании, обеспечивающих создание требуемого напора воды; 5.2.1.7) сведения о материалах труб систем водоснабжения и мерах по их защите от агрессивного воздействия грунтов и грунтовых вод; 5.2.1.8) сведения о качестве 10