Возведение зданий и сооружений на техногенно-загрязненных территориях

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Возведение зданий и сооружений на техногенно-загрязненных территориях.

     1.1 Технологии  замены загрязненного грунта.

     1.2 Технологии  очистки и санации загрязненного  грунта.

     1.3 Технологии консервации загрязненного  грунта.

     1.4 Технологии предохранения территорий  от загрязнения при создании  полигонов для захоронения отходов.

     1.5 Технологии рекультивации территорий.

2. Мероприятия  по охране труда.

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы, в связи с развитием рыночных экономических механизмов, основанных на новых подходах к определению стоимости строительства, включая оценку стоимости земельных участков, резко возрос интерес к освоению техногенно-загрязненных территорий. Как правило, такие территории уже обладают сложившейся инфраструктурой, что является неоспоримым преимуществом.

Строительство на техногенно-загрязненных грунтах является одним из видов природоохранного строительства, так как в процессе освоения загрязненных территорий одновременно решается много вопросов, связанных с повышением уровня экологической безопасности, защиты окружающей среды.

Основными причинами  техногенного загрязнения территорий и грунтовой среды являются:

• образование  санкционированных и несанкционированных свалок бытовых отходов;

• устройство отвалов  отходов энергетической, металлургической, горно-перерабатывающей, химической отраслей промышленности;

• сброс загрязненных стоков и неконтролируемые утечки в  результате производственной деятельности предприятий в крупных промышленных зонах;

• различного рода техногенные аварии и катастрофы. Результатом такого рода загрязнений  является повышенное содержание в грунте тяжелых металлов, нефтехимических  соединений, радиоактивных веществ. В практике строительства используют такое понятие, как «техногенный грунт», когда грунтовая среда насыщена или полностью состоит из различного рода отходов, в том числе органического происхождения, мусора, крупных включений негрунтового характера.

При выборе той  или иной технологии строительства зданий и сооружений на техногенно-загрязненных территориях и грунтах необходимо обращать внимание на следующие факторы:

1. Глубину залегания  зараженных грунтов и уровень  грунтовых вод. При определенных условиях, при выборе определенной технологии возникают трудности не только финансовые, но и технические. Например, выемка загрязненного грунта может быть практически невозможна;

2. Состав свалочных  грунтов. Грунт, залегающий на  загрязненных территориях, как правило, неоднороден (крупные включения, шлаки, строительный мусор) и обладает различной несущей способностью;

3.   Степень  опасности техногенно-загрязненных  грунтов. Наряду с тяжелыми  металлами и нелетучими веществами  в грунте распространены легкие  летучие вещества, которые представляют при строительстве потенциальную опасность, так как могут заражать воздушную среду;

4.   Необходимость  и возможность защиты грунтового  основания от фильтрата, снятие гидравлического давления грунтовых вод и защита их от загрязнения;

5.   Функциональное назначение здания или сооружения, которое предполагается построить на техногенно-загрязненной территории.

 

 

 

 

 Технологии замены загрязненного грунта

В случае если принято  решение о вывозе загрязненного  грунта с площадки, его разработку, погрузку в транспортные средства и транспортировку к месту отвала ведут с использованием технологий переработки грунта с соблюдением мер предохранения рабочих, занятых на этих работах.

Большое значение здесь имеет также правильная организация работ, чтобы не загрязнять прилегающие участки земли и транспортные магистрали при разработке грунта и его транспортировке. Для этого на строительной площадке формируют так называемые «чистые» и «грязные» зоны (рис.1).

 

Рис .1. Схема замены грунта по захваткам:

1 —  «чистая» зона; 2 — зона замены грунта; 3 — «грязная» зона; 4 — завоз чистого грунта; 5 — вывоз загрязненного грунта

 

Особую сложность  представляет проведение такого рода работ на территории, занятой постройками, расположенными в промышленной зоне, или жилыми домами. В этом случае загрязненный грунт снимают слоями с учетом требования обеспечения устойчивости здания, так как происходит обнажение подземной части и ослабление фундамента, который в течение длительного времени взаимодействовал с грунтом.

Комплекс работ включает в себя следующие процессы:

• разработку загрязненного  грунта на глубину загрязнения или  до отметки подошвы фундаментов;

• погрузку грунта в транспортные средства и вывоз  его на место захоронения или  последующей переработки и очистки;

• очистку конструкций подземной части здания от загрязненного грунта и устройство нового изоляционного покрытия фундамента и конструкций подземной части;

• устройство защитного  покрытия, включающего в себя укладку  геосинтетического материала на вскрытую поверхность грунта, отсыпку слоя свежего грунта толщиной 35...40 см и его уплотнение грунтоуплотняющими машинами и оборудованием;

• устройство дренажной  системы с укладкой дренажных  труб и отсыпкой слоя дренирующих  материалов толщиной 20...25 см;

• отсыпку свежего грунта до проектной отметки, включая устройство верхнего культурного слоя толщиной 25...30 см для последующей посадки растений (рис.2).

 

Рис. 2. Разрез загрязненного грунтового массива на территории с существующими зданиями:

1 —  культурный слой грунта; 2 — свежеуложенный грунт; 3—дренажный слой; 4 — слой уплотненного грунта; 5 — геосинтетический материал; 6 — природный грунт

 

 

 

 

 

 

 

Технологии очистки и санации загрязненного грунта

Замена загрязненного  грунта — сложный технологический  процесс, который не всегда может быть осуществлен в силу экономических, технических и экологических ограничений. Кроме того, с позиций охраны окружающей среды, проблема не получает комплексного решения, так как загрязненный грунт перевозят на другое место, и его захоронение также связано с необходимостью выполнения определенного объема строительных и природоохранных мероприятий.

Строительство на загрязненной территории без замены грунта можно вести с применением  технологий очистки и санации загрязненного грунта. Они основаны на реализации следующих методов:

• вентиляция загрязненных массивов грунта и удаление летучих веществ с помощью устройства вакуумных скважин, в том числе с очисткой загрязненных грунтовых вод;

• нейтрализация  токсичных веществ, содержащихся в  грунтовом массиве, с помощью химически активных веществ;

• вентиляция отвалов  загрязненного грунта с использованием микроорганизмов.

В результате производственной деятельности часто происходит загрязнение территории из-за неконтролируемого просачивания в грунтовый массив хлорсодержащих углеводородов, содержащихся в различного рода чистящих, обезжиривающих, растворяющих средствах. Хлорсодержащие углеводороды имеют низкую точку кипения и легко улетучиваются. Это свойство может быть использовано при санации загрязненной территории.

Для этого на загрязненном участке в массиве  грунта бурят скважины с установкой обсадных труб, имеющих по всей длине отверстия для вывода газообразных фракций. Затем очищаемый участок покрывают полиэтиленовой пленкой, края которой закрепляют в грунте. Оголовки скважин с помощью гибких трубок соединяют с насосной станцией, которая обеспечивает откачку газа от скважин, расположенных на санируемом участке. При действии насоса в грунте под пленкой создается избыточное давление, хлорсодержащий углеводород переходит в газообразное состояние и устремляется из скважины к угольному фильтру, где происходит очистка газа и его выброс в атмосферу.

Имеющийся практический опыт применения данного метода показывает, что продолжительность очистки грунтового массива объемом 1500 м3 от хлорсодержащих углеводородов составляет 3,5...4 месяца.

Если загрязненный массив грунта находится в зоне грунтовых вод, то следует осуществлять также очистку грунтовой воды от хлорсодержащих углеводородов. В этом случае на санируемом участке устраивают водозаборные скважины, которые с помощью труб соединяют с установкой колонного типа для очистки загрязненной воды. В установке вода подвергается двухстадийной вентиляции, в результате чего происходит удаление хлорсодержащих углеводородов. Очищенная вода вновь подается в грунтовый массив. Практический опыт показывает, что степень очистки грунтовой воды достигает 99%, производительность одной очистной установки составляет 40 м3/ч.

В промышленных зонах, особенно при наличии производств, где имеется газовое хозяйство, возможно загрязнение грунта токсичными цианидами, представляющими собой легкорастворимые и легко высвобождающиеся вещества, которые загрязняют не только грунт, но и отравляют окружающую воздушную   среду,   что   особенно   недопустимо   при   разработке грунта на строительной площадке, расположенной вблизи жилого массива.

Существует  технология, которая позволяет с  помощью химически активных средств связать содержащиеся в грунте цианиды и превратить их на длительный срок в нерастворимые и нетоксичные соединения. Обработанный грунт может быть использован на строительной площадке или вывезен в другое место складирования и использования. При этом обработанный таким образом грунт не наносит ущерба грунтовым водам.

Рассмотрим  технологическую схему производства работ с применением такой  технологии. Грунт разрабатывают  экскаватором и загружают в грунтосмесительную установку, в качестве которой может быть использован автобетоносмеситель. Химический реагент подают в установку небольшими порциями, что приводит к образованию отдельных гранул.

Одной из причин загрязнения территории является попадание в грунт нефтесодержащих веществ (минеральные масла, гудрон, жидкое топливо и др.). Для санации грунта в этом случае может быть использована технология, основанная на вентиляции отвалов загрязненного грунта с использованием микроорганизмов.

Загрязненный  грунт вынимают из массива, транспортируют на специальный участок, который  может находиться в пределах строительного объекта, и складируют в регенерационный отвал. Отвал формируется на специально оборудованной площадке. Привезенный грунт просеивают через соответствующее сито или грохот для отделения крупных включений негрунтового характера, а затем в него вносят соответствующее количество питательных веществ, содержащих микроорганизмы, обеспечивая однородное перемешивание. Количество и вид питательных веществ определяют специалисты при изучении состава загрязненного грунта. Складированный грунт подвергают интенсивной вентиляции свежим воздухом, который необходим для полезной деятельности микроорганизмов.

Для обеспечения  процесса очистки грунта микроорганизмами регенерационный отвал укрывают легким покрытием. На эффективность очистки влияют такие факторы, как правильность подбора питательных веществ, обеспечение соответствующего режима вентиляции, влажность грунта, температура окружающего воздуха, продолжительность процесса вентиляции. Практический опыт применения данного метода показывает, что для обеспечения очистки грунта на уровне 75...80% требуется около пяти месяцев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологии  консервации загрязненного грунта

При наличии  благоприятных гидрогеологических условий (минимальный уклон, наличие  подстилающих гидроизоляционных слоев грунта) техногенно-загрязненный грунт может быть оставлен на месте. В этом случае загрязняющие вещества не должны иметь прямого контакта с окружающей средой (грунтом, грунтовыми водами, воздухом).

Использование данного метода имеет особое значение при строительстве в условиях городской застройки, когда применение других технологий затруднено или практически невозможно.

Кроме чисто  строительных проблем, возникающих  в таком случае, необходимо решать вопросы обеспечения экологической безопасности объекта, связанные с тем, что в массивах техногенных грунтов наблюдаются процессы образования биогаза. Его микрокомпонентами являются метан, диоксид углерода, водород, сероводород, а также десятки других соединений. Выделение и распространение биогаза в окружающей среде, его накопление в зданиях и сооружениях могут привести к целому ряду опасных явлений, таких, как взрывоопасные ситуации, дефицит кислорода, токсикологические неблагоприятные условия, неприятные запахи, почвенные условия, угнетающие растительность.

С учетом этих негативных воздействий в ходе строительства и эксплуатации объекта обязательным является наличие системы наблюдения и управления биопроцессами, включающей газовый дренаж, вентиляцию грунтового массива, внутренний контроль и регулирование состава атмосферы подземной части здания.

В связи с  особенностями строительства объектов на техногенных грунтах наряду с разработкой рациональных архитектурно-планировочных решений, требуют дополнительного экономического и экологического обоснования конструктивно-технологические и инженерные решения устройства подземной части зданий.

В состав технологического процесса строительства здания входят следующие работы:

• разработка котлована  глубиной 1,5...2 м в свалочном теле с вывозом грунта к месту его  захоронения;