Беспалова Олена

к.г.н., науковий співробітник

Інститут геологічних наук НАН України

м. Київ

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ІСТОРИЧНИХ АРЕАЛІВ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ (НА ПРИКЛАДІ м.ХАРКОВА)

Територія в місці злиття річок Лопань і Харків була заселена ще в епоху неоліту. Перші документальні відомості про виникнення Харкова відносяться до середини XVII століття. Місто було засноване на піднесеному плато вододілу річок Харків та Лопань. Огороджене водою, болотами і лісом місце виявилося зручним для будівництва сторожового пункту. Перша харківська фортеця була побудована у 1655 р.

Екологічна безпека має декілька аспектів, серед яких безпека повітряного басейну та геологічного середовища. Безпека геологічного середовища передумовлює стійкість основ споруди, яка розглядається як природно-технічна система. Стійкість історичних природно-технічних систем залежить як від конструкції споруди та її матеріалів, так і від властивостей грунтів основ. З метою оцінки стану споруд і території їх розташування  проведено моніторинг стану геологічного середовища та стану споруд історичної частини міста. Паралельно розроблено систему оцінки якості середовища і визначення чинників дії на пам'ятник та територію його розташування. Для оцінки чинників використовувалися принципи систематизації і обробки інформації про стан геологічного середовища. Для визначення ризику пошкоджень історичних споруд проводилося порівняння інформаційних даних картографічної бази з найбільш пріоритетними видами і категоріями техногенних навантажень на історичну забудову міста. [1]

 У літологічному складі порід, що складають історичну частину міста переважають суглинки піскуваті, супіски і піски різно- та дрібнозернисті. Склад поверхневих відкладів обумовлює розвиток процесів підтоплення.

Несприятливий вплив підтоплення на ґрунти основ споруд і будинків викликає нерівномірні осади, просідання ґрунтів, зміну міцностних властивостей, зменшення їх несучої здатності. Для глинистих ґрунтів при підтопленні зчеплення зменшується в 2 - 2,5 рази; кут внутрішнього тертя зменшується на 10-15%; модуль деформації Е знижується в 2 - 3,5 рази. Для пісків модуль деформації при замочуванні знижується на 14-50%, а для суглинків - в 2-4 рази. Об'ємна щільність цих ґрунтів змінюється від 1,8 до 2,3 г/см³ [2].

Ґрунтові води мають прямий та непрямий вплив на фундаменти будинків і споруд. Непрямий або прямий вплив ґрунтових вод на ґрунти основ споруд в 80% випадків призводить до їх деформацій.

До прямих впливів належать: підняття рівня ґрунтових вод, обводнення заглиблених приміщень, коливання дзеркала ґрунтових вод, дренажні системи, промерзання ґрунтів. До непрямих впливів відносяться: пошкодження й витоки з каналізаційних і водопровідних труб, агресивність ґрунтових вод, поверхневі води, набухання ґрунтів. У результаті негативного впливу ґрунтових вод змінюються фізичні (щільність, консистенція), міцностні (кут внутрішнього тертя, зчеплення), деформаційні (модуль деформації) характеристики ґрунтів і, як наслідок, погіршується несуча здатність ґрунтів основ споруд.

Коливання рівнів ґрунтових вод у результаті техногенних навантажень, витоків, сезонних проявів і відповідних водознижуючих заходів призводять до несприятливих наслідків: суфозійного виносу дрібних часток речовини, просіданню ґрунтів,  опливанню укосів і, як наслідок, до руйнування споруд, деформації стін, утворення тріщин.

Найбільш вразливі до несприятливого впливу ґрунтових вод структурно-нестійкі ґрунти, до яких належать сильно стисливі глинисті ґрунти, лесові, просідні, водонасичені, біогенні (заторфовані), грунти, що набухають (табл.1). Слабкі водонасичені глинисті ґрунти мають низьку міцність (кути внутрішнього тертя від 4 до 10, питоме зчеплення від 0,006 до 0,025 МПа), структурні властивості характеризуються нестійкістю й низькою структурною міцністю до стиску.

Таблиця 1

Основні типи нестійких грунтів та наслідкі впливу на них процесу підтоплення

Література

1. Пашкин Е.М., Кувшинников В.М., Пономарев В.В. и др. Методологические основы инженерно-геологического изучения состояния памятников архитектуры // Геология и разведка. 2002. № 5.
2. Бондарик Г.К. Экологическая проблема и природно-технические системы. М., 2004.