Такие разные фасады
В современном строительстве все более актуальными становятся фасадные решения, которые не только придают зданиям привлекательный внешний вид, но и значительно усиливают защитные функции внешних конструкций и энергоэффективность.
Фасад здания – это его лицо, отражение архитектурного стиля и вида объекта. Он может быть как лаконичным и строгим, так и выразительным, и запоминающимся, демонстрируя широкое разнообразие визуальных подходов. В настоящее время фасадные системы продолжают эволюционировать, адаптируясь к новым потребностям и технологическим требованиям. Они выступают не просто архитектурным элементом, но и важным компонентом, обеспечивающим долговечность и функциональность зданий. О трендах в фасадных решениях рассказывают эксперты «Строительного Еженедельника».
На новом технологическом уровне
Фасады многоквартирных домов играют ключевую роль как в эстетическом, так и в функциональном аспекте, отмечает ведущий архитектор WE-ON Анна Копылова. Чаще всего используется технология вентилируемых фасадов с различной облицовкой (керамическая плитка, керамогранит, композитные панели и т. д.). Также популярным решением при проектировании фасадов является система «мокрых фасадов». В последнее время набирают популярность стеклянные фасады. Каждый из перечисленных видов фасадов имеет свои особенности, что делает их подходящими для различных проектных решений: «Например вентфасады в силу широкого выбора видов облицовки позволяют реализовывать любые дизайнерские идеи. Мокрые фасады — относительно недорогое решение для выполнения, но обладает ограниченным выбором фактур. Стеклянные фасады позволяют обеспечить помещения максимально возможным притоком солнечного света, придают современный вид зданию и обеспечивают максимальную энергоэффективность за счет энергосберегающих стекол».
В последние годы фасады многоквартирных домов, добавляет Анна Копылова, все больше следуют современным тенденциям в области архитектуры, технологий и устойчивого развития. Это и экологичность, энергоэффективность, технологичность, дизайнерская индивидуализация и т. д. Современные фасады играют ключевую роль в городской жилой архитектуре, оказывая значительное влияние на различные аспекты жизни в городе.
Главный архитектор проекта компании «Метрополис» Евгений Галабурда считает, что последние тенденции в оформлении и наружной отделке жилых зданий представляют собой как бы возрождение старых технологий и материалов, но на совершенно новом техническом уровне. Так, старый добрый кирпич теперь способен выполнить почти все прихоти архитектора, включая любые фасадные формы, наклонную кладку и даже облицовку больших горизонтальных плоскостей. Сейчас его имеется огромное разнообразие по размерам и цветовой гамме, в том числе отечественных производителей. «По-прежнему актуальны навесные фасадные системы с облицовкой натуральным камнем. Правда, в целях экономии выше пятого-шестого этажей дорогую натуральную облицовку часто заменяют визуально похожим, но более дешевым керамогранитом. В любом случае современная технология монтажа вентилируемых фасадов позволяет выполнить надежное и полностью скрытое крепление облицовочных плит».
Возвращаются на фасады, отмечает Евгений Галабурда, такие необычные материалы, как стеклоблоки и стеклопрофилит, однако не самостоятельно, а в составе многослойной ограждающей конструкции из-за недостаточных теплотехнических характеристик. Давно перестали быть эксклюзивом облицовки из нержавеющей стали, листовой меди и анодированного алюминия. «Увеличенная плотность застройки, сокращение зеленых насаждений в крупных городах, к сожалению, часто характеризует современное строительство. Один из вариантов улучшить ситуацию — это вертикальное озеленение, которое становится все более популярным. Об этом свидетельствует вступление в силу нового национального стандарта ГОСТ Р 71332-2024 «Зеленые стандарты. Вертикальное озеленение фасадов зданий и сооружений. Технические и экологические требования»», — подчеркивает эксперт.
В современной городской архитектуре одно из главенствующих мест занимает экономическая составляющая проекта, в связи с этим в большом количестве применяются так называемые «мокрые фасады», делится своими выводами руководитель отдела концепций Проектной мастерской ITEM Егор Согрин. Это наружное утепление дома под штукатурку с применением качественных клеевых составов. Данная система отделки позволяет убрать точку росы из внутренних помещений, которая выводится наружу. Если внутри и снаружи имеется значительное различие температур, в доме с «мокрым фасадом» не будет накапливаться конденсат. Но такой фасад дает некоторое ограничение по архитектурной выразительности. Возможно его разнообразие путем местного увеличения утеплителя, что дает создание приема так называемой «подсечки», рельефности на плоском фасаде. Многие архитекторы пользуются этим незамысловатым, но эффектным приемом. «Также применяются комбинированные фасады, где, к примеру, «мокрый фасад» применяется на верхних этажах, которые находятся далеко от человека и воспринимаются общей массой. Первые же этажи, а также этажи, визуально достижимые для взгляда человека, до четвертого, выполняются по системе «вентилируемый фасад», при которой отделочные материалы крепятся на стальной или алюминиевый каркас. По зазору между облицовкой и стеной свободно циркулирует воздух, который убирает конденсат и влагу с конструкций. Такой фасад имеет более широкую линейку отделки, это керамогранит, HPL-панели, алюминиевые кассеты и прочее. Данное решение развязывает руки архитекторам, позволяя сделать более интересную и детализированную форму, приятную для жителей города. Также этот тип фасадов более устойчив к внешним факторам во время эксплуатации», — отмечает эксперт.
В единой среде
Меняется в настоящее время и фасадная архитектура общественных и офисных зданий, промышленных объектов. По словам креативного директора Генпро Евгения Зеленова, фасад всегда играл неотъемлемую роль при проектировании, ведь недаром фасад как оболочка говорит об архитектуре больше, чем об ее начинке. Когда мы представляем фасады офисов, конечно, преимущественно видим стекло. Габариты остекления тут играют важную роль. В торговых центрах совершенно иначе — там остекление используется только на входных группах и подчеркивает визуально главное лобби, в основном фасад глухой, делится только на зоны с вывесками и логотипами арендаторов. Промышленные объекты — совершенно противоположный мир, в фасадной пластике практически нет декора, а весь фокус — на большепролетности форм и внутреннего каркаса. «Однако город не разделяет между собой типологию архитектуры и ее строения, поэтому сказать, что фасады промышленных объектов требует меньше внимания, мы не можем, использование современных материалов, цветов и паттернов позволяет сделать такие объекты уникальными».
Схожие выводы делает и главный архитектор компании MARKS GROUP Елена Мызникова. На сегодняшний день фасады городских зданий должны соответствовать самым строгим требованиям независимо от их функционального назначения — будь то жилые дома, общественные здания или объекты промышленной архитектуры. Каждое новое здание должно иметь свое лицо. Каждый девелоперский проект — это уникальный продукт с собственной идеей, где необходимы выразительность и оригинальность фасадов. Качественная средовая архитектура, безусловно, имеет место, но в основном в объектах реновации.
«Для офисных зданий характерно большое количество стеклянных поверхностей, что дает возможности для лучших видовых характеристик, а также позволяет сделать здание легким, открытым, современным. В промышленной архитектуре, как и прежде, решения зависят от технологии производства, и часто используются быстровозводимые конструкции. Интеграция объектов искусства в архитектуру фасадов промышленных зданий, такие как муралы или печать на фасадах, становится рекомендацией города и частым явлением. Это делает производственные объекты привлекательными. В итоге каждый проект, будь то жилой дом или промышленное сооружение, становится не только функциональным объектом, но и значимым элементом городской среды», — резюмирует Елена Мызникова.
Подстроиться под тренды
За отраслевыми трендами внимательно следят и производители фасадных систем и их элементов. По словам менеджера по продукту «Фасадные системы VFH» бренда UTECH Алексея Тюрина, в UTECH под термином «фасады» подразумеваются навесные фасадные системы. Они считаются самыми передовыми из всех фасадных систем, разработанных на сегодняшний день, так как способны защитить здание на срок не менее пятидесяти лет. Однако стоит учесть, что это также одна из наиболее дорогостоящих фасадных технологий. Если смотреть шире, упомянутые системы НВФ составляют около 30% от всех фасадов, возводимых в России. Еще примерно 35% фасадов создаются с использованием технологии СФТК (система фасадная теплоизоляционная композитная), также известная как «мокрый фасад». Оставшиеся 35% — это все другие варианты, например панель.
При строительстве современных многоквартирных домов, отмечает специалист, можно выделить несколько очевидных трендов. Это – «кирпич». Архитекторы часто используют настоящую кирпичную кладку или ее имитацию на большом количестве новых объектов с навесными вентилируемыми фасадами. Для этого применяют как полноразмерные кирпичи, так и многочисленные варианты их имитации: клинкерную, бетонную, керамическую, терракотовую плитку, панели из СФБ (стеклофибробетона) и других материалов. Другой тренд — «крупный формат». Все более популярными становятся традиционные в жилищном строительстве облицовочные панели из керамогранита, фиброцемента, металлокассеты, тонкой керамики, слоистого пластика (HPL). В тренде — использование натуральных материалов. К ним относится натуральный камень, терракотовые панели или материалы, их имитирующие: СФБ, керамогранит различных типов, архитектурный бетон, полимербетон и т. п.
По словам Алексея Тюрина, огромное влияние на отрасль оказывает острый дефицит рабочих многих специальностей, например, фасадчиков, каменщиков. Это приводит к необходимости внедрения новых технологий и оптимизации процесса строительства. «Так, например, благодаря этой тенденции появилась технология возведения фасада из предсобранных на заводе фасадных модулей. Отметим также тренд на энергоэффективность, направленный на повышение энергоэффективности фасадов благодаря снижению потерь тепла через элементы фасадной системы. А также в тренде всегда — «фишки», то есть вечное стремление архитекторов украсить свой проект необычным уникальным решением. Все вышеупомянутые факторы находят свое отражение в развитии фасадных систем НВФ и наших новых технических решениях», — подчеркивает представитель UTECH.
Если говорить о современных фасадах с точки зрения применения навесных вентфасадов, отмечает технический директор ООО «Ньютон Системс» Дмитрий Арташин, то тут прослеживаются следующие тенденции. Стало больше уделяться внимания эстетике производственных построек. Особенно актуально стоит вопрос, если промышленные объекты находятся в черте города или вдоль основных городских трасс, где попадают в поле зрения тысяч людей. Дизайнерские акценты, декоративные элементы, в том числе обыгрывание логотипа компании, выполняются на навесной фасадной системе. Повышение культуры производства оказало прямое влияние на внешнее облагораживание административных зданий на производственных территориях. Очень много запросов — на расчет вентфасадов из легких видов облицовок со сложными дизайнерскими решениями с применением больших вылетов (более чем на три метра).
«Появилась интересная архитектура административных зданий, возводимых с нуля. Для ТЦ, ТРЦ и БЦ просматривается следующая тенденция: переход от простых форм и дешевых видов облицовок на вентфасаде к сложным плавным и выпуклым формам. То есть если раньше были популярны фиброцемент, металокассеты, композит и керамогранит в качестве облицовочных материалов, то сейчас применяются стеклофибробетон, стеклокомпозит для создания объемных форм фасадов. Причем строительство новых объектов сведено к минимуму, основные объемы отданы на реконструкцию. Сложность новых фасадов и, соответственно, их реализация выросли в разы», — добавляет эксперт.
Металлический интерес
Больше в фасадных решениях становится и металла. Так, по словам руководителя направления «Архитектурные системы» компании «ВидналПрофиль» Олега Маркина, алюминиевый профиль — настоящая находка для современных фасадных систем. Сложно переоценить его многофункциональность. Рынок предлагает огромное разнообразие видов профиля, позволяющих воплощать в жизнь самые смелые архитектурные замыслы. К примеру, профильные системы Vidnal в ассортименте имеют структурные, псевдоструктурные или классические стоечно-ригельные фасадные профили. С их помощью архитекторы создают и впечатляющие полностью стеклянные фасады, и комбинированные варианты с разными способами крепления стеклопакетов.
«Алюминиевые фасады уже стали привычной частью городского пейзажа. Высотки, торговые центры, жилые комплексы — везде, где требуются прочность, небольшой вес и современный дизайн, алюминий оказывается идеальным решением. Их преимущества в первую очередь — высокая коррозионная стойкость и поразительная долговечность, срок службы таких фасадов, согласно последним данным, превышает 50 лет. Кроме того, алюминиевые конструкции обеспечивают максимальную светопропускаемость, визуально расширяя пространство. При условии профессионального монтажа и регулярного ухода алюминиевые фасады десятилетиями сохраняют свои эксплуатационные характеристики», — отмечает Олег Маркин.
По словам руководителя отдела маркетинга компании «Алкотек» Наталии Щербаковой, в настоящее время в фасадных системах востребованы алюминиевые и стальные композитные панели. Они применяются в качестве облицовки благодаря своим защитным, декоративным, теплоизоляционным функциям, имеют высокую степень пожаробезопасности, но экономически выгоднее алюминиевых фасадов. Такие панели используются при строительстве и реконструкции многоквартирных домов, торговых центров и промышленных объектов. Для фасадов применяют композитные панели с классом горючести Г1, имеющие в составе системы класс пожарной безопасности К0. Среди их преимуществ — долговечность (25–35 лет), эстетичность, небольшой вес, легкость монтажа, устойчивость к внешним воздействиям и энергоэффективность.
Генеральный директор компании «АФК Лидер» Александр Савельев рассказывает, что востребованы рынком и фасадные ламели. Они выполняет декоративную функцию. Основное назначение ламели — красота, которая создается путем применения изящных геометрических форм, а также различных способов декорирования: покраски, анодирования, имитации поверхности под камень, дерево и др. Фасадные ламели различаются по типу конструкции и функции крепления. Конструктивно они могут быть прямоугольными, круглыми, каплевидными, Z-образными и т. д. По функции крепления фасадные ламели могут применяться на стоечно-ригельной системе на светопрозрачные конструкции. Могут устанавливаться на отдельные каркасы по зданию, на сэндвич-панели с дополнительным усилением, на стойку-ригель с большим относом и шагом крепления более трех метров.
«Ламели могут задействоваться на любом объекте, где важен внешний облик. Сейчас многие архитекторы стараются проектировать каждый свой объект уникальным с визуальной точки зрения. Придумывают интересные решения, в том числе как раз с применением ламелей, которые можно устанавливать на фасаде с разной частотой, разным шагом. Мы производим фасадные ламели из алюминия — материала, который не выцветает, не выгорает на солнце, не деформируется и не корродирует на воздухе. Срок службы алюминиевых фасадных ламелей составляет 50 лет, а, например, у стальных оцинкованных — 20–30 лет», — подчеркивает глава «АФК Лидер».
Завершен первый этап исследований о работе ПВХ-мембран ТЕХНОНИКОЛЬ в условиях повышенной сейсмичности
Исследования показали, что гидроизоляция из мембран LOGICBASE™ компании ТЕХНОНИКОЛЬ может успешно применяться в зонах с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Территория Российской Федерации характеризуется большим разнообразием ландшафтов, часовых, климатических и сейсмических зон. По некоторым исследованиям, более 30% территории РФ находится в районах с повышенной сейсмической активностью. В таких регионах при строительстве важно применять материалы, способные выдерживать возможные значительные перемещения конструкций. В частности, гидроизоляционный материал, пригодный для применения в таких зонах строительства, должен обладать повышенной прочностью на растяжение, высокими характеристиками относительного удлинения, а также способностью воспринимать различные многоосевые нагрузки.
Специфика работы деформационных швов в конструкциях подразумевает под собой наличие большого количества разнонаправленных растягивающих и сдвигающих нагрузок, которые могут возникнуть в ходе сейсмических воздействий. Возможность применения ПВХ-мембран в районах повышенной сейсмичности была доказана в рамках испытаний полимерного гидроизоляционного материала LOGICBASE™ V-SL по определению прочности при разрыве, проведенных на базе лаборатории ООО «ВНИИСТРОМ-НВ».
Образцы укладывались на опорную поверхность специальной испытательной камеры, и к ним ступенчато прикладывалось гидравлическое давление до момента разрыва. Скорость потока жидкости при этом составляла 3 см/с (моделирование приложения разнонаправленной нагрузки). Образцов, сместившихся при испытании или разорвавшихся у кромок зажимных колец, не было зафиксировано. Исследования показали высокую эластичность гидроизоляционных ПВХ-мембран, что обеспечивает прочность на многоосное растяжение (~6,95 МПа) и высокие показатели относительного удлинения (~115%). Материал равномерно воспринимает растягивающую многоосную нагрузку и пропорционально удлиняется с ее ростом до разрыва, что говорит о высокой изотропии материала, т.е. его прочность при воздействии многоосной нагрузки сохраняется в неизменном виде, без привязки к направлению приложения нагрузки.
В рамках других испытаний исследовались коэффициенты трения покоя и трения скольжения, что актуально для гидроизоляционных материалов при значительных перемещениях конструкций. Для этого использовалась разрывная машина МИРК-1000К. Опорной поверхностью для трения выступала бетонная бордюрная плита. Пятно нагрузки передавалось на опорную поверхность при помощи стандартного бетонного кубика 50х50х50мм (для моделирования повышенного давления от 0,4 до 0,9 МПа) или бетонной призмы 50х180х100мм (для моделирования пониженного давления от 0,1 до 0,3 МПа). Между бетонными поверхностями укладывался гидроизоляционный ковер размером 200х400мм, состоящий из 2-х слоев геотекстильного материала, между которыми располагался полимерный гидроизоляционный материал LOGICBASE™ марки V-SL. Для определения силы трения бетонный образец вытягивался при помощи силовой установки разрывной машины. Таким образом происходило моделирование трения материала о поверхность бетонных или ж/б стен, при условии прикладываемой нагрузки.
Выполненные исследования показали, что коэффициент трения ПВХ-мембран НЕ превышал μ=0,4. Данная величина μ удовлетворяет устойчивому состоянию здания, исключающему опрокидывание при сейсмичности площадки 7, 8 и 9 баллов. Расчёт коэффициента трения и численное моделирование процесса опрокидывания здания с гидроизоляцией из полимерных мембран LOGICBASE™ показали, что они могут успешно применяться в зонах с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Также полученные данные могут использоваться при расчёте/моделировании сейсмоустойчивых зданий в различных программных комплексах.
Изыскания в строительстве: виды и проведение
Инженерные изыскания при возведении строительных объектов — это неотъемлемая часть градостроительной сферы, которая обеспечивает исследование условий природы участка в комплексе. Кроме того, задачей данных процессов является уточнение факторов техногенного влияния на местность объектов масштабного строительства.
Это применяется для решения таких вопросов:
- зонирование местности и определение вероятного места дислокации объектов при планировке участка;
- установка границ участков, на которых планируется разместить объекты капитальной стройки, в том числе и линейные сооружения;
- выяснение возможности проведения строительных работ на данном участке;
- подбор максимально правильного места для размещения строительных площадок;
- принятие решений по плану и объему работ;
- моделирование плана возможных изменений условий природы;
- разработка методов инженерной защиты при возможном возникновении опасных природных процессов;
- обеспечение безопасного строительства города.
Изыскания — наиболее важный вид процесса, так как они являются первым этапом градостроительства и использования объектов. Объединение разных типов исследований в единый комплекс дает возможность своевременно и в полном объеме изучить строительные площадки, строения и сооружения.
Виды изысканий в строительстве
В строительстве изыскания выполняются четко в соответствии с законодательными нормами и требованиями и делятся на 2 вида. Есть основные и специальные типы исследований.
К главным типам относятся:
- инженерно-геодезические;
- инженерно-геологические;
- инженерно-экологические;
- инженерно-гидрометеорологические;
- инженерно-гидрологические.
Специальные делятся на:
- массовые исследования уровня загрязнения грунтовых вод и грунтов;
- геотехнические изучения;
- общий мониторинг окружающей природы;
- изучение грунтов оснований строений и конструкций;
- обследование подземных вод с целью выявления возможностей водоснабжения;
- исследование грунтовых материалов для строительства.
Все они играют важнейшую роль в масштабном градостроительстве.
Инженерно-геодезические изыскания
Данный вид исследований (ИГДИ) в строительстве заключается в проведении работ для получения материалов топографо-геодезического характера и информации о рельефе территории (включая днища водостоков, акваторий и водоемов), информации о строениях (подземных и наземных) и других, присущих на местности объектах. Все это нужно для оценки комплекса техногенных и природных условий участка, где намечено строительство, чтобы обосновать решения проектирования, стройки, использования и сноса объектов.
Процессы, выполняемые во время работы
Этот тип исследования подразумевает выполнение таких процессов:
- формирование планово-высотного и геодезического обоснования;
- топографическая съемка в различных масштабах (чаще всего в больших);
- трассирований линейных строений;
- геодезическая привязка точек геофизической разведки, гидрологических створов и геологических выработок.
Для чего нужны ИГДИ
Изыскания применяются для:
- разработки проектов;
- мониторинга экологии;
- планирования местности;
- определения со строительной площадкой;
- градации территорий.
Как организовать процесс?
Процесс происходит согласно схеме, которая имеет три этапа. Правильное выполнение всех шагов позволит быстро получить качественный результат.
Подготовительный
Он заключается в сборе необходимых разрешительных государственных документов. К ним относятся:
- разрешение на проведение строительных работ;
- техусловия на подключение к инженерным сетям;
- техзадание на проектирование;
- градплан;
- письмо исполкома горсовета.
После сбора всех необходимых документов заказчик обращается в компанию, которая предоставляет услуги ИГДИ, и подписывает с ней договор на предоставление услуг. В нем должно быть оговорено техническое задание. С договором компания-исполнитель получает разрешение на проведение исследований у кадастровой службы, Росреестра и федеральной службы государственной регистрации, после чего может приступать к непосредственному проведению работ.
Полевые работы
Для проведения работ специалисты должны располагать:
- материалом из архива;
- карточками привязок исходных точек и выпиской из координат;
- рабочую программу;
- схему границ участка;
- необходимым специальным оборудованием.
По результатам проделанной работы составляется отчет (3 этап), который состоит из:
- характеристики и информации о тахеометрических ходах;
- абрисов съемки топографа;
- данных с устройства («сырье»);
- обработанных результатов исследования;
- журнала изучения подземных коммуникаций.
Инженерно-геологические изыскания
Данный вид работ предназначен для изучения инженерно-геологических условий участка в комплексе. Это нужно, чтобы подготовить документы для планирования территории,
Проведение работ заключается в:
- сборе и обработке данных и материалов минувших лет;
- расшифровке аэроснимков и материалов;
- рекогносцировке участка;
- съемке территории;
- проходке инженерно-геологических выработок и их испытании;
- исследовании в лаборатории качеств грунтов в анализе подземных вод;
- гидрогеологических и геокриологических изучениях;
- исследовании мест военных захоронений;
- выявлении взрывоопасных предметов.
Инженерно-гидрометеорологические изыскания
В ходе данных исследований обеспечивается изучение гидрологической и метеорологической обстановки исследуемого района, а также проводится оценка возможностей метаморфоз общей картины (под влиянием строительства и использования строений для жизнедеятельности). При проведении гидрометеорологических работ производят измерение параметров водостоков, изучая положения, размеры и режим водных объектов.
В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:
- выделение бассейнов малых рек и водосборов, их классификацию и шифровку (единая система);
- оценка существующего обеспечения грунтово-водоохранных основ землепользования;
- устранение причин эрозии и загрязнения грунтов и вод, создание систем, предусмотренных почвенно-водоохранным (противоэрозионным, водорегулирующим) инженерно-биологическим комплексом в бассейнах рек и на водосборах;
- перспективное оптимальное соотношение пахотных, луговых, лесных и водных угодий в целях формирования культурного ландшафта и возможное их использование в сельскохозяйственном производстве;
- выделение охранных и заповедных территорий, режим их использования;
- пути улучшения землепользования и общей организации территории в условиях усовершенствования хозяйственного механизма и развития кооперации;
- определение эффективности и очередности реализации намеченной схемы мероприятий.
Инженерно-экологические изыскания
Данный вид исследования выполняется с целью обретения материалов и информации о состоянии окружающей среды и вероятных факторах, которые ее загрязняют. Это нужно для подготовки документации по планированию территории, строительно-архитектурному проектированию, возведению и реконструкции строений.
Информации после проведения такого изыскания должно хватить для:
- оценки экологического состояния местности;
- определения возможного влияния будущего объекта на окружающую среду в условиях нормального перспективного развития территорий;
- утверждения мероприятий по охране природы, сохранению, восстановлению и улучшению экологической ситуации, созданию благоприятных условий для жизни людей, животных и растений;
- принятия решений по сохранению культурных, исторических и других объектов, важных для местных жителей;
- организации и проведения мониторинга экологического состояния.
Инженерно-гидрологические изыскания
Гидрометрические работы включают в себя:
- наблюдение за колебанием уровня воды;
- проведение измерительных работ и русловых съемок;
- измерение скорости течения;
- определение расхода воды.
Определение уровней выполняется на гидрологических станциях и водозаборных пунктах путем фиксации отметки поверхности по отношению к нулю графика данного водомерного пункта. Наблюдение в период устойчивых уровней выполняется обычно два раза в сутки — 8 и 20 часов. Отметка нуля графика устанавливается высотной привязкой к нивелирному реперу, который закрепляется в районе водомерного пункта выше уровня высоких вод.
По конструкции водомерных устройств для определения уровней посты могут быть разных типов. На реечных постах уровни отсчитываются по рельсу, закрепленному в вертикальном положении на сваи, имеющем отметку нуля графика. Они используются на реках с небольшим перепадом уровней.
На автоматических водомерных постах запись уровней производится непрерывно. В устройстве этих постов используют поплавковые передачи и дистанционные водомерные устройства, превращая вертикальные перемещения уровней в электрические импульсы. Самописцы уровней (лимниграфы), в зависимости от величины колебаний, обеспечивают запись результатов наблюдений в разных масштабах (1:1-1:20).
На основе ежедневных наблюдений будут составлены графики колебания уровней и кривые повторяемости и обеспечения, имеющие большое значение для характеристики режима реки и проектных работ.
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются при подготовке местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы:
- мелиоративно-гидравлический;
- лесомелиоративный;
- лучномелиоративный;
- агромелиоративный.
Все они помогают подготовить территорию к дальнейшему использованию.
Мелиоративно-гидротехническая система изыскания
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются в болотистой местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы.
Гидротехнические сооружения являются средством непосредственного воздействия на поверхностный сток и позволяют уменьшить или прекратить разрушающую силу поверхностного стока, задержать часть непродуктивно утраченной и разрушающей почву влаги (местный сток) в пределах водосбора (и пополнения запасов грунтовой влаги, в искусственных водоемах). Гидротехнические сооружения не вызывают беспредельного мелиоративного воздействия.
Поэтому на горных склонах их применяют в сочетании с биологическими компонентами (лесные посадки, привлечение).
При создании грунтово-водоохранного комплекса применяют следующие гидротехнические сооружения:
- водозадерживающие сооружения (валы-распылители, валы-канавы и водонаправляющие валы);
- водосбросные сооружения (скоротоки, перепады, водосбросы);
- донные постройки (запруды, стелька из хвороста);
- искусственные водоемы-регуляторы (пруды).
Лесомелиоративная система
Лесные посадки выполняют противоэрозионные водоохранные функции:
- Предупреждение образования поверхностного стока с критическими (размывными) скоростями.
- Поглощение поступающего с близлежащих территорий поверхностного стока.
- Регулирование снегоотложения и снеготаяния.
- Предупреждение эрозионных размывов, оползней и абразии берегов.
- Очистка поверхностного стока от загрязняющих веществ (удобрения, пестициды, эрозии почв, вредные микроорганизмы).
Вследствие впитывающего (аккумулятивного) свойства подстилки, а также снижения водного потока под влиянием древесно-кустарниковой растительности в лесных посадках задерживается в среднем от 60 до 90% взвешенных веществ и содержащихся в них агрохимикатов.
Почвы под лесными посадками впитывают вместе с водой от 40 до 80% растворенных в ней химических веществ (удобрений и пестицидов).
Систему защитных лесных посадок на водосборах формируют из:
- полезащитных, стокорегулирующих, прибалочных и приречных лесных полос;
- сплошных посадок на овражных землях;
- посадки на берегах рек;
- истоковых, прирусловых и дренажных посадок;
- посадок по берегам водохранилищ, озер и прудов;
- посадок вокруг источников.
При создании защитных посадок формируются стойкие и высокопродуктивные лесоаграрные ландшафты.
Лучно-мелиоративная система
Под привлечение водостоков отводят:
- днища ложбин, балок;
- берега рек, поросшие корнями;
- участки на пахотных землях (буферные зоны);
- участки на пахотных склонах, прибрежные полосы вдоль рек, ручьев, каналов и водохранилищ;
- не подлежащие облесению эрозионные склоны крутизной более 10 градусов.
Для привлечения используют травосмеси, имеющие преимущество перед чистыми посевами как по защитным свойствам, так и по продуктивности. В состав травосмесей необходимо включать 3-5 видов трав.
Для отвода избыточного поверхностного стока по днищам ложбин, балок создают привлечение водостоков. При больших объемах сброса поверхностного стока вовлеченные водостоки создают в сочетании с мулофильтрами и запрудами (плетеными, деревянными). Мулофильтры создают из кустарников на привлеченном водотоке через 15-20 м. Запруды высотой 0,3-0,4 м создают по нижнему краю кустарниковых кулис.
Аргомелиоративная система
Агромелиоративная система включает в себя комплекс мероприятий, которые применяют на землях с целью регулирования поверхностного стока, предупреждения смыва почв, восстановления запасов ила и плодородия почв. В состав агромелиоративных мероприятий входят следующие основные группы:
- фитомелиоративные;
- противоэрозионные мероприятия по обработке почвы;
- система комплексного окультуривания почв.
К фитомелиоративным мерам относятся севообороты через полосное размещение культур, покосные и питательные посевы и буферные полосы.
Противоэрозионные средства обработки почвы предусматривают поперечную или контурную обработку грунта, разноглубокую плоскорезную обработку и комбинированную отвально-безотвальную вспашку.
Система комплексного окультуривания почв — это взаимосвязанная сбалансированная система мероприятий (применение удобрений, средств защиты растений), нацеленных на восстановление плодородия, повышение противоэрозионной устойчивости почв и увеличение продуктивности полей.
Геотехнические изыскания
Типичный проект геотехнической инженерии начинается с учета потребностей проекта, чтобы определить необходимые качества материала. Далее происходит изучение участка почвы, породы, распределения повреждений и свойств коренных пород на и ниже нужного участка для определения их инженерных качеств, в том числе, как они будут взаимодействовать с, на или в предложенной конструкции. Исследования участка необходимы для того, чтобы получить представление о территории, на которой будут осуществляться работы.
В отчете исследования может отображаться оценка риска для людей, строений и окружающей среды от природных опасностей: землетрясения, оползни, выбоины, сжижение почв, мусор и каменные падения. На его основе инженер-геотехник создает проект фундамента, земляных работ или прокладки покрытия дороги.