Problem stvaranja i korištenja podzemnog prostora u najvećim, najvećim i veliki gradovi postaje sve važniji zbog nedostatka slobodnih teritorija, ubrzanog razvoja masovnog i individualnog prometa. Njegovo je rješenje aktualno u gusto izgrađenom središnjem dijelu, kao iu pojedinačnim kompleksima javnog prijevoza masovne posjećenosti.

Korištenje podzemnog prostora ne samo da olakšava uvjete za transfere, već također omogućuje potpuno ili djelomično rasterećenje središnjih područja od prometnih objekata i uređaja (garaže i parkirališta, benzinske postaje i benzinske postaje, autobusni kolodvori), tranzit u odnosu na središte prometnih tokova te putovi i postaje brzog željezničkog prometa (metro).

Podzemni prostor može biti "prirodan", smješten ispod površine zemlje, ili "umjetan", formiran podovima. velika površina

Preporučljivo je koristiti ga za prijevoz, pomoćne i tehničke strukture, prostorije i uređaje, čiji rad nije povezan s dugim boravkom posjetitelja i osoblja. Tu spadaju spremišta knjiga, automatske telefonske centrale, hladnjače, zalagaonice, spremišta povrća i skladišta.

Od javnih zgrada s kratkim boravkom posjetitelja mogu se nazvati kina, trgovine, prijemne točke potrošačkih usluga, knjižnice, arhivi, muzeji. U nizu slučajeva prometna postrojenja i čvorišta u središtima velikih gradova djeluju u bliskoj vezi s institucijama kulture i javnih usluga. Postoje takozvani centri javnog prijevoza.

Načela vertikalnog zoniranja podzemnog prostora u gradu mogu se formulirati na sljedeći način:

· razine najbliže zemljinoj površini do kote -4 m rezervirane su za pješake, kontinuirani promet putnika, pokretne nogostupe, parkirališta, lokalne razvodne inženjerske mreže;

Etaže na kotama od -4 do -15 (-20) m predviđene su za podzemnu željeznicu ili druge željezničke prometnice i plitke autotransportne tunele, za etažne podzemne garaže, skladišta, rezervoare i glavne kolektore;

Za staze su rezervirane kote od -15 do -40 m
duboki željeznički promet, uključujući promjere gradskih željeznica.

U stranoj praksi izgradnje poslovnog centra izvan povijesne jezgre grada zanimljivo je iskustvo francuskih urbanista. Novo najveće administrativno, poslovno i javno središte na području Trga obrane (u Parizu) nalazi se na nastavku glavne gradske prometnice, izvan povijesne jezgre grada.

Velika pažnja pri njegovom projektiranju posvećena je organizaciji ruta za pješake i vozila. Dakle, cijeli ansambl novih zgrada ima višeslojnu kompoziciju i uzdiže se na divovskoj platformi-podiju, podignutoj iznad tla za 15-33 m, duljine do 1 km. U ovom slučaju, teren se uspješno koristi. Tako je nastalo do 4-5 etaža podzemnih i polupodzemnih razina.

Glavna razina pješačkog prometa je široka esplanada podignuta iznad tla i smještena na vrhu platforme, duž čijeg se oboda - uglavnom pod zemljom iu nekoliko razina - odvija "promet. U četvrtoj podzemnoj razini. Brzi i lokalni postavljene su linije metroa objedinjene stanicom.Treća je rezervirana za brzi tranzitni promet automobila u smjeru Pariz-Normandija.U drugoj su postavljene međugradske i lokalne autobusne linije te je izgrađena podzemna autobusna stanica Prvi je rezerviran za ulaze u zgrade i izlaze na periferne jednosmjerne prometnice s razvijenim čvorištima-čvorovima.Približno na istoj razini nalazi se željeznička pruga cesta Pariz-Versailles koja okružuje grad sa sjevera i zapada.

Projekt rekonstrukcije centra Pariza temelji se na nečem drugom. Ispod vrta Tuileries i Dvora Louvrea predložena je izgradnja velikog podzemnog kompleksa građevina; Ovo rješenje omogućuje gotovo potpuno oslobađanje Tuileriesa i sv. Rivoli, nasip rijeke Seine od Louvrea do Place de la Concorde, kao i izgraditi podzemne parkirne garaže velikog kapaciteta.trgovačke galerije / pomoćni i izložbeni prostori muzeja). Uređaj podzemnih brzih cesta doprinosi istovaru zemljine površine od transporta.

Projekt rekonstrukcije Philadelphije predviđa izgradnju ovog velikog industrijskog, trgovačkog, financijskog i kulturnog središta Sjedinjenih Država u središnjim regijama uz očuvanje, koliko je to moguće, povijesnog izgleda grada. Najzanimljivija je rekonstrukcija njezinog najstarijeg dijela. Ovdje se stvara jedan od prvih kompleksa javnog prijevoza na više razina u svjetskoj praksi, u kojem će, prema projektu, biti koncentrirana poduzeća i ustanove od gradskog značaja koje posjećuju ne samo stanovnici grada, već i posjetitelji. Stoga bi društveni centar trebao opsluživati ​​nekoliko vrsta kopnenog i podzemnog prijevoza.

Glavna značajka plana je maksimalno odvajanje prometnih pravaca i pješaka. Prometni promet organiziran je na više razina s velikim korištenjem podzemnog prostora. U donjoj, drugoj od površine, podzemnoj razini nalaze se linije podzemne željeznice i plitka brza željeznica (25 stanica). Gornja je rezervirana za pješake. Ima pješačke prijelaze i osvijetljena dvorišta ukopana ispod razine zemlje s ulazima u trgovine, restorane, barove i druga trgovačka poduzeća. Ovom tehnikom se osigurava prirodno osvjetljenje svih uslužnih objekata koji se nalaze ispod razine terena i samih podzemnih prolaza, olakšavaju se orijentacijski uvjeti.U razini tla nalazi se sloj glavnih prodajnih prostora, kao i tzv.„teretna“ stanica. Još više, iznad pješačko-trgovačke etaže u razini druge nadzemne etaže, projektirana je putnička autobusna stanica. Na vrhu su izgrađene garaže, tehničke i pomoćne prostorije. Sve pješačke razine povezane su pokretnim stepenicama i mehaničkim dizalima. Prilazi za osobna vozila projektirani su duž cijelog perimetra centra, u razini gradskih ulica. Projektom je predviđeno 9 velikih parkirališta.

Glavni od njih nalaze se u blizini obilaznice, koja služi centru. Ulazi i izlazi osigurani su kratkim posebnim tunelima, kao i razvodnim ulicama i prilazima lokalnog prometa.

Zanimljiv projekt je rekonstrukcija središnjeg ušća najvećeg grada u Kaliforniji - Los Ayageles. Novi kompaktni centar na više razina trebao bi opsluživati ​​nekoliko načina prijevoza. Cijeli pokret organiziran je u četiri razine. U donjem podzemlju nalazi se linija plitke podzemne brze ceste. Na tom području projektirane su dvije stanice brzog metroa. U gornjem, podzemnom dijelu, nalaze se pješački prijelazi, povezani s podzemnim vestibulima oba kolodvora. Uz ulice je predviđena izgradnja podzemnog transportnog tunela u dužini od oko 500 m. Ispod Pershing Squarea izgrađena je troetažna garaža. Glavna značajka plana rekonstrukcije je stvaranje pješačkih međučetvrtovnih bulevara na dvije razine - ulica i bulevara-mostova podignutih na visinu od 5 m iznad tla, koji imaju veliku duljinu, do 7 km, i prolaze ne samo uzduž glavnih ulica, ali i unutar kvartova, omogućavajući praktičan i brz pristup trgovinama, restoranima, glavnom autobusnom kolodvoru, javnim i drugim zgradama. Sve razine pješačkog prometa povezane su stepenicama, rampama, pokretnim stepenicama, isključivo preko kojih se podižu putnici.

Snažan i razgranat sustav podzemnih pješačkih i prometnih komunikacija je sastavni dio rekonstrukcija središta Montreala (Kanada), koja predviđa izgradnju velikog kompleksa trgovačkih, javnih i uslužnih institucija u središnjem dijelu grada za stanovništvo samog Montreala, kao i malih gradova i naselja koja gravitiraju prema to; Novi centar nastaje na mjestu starih zgrada. Na svom teritoriju - robne kuće, hoteli, kina, poslovne zgrade, restorani, višeslojne podzemne garaže. Glavni prometni pravci grada, tri linije podzemne željeznice, podzemni dijelovi brzih cesta i dvije željezničke komunikacije prolaze kroz njega. Time se stvara dobra povezanost javnog i trgovačkog centra sa svim dijelovima grada i prigradskim naseljima.

Sve zgrade imaju nekoliko podzemnih etaža. Gornji je sustav ulaza u metro, stanica i pješačkih prijelaza, izravno povezan sa svim zgradama, parkiralištima i garažama. U prolazima središta Montreala nalaze se brojni trgovački objekti čiji se izlozi protežu kilometrima. Tako se stvara novi tip podzemnog trgovačkog centra razvijenog u dužinu. Osvijetljena uređena dvorišta i trgovi s bazenima i fontanama osmišljeni su za osvjetljavanje prijelaza, kafića i trgovina smještenih ispod razine terena. Razine pješačkog prometa povezane su pokretnim stepenicama i dizalima. Sve zgrade u budućnosti imat će zajednički višeetažni podij s podzemnim donjim dijelom, a najveća građevina ima dvanaest podzemnih katova.

U rekonstrukciji starog centra Helsinkija korišten je drugačiji pristup. Temelj je odnos novih inženjerskih i prometnih objekata s postojećim i projektiranim zgradama, urbanim krajolikom. Novo društveno središte bit će povezano sa sjevernim i južnim dijelom grada snažnom autocestom s osam traka koja će prolaziti u blizini željezničke pruge i dijelom iznad nje. Osim toga, planira se rekonstrukcija glavne postojeće autoceste, čija će se propusnost povećati, uređenje prometnih čvorišta na različitim razinama s podzemnim tunelima. Ispod trokutastog prostora planira se izgradnja višekatne konstrukcije. U podzemnim etažama nalazit će se parkirališta i garaže, tunelski prolazi povezani s trgovačkim i uslužnim objektima. Za organizaciju kontinuiranog prometa sve autoceste na raskrižjima imaju čvorove s krivinama velikih radijusa.

Drugi dio centra čine upravno-poslovne zgrade. Ispod njih je uređen podzemni prostor na tri razine, djelomično otvoren. Na vrhu su brze autoceste, ispod su parkirališta. Složen sustav tunela, mostova i ulaznih rampi povezuje sve podzemne razine s površinom. Na posebnoj lokaciji (ispod razine gradskih ulica lokalnog prometa) projektiran je središnji autobusni kolodvor. Podzemni prostor učinkovito se koristi u projektu poslovnog centra na trgu Vokzalnaya. Sedmerokatne poslovne zgrade okružene su sa svih strana ogromnim parkiralištem, podignutim do visine drugog kata. Sustav maloprodajnih prostora u prizemlju i suterenu povezan je pasažama koji povezuju centar s kolodvorom i stajalištima javnog prijevoza.

U Moskvi, jedan od prvih urbanističkih kompleksa koji koriste podzemni prostor bio je ansambl zgrada i građevina na aveniji Kalinin. Zgrade i prostori smješteni na južnoj strani avenije zauzimaju dvije etaže, na kojima su koncentrirane sve skladišne, komunalne i pomoćne i inženjerske usluge, objedinjene zajedničkim transportnim tunelom duljine 900 m, širine 9 m. Padovi terena uspješno su prilagođeni za ulazi i izlazi. Osim servisnog tunela s prostorima za istovar i dvoetažnim skladišnim, tehničkim i pomoćnim prostorijama, na prvoj podzemnoj razini nalaze se banketna dvorana restorana Arbat, izložbeni prostori Kuće odjeće i velika pivnica. Ispod pješačke zone na južnoj strani avenije predviđena je podzemna garaža na tri etaže.

Kompleks podzemnih prolaza trgovačkog centra izgrađen je u prenapučenom središnjem dijelu Erevana, na raskrižju triju prometnih prometnih arterija i kružnog bulevara. Ova odluka nastala je u vezi s potrebom osiguranja sigurnog kretanja. Stvaranjem jedinstvenog urbaniziranog podzemnog prostora postavljanjem trgovačkih objekata, Ugostiteljstvo, kulturne i društvene usluge.

Konyukhov D.S.

Korištenje podzemnog prostora. Proc. dodatak za sveučilišta. 2004. godine.

Udžbenik pruža široki pregled povijesti razvoja podzemnog prostora u raznim zemljama svijetu, detaljno su razmotreni svi postojeći tipovi podzemnih građevina, ekološki aspekti izgradnje i korištenja podzemnih građevina. Velika se pažnja posvećuje ponovnoj uporabi ranije izgrađenih podzemnih objekata i razrađenih rudarskih radova. Za studente građevinskih i arhitektonskih sveučilišta i fakulteta.

PREDGOVOR

Inženjerski razvoj podzemnog prostora jedno je od najvažnijih područja koja osiguravaju održivi razvoj moderno društvo. Udžbenik koji držite u rukama namijenjen je studentima visokoškolskih ustanova koji studiraju na smjeru diplomiranih 653 500 "Graditeljstvo" (specijalnosti: 290 300 "Industrijska i civilna gradnja", 291 400 "Projektiranje zgrada") i prvostupnicima. u smjeru 550 100 „Građevinarstvo“. Pruža pregled povijesti razvoja podzemnog prostora u različitim zemljama svijeta, uključujući Rusiju, ispituje gotovo sve vrste podzemnih građevina koje trenutno postoje u svijetu i daje brojne primjere arhitektonskih i planskih rješenja za podzemne objekte izgrađene posljednjih godina. . Posebna pozornost posvećena je ekološkim aspektima interakcije podzemne građevine s njezinim prirodnim i urbanim okolišem, cjelovitom korištenju podzemnog prostora, kao i ponovnom korištenju ranije izgrađenih podzemnih objekata za različite namjene i razrađenih rudarskih radova. Knjiga se bavi problemima pouzdanosti i trajnosti podzemnih građevina i predstavlja suvremenu teoriju rizika u vezi s podzemnom gradnjom. Priprema i objavljivanje ovog priručnika postalo je moguće uvelike zahvaljujući stalnoj pomoći i podršci dekana Fakulteta za hidrotehniku ​​i specijalnu gradnju, voditelja Odsjeka za podzemnu izgradnju i hidrotehničke radove Moskovskog državnog sveučilišta za građevinarstvo, doktora inženjerskih znanosti . znanosti, profesor M.G. Zertsalova. Autor iskreno zahvaljuje recenzentima: doktorima inženjerskih znanosti. znanosti, profesori I.Ya. Dorman i V.E. Merkinu na vrijednim savjetima i komentarima tijekom izrade rukopisa.

UVOD

Posljednjih se godina u cijelom svijetu sve više pozornosti u planiranju i razvoju velikih gradova i velegradova posvećuje problemima razvoja podzemnog prostora, kao i izgradnji podzemnih objekata izvan granica grada, koji osiguravaju normalno funkcioniranje velikih naseljenih središta, posebice industrijskih središta. Problemi kao što su nedostatak urbanih područja, stalni rast stanovništva gradova, gomilanje velikih masa na cestama Vozilo, nesposobnost urbane infrastrukture da se nosi sa sve većim opterećenjem i pogoršanje stanja okoliša zahtijevaju sve aktivnije korištenje podzemnog prostora, uključujući za postavljanje prometnih i inženjerskih sustava, trgovine i potrošačkih usluga, skladišta i parkirališta itd. . Prema suvremenim istraživanjima, u većini slučajeva podzemne građevine, unatoč značajnim troškovima njihove izgradnje, najoptimalnije su rješenje mnogih pitanja funkcioniranja grada.

Podzemni prostor grada je prostor ispod dnevne površine zemlje, koji se koristi kao "jedno od sredstava prevladavanja trenda širenja grada, predmet razvoja novih koncepata stvaranja i očuvanja prirodnog staništa, postizanja prioriteti za okolišno i ekonomsko blagostanje i održivi razvoj, stvaranje uvjeta za život ljudi u ekstremnim uvjetima" [RASE, 1996.]. Podzemni prostor grada uključuje: podzemne prometne objekte, smještaj industrijskih poduzeća i javnih uslužnih poduzeća, podzemne gradske mreže i objekte inženjerske opreme, objekte posebne namjene. Sveobuhvatni razvoj podzemnog prostora (slika 1) tipičan je za velike gradove i metropole, uglavnom u područjima gradskog središta i središta općinskih četvrti, u područjima najvažnijih prometnih čvorišta i raskrižja, na područjima industrijske i komunalno-skladišne ​​namjene. Jedan od aspekata cjelovitog razvoja podzemnog prostora je racionalno korištenje zemljišne površine, a posebno:

izgradnja zgrada i građevina u uvjetima skučenog urbanog razvoja;

očuvanje teritorija zelenih zona i rekreacijskih područja, uređenje uređenih i uređenih područja u postojećoj zgradi;

poboljšanje umjetničkih i estetskih kvaliteta urbanog okoliša, očuvanje povijesno vrijednog teritorija;

očuvanje i restauracija jedinstvenih objekata krajobrazne arhitekture;

dostupnost najvažnijih objekata urbanog značaja i mjesta radne aktivnosti građana, ušteda vremena;

poboljšanje prometnih usluga, poboljšanje sigurnosti prometa, smanjenje ulične buke;

smanjenje duljine inženjerskih komunikacija;

zaštita stanovništva u razdobljima mogućih prirodnih i ljudskim djelovanjem izazvanih nesreća i katastrofa.

U svim svjetskim prijestolnicama u tijeku je aktivan razvoj podzemnog prostora. Veliki gradovi naše zemlje nisu iznimka, prvenstveno Moskva i Sankt Peterburg. Zapravo, pred našim očima nastaje nova podzemna infrastruktura velikih gradova, pri čijem projektiranju i izgradnji je potrebno uzeti u obzir niz čimbenika, a prije svega utjecaj tehnogenih procesa na ekologiju. podzemnog prostora i stanja hidrogeološke sredine.

Hiperkoncentracija stanovništva, infrastrukture i industrijske proizvodnje dovodi do golemog preopterećenja geoekoloških i hidrogeoloških okoliša velikih gradova i uzrokuje nepovratne promjene u njima. Na području Moskve, pod utjecajem tehnogenih čimbenika, razvija se gravitacijsko i dinamičko zbijanje stijena, pomicanje stijena u masivu, hidrostatsko vaganje i kompresija labavih vodonosnih stijena, mehanička i kemijska sufozija. Utjecaj grada je najizraženiji u površinski slojevi zemljine kore na dubinama do 60-100 m, međutim, u nekim slučajevima, ovaj se učinak može očitovati i na dubinama do 1500-2000 m od dnevne površine *. Najznačajniji utjecaj na geoekološki okoliš imaju: utjecaj gradske prizemne tehnosfere, stvaranje podzemnih radova, crpljenje podzemnih voda i narušavanje infiltracijske ravnoteže podzemnih voda. Povreda prirodne ravnoteže podzemnih voda, na primjer, dovodi do promjene stanja naprezanja i deformacije stijenske mase i zbijanja stijena unutar depresijskih lijevaka nastalih tijekom crpljenja vode. To pak uzrokuje deformacije zemljine površine i postaje uzrok brojnih izvanrednih situacija. Sve navedeno ukazuje na to da se na području Moskve događaju značajne promjene u geološkom okolišu, a potencijal prirodnih resursa praktički nije u stanju osigurati njegovo samoozdravljenje. Otprilike 48% teritorija grada nalazi se u područjima geološkog rizika, 12% - u područjima potencijalnog geološkog rizika, a samo 40% teritorija okarakterizirano je kao stabilno. Trenutno je "razvoj podzemnog prostora ključ očuvanja okoliša, kao i čimbenik koji blagotvorno utječe na očuvanje čovjekove okoline u velikim gradovima" [Petrenko, 1998].

Ovaj blagotvorni učinak može se postići kroz:

- potpunije korištenje podzemlja kao ljudskog staništa;

— proširenje opsega "ekološki prihvatljivih" metoda izgradnje podzemnih građevina;

- kontrola slijeganja dnevne površine i njihovo sprječavanje;

— nestandardna arhitektonska i planska rješenja, uzimajući u obzir ekološke zahtjeve pri korištenju podzemnog prostora.

Među veliki broj U podzemnim infrastrukturnim objektima značajnu ulogu imaju transportni sustavi i strukture. Među njima je uobičajeno uključiti:

objekti gradskog brzog izvanuličnog putničkog željezničkog prometa (metro, brzi tramvaj, gradska željeznica);

raskrižja gradskih ulica i cesta u različitim razinama, prometni tuneli, podvodni tuneli, pješački podvožnjaci i dr.;

objekti koji se odnose na čuvanje i održavanje motornih vozila (garaže za trajno skladištenje vozila, parkirališta za goste);

višenamjenski, višeetažni objekti i kompleksi različitih namjena, međusobno povezani prizemnim građevinama, kao i objekti i uređaji prometne namjene s različitim oblicima korištenja podzemnog gradskog prostora (željezničke stanice, trgovački centri, metro stanice itd.).

Među podzemnim sustavima specijaliziranog prijevoza putnika u gradovima naše zemlje prevladavaju podzemne željeznice. Trenutno se metroi koriste i grade u deset gradova Rusije: Jekaterinburgu, Kazanu, Krasnojarsku, Moskvi, Nižnjem Novgorodu, Novosibirsku, Omsku, Sankt Peterburgu, Samari, Čeljabinsku, a projektira se i u Ufi. Posljednjih godina sve je više rasprostranjena tendencija stvaranja novih prometnih linija, osmišljenih da omoguće komunikaciju između poslovnih, kulturnih, povijesnih i trgovačkih centara međusobno is područjima masovne stambene izgradnje smještenim na rubovima velikih gradova. . Time će se povećati brzina komunikacije i poboljšati kvaliteta usluge putnicima. Ove linije, prije svega, uključuju “mini-metro”, koji imaju manje tunele i stanice “na svjetlu”, kraće udaljenosti između stanica, više niske brzine kretanja voznih sredstava. Nadopunjujući već postojeće mreže podzemne željeznice, projektiraju se sustavi "centra metroa" koji omogućuju stvaranje praktičnijih veza za prijevoz unutar središta. Također se planira stvoriti mreža ekspresnih metro linija u Moskvi. Takvi sustavi postoje u mnogim velikim svjetskim gradovima: Parizu, Londonu, New Yorku i mnogim drugima (slika 2). Integracija različitih sustava izvanuličnog željezničkog prijevoza omogućuje približavanje putnika najposjećenijim mjestima u gradu. Okosnicu suvremenog grada čini ulična i cestovna mreža, koja je također povezana s problemima razvoja i korištenja podzemnog prostora. U Moskvi su mnogi prometni prijelazi na različitim razinama riješeni korištenjem tunela. Korištenje raskrižja u više razina (osobito tunelskog tipa) pojednostavljuje uvjete za kretanje gradskog kopnenog prometa, smanjuje razinu prometne buke i onečišćenja zraka ispušnim plinovima vozila te smanjuje broj prometnih nesreća.

Još jedan urbanistički problem izravno je vezan uz podzemne transportne sustave - organizaciju trajnog i privremenog skladištenja motornih vozila. Za rješavanje ovog problema potrebno je kombinirati razne trikove te uzimajući u obzir u najvećoj mogućoj mjeri ukupnost specifičnih uvjeta, primijeniti nove tehnologije za korištenje podzemnog prostora, koje su posebno perspektivne za prekonsolidirana i rekonstruirana središnja područja megagradova.

Integrirano korištenje podzemnog prostora koči daljnji rast teritorija velikih gradova i omogućuje zajedničko rješavanje urbanističkog planiranja, prometa, inženjeringa i socijalni problemi, poboljšati arhitektonsku i plansku strukturu gradova, osloboditi površinu zemlje od mnogih pomoćnih građevina, racionalno koristiti urbana područja za stambenu izgradnju, stvoriti rekreacijska područja za građane, poboljšati sanitarno-higijensko stanje grada, očuvanje arhitektonskih spomenika - učinkovito postaviti inženjersku opremu itd.

1. POVIJESNI PREGLED INŽENJERSKOG RAZVOJA PODZEMNOG PROSTORA

1.1. Kratki povijesni pregled podzemne gradnje u svijetu

Ljudsko istraživanje podzemnog prostora počelo je u davnim vremenima. Prototipom podzemnih struktura mogu se smatrati prirodne špilje i šupljine u stijenama koje su koristili naši preci. Špilja je postala prvo prebivalište čovjeka, štiteći ga od lošeg vremena i grabežljivaca. Otprilike u

U isto vrijeme čovjek je počeo pod zemljom razvijati stijene kako bi dobio razne minerale. V.M. Slukin [Slukin, 1991] predlaže periodizaciju podzemnih građevina po epohama:

1) kasni paleolitik i neolitik (do 4. tisućljeća pr. Kr.);

2) drevni svijet(4. tisućljeće pr. Kr. - IV. st. n. e.);

3) srednji vijek (V-XI st.);

4) novo vrijeme (nakon XII stoljeća).

Rusko društvo za speleostološka istraživanja izradilo je „Katastar umjetnih špilja i podzemnih arhitektonskih građevina na području euroazijskog i afričkog kontinenta“*. Ovisno o kulturnim i civilizacijskim čimbenicima, povijesnom podrijetlu, glavnom zanimanju stanovništva i sl. u "Katastru" se izdvaja osam speleostoloških zemalja Starog svijeta.

1. istočnoslavenski. U potpunosti se nalazi na području ZND-a i zauzima prilično homogen teritorij, s gledišta kulture razvoja podzemnog prostora: veći dio Rusije, Bjelorusije, Ukrajine i sjevera Kazahstana. Od davnina su na ovom području građeni podzemni objekti kulturne i kućne namjene, bogomolje, skloništa, fortifikacijski podzemni prolazi, rudnici i kamenolomi.

2. zapadnoeuropski. Zauzima područje Europe, baltičkih zemalja, sjeverozapadne Bjelorusije, Transcarpathia. Ovaj teritorij karakterizira široko i pragmatično korištenje podzemnog prostora * tijekom mnogih tisućljeća ovdje su korišteni podzemni radovi, obrambene strukture, skloništa, komunalne građevine, nekropole.

3. zapadnoazijski. Uključuje Besarabiju, planinski Krim i Kavkaz. Od davnina je ovo područje karakteriziralo složeno korištenje velikih skupina podzemnih objekata u različite svrhe: stambene, gospodarske, obrambene, prometne, vjerske - uključene u špiljske gradove i podzemne samostane. Na ovom području nalaze se podzemni gradovi-samostani nadaleko poznati u svijetu (Kapadokija, Turska); veliki podzemni kompleksi za obrambene i gospodarske svrhe.

4. srednjoazijski. Nalazi se na području srednjoazijskih država ZND-a, istočnog Azerbajdžana, Irana i sjevernog Afganistana. Razvoj podzemnog prostora ovdje je započeo izgradnjom vodoopskrbnih sustava u podnožju - kyariyaz, ukupne dužine nekoliko desetaka tisuća kilometara. Rudarstvo se u planinskim predjelima razvija od 15. tisućljeća pr. Osim toga, na ovom području nalaze se podzemni prolazi u obrambene svrhe, kao i muslimanske i budističke kultne pećine.

5. južnoazijski. Zauzima Indijski potkontinent i susjedna područja. Karakterizira ga razvoj rudarstva, prisutnost podzemnih cisterni, skupine velikih podzemnih hramova s ​​arhitektonskim elementima uklesanim u stijenu - stupovima, skulpturama itd.

6. istočnoazijski. Uglavnom se nalazi u Kini. Jedinstvena dostignuća drevne i srednjovjekovne kineske znanosti pridonijela su stvaranju originalnih i raznolikih podzemnih struktura: pećinskih hramova, nekropola, vodotoka, prometnih komunikacija. Posebno intenzivan razvoj karakterizirala je stambenu izgradnju - au naše vrijeme deseci milijuna ljudi žive u pećinskim naseljima Kine.

7. sjevernoafrički. Nalazi se na teritoriju drevni Egipt i sjevernoafričkim zemljama. Uglavnom ga karakteriziraju podzemne građevine za vjerske svrhe: grobnice i hramovi, kao i podzemno rudarstvo. U Libiji i Alžiru sačuvani su mrežasti podzemni sustavi za skupljanje vode koji podsjećaju na kariyaz; u Etiopiji izvorni podzemni hramovi. U zemljama sjeverne Afrike stanovnici su povremeno gradili podzemne nastambe kako bi se zaštitili od vrućine.

8. Ekvatorijalna Afrika. Na području Crne Afrike južno od Sahare do danas nisu pronađeni nikakvi znakovi podzemne gradnje. U istočnoj Africi, očito kao rezultat kulturne razmjene s Indijom, Egiptom i arapskim zemljama, minerali su razvijani pod zemljom. Prvi dokazi o izgradnji tunela, zabilježeni u povijesnim dokumentima, datiraju iz 2150. godine prije Krista. Bio je to podvodni pješački tunel dužine 900 m i svijetlih dimenzija 4 x 3,6 m ispod rijeke Eufrat u Babilonu, koji je povezivao kraljevsku palaču s Jupiterovim hramom. Za vrijeme trajanja izgradnje korito rijeke, širine 180 m, skrenuto je u stranu, a svi radovi su se izvodili na suho u otvorenom kopu. Zidovi i luk tunela sastojali su se od opeke na bitumenskom vezivu.

Podzemne građevine više puta spominje povjesničar Herodot. Posebno opisuje podzemne fragmente egipatskih piramida (oko 2500. pr. Kr.), podzemne odaje egipatske kraljice Nitokris (oko 700. pr. Kr.), tunel dug oko 1600 m na otoku Samos u Egejskom moru, koji je prošao kroz vapnenac s čekićima i dlijetima. Evo što sam Herodot piše o ovoj građevini: “Prolazni tunel u planini visokoj 150 orgija*, koji počinje u potplatu s izlazima s obje strane. Tunel je dugačak 7 faza, visok i širok 8 stopa. Ispod ovog tunela, cijelom njegovom dužinom, iskopali su kanal dubok 20 lakata i širok 3 stope, kojim je voda dovedena u grad ... Graditelj ovog vodovoda bio je Eupalije, sin Naustrofa. Stoljećima se ovaj tunel smatrao nepoznatim i ponovno je otkriven tek 1882. Tijekom ispitivanja utvrđeno je da se trasa tunela sastoji od dvije ravne linije povezane obrnutim zavojima. Do prvog tisućljeća pr. povjesničari pripisuju podzemne gradove području moderne Gruzije i Armenije. U Gruziji, nedaleko od grada Gorija, sačuvan je drevni podzemni grad Uplistsikhe (Sl. 1.1), koji je komunicirao s rijekom. Kuroi uz pomoć tunela. Za prikupljanje podzemnih i atmosferskih voda korišten je sustav okana međusobno povezanih podzemnim prolazima položenim na dubini od oko 50 m od površine zemlje.

Podzemni radovi su podignuti bez obloga i samo u nekim slučajevima učvršćeni zidom. Oko 50. pr Rimljani su iskopali tunel dug oko 5 km za odvođenje vode iz jezera Fucino. Prema povjesničaru Pliniju, tunel je izgrađen u roku od 11 godina, a radovi su izvedeni kontrafazama iz oko 40 okana. Početkom 1. stoljeća po Kr. Rimljani su na cesti Napulj-Ponzuoli izgradili tunel dug 900 m i širok 8 m. Tunel je položen ispod brda Posilipo, od vulkanske sedre. Visina tunela na ulaznom i izlaznom portalu je 25 m, a prema sredini se postepeno smanjuje.

Pretpostavlja se da su okomiti lijevci bili namijenjeni poboljšanju dnevnog osvjetljenja. Oko 300. god na području moderne Turske izgrađen je tunel koji je istovremeno služio kao vodovod i podzemni plovni kanal. Za vrijeme cara Hadrijana, Rimljani su izgradili tunel za opskrbu Atene vodom. Za vrijeme turske vladavine broj stanovnika u gradu je naglo opao, tunel je napušten i ponovno pušten u rad stoljećima kasnije - 1840. godine. Godine 1925. atenski akvadukt je proširen i rekonstruiran, zbog čega stari rimski tunel i dalje radi do danas.

Stari Slaveni sredinom i drugom polovicom 1. tisućljeća n kao glavni tip stanovanja korištene su polupodzemne građevine - zemunice (sl. 1.2). Katakombalni ukopi u Hazariji datiraju iz 8.-9. stoljeća. Osnovu ove grobne građevine činile su katakombe iskopane u čvrstom tlu na obroncima brda. Svaka katakomba sastojala se od dva dijela - ulaznog hodnika i grobne komore.

U Gruziji, na stjenovitoj litici visokoj 105 m na lijevoj obali rijeke. Pilići u XII-XIII stoljeću. Isklesan je podzemni kompleks Vardzia. Kompleks se sastoji od 8 etaža špilja probijenih u vulkanskim tufovima u dijelu širokom oko 500 m (Sl. 1.3). U središtu pećinskog kompleksa nalazi se crkva Uznesenja Majke Božje koja, prema zidnom slikarstvu, datira u 1184.-1186. Zapadno od crkve je zvonik. Između njih, kao i zapadno i istočno, nalaze se stotine javnih, vjerskih i stambenih objekata povezanih hodnicima, platformama i stepenicama. Za opskrbu kompleksa vodom njegovi su graditelji probili tunel dug 3,5 km, čijim su dnom prolazila dva keramička cjevovoda. Kroz njih je tekla voda.

Propusnost ovog vodovoda iznosila je više od 160.000 l/dan. Između 400. i 1400. godine, povjesničari bilježe gotovo tisuću godina stagnacije u europskom tuneliranju. Ovdje treba napomenuti da se ova privremena stanka odnosi prije svega na izgradnju javnih (industrijskih i civilnih) objekata. Izgradnja podzemnih objekata za obranu i posebne namjene gotovo da nije prekidana. Ovo će pitanje biti detaljnije razmotreno u sljedećim odjeljcima, na primjeru razvoja podzemnog prostora u Rusiji, zemljama ZND-a i Moskvi. Počevši od XIII stoljeća. na jugoistoku Nizozemske rašireno je podzemno iskopavanje vapnenca za gradnju. Ukupno je registrirano oko 250 kamenoloma, uglavnom privatnog karaktera, površine od nekoliko desetaka metara do 100 hektara (Breuls, 1998). Većina tih radova, smještenih na dubini od 20-25 m, koncentrirana je u dolini Siechen i Sassen, 10 km od Maastrichta. Pri vađenju kamena radnici su kopali duboke rudnike do sloja vapnenca. Kada se dođe do šava, izrezan je zaseban prolaz sa stepenicama koje vode do kuhinje, staje ili gospodarske zgrade na dnevnoj površini. Po završetku gradnje, radovi su korišteni kao skladišta, bunari (kada se podzemna voda podigne) i skloništa za vrijeme brojnih ratova. Na zidovima rudnika nalaze se crteži konjanika i vojnika prikazanih u odorama vojski gotovo svih zemalja svijeta, koje su prošle nizozemskom teritorijom u proteklih 7 stoljeća. Godine 1450. započela je gradnja tunela na cesti između Nice i Genove. Ubrzo su radovi obustavljeni i nastavljeni tek nakon 300 godina. Međutim, 1794. godine gradnja je potpuno obustavljena, a preko nedovršenog tunela izgrađena je cesta.

Krajem XV stoljeća. na području moskovskog Kremlja položeno je nekoliko vodenih tunela kamenim oblogama. U 16. stoljeću, za vrijeme vladavine Ivana Groznog, u Moskvi se odvijala aktivna podzemna gradnja. Konkretno, 1657. V. Aznacheev pokušao je izgraditi podvodni tunel ispod rijeke. Moskva. U 17. stoljeću u Pskovu i Velikom Novgorodu postavljeno je nekoliko podzemnih prolaza duljine do 200 m s drvenim i kamenim lukovima i zidovima.

U XVII-XIX stoljeću. u Francuskoj je prošlo nekoliko plovnih tunela:

1679-1681 na dijelu kanala Languedoc, koji je spajao rijeku. Garonne sa Sredozemnim morem, tunel dužine 164 m, visine 8,2 m i širine 6,7 m, koji prelazi brdo Malpas sjeverno od Pireneja (tunel Malpassky, prvi put u povijesti tuneliranja, prošao je pomoću baruta);

1784.-1838. izgrađena su tri plovna tunela ukupne duljine oko 1500 m i širine 7 m u razdjelnom bazenu kanala Nivernay između rijeka Sane i Loire;

1787.-1789., na Središnjem kanalu između rijeka Loire i Seine izgrađen je tunel Torcy, dug 1276 m, širok 2,6 m i visok 2,9 m;

1802.-1809., na kanalu Saint-Quentin između rijeka Oise i Scheldt provučena su dva tunela: Riqueval, dug 5670 m, i Tronqua, dug 1098 m. Širina ovih tunela je 8 m.

Općenito, do početka XIX stoljeća. u Francuskoj je izgrađeno oko 40 brodskih tunela. Engleska, njezina povijesna suparnica, nije zaostajala za Francuskom: u razdoblju od 1766. do 1769. godine na kanalu koji povezuje rudnike ugljena s Manchesterom provučeno je 5 plovnih tunela, od kojih je najduži, Harcastle, bio dug 2632 m, a širine 2,7 m i visine 3,7 m. 1825.-1827., paralelno s njim prolazi još jedan tunel dužine 2675 m, širine 4,3 m i visine 4,9 m. Ukupno, u istom vremenskom razdoblju kao u Francuskoj, u Engleskoj izgrađeno je oko 60 brodskih tunela.

U SAD-u prvi plovni tunel dužine 137 m, širine 6,1 m i visine 5,5 m izgrađen je 1818.-1821. na kanalu Shuykil. Godine 1828. u Pennsylvaniji je izgrađen Libanonski plovni tunel, dug 223 m, širok 5,5 m i visok 4,6 m.

Druga četvrtina 19. stoljeća može se smatrati početkom ere industrijske izgradnje tunela. Uz brodske tunele aktivno su se gradili željeznički tuneli. Prvi od njih položen je 1826-1830 u Engleskoj na liniji Liverpool-Manchester, duljina mu je 1190 m. Istodobno je u Francuskoj izgrađen željeznički tunel na liniji Roanne-Andrezier. U Sjedinjenim Američkim Državama prvi željeznički tunel izgrađen je između 1831. i 1833. na pruzi Allegheny-Portage u Pennsylvaniji. Dužina tunela bila je 270 m, visina 5,8 m, širina 6,1 m.

"Otac tuneliranja" M. Brunnel 1825. godine predložio je metodu štitastog tuneliranja, uz pomoć koje se u mekim stijenama ispod rijeke. Temza je prokopala tunel dug 450 m (sl. 1.4). Gradnja je završena 1832.

Inženjeri Barlow i Treithead 1869. izgradili su drugi podvodni tunel ispod Temze dug 450 m i unutarnji promjer 2 m. Za njegov prodor korišten je štit kružnog presjeka s oblogom od segmenata od lijevanog željeza. Ovaj štit je prototip modernih tunelskih štitova.

Važna faza u formiranju ere industrijskog tuneliranja je izgradnja londonske podzemne željeznice, puštene u promet 1862. godine. Prva dionica bila je duga svega 3,6 km, ali je već 1863. parlamentarna komisija odobrila izgradnju 30 kilometara podzemne kružne željeznice. Pušten je u rad 1884. godine i na jednom od svojih krakova uključivao je tunel Brunnel, za koji se pokazalo da je najstariji dio londonske podzemne željeznice. Godine 1890. uvedena je električna vuča na podzemnom dijelu južnolondonske linije. Prije toga, vlakovi su bili na parni pogon, a tuneli su bili puni dima i čađe lokomotiva.

Prve metode mehanizacije tunelskih radova razvijene su sredinom 19. stoljeća. tijekom izgradnje dugih alpskih tunela. Prvi od njih bio je dvokolosiječni tunel Mont Cenis između Francuske i Italije u dužini od 12.850 m. Radovi su započeli 1857., ali su napredovali izuzetno sporo. Da bi se povećala brzina prodiranja, projektirane su bušilice na komprimirani zrak, au siječnju 1861. ovdje je prvi put korišteno mehaničko bušenje. Tunel je pušten u promet 17. rujna 1871. godine.

Drugi alpski tunel - Saint Gotthard - počeo se graditi u rujnu 1871. (Sl. 1.5). Dvokolosiječni tunel, dug oko 16.300 m, prolazi kroz jako poremećene granite, gnajsove, škriljevce i druge stijene. Prilikom izgradnje barut je prvi put zamijenjen dinamitom, korišteni su hidraulični strojevi za bušenje i mehaničko dovlačenje kamenja. Gradnja je dovršena 1882. godine.

Daljnje usavršavanje metoda probijanja tunela omogućilo je prolazak 10.270 m dugog dvokolosiječnog željezničkog tunela Alberg između dolina rijeka Inn i Rajne u četiri godine: od 1880. do 1884. godine.

Mnogo veći tunel Simplon između Italije i Švicarske, dug 19.780 m, izgrađen je između 1898. i 1906. godine. Značajna duljina konstrukcije natjerala je njezine projektante da odustanu od dvokolosiječne prometne sheme usvojene za sve druge alpske tunele i zamijene je s dva paralelna jednokolosiječna tunela koji se nalaze na udaljenosti od 17 m jedan od drugog.

U istom vremenskom razdoblju izgrađeno je još oko 10 alpskih tunela dužine od 6100 m do 14 600 m. Najviše poteškoća izazvala je izgradnja tunela Lötschberg. Gradnja je započela 1906. godine i normalno je nastavljena do srpnja 1908. godine. Dana 24. srpnja 1908. godine došlo je do naglog prodora vode u tunel i dionica duga 150 m ispunjena je tekućom masom pijeska, mulja i šute. Tijekom istraživanja pokazalo se da je tunel prešao tektonski rasjed ispunjen aluvijalnim naslagama. Voda iz rijeke prolazila je kroz ovaj rasjed. Corder, koji se nalazi na visini od 180 m iznad trase tunela. Graditelji su odlučili zaobići mjesto proboja, čime je ukupna dužina građevine povećana za 870 m.

Nešto ranije od tunela Lechberg u sjevernoj Italiji, prođen je jednokolosiječni tunel Gatico dužine 3310 m. Prilikom njegove izgradnje prvi put su korišteni vertikalni kesoni za probijanje dionice duge 344 m u slabim vodonosnicima.

Prvi željeznički tuneli u Rusiji izgrađeni su 1859.-1862 željeznička pruga"Sankt Peterburg-Varšava".

Godine 1892. u Gruziji je dovršena izgradnja tunela od četiri kilometra kroz prolaz Surami. Izgradnja u raspucanim stijenama s visokim pritiskom stijena uglavnom je izvedena metodom poduprtog svoda. U ovom tunelu je prvi put u Rusiji korišten hidraulički stroj za bušenje rupa. Proračun svoda, kao "elastičnog luka", izvršen je na prijedlog prof. L.F. Nikole. Krajem Prvog svjetskog rata u Italiji je na pruzi Firenca-Bologna izgrađen željeznički tunel dužine 18 510 m. 1923.-1927. i dužine 9800 m izgrađen je u Coloradu (SAD).Započet 1922., gotovo istovremeno s njim, tunel Shilizu u Japanu, duljine 9700 m, dovršen je tek 1931. godine.

U teškim hidrogeološkim uvjetima izvedena je izgradnja tunela Tann, dugog 7.800 metara, koji se nalazi na željezničkoj pruzi Tokio-Kobe. Gradnja je započela 1918., a dovršena 1934. godine. Od 1936. do 1941. u Japanu ispod Simonesovog tjesnaca izgrađen je jedan od prvih dugih podvodnih tunela na svijetu. Duljina mu je bila 6330 m.

Godine 1939. u Cardiforu (SAD) izgrađena je, čini se, prva podzemna garaža na svijetu. Ukopan ispod jednog od trgova grada za 10,7 m, bio je ujedno i utočište stanovništva za posebno razdoblje. Od 1940. godine napušteni radovi u kamenolomima vapna aktivno se koriste u SAD-u kao hladnjaci za dugotrajno skladištenje kvarljivih prehrambenih proizvoda. Studije koje su proveli američki stručnjaci pokazuju da se u podzemnim radovima na vapnencu dugo održava konstantna temperatura i vlažnost. Ako se rashladni uređaji isključe, temperatura u podzemnim skladištima raste za 3 °C u roku od 60 dana.

A 1948. godine izgrađeno je jedno od prvih svjetskih podzemnih skladišta nafte u Naantaliju (Finska).Uoči početka Drugog svjetskog rata u Njemačkoj je trajala intenzivna gradnja podzemnih postrojenja. Za ovo smo koristili:

postojeći rudarski radovi s proširenjem pojedinih dionica na traženu veličinu;

horizontalni rudarski radovi unutar brda ili planina;

podzemne i polupodzemne građevine podignute u dubokim jamama (često su korištene duboke jaruge, talvegi i druga prirodna udubljenja).

Jedna od najvećih bila je tvornica za proizvodnju raketnih bacača V-1 i V-2 u Nordhausu (Türingen), smještena unutar velikog brda. Postrojenje se sastojalo od dva paralelna tunela dužine 2,3 km i širine 12,5 m, koji su se nalazili na udaljenosti od 1,4 km jedan od drugog. Tuneli su međusobno povezani sa 46 poprečnih iskopa. Ukupna korisna površina podzemnog prostora bila je oko 15 hektara. Na kraju Drugog svjetskog rata, izgradnja podzemnih tvornica postala je raširena u Velikoj Britaniji. Za to su se obično koristili napušteni rudarski radovi. Na primjer, u jednom od napuštenih rudnika koji su postojali još u Prvom svjetski rat godine postavljen je podzemni pogon za proizvodnju dijelova zrakoplova. Ukupna korisna površina postrojenja bila je oko 6 km2.

Govoreći o povijesti podzemne gradnje, ne može se zanemariti tako važan aspekt kao što je izgradnja podzemnih hidrotehničkih građevina, koje su složenije i radno intenzivnije od industrijskih i civilnih objekata. Tako se može napraviti sljedeća usporedba: površina poprečnog presjeka komora za strojarnice, kompenzacijske spremnike i sklopna postrojenja podzemnih hidroelektrana često prelazi 1.000 m2, hidrauličkih tunela - 200 m2, dok površina poprečnog presjeka za destilaciju, tuneli podzemne željeznice su 20-25 m2 [Mostkov, Orlov i Stepanov, 1986]. Kao primjer uzmimo projekt podzemne turbinske dvorane HE Rogun (slika 1.6). Podzemna turbinska hala HE Rogun, dužine 320 m, širine 27 m i visine 64 m, projektirana je na dubini od 500 m od tla. U neposrednoj blizini nalazi se transformatorska prostorija širine 20 m, visine 38 m i dužine 180 m, odvojena od strojarne hale stjenovitom cjelinom širine 38 m. Ukupni volumen podzemnih radova na kompleksu hidroelektrane Rogun je oko 5,3 m. milijuna m3, a duljina im je oko 60 km.

RAZVOJ PODZEMNOG PROSTORA KAO NEOPHODAN UVJET ZA RAZVOJ MEGAPOLISA

Generalni direktor SRO NP "Udruga graditelja podzemnih građevina, industrijskih i civilnih objekata"

VIII Međunarodni forum u Sankt Peterburgu "SVIJET MOSTOVA"

Sankt Peterburg, 22.09 - 23.god

CBC "Petrokongres"

“Moramo otići u podzemlje.

Koristite teritorij Sankt Peterburga za otvoreno parkiranje

ili za tehničke prostorije - ludilo"

, gen. direktor

Građevinski kompleks Sankt Peterburga najveća je grana gradskog gospodarstva, jedan od vodećih pravaca razvoja Sankt Peterburga. Obim izgradnje raste svake godine, što zahtijeva razvoj urbane infrastrukture, kako u novim četvrtima, tako iu područjima s uspostavljenim urbanim razvojem, u središtu Sankt Peterburga. I danas, uz razvoj novih urbanih područja, jedno od područja rada građevinskog bloka je razvoj podzemnog prostora, koji omogućuje očuvanje jedinstvenog izgleda središnjih regija i vrijednih urbanih krajolika.

U Sankt Peterburgu podzemni resursi grada još nisu dovoljno iskorišteni. Međutim, razvoj znanstvene misli, uporaba novih metoda i tehnologija gradnje danas nam dopuštaju da postavimo pitanje razvoja podzemnog prostora za polaganje novih ruta gradskog prometa, postavljanje garaža, parkirališta, pješačkih prijelaza, komercijalnih nekretnina, komunalnih usluga, korištenja podzemne etaže kako bi se osigurala čvrstoća i pouzdanost konstrukcija.visoke zgrade u izgradnji.

Rješavanje problema podzemne urbanizacije zahtijeva integrirani pristup uz angažman arhitekata i inženjera različitih usmjerenja: geologa, geotehničara, projektanata, transportnih radnika, tunelara, mrežara, ekonomista.

Podzemna urbanizacija aktivno se razvija u svim najvećim gradovima svijeta u uvjetima nedostatka urbanih područja. Pod zemljom su smješteni tuneli tranzitnih autocesta koji dupliciraju prometno opterećene gradske ulice, pješačke prijelaze, raskršća, garaže, parkirališta, logističke centre, trgovačke, zabavne, kućanske i druge sadržaje, trafostanice i druge inženjerske građevine.

Inozemno iskustvo pokazuje da bi za održivi razvoj i udoban život u metropoli udio podzemnih građevina u ukupnoj površini puštenih objekata trebao biti 20-25%. U Moskvi udio podzemnih objekata puštenih u rad u posljednjih 5 godina ne prelazi 8%. U Sankt Peterburgu ta je brojka još niža.

U Sankt Peterburgu, unatoč želji da se sačuvaju urbana područja i potrebi da se rasterete gradske površinske autoceste, razvoj podzemnog prostora je izuzetno spor. Razlog tome su složeni inženjersko-geološki uvjeti grada, nedostatak iskustva u projektiranju, izgradnji i radu podzemnih građevina i višenamjenskih kompleksa, kao i nedostatak općeg koncepta cjelovitog razvoja podzemnog prostora.

Podzemna gradnja je viša klasa poteškoće. Smatra se složenijim od visokih zgrada koje se sve više koriste za izgradnju naših velikih gradova. No, gradnja visokih zgrada na mekim tlima diktira izgradnju višekatnog podzemnog dijela kako bi se osigurala stabilnost i pouzdanost konstrukcije, a time i pokretačka snaga razvoja podzemne urbanizacije.

U mnogim zemljama svijeta posljednjih se desetljeća nastavlja intenzivan razvoj podzemnog prostora. Usmjeren je i na izgradnju tunela na unutarnjim i međudržavnim komunikacijama, a možda i ništa manje, na rješavanje prometnih, društvenih i ekoloških problema velikih gradova. Razvoj tuneliranja i razvoj podzemnog prostora gradova doveo je na ovom području do usavršavanja i stvaranja novih, uključujući visoke tehnologije, na temelju kojih je podzemna gradnja postala industrija koja se brzo razvija.

Izostaje razvoj podzemlja kao zasebnog područja urbanog razvoja naših gradova.

Istodobno, analiza prethodno donesenih projektnih rješenja pokazuje da u većini slučajeva odbijanje razvoja podzemnog prostora negativno utječe na plansku i arhitektonsko-prostornu strukturu gradova u nastajanju.

Svjetska praksa urbanog planiranja pokazuje da je jedan od najučinkovitijih načina rješavanja teritorijalnih, prometnih i ekoloških problema velikih gradova koji se razvijaju kao kulturno-povijesna i trgovačka i industrijska središta integrirani razvoj podzemnog prostora.

Društvene promjene koje su se dogodile posljednjih godina dovele su do povećanja nepovoljnih trendova u urbanom razvoju. Gradska središta sve više postaju administrativne i komercijalne prirode, što komplicira prometne i ekološke probleme, zahtijeva donošenje učinkovitih mjera za očuvanje povijesnog dijela grada. Nagli porast broja osobnih automobila i nedostatak dovoljnog broja garaža i transportnih tunela za njih pretvorili su ulice i trgove povijesne gradske jezgre u tranzitne i parkirališne zone. Značajan prostor stambenih naselja i raskrižja ulica zauzimaju brojni maloprodajni objekti i skladišta, koji zbog svojih funkcionalnih značajki ne zahtijevaju smještaj na površini. Svi elektro i toplinski objekti nalaze se na površini, ne osiguravajući odgovarajuću sigurnost i ekološku čistoću.

U takvim uvjetima, razvoj podzemnog prostora jedan je od najrealnijih načina razvoja urbanog okoliša središnje zone.

Potrebno je postaviti višenamjenske podzemne i podzemno-podzemne komplekse, prije svega, u blizini čvorišta metroa, željezničkih stanica, na budućim trasama tunela za motorni promet. Funkcionalna namjena podzemnog dijela kompleksa može se značajno razlikovati ovisno o lokaciji. Najvažniji problem koji moraju riješiti je promet, što zahtijeva smještaj garaža, parkirališta, prometnih vertikalnih i horizontalnih komunikacija, servisa, te razgranatih prijelaza, uglavnom halskog tipa. Istodobno, u njima se mogu smjestiti trgovine, maloprodajna mjesta, skladišta, kafići, restorani, rekreacijski sadržaji i drugi prostori uslužnog sektora.

Aktivno i integrirano korištenje podzemnog prostora omogućuje vam uspješno rješavanje niza složenih i važnih zadataka za svaki moderni grad:

- stvara preduvjete za najracionalnije korištenje i ekonomičnost sve oskudnijih urbanih područja, oslobađajući površinu zemlje od brojnih građevina, prostorija i uređaja, u pravilu nevezanih za stalni boravak ljudi u njima. Istovremeno, dolazi do povećanja neizgrađenih, otvorenih zelenih i zalivenih površina i formiranja pogodnog za stanovništvo, zdravog i estetski privlačnog urbanog okoliša;

- omogućuje izuzetno kompaktan smještaj objekata različitih namjena, uključujući stvaranje novih ili razvoj postojećih objekata masovnog posjećivanja na mjestima koja su najpotrebnija za grad, čak iu uvjetima rekonstruiranih i izrazito skučenih zgrada;

- doprinosi osiguravanju prometnog jedinstva teritorija koji se razvijaju i radikalnoj racionalizaciji prometnih usluga za stanovništvo kroz međusobno koordinirano korištenje brzog neuličnog prometa, glavnih ulica i cesta, uz formiranje sustava izuzetno kompaktnih i , u pravilu, prijenosna čvorišta na više razina;

− olakšava rješavanje problematike smještaja i razvoja sustava podzemnih tehničkih, komunalno-skladišnih i pratećih sadržaja uz maksimalan urbanistički, pogonski i ekonomski učinak;

- pruža mogućnost značajnih ušteda goriva i energetskih resursa u radu podzemnih i polupodzemnih objekata u odnosu na slične "zemaljske" objekte - za grijanje i hlađenje do 30-50% u skladištima i do 80% u hladnjačama i zamrzivačima istovremeno povećavajući njihovu stabilnost i trajnost;

− osigurava optimalne uvjete za razvoj, rad i popravak gradskih inženjerskih mreža korištenjem kolektorskih brtvila i minimalnih otvora;

− pridonosi poboljšanju urbanog okoliša organiziranjem kontinuiranog i sigurnog prometa na najvažnijim pravcima, poboljšanjem uvjeta za trajno i privremeno skladištenje vozila, uključujući i pojedinačne automobile u različitim funkcionalnim zonama gradova;

- pridonosi rješavanju umjetničko-estetskih problema oblikovanjem prostorno izražajnih građevina, brižnim očuvanjem i otkrivanjem povijesno-kulturnih spomenika i obilježja uvijek jedinstvenog prirodnog krajobraza.

Razvoj podzemnog prostora gradova složeniji je od načina tradicionalne „prizemne“ gradnje, zahtijeva specifične metode rada, uzimajući u obzir normalan život grada, s prirodom prethodno postavljenih komunikacija i temeljima ranije izgrađenih. građevine. Značajan utjecaj na razvoj podzemnih objekata, njihovu prostornu i konstruktivnu strukturu i tehnološka oprema osigurati specifične hidrogeološke uvjete.

Troškovi izgradnje novih podzemnih građevina znatno su, često 1,5-2 puta veći od troškova sličnih zemljanih zgrada i građevina. Istodobno, značajno proširuje područje razvoja podzemnog urbanog planiranja, koje je za nas uvelike novo, koncepte cijena zemljišta, cijene nekretnina, sveobuhvatnu urbanističku procjenu teritorija, koja uzima u obzir ne samo nadolazećim troškovima izgradnje na ovom mjestu, ali i dosadašnjim ulaganjima, kao i očekivanom ukupnom društveno-ekonomskom učinku. Sve to zahtijeva, u pravilu, multivarijantna dizajnerska rješenja.

U gradovima različitih veličina, koji se razlikuju po položaju, razvoju, kulturnim, povijesnim i prirodnim uvjetima, opravdani su različiti, uključujući i suprotni, pravci razvoja njihovog podzemnog prostora. Unatoč tome, mogu se dati i određene, najopćenitije preporuke.

Glavni smjer integriranog korištenja podzemnog prostora najvećeg grada je, prije svega, područje gradskog središta, susjednih teritorija, kao i međuokružnih i specijaliziranih centara, koji, u pravilu, su najposjećeniji dijelovi grada. U njima prevladava kapitalni kapital i povijesno vrijedan razvoj, a ovdje se obično bilježi najakutniji nedostatak slobodnih nerazvijenih teritorija.

OPĆI ZAKLJUČCI

1. Razvoj podzemnog urbanizma je nepovratan proces te označava kvalitativno novu razinu suvremene urbane stanogradnje te civilne i druge gradnje. Treba ga proširiti na sve gradove, prije svega na najveće i najveće, te na sva njihova funkcionalna područja.

2. Potreba za razvojem glavnih pravaca za integrirano korištenje podzemnog prostora javlja se u svim glavnim fazama urbanističkog planiranja:

Prilikom izrade ili prilagodbe Glavnog plana grada - u obliku najopćenitije prognoze;

Pri izradi projekta detaljnog uređenja - u obliku programa;

Prilikom izrade građevinskog projekta - kao dio projekta.

Osnovni cilj aktivnog i cjelovitog korištenja podzemnog prostora grada je osigurati optimalne uvjete za rad, život i rekreaciju gradskog stanovništva uz istovremeno povećanje otvorenih zelenih površina, uz formiranje zdrave, udobne i estetski prihvatljive površine. atraktivna urbana sredina. A zbog činjenice da je područje središnjih dijelova gradova praktički ovladano, glavni princip razvoja je rekonstrukcija postojećih regija. Sve to zahtijeva dubinsko predprojektno istraživanje, viševarijantni dizajn i višefaktorsku procjenu alternativnih rješenja.

Trenutno se vjeruje da je izgradnja podzemnog dijela gradova pokazatelj životnih uvjeta stanovništva megagradova u razvoju, povezan s njihovim kvantitativnim i kvalitativnim rastom, razvojem novih i tradicionalnih urbanih funkcija.

Praksa izrade predprojektne i projektne dokumentacije za različite vrste podzemne gradnje posljednjih godina (isključujući tradicionalne vrste radova) čisto je spontana, određena velikim brojem prijedloga s nasumičnim očitovanjem komercijalnih interesa. Istodobno, ne postoji mehanizam da se ova, gradu nužna, investicijska aktivnost s urbanističkih pozicija usmjeri u određenom, strogo opravdanom pravcu.

Istovremeno, uz tradicionalne vrste radova, u novim uvjetima potrebno je razviti opsežnu listu vrsta radova preporučljivih za izvođenje u podzemnom prostoru, kao i razviti tipologiju i klasifikaciju kvalitativno novi oblici korištenja podzemnog prostora: društveno-kulturni centri, višenamjenski kompleksi, drugi objekti i vrste gradnje, čija bi izgradnja u gradu zadovoljila suvremene zahtjeve svjetskih standarda. To zahtijeva sveobuhvatnu analizu strano iskustvo projektiranje i izgradnja takvih objekata. U novim uvjetima potrebno je izraditi strogo obrazloženi ciljani program prioritetnog podzemnog prostora s identifikacijom i postavljanjem prioriteta koji određuju rješavanje najvažnijih društvenih i urbanističkih zadataka koji su jasno shvaćeni i prihvaćeni od svih sudionika u procesu. proces razvoja grada.

3. Prometne probleme također treba rješavati intenzivnim razvojem podzemnog prostora grada. S porastom motorizacije do 300-350 vozila/1000 stanovnika potrebno je pronaći mjesto za dodatne autoceste, to je prije svega prostor "ispod" i "iznad" zemljine površine.

Grad je u svom razvoju prerastao jednorazinsku uličnu mrežu koja se povijesno razvila u njegovom središtu, što rađa brojne tehnogene probleme. Praktički je nemoguće "proširiti" uličnu mrežu bez intenzivnog korištenja podzemnog podzemnog prostora ulice, koji se trenutno razvija vrlo ograničeno i neučinkovito, posebnim lokalno poprečnim privatnim dionicama (primjerice, pješački podvožnjaci).

OBEĆAVAJUĆI PRAVCI ZA RAZVOJ PODZEMNOG PROSTORA U SREDIŠNJOJ ČETVRTI GRADOVA

Ulaganje u razvoj podzemnog prostora.

Podzemna gradnja u gradovima ima neke jasne prednosti u odnosu na površinske strukture:

Zemljište je gusto izgrađeno. Razvoj podzemnog prostora često je jedini mogući način razvoj urbane infrastrukture sa značajnim učinkom na grad;

Prilikom postavljanja niza funkcija za održavanje života građana pod zemljom, stvaraju se povoljnije mogućnosti za postojanje ljudi na površini: za rekreaciju u parkovima, pješački promet i tako dalje;

Kulturne i prirodne vrijednosti očuvane su na površini, dok dobro promišljena podzemna gradnja ne stvara efekte koji remete život grada;

Buku i ispušne plinove s cesta i tračnica lakše je kontrolirati u tunelima nego na površini;

Štedi se energija za hlađenje ili grijanje jer se pod zemljom osigurava kontroliranija klima;

Podzemne strukture pružaju sklonište stanovništvu tijekom neprijateljstava i štite infrastrukturu za održavanje života od pokušaja kršenja.

Ove prednosti, zajedno s novim metodama gradnje, kraćim vremenom gradnje i nižim troškovima gradnje, čine podzemna rješenja sve popularnijom.

Sve veći interes za podzemnu gradnju u uvjetima tržišnih odnosa dovodi do postavljanja novih pitanja u njenom planiranju.

Podzemna izgradnja u svim zemljama je kontrolirana kroz određene zakone. Glavna svrha ovog zakonodavstva je ravnoteža između različitih privatnih prava i javnog interesa. Zakonska regulativa štiti prava postojećih površinskih i podzemnih korisnika, osigurava osobnu sigurnost i zdravlje te štiti prirodni i kulturni okoliš. Jedno od složenih pravnih pitanja je ograničenje prava vlasništva u podzemlju po vertikali.

Prava zemljoposjednika na zemlju uvelike se razlikuju od zemlje do zemlje. Postoje tri glavne gradacije prava:

Vlasnik zemljišta posjeduje podzemni prostor do središta zemljišta;

U mjeri u kojoj se proteže razboritost postojećih interesa;

Pravo vlasništva ograničeno je na dubinu od površine zemlje (ne više od 6 m).

U Ruskoj Federaciji ova pravna pitanja još nisu riješena. Nedostaci u zakonodavstvu dovode do nejasnoća u stajalištima o pravu odgovornosti i raspodjeli rizika kod financiranja podzemnih objekata.

Ulaganje u razvoj podzemnog prostora treba izvršiti iz sljedećih izvora:

Iz proračuna grada i općine;

Metro stanice i tuneli, kanalizacijski tuneli i podzemni inženjerski objekti - iz proračunskih izvora;

Veliki polifunkcionalni kompleksi - iz proračuna, kao i na račun sredstava dioničkih društava;

Objekti u podzemnom prostoru gradskih teritorija na teret proračuna grada i okruga, kao i na račun privatnih ulaganja;

Podzemni objekti u tromjesečnoj izgradnji na račun privatnih ulaganja.

Za stvaranje povoljne investicijske klime potrebno je razraditi mogućnosti projektiranja i stvoriti mješovita dionička društva.

Uzorak sadašnjeg stupnja razvoja podzemnog prostora je kontinuirano povećanje važnosti podzemne gradnje u cijelom svijetu. To je posebno vidljivo iz golemih napora koji se ulažu u poboljšanje prometne infrastrukture gradova u Hrvatskoj Sjeverna Amerika I Jugoistočna Azija, posebno u Kini, Japanu, Koreji, Singapuru. Značajni radovi na stvaranju kanalizacijske mreže, izgradnji tunela - vodovoda i drugih komunikacija potrebnih za gusto naseljene velegradove, provode se u Srednjoj i Južnoj Americi, u Sjevernoj i Južnoj Africi. Sve više vlada i općinskih vlasti diljem svijeta shvaćaju potrebu i dobrobiti korištenja podzemnog prostora.

Većina velikih svjetskih gradova sada dosljedno provodi programe razvoja podzemnog prostora u povijesnim središtima gradova, dok se problemi prometa, komunalnih i stambenih usluga, zapošljavanja, uštede energije itd. sveobuhvatno rješavaju.

Analizirali smo strana iskustva podzemne gradnje u urbanim aglomeracijama sličnim Moskvi u smislu pokazatelja kao što su broj stanovnika, broj vozila po stanovniku, zauzeta površina, omjer povijesnih i modernih zgrada.

Analiza pokazuje da se optimalni uvjeti za osiguranje održivog razvoja i ugodnog življenja ostvaruju udjelom podzemnih građevina u ukupnoj površini puštenih u rad objekata od 20-25% s obzirom na to da do 70% ukupnog volumena garaže, do 80% se mogu smjestiti ispod površine zemlje, skladišta, do 50% arhiva i spremišta, do 30% uslužnih poduzeća. To su administrativni, zabavni i sportski objekti (na primjer, u Norveškoj je najveći sportski kompleks izgrađen na dubini od 18 metara od površine zemlje, čija ukupna površina iznosi 7 tisuća četvornih metara) , trgovački centri, kina, bazeni i još mnogo toga.

Naravno, ovaj omjer se ne održava u svim velikim gradovima, ali u isto vrijeme postoje primjeri izvrsnih podzemnih struktura, bez kojih se ne može zamisliti moderni izgled takvih gradova, na primjer, Montreala i Toronta. Postoje i druga rješenja - primjerice, sustav upravljanja parkiranjem u Münchenu i Parizu . Izvana nevidljivi, doveli su kvalitetu i udobnost urbane sredine na puno višu razinu.

Sva iskustva u projektiranju i izvedbi podzemnih građevina potvrđuju da tehničke poteškoće ili prirodni uvjeti nisu glavne prepreke cjelovitom korištenju podzemnog prostora u cilju zadovoljenja potreba grada i stvaranja prihvatljivih uvjeta za život, rad i rekreaciju njegovih stanovnika. . Nedostatak polaznih podataka, nejasnoća u nadležnostima, na pravnom planu, složenost imovinskopravnih odnosa, nedostatak financijskih sredstava i nedorečenost pravila za utvrđivanje isplativosti kapitalnih ulaganja – upravo su to glavni kameni spoticanja. Osim toga, zapravo ne postoji glavni plan korištenja podzemnog prostora gradova, unatoč činjenici da se bez uzimanja u obzir istog plana stvorenog za prizemnu izgradnju ne može niti razmišljati o izgradnji bilo kakvog prizemnog objekta.

Središnja područja velikih gradova u pravilu su velika koncentracija čvrstih zgrada, prometne i tehničke infrastrukture, koja radi na granici svojih mogućnosti. Sve veći zahtjevi za opsegom aktivnosti koje je potrebno obavljati na ovom ograničenom prostoru uvjetuju traženje sve novih pristupa rješavanju ovog tako složenog urbanističkog problema, koji će s vremenom postajati sve teži.

Današnji će se zadaci činiti jednostavnima u usporedbi s onima koje će naši potomci morati riješiti. Svojim trenutnim djelovanjem možemo im pomoći u tom pitanju ili, obrnuto, pogoršati probleme i zakomplicirati njihov rad. Većina obećavajućih rješenja danas se temelji na korištenju podzemnog prostora.

Ljudsko istraživanje podzemnog prostora počelo je u davnim vremenima. Prototipom podzemnih struktura mogu se smatrati prirodne špilje i šupljine u stijenama koje su koristili naši preci. Korištenje prirodnih podzemnih šupljina od strane primitivnih ljudi za stanovanje zabilježeno je već u razdoblju od prije 700.000-800.000 godina. Najranija podzemna naselja modernih, anatomski ljudi, koja datiraju iz 120.000-60.000 godina prije Krista, otkrivena su na ušću rijeke Clasis (Južna Afrika) - najstarija u svojim špiljama; Katzeh u Izraelu. Vjeruje se da su od prije otprilike 5000 godina prirodne špilje čovjek gotovo posvuda koristio za stanovanje. Drugi primjeri korištenja podzemnih šupljina su špilje Kiik-Koba, Kosh-Koba na Krimu, Mustier u Francuskoj; prva umjetna podzemna građevina pronađena je u Rusiji kod sela Kustenki. Deseci sličnih građevina pronađeni su na istočnoeuropskoj nizini. U razdoblju prije 800-1500 godina već su izgrađeni špiljski gradovi Vardzia (u blizini grada Borjomi) i naselje Derinkuyu (u uličici "tamnog bunara"). U Španjolskoj do danas postoje podzemne građevine. U južnom dijelu Andoluzije do danas je zabilježeno više od 8000 naseljenih špilja. Trenutno su sljedeći podzemni pećinski gradovi: Uplistsikhe - "Gospodnja tvrđava" (u blizini grada Gori) i grad Petra (južni Jordan). U Francuskoj su poznata mnoga mjesta tragloditskih naselja. Većina ih je korištena kao skloništa u blizini sela i gradova. Početkom 20. stoljeća u špiljama je živjelo još oko 20.000 francuskih građana. Trenutno su mnoge špilje opremljene kućicama za odmor.

Povijest inženjerskog razvoja podzemnog prostora mnogo je kraća. Prije oko 4000 godina izgrađen je transportni tunel ispod rijeke Eufrat koji je spajao kraljevsku palaču s Jupiterovim hramom na drugoj strani rijeke. Tunel je dugačak 920 metara, visok 3,6 metara i širok 4,5 metara. Korito je bilo presječeno branama. Tunel je izgrađen na otvoreni način. Obloga tunela je zidana na bitumenskom cementu. Svod konstrukcije ima lučni oblik. Izgradnja takvog tunela bi i danas bila događaj. Treba napomenuti da je sljedeći tunel izgrađen tek 4000 godina kasnije 1842. ispod rijeke Temze. Podzemne građevine više puta spominje povjesničar Herodot. Posebno su opisani fragmenti egipatskih piramida. U Armeniji, otprilike 1500 godina pr. izgrađeni su mnogi kanali. Najveći od njih imao je duljinu od 20 km. Brojni kanali izgrađeni za potrebe plovidbe još uvijek su u funkciji. U istom razdoblju u gradu Ateni za vodoopskrbu izgrađen je Hadrijanov vodovod ukupne duljine tunelskih dionica od 25 km. Ovi tuneli su izgrađeni kroz okna duboka 10-40 metara za opskrbu stijenom i ventilaciju lica. Nakon sanacije prije 50 godina, tunel ponovno radi. U Rimskom Carstvu na jezeru Fucciano izgrađen je vodoopskrbni tunel dužine 5,5 km i veličine 2x3 m. Majakovski ga je posjetio i pisao o njemu. Zanimljivo je napomenuti da je ovaj tunel obložen betonom čvrstoće 10 MP na vapnenoj otopini. Godine 1450. započela je gradnja tunela na cesti između Nice i Beča. Uskoro su, nažalost, radovi obustavljeni i nastavljeni tek nakon 300 godina.

Krajem 15. stoljeća na području moskovskog Kremlja položeno je nekoliko vodenih tunela s zidanim oblogama. U 16. stoljeću, za vrijeme vladavine Ivana Groznog, u Moskvi se odvijala aktivna podzemna gradnja. Godine 1852. Aznacheev je pokušao izgraditi podvodni tunel ispod rijeke Moskve. U 17. stoljeću u Nižnjem Novgorodu uskoro je postavljeno nekoliko podzemnih prolaza dužine do 200 metara s drvenim i kamenim pričvrsnicama. U Rusiji, na Altaju 1783.-1785., izgrađena je složena hidroelektrana. Voda je prolazila na različitim razinama kroz tunele. Time je omogućena mehanizacija cijelog procesa otkopavanja i vađenja rude s dubine od 150 metara. M. Brunnel postao je otac tuneliranja, 1825. predložio je metodu štitastog tuneliranja, uz pomoć koje je tunel dug 450 metara provučen u mekim stijenama ispod rijeke Temze. Inženjeri Treithead i Barrow izgradili su drugi podvodni tunel ispod Temze, dug 450 metara i promjer 2 metra. Za njegovo probijanje korišten je štit kružnog presjeka s oblogom od segmenata od lijevanog željeza. Ovaj štit je prototip modernih tunelskih štitova.

Od prve četvrtine 19. stoljeća u mnogim zemljama (Francuska, Engleska, Švicarska, Italija, Njemačka, Švedska, SAD, Rusija) počinje intenzivna izgradnja tunela na njima. Prvi željeznički tunel izgrađen je 1826-1829 u Engleskoj na liniji Manchester-Liverpool. Drugi je na liniji Etienne-Lyon. U Francuskoj je pušten u rad dva mjeseca kasnije. Prvi transalpski željeznički tunel Mont Cini izgrađen je 1871. godine. Najjedinstveniji je tunel Symflon, dug 20 km, izgrađen 1898.-1906. u posebno teškim inženjersko-geološkim uvjetima (visoki tlak stijena, dotoci vode s temperaturom od 55 stupnjeva Celzijusa). Prilikom izgradnje ovih željezničkih tunela prvi put su korišteni: Brunnelov štit (1825), perforatori (1851), dinamit.

Od druge polovice 19. stoljeća brojne su zemlje počele graditi podzemne željeznice. Važna faza u razvoju ere industrijskog tuneliranja je izgradnja londonske podzemne željeznice, otvorene 1862. godine. Prva dionica bila je duga samo 3,6 km, ali je već 1863. parlamentarna komisija odobrila izgradnju tridesetak kilometara dugog tunela (podzemne obilaznice). Pušten je u rad 1884. godine i na jednom od krakova uključivao je tunel Brunnel, za koji se pokazalo da je najstariji dio londonske podzemne željeznice. Njujorška podzemna željeznica dovršena je 1868. U Chicagu 1882., u Parizu 1900., u Berlinu 1902. godine. Prvi projekt moskovskog metroa razvijen je 1901., a zatim poboljšan 1902. Inženjeri su bili P.I. Belinskikh, I.E. Knorov. No Moskovska gradska duma 18. rujna 1902. odbila je ovaj projekt. Glavni protivnici izgradnje bili su: Moskovsko arheološko društvo, koje je ujedinilo najistaknutije povjesničare Rusije, moskovsko svećenstvo. Tek 1931. organiziran je gradski biro tehničkog odjela Metrostroja i započela je gradnja.

Prvi željeznički tuneli u Rusiji izgrađeni su 1859.-1862. na željezničkoj pruzi Sankt Peterburg - Varšava. Godine 1892. u Gruziji je dovršena izgradnja tunela od četiri kilometra kroz prolaz Suran. Konstrukcija je izvedena u raspucanim stijenama s visokim tlakom stijena metodom poduprijetog svoda. U ovom tunelu je prvi put u Rusiji korišten hidraulički stroj za bušenje rupa. Proračun svoda, kao elastičnog luka, proveden je na prijedlog profesora L. F. Nikolaeva.

Krajem Prvog svjetskog rata u Italiji je na pruzi Firenca-Bologna izgrađen željeznički tunel dužine 18.510 metara. 1936.-1941. u Japanu je ispod Simonesovog tjesnaca izgrađen prvi dugi podvodni tunel na svijetu. Duljina mu je bila 6330 metara. Godine 1939. u Cardifallu je izgrađena prva podzemna garaža na svijetu, zakopana ispod jednog od trgova grada za 10,6 metara, a istodobno je bila utočište za stanovništvo za posebno razdoblje. Od 1940. godine Sjedinjene Države počele su aktivno koristiti izlijevanje vapna za skladištenje pokvarljivih proizvoda. Prije izbijanja Drugog svjetskog rata u Njemačkoj se odvijala intenzivna izgradnja podzemnih tvornica. Za to su korišteni: postojeći rudarski radovi s proširenjem zasebnih dionica do potrebne veličine, horizontalni rudarski radovi unutar brda ili planina, podzemni i polupodzemni objekti podignuti u dubokim jamama.

Jedna od najvećih tvornica za proizvodnju raketnih bacača V-1 i V-2 u Northhouseu nalazila se unutar velikog brda. Postrojenje se sastojalo od dva paralelna tunela duljine 2,3 km, koji su se nalazili na udaljenosti od 1,4 km jedan od drugog. Tuneli su međusobno povezani s četrdeset i šest poprečnih otvora. Ukupna korisna površina podzemnog prostora bila je oko 15 hektara. Godine 1948. izgrađeno je nekoliko podzemnih skladišta u Anantaliji (Finska).

Govoreći o povijesti podzemnog prostora, ne može se zanemariti takav aspekt kao što je izgradnja podzemnih hidrotehničkih objekata, koji su najsloženiji i najzahtjevniji u usporedbi s industrijskim i civilnim objektima. Može se napraviti sljedeća usporedba: površina poprečnog presjeka komora za strojarnice, kompenzacijske spremnike i rasklopna postrojenja podzemnih HE često prelazi 1000 m 2 dok je površina destilacijske sekcije 20-25 m 2.

Kao primjer uzmimo projekt podzemne hale HE Ragun. Dug je 320 metara, širok 20 metara i visok 64 metra. Projektiran je na dubini od 500 metara od površine zemlje. U Finskoj su od 1956. do 1975. godine izgrađene 4 podzemne hidroelektrane. Najveći od njih nazivaju se "Pirth-tikoski". Izgrađen na dubini od 100 metara nadmorske visine. Voda se dovodi do hidroturbina kroz dva tlačna tunelska voda duljine 60 metara svaki s površinom poprečnog presjeka od 130 m 2 (smatra se drugim po veličini u svijetu). Godine 1979. u Finskoj je izgrađen hidrotehnički tunel duljine 120 km (površina presjeka 15,5 m 2 ). Koristi se za opskrbu vodom Helsinkija. Ništa manje teška nije ni izgradnja podvodnih tunela. Godine 1983. u Sankt Peterburgu je izgrađen cestovni tunel dug oko 1 km, koji je omogućio prometnu vezu između otoka Kanonersky i Gutunersky. Podvodna dionica duga je 375 metara. Izgrađen je od nižih dijelova dužine 75 metara, širine 13,3 metra i visine 8,05 metara, izrađenih od monolitnog armiranog betona s vanjskom metalnom izolacijom.

Korištenje podzemnog prostora, uz očuvanje zemljišnih resursa, omogućuje nam rješavanje niza društvenih i gospodarskih problema:

1) Postavljanje objekata od plinova, para i tekućina, izvora buke i drugih štetnih čimbenika koji utječu na život ljudi i prirodni okoliš; 2) Izgradnja strojarskih objekata visoke preciznosti u proizvodnji proizvoda, kao i automatiziranih radionica i kompleksa industrijskih poduzeća (uključujući obrazovne i znanstvene laboratorije);

3) pouzdano i sigurno skladištenje naftnih derivata, plinova, kemikalija i medicinskih pripravaka, zapaljivih i opasnih tvari, arhivske građe, muzejskih i kulturnih vrijednosti;

4) Uređenje bolnica, lječilišta i bolnica, sportskih objekata u podzemnim objektima koji se nalaze u posebno odabranim stijenama;

5) Ekonomski smještaj prerađivačkih poduzeća u prehrambenoj, kemijskoj, mesnoj, mliječnoj, vinarskoj i drugim industrijama, čija je tehnologija najučinkovitija u podzemnim uvjetima;

6) Organizacija kretanja ljudi, automobila, vlakova, vode, industrijskih otpadnih voda.

Sve je to moguće uz dobru organizaciju cjelovitog proučavanja inženjerskogeoloških, hidroloških i geometrijskih uvjeta građevinskog područja.

Svaki grad neprestano raste, povećavajući svoju površinu. Dajući osobi priliku da ostvari svoje sposobnosti na najprofitabilniji način, urbani uvjeti stvaraju nevjerojatno veliku koncentraciju stanovništva. Istovremeno se mijenja životni standard i blagostanje. Zgrade, objekti i infrastruktura s vremenom postaju zastarjeli, ne zadovoljavajući sve veće zahtjeve i potrebe urbanog stanovništva.

Sve veća koncentracija stanovništva zahtijeva sve više prostora za nove zgrade, prometnice, uslužne objekte i sve što je čovjeku potrebno za život. S vremenom grad postaje ekonomski neučinkovit. Protegnute prometne komunikacije povećavaju troškove proizvodnje urbanih poduzeća. Rastom površine značajno rastu troškovi grijanja, odvoza smeća i vodoopskrbe.

U razvoju grada jednog dana dolazi faza kada njegov daljnji rast zahtijeva radikalnu reviziju koncepta korištenja urbanog prostora. Čak iu drevnim gradovima, stisnutim zidinama tvrđave, počeli su graditi višekatnice. Istodobno, volumen podzemnog prostora također je korišten u različite svrhe.

Promjene temperature zraka utječu na stanje samo površinskog sloja tla (samo do dubine od 0,3 m). Zatim počinje područje u kojem se sve promjene događaju vrlo, vrlo sporo. Za svaka 33 metra u dubinu planeta temperatura raste za 1°C.

Podzemne strukture nisu svjesne utjecaja vanjskih čimbenika: padalina, snježnih oluja i uragana. Uvijek postoji stabilan režim vlažnosti i temperature, povoljan za skladištenje, koji je vrlo lako održavati u potrebnim granicama.

Tijekom tisućljeća razvoja ljudska je civilizacija prikupila bogato iskustvo u razvoju i korištenju podzemnog okoliša. Uglavnom za potrebe skladištenja hrane i druge imovine. Teško da postoji nešto što se ne bi smjestilo pod zemlju. Crkve, vojne tvornice i arsenali, bolnice i bolnice, restorani, hoteli pa čak i groblja.

Pariške katakombe 18. stoljeća. Ukupna duljina podzemnih objekata je 300 km, a zauzeta površina je 800 hektara. Vadili su građevinski kamen i gips. Daljnji razvoj zabranio je tek Napoleon zbog prijetnje kolapsa. Tu su se pokapali mrtvi za vrijeme epidemija. Katakombe su služile za stanovanje i vinske podrume. U doba hipija mladi su ovdje organizirali praznike i diskoteke, nakon čega su gradske službe zatvorile sve podzemne ulaze.

Iz suvremenog iskustva najindikativnije je korištenje podzemnog prostora u gradu Kansas City (SAD). Svi rudnici vapnenca razvijaju se s obzirom na buduću upotrebu iskopanog volumena. Podzemni prostori se iznajmljuju i prodaju kao uredi tvrtki i kao proizvodni prostori. Stijene imaju dobru vibracijsku i zvučnu izolaciju. Takvi uvjeti glavni su uvjet pri lociranju proizvodnje optičkih dijelova i uređaja visoke preciznosti. Radovi na kalibraciji i podešavanju površine morali su se izvoditi samo noću zbog buke prometa. Zbog toga su praktični Amerikanci spustili proizvodnju na dubinu od 183 metra.

Trošak iskopanog kamena samo je mali dio troška iskorištenog prostora. Neko su se vrijeme čak razmatrali prijedlozi da se vapnenac baca u rijeku. Prihod od njegove prodaje znatno je manji u usporedbi s dobiti od poslovanja prostora.

Tijekom Hladnog rata pod veliki gradovi U Kini su stvorili čitavu mrežu skloništa od bombi. Čini se da su uzalud potrošeni ogromni materijalni i radni resursi. Međutim, nakon početka reformi u Kini, ta su se područja počela koristiti u komercijalne svrhe. Podzemni restorani čak slave vjenčanja i godišnjice.

Korištenje podzemnog prostora ovisi o geološkim i seizmičkim uvjetima na području grada. Nema posebnih poteškoća u razvoju šupljina u stijenama i vapnencu. Bjelorusiju karakteriziraju poplavljena sedimentna tla, a glavna prijetnja podzemnim građevinama dolazi od vode. Ipak, izgradnja metroa u Minsku pokazala je da je uz odgovarajuću kvalitetu radova moguća uspješna borba protiv ovog zla.

Glavna svrha razvoja podzemnog prostora je ušteda površine u gradu. To je posebno impresivno ako uzmemo u obzir probleme povećanja potrebnog prostora za parkirališta.

Nije jasno kako, ali povijesno se pokazalo da se podrumi naših visokih zgrada ne koriste kao garaže. Mi to smireno prihvaćamo i navikli smo na neslaganje između mjesta skladištenja automobila i mjesta prebivališta njegovog vlasnika. Ponekad udaljenost može biti veća od jednog kilometra. Tom logikom obično putovanje je čitav ritual. Treba doći do parkirališta, pa po svakom vremenu preuzeti automobil, odvesti ga do ulaza i tek onda iskoristiti prednosti univerzalne motorizacije.

Ovakvo stanje stvari - izgradnja samostojećih garaža s akutnim stambenim problemom je iznenađujuće. Za svaku dvoetažnu garažu potrebna je ista količina građevinskog materijala kao i za temelj višekatnice iste površine. Svaka nova garažna zadruga je nekoliko temelja ukopanih u zemlju. Bilo bi razumljivo da se istovremeno grade i zgrade s podzemnim parkingom, no to se ne događa. Ova praksa cvjeta diljem CIS-a.

Godine 1990. na svakih 17,9 ljudi u bivšem SSSR-u dolazio je jedan automobil. U isto vrijeme, u Europi je ta brojka iznosila 2,9 osoba po 1 automobilu, au SAD-u 1,9 osoba. Sasvim je jasno da će doći do daljnjeg zasićenja zemlje automobilima po europskim standardima. Jednog dana će se njihov broj povećati 6 puta, a posljedično će se na isti način povećati i površina parkirališta i garaža.

Prema stručnjacima JSC Belpromproject, troškovi izgradnje višekatnica s podzemnom garažom povećavaju se za samo nekoliko postotaka. Uglavnom, to su troškovi za izradu ulaza, ventilaciju i dodatnu zvučnu izolaciju.

Ono što najviše iznenađuje je odsutnost bilo kakvih ograničenja za projektiranje i izgradnju građevinskim kodovima. Posebnih prepreka od strane vatrogasaca nema. Ograničenja počinju ako je broj etaža garaže veći od dva. Zatim postoje povećani zahtjevi za pouzdanost evakuacijskih putova za vozila.

U praksi, postojeće stanje nije objašnjivo sa stajališta zdrav razum. Ostava automobila otvoreno nebo dovodi do ubrzane korozije tijela i dijelova. Osim toga, pokretanje hladnog motora na negativnoj temperaturi jednako je trošenju pri vožnji od 200 km. Zauzvrat, to dovodi do češće kupnje rezervnih dijelova. A budući da sve više nabavljamo strane automobile, prijeko potrebna valuta otječe iz države.

Za hladnog vremena potrebno je nekoliko minuta da se motor zagrije na potrebnu temperaturu. Ovih nekoliko minuta na svakom startu - tisuće tona benzina. A koliko problema nastaje kada temperatura padne ispod minus 30 ° C. Za mnoge to postaje nepremostiva prepreka, pa su prisiljeni koristiti javni prijevoz. Za metro tih problema nema. Njegov rad je apsolutno neovisan o vanjskim čimbenicima.

Zajedno s početkom izgradnje metroa otvorila se mogućnost ozbiljnog razvoja podzemnog prostora grada. Projektanti su napravili svoj prvi ozbiljan eksperiment kada su projektirali stanicu Oktyabrskaya. U podzemnom prolazu do supermarketa "Central" smještene su prostorije blagajni za pretprodaju karata. Na temelju tog iskustva, u daljnjem projektiranju počeli su se oslanjati na proširenje mogućnosti iskorištavanja prednosti podzemnih prostora.

Prema riječima glavnog inženjera AP Minskmetroproekta G. A. Evsevjeva, metro treba smatrati zonom za stvaranje podzemne infrastrukture za smještaj gradskih društvenih službi i pomoćnih prostorija. Integrirano korištenje podzemnog prostora štedi tlo. Ovo je izlaz za istovar centra grada, gdje je cijena zemljišta mnogo veća nego na periferiji. Ovakav pristup problemu omogućuje smanjenje troškova izgradnje same podzemne željeznice.

Činjenica je da metro u Minsku ima malu dubinu. Nosivost konstrukcija i, posljedično, njihova cijena određuju opterećenje koje stvara tlo iznad stanice. Veća dubina - veća težina tla, veće opterećenje i veći troškovi izgradnje konstrukcija. Želja za smanjenjem ove stavke rashoda dovodi do stvaranja prostora iznad kolodvora. Logika je jednostavna – težina zraka je zanemariva u usporedbi sa zemljom.

S ovim pristupom, troškovi izgradnje padaju, arhitektura stanica može biti osjetljivija. Prihodi od rada stvorenih podzemnih objekata postaju dodatni izvor financiranja.

Na temelju takvih logičnih preduvjeta izgrađen je dio destilacijskih tunela iza metro stanice Frunzenskaya. Umjesto zatrpavanja, projektirane su i izgrađene dvije podzemne etaže površine po 2.000 m2. Pretpostavljalo se da će se gornji koristiti za poslovne prostore. Na donjoj etaži trebala su biti smještena skladišta robe. Bilo je moguće ugraditi teretna dizala. Nažalost, za ove površine još uvijek nisu pronađeni kupci ili zakupci. Bilo je prijedloga da se ti prostori koriste kao garaže. Glavni inženjer Minskmetroproekta prema tome se odnosi suzdržano. Što se tiče trgovine, mjesto je vrlo isplativo. Prije ili kasnije bit će potrošač.

Situacija je bolja na izgradnji stanice Partizanskaya. Nalazi se iznad stanice soba za kupovinu dimenzija 21 puta 105 metara. Približno istih dimenzija predviđen je i za podzemni kompleks u izgradnji ispred Robne kuće "Bjelorusija". Sa stanicom metroa "Partizanskaya" i podzemnim prolazima ispod ulice. Žilunoviča i Partizanske avenije, kompleks će također biti povezan podzemnim prolazima. Financira rad Aresa-servisa, koji je i vlasnik kompleksa u izgradnji. Za prostore iznad same stanice još nije pronađen kupac.

Kada bude završen, grad će imati značajan trgovački kompleks. Sastoji se od samog kolodvora, kao prometnog sustava, hotela "Turist", robne kuće "Bjelorusija" i podzemnih trgovačkih zona.

Sličan veći projekt pripremljen je i za kolodvorski trg. Prema zamisli projektanata, ispod nje se trebala nalaziti podzemna etaža sa skladištima, kafićima i drugim servisima. Ovdje su također htjeli opremiti podzemna parkirališta i taksi stajališta. Putnici su mogli, bez izlaska na površinu, napustiti zgradu kolodvora. Izgradnja ovog kolodvorskog kompleksa odgođena je zbog nedostatka financijskih sredstava.

Situacija je lakša stvaranjem i proširenjem pomoćnih mjesta u podzemnim prolazima. Komercijalne organizacije brzo procijenio prilike i koristi prolazne trgovine. Evo jedne od prednosti podzemnog prostora. U podzemnim prolazima mraz i vrućina nisu tako strašni. Kupac i prodavač ne mare za kiše ili snježne oluje na površini.

Na temelju ovih prednosti izgrađen je razvijen pješački prijelaz na izlazu iz stanice Pushkinskaya. Uz ostale maloprodajne objekte, tu je i ljekarna.

Nastavit će se kombinacija izgrađenih podzemnih prolaza s izgradnjom podzemnih etaža iznad kolodvora. Slično iskustvo koristi se u izgradnji stanica na nastavku prve faze metroa u Uručči. Na isti način, projektiraju se stanice Kamennaya Gorka u mikrodistriktu Zapad i stanica Mogilevskaya u mikrodistriktu ulice Angarskaya.

Graditelji metroa već su zagospodarili središtem grada s njegovim gustim povijesnim zgradama. Sada su na redu stambena naselja. Od posebnog interesa za dizajnere je tehnička zona podzemne željeznice. To je područje s pojasom od 40 metara od osi svakog tunela. Prema postojećim pravilima, za vrijeme podzemnih radova unutar ovih granica zabranjena je svaka gradnja. Nova stambena naselja slobodnija su nego u centru grada.

Ove okolnosti omogućuju stvaranje razvijene podzemne infrastrukture. Predviđena je izgradnja podzemnih garaža i parkirališta. U isto vrijeme, pomoćne strukture i skladišta mogu se spustiti pod zemlju. Tehničke mogućnosti dopuštaju takvu izgradnju - pitanje je mogućnosti financiranja.

Trendovi u svjetskim urbanističkim iskustvima svjedoče u prilog razvoju podzemne infrastrukture. Pruža mogućnosti za dramatična arhitektonska rješenja koja pružaju dodatne pogodnosti urbanim stanovnicima.

Pogreške u izgradnji podzemnih objekata puno je teže ispraviti. Treba imati na umu da se u svakom konkretnom slučaju razvoj podzemnog prostora provodi uzimajući u obzir lokalne uvjete, postojeće iskustvo i potrebe grada. Istovremeno se razvijaju proizvodni i tehnološki potencijali. Korištenje najnovijih znanstvenih i tehnoloških dostignuća može dovesti do značajnog razvoja ovog područja urbanog planiranja.

Viktor OSADČI