Зміна літогенного компонента

При характеристиці властивостей літогенного компонента після будівництва та тривалої експлуатації міської території звичайно цікавляться змінами рельєфу та ґрунтів міської смуги. Говорячи про рельєф, насамперед враховуються зміни позначок поверхні землі. В середньому у процесі формування та експлуатації території міста позначки земної поверхні поступово зростають. Формується так званий “культурний шар”. Середнє підвищення позначок рельєфу відбувається за рахунок збільшення потужності антропогенних відкладень. Наростання культурного шару відбувається за рахунок поступового, повільного накопичення відкладень пилу та будівельного сміття. Наприклад, у місті Новгороді (Росія) на колишній базарній площі, розташованій навпроти кремля, вхід до церкви розташований не вгору по сходам, як належить, а вниз на 2-3 м. Давні церкви опинилися нижче позначок поверхні ринкової площі за рахунок наростання культурного шару.

Розкопки, проведені професором А.О.Добролюбським в місті Одесі у сквері біля Оперного театру показали, що потужність культурного шару за 200 років склала порядку 8 метрів. Культурний шар в центрі Парижа становить 20 м, в Лондоні – 25 м, у Москві – 22 м, а у Києві навіть 26 м.

Підвищення позначок рельєфу відбувається повільно й поступово. Але в окремі роки в результаті природних катастроф або воєнних дій підвищення місцевості може відбуватися досить швидко насамперед за рахунок руйнування будівель. У 1666 році в Лондоні за 4 дні розбурхана пожежа знищила 400 вулиць, 13200 будинків, 87 церков, у тому числі собор Святого Павла. При окупації Польщі у 1939 році місто Варшава за розпорядженням Гітлера було стерте з обличчя землі. Об’єм руйнувань при цьому склав 20млн. м³ і відмітка поверхні рельєфу зросла одразу на 1, 5 м. Сьогодні у Римі античні акведуки та підземні стічні канали розташовані в центрі міста на великій глибині. З поверхнею їх з’єднують гвинтові сходи. В Єрусалимі, в центрі старого міста, сьогодні демонструється розкоп на всю глибину культурного шару, яка перевищує 35 м.

Особливо інтенсивно накопичення відміток місцевості у місті відбувається в пониженнях рельєфу. Насамперед яри, балки, долини малих рік у центрі міста виявляються суттєво засипаними, а в окремих випадках і нівельовані до бровок. В Одесі яр, що йде у бік порту під Сабанєєв міст, у часи О.С.Пушкіна розсікав вулицю Дерибасівську. Тепер на Дерибасівській від нього не лишилось і сліду. Величезний яр в Аркадії засипаний майже повністю. Сьогодні вулиця Балтська в Одесі мало схожа на долину малої ріки, хоча на карті 1888 року ріка показана як існуюча.

Якщо річкова або морська заплава виявляється розташованою в межах міста, то її відмітки наростають. Територія району Пересипі в Одесі була сформована природним чином за рахунок перевідкладення морських наметів у прадолині річки Великий Куяльник. У XV столітті Одеські лимани ще з’єднувалися з Чорним морем. Сьогодні наростання позначок Пересипі відбувається досить повільно за рахунок антропогенного впливу.

Як відомо, майже всі пляжі у місті Одесі намиті штучно і їхні позначки суттєво вище природних. Позначки пойми ріки Дніпро у Дарницькому районі міста Києва перед забудовою були намиті на 6 метрів протягом кількох років. Численні приморські території при створенні міст також спеціально намиваються. У місті Санки-Петербурзі позначки острова Адміралтейський були штучно збільшені на 1, 07 м, а поверхня Літейного проспекту була підсипана на 2, 13 м. Штучний намив ґрунтів підводних мілководь у Нідерландах та Японії загальновідомий.

Наряду з підвищенням позначок рельєфу територій після створення міста можливі й пониження. На природних підвищених елементах рельєфу після початку будівництва та експлуатації території під житлову забудівлю відбувається їх природне пониження. Горби, розташовані в центрі Києва, знизили свої позначки. Кар’єри й катакомби, що раніше служили для видобутку будівельних матеріалів, спочатку розміщуються за межами історичного центру міста, але з часом вони опиняються в межах міської смуги. Колишні кар’єри вимагають рекультивації, проте можуть бути причиною формування знижених позначок. Місця розташування катакомб і шахт при їх розміщенні на території міста можуть спричинити просади та провали. Павутиння катакомб в Одесі часто стає джерелом подібних явищ.

Наряду з рельєфом причиною зміни літогенного компоненту в місті є ґрунт (нижній, неродючий шар землі; далі “ґрунти”). Видозмінюється структура, механічний склад, напруженість ґрунтів, а також умови їх промерзання. При будівництві відбувається виймання й переміщення ґрунту. В окремих випадках структура порушується при поверненні ґрунту у переробленому вигляді. Зміни напруженості в ґрунті відбуваються при порушенні статистичного та динамічного навантаження. Статистичне навантаження є результатом зведення будівель, особливо після зведення багатоповерхових споруд. Динамічні навантаження виникають у випадку використання підривних робіт при спорудженні об’єктів та від вібраційних навантажень, пов’язаних з експлуатацією метрополітену чи інших видів транспорту.

Промерзання ґрунту у місті змінюється в результаті створення дорожнього покриття та будівництва споруд. Промерзання залежить від багатьох факторів і в першу чергу від кліматичних характеристик. Та в цілому під покриттям промерзання ґрунту зростає під асфальтом на 25-30 см, а під бетоном до 40-50 см. Довкола будівель, що не опалюються, промерзання, як правило, у місті не змінюється, а довкола будівель, що опалюються – зменшується. Верхній, родючий шар землі, який містить гумус (далі “ґрунти”), у місті за рахунок будівництва на значних територіях знищується повністю. У парках, скверах, ботанічних садах, де ґрунт зберігся, він зазнає суттєвих фізичних, хімічних та біологічних змін. В межах міста в ґрунтах, як правило, відсутні природні генетичні горизонти. Механічний склад ґрунту змінюється за рахунок домішок, які визначаються насамперед присутністю будівельного сміття. Нарешті, фізичні властивості ґрунту змінюються за рахунок ущільнення. Воно визначається, за інших рівних умов, кількістю людей, які відвідують парк чи приміську зону. При кількості відвідувань менше 10 чоловік на 1га за добу вони не чинять шкоди. При кількості відвідувань 100 чоловік/га необхідно регулювати пересування відпочиваючих шляхом підтримання стежин та доріжок. Повне порушення природних умов за рахунок ущільнення ґрунту відбувається при відвідуванні 1000 чоловік/га. У цьому випадку необхідно передбачати влаштування асфальтованих пішохідних доріжок. Хімічні забруднення ґрунту в межах міста зазвичай зумовлені викидом виробничними підприємствами пилу, попелу й шлаку. У приміській зоні осідання пилу може складати порядку 4-6т/км², в житлових масивах – 80-200т/км² , на території промпідприємств ‑ 400-700 і навіть до 1000т/км². Досить часто хімічне забруднення ґрунту пов’язане із застосуванням отрутохімікатів при обробці зелених насаджень.