Problém tvorby a využívania podzemných priestorov v najväčších, najväčších a veľké mestá sa stáva čoraz dôležitejším pre nedostatok voľných území, zrýchlený rozvoj hromadnej a individuálnej dopravy. Jeho riešenie je aktuálne v hustej zástavbe centrálnej časti, ako aj v jednotlivých komplexoch MHD s hromadnou návštevnosťou.

Využitie podzemných priestorov nielen uľahčuje podmienky pre prestupy, ale umožňuje aj úplné alebo čiastočné vyloženie centrálnych priestorov z dopravných zariadení a zariadení (garáže a parkoviská, čerpacie stanice a čerpacie stanice, autobusové stanice), tranzit vo vzťahu k centrum dopravných prúdov a ciest a staníc vysokorýchlostnej železničnej dopravy (metro).

Podzemný priestor môže byť „prírodný“, nachádzajúci sa pod povrchom zeme, alebo „umelý“, tvorený podlahami. veľká plocha

Je vhodné ho použiť na dopravu, pomocné a technické stavby, priestory a zariadenia, ktorých prevádzka nie je spojená s dlhodobým pobytom návštevníkov a personálu. Patria sem úschovne kníh, automatické telefónne ústredne, chladničky, záložne, sklady zeleniny a sklady.

Z verejných budov s krátkym pobytom návštevníkov možno nazvať kiná, obchody, recepcie spotrebiteľských služieb, knižnice, archívy, múzeá. Dopravné zariadenia a uzly v centrách veľkých miest sú v mnohých prípadoch úzko prepojené s inštitúciami kultúrnych a verejných služieb. Existujú takzvané centrá MHD.

Zásady vertikálneho zónovania podzemných priestorov v meste možno formulovať nasledovne:

· úrovne najbližšie k zemskému povrchu do úrovne -4 m sú vyhradené pre peších, súvislú osobnú dopravu, pohyblivé chodníky, parkoviská, miestne rozvody inžinierskych sietí;

Hladiny v nadmorských výškach od -4 do -15 (-20) m sú určené pre trasy metra alebo inej koľajovej dopravy a plytké tunely motorovej dopravy, pre viacúrovňové podzemné garáže, sklady, vodojemy a hlavné kolektory;

Pre trate sú vyhradené úrovne v nadmorských výškach od -15 do -40 m
hlbokú koľajovú dopravu vrátane priemerov mestských železníc.

V zahraničnej praxi budovania biznis centra mimo historického jadra mesta sú zaujímavé skúsenosti francúzskych urbanistov. Nové najväčšie administratívne, obchodné a verejné centrum v oblasti Námestia obrany (v Paríži) sa nachádza na pokračovaní hlavného mestského ťahu, mimo historického centra mesta.

Veľká pozornosť pri jeho návrhu bola venovaná organizácii trás pre chodcov a vozidlá. Celý súbor nových budov má teda viacúrovňovú kompozíciu a týči sa na obrovskom pódiu, zdvihnutom nad zemou o 15 - 33 m, s dĺžkou až 1 km. V tomto prípade je terén úspešne použitý. Vzniklo tak až 4-5 podlaží podzemných a polopodzemných podlaží.

Hlavnou úrovňou pešej dopravy je široká promenáda vyvýšená nad zemou a umiestnená na vrchole nástupišťa, po obvode ktorej - najmä podzemná a na niekoľkých úrovniach - "prebieha doprava. Vo štvrtej podzemnej úrovni. Expresná a miestna sú položené linky metra, zjednotené stanicou Tretia je vyhradená pre vysokorýchlostnú tranzitnú dopravu áut v smere Paríž-Normandia. Prvá je vyhradená pre vjazdy do budov a výjazdy na okrajové jednosmerné cesty s rozvinutými križovatkami.Približne na rovnakej úrovni vedie železničná cesta Paríž-Versailles, obopínajúca mesto zo severu a západu.

Projekt rekonštrukcie centra Paríža je založený na niečom inom. Pod Tuilerijskou záhradou a dvorom Louvre bolo navrhnuté vybudovať veľký podzemný komplex štruktúr; Toto riešenie umožňuje takmer úplne oslobodiť Tuileries a St. Rivoli, nábrežie rieky Seiny od Louvru po Place de la Concorde, ako aj vybudovať veľkokapacitné podzemné garáže, obchodné galérie / pomocné a výstavné priestory múzea). Zariadenie podzemných rýchlostných ciest prispieva k vyloženiu zemského povrchu z dopravy.

Projekt rekonštrukcie Philadelphia zabezpečuje výstavbu tohto veľkého priemyselného, ​​obchodného, ​​finančného a kultúrneho centra Spojených štátov amerických v centrálnych regiónoch pri zachovaní, pokiaľ je to možné, historického vzhľadu mesta. Najzaujímavejšia je rekonštrukcia jeho najstaršej časti. Vzniká tu jeden z prvých na svete viacúrovňový komplex MHD, v ktorom sa podľa projektu sústredia podniky a inštitúcie celomestského významu, ktoré navštevujú nielen obyvatelia mesta, ale aj návštevníci. Komunitné centrum by preto malo obsluhovať viacero druhov pozemnej a podzemnej dopravy.

Hlavným znakom zámeru je maximálne oddelenie dopravných trás a chodcov. Dopravná doprava je organizovaná na niekoľkých úrovniach s rozsiahlym využitím podzemných priestorov. V spodnej, druhej nadzemnej, podzemnej úrovni sú linky metra a plytká vysokorýchlostná železnica (25 staníc). Vrchná časť je vyhradená pre chodcov. Má priechody pre chodcov a osvetlené nádvoria pochované pod úrovňou terénu so vstupmi do obchodov, reštaurácií, barov a iných komerčných podnikov. Táto technika zabezpečuje prirodzené osvetlenie všetkých prevádzok služieb umiestnených pod úrovňou terénu a samotných podzemných chodieb, uľahčuje orientáciu.Na prízemí sa nachádza poschodie hlavných obchodných priestorov, ako aj tzv. „nákladná“ stanica. Ešte vyššie, nad peším obchodom na úrovni druhého nadzemného podlažia, bola navrhnutá stanica osobnej autobusovej dopravy. Na vrchole boli postavené garáže, technické a pomocné priestory. Všetky pešie úrovne sú prepojené eskalátormi a mechanickými výťahmi. Vjazdy pre osobné autá sú navrhnuté po celom obvode centra, na úrovni ulíc mesta. Projekt počítal s 9 veľkými parkoviskami.

Hlavné z nich sa nachádzajú v blízkosti obchvatu, ktorý obsluhuje centrum. Vjazdy a výjazdy zabezpečujú krátke špeciálne tunely, ako aj distribučné ulice a podjazdy miestnej dopravy.

Zaujímavým projektom je rekonštrukcia centrálneho ústia najväčšieho mesta Kalifornie – Los Ayageles. Nové kompaktné viacúrovňové centrum by malo obsluhovať viacero druhov dopravy. Celé hnutie je organizované v štyroch úrovniach. V spodnom podzemí sa nachádza línia plytkej podzemnej vysokorýchlostnej komunikácie. V oblasti sú navrhnuté dve expresné stanice metra. V hornej, podzemnej, sú umiestnené priechody pre chodcov, prepojené s podzemnými vestibulmi oboch staníc. Pozdĺž ulíc sa plánuje výstavba podzemného dopravného tunela v dĺžke cca 500 m. Pod námestím Pershing je postavená trojpodlažná garáž. Hlavnou črtou zámeru rekonštrukcie je vytvorenie peších medzištvrťových bulvárov na dvoch úrovniach - ulice a bulváre-mosty vyvýšené do výšky 5 m nad terén, ktoré majú veľkú dĺžku až 7 km a neprechádzajú. len pozdĺž hlavných ulíc, ale aj vo vnútri štvrtí, čo poskytuje pohodlný a rýchly prístup k obchodom, reštauráciám, centrálnej autobusovej stanici, verejným a iným budovám. Všetky úrovne pešej dopravy sú prepojené schodiskami, rampami, eskalátormi, cez ktoré sú výlučne zdvíhaní cestujúci.

Je to výkonný a rozsiahly systém podzemných peších a dopravných komunikácií neoddeliteľnou súčasťou rekonštrukcia centra Montrealu (Kanada), ktorá zabezpečuje výstavbu veľkého komplexu obchodných, verejných a servisných inštitúcií v centrálnej časti mesta pre obyvateľov samotného Montrealu, ako aj malých miest a osád smerujúcich k to; Nové centrum vzniká na mieste starej zástavby. Na svojom území - obchodné domy, hotely, kiná, administratívne budovy, reštaurácie, viacúrovňové podzemné garáže. Prechádzajú ním hlavné dopravné ťahy mesta, tri linky metra, podzemné úseky rýchlostných ciest a dve železničné komunikácie. Vytvára sa tak dobré prepojenie verejného a obchodného centra so všetkými časťami mesta a predmestiami.

Všetky budovy majú niekoľko podzemných podlaží. Horná je sústava vstupov do metra, staníc a priechodov pre chodcov, priamo napojená na všetky budovy, parkoviská a garáže. V pasážach centra Montrealu možno nájsť množstvo obchodných prevádzok, ktorých predná časť výkladov sa tiahne mnoho kilometrov. Vzniká tak nový typ podzemného obchodného centra rozšíreného do dĺžky. Osvetlené upravené nádvoria a námestia s bazénmi a fontánami sú určené na osvetlenie prechodov, kaviarní a obchodov umiestnených pod úrovňou terénu. Úrovne pešej dopravy sú prepojené eskalátormi a výťahmi. Všetky budovy budú mať v budúcnosti spoločné viacúrovňové pódium s podzemnou spodnou časťou.Najväčšia stavba má dvanásť podzemných podlaží.

Iný prístup bol použitý pri rekonštrukcii starého centra Helsínk. Základom je vzťah nových inžinierskych a dopravných zariadení s existujúcou a projektovanou zástavbou, mestskou krajinou. Nové komunitné centrum bude prepojené so severnou a južnou časťou mesta výkonnou osemprúdovou diaľnicou, ktorá bude prechádzať pri železnici a čiastočne nad ňou. Okrem toho sa plánuje rekonštrukcia hlavnej existujúcej diaľnice, ktorej priepustnosť sa zvýši, usporiadanie dopravných uzlov na rôznych úrovniach s podzemnými tunelmi. Pod trojuholníkovou oblasťou sa plánuje výstavba viacvrstvovej konštrukcie. V podzemných podlažiach sa budú nachádzať parkoviská a garáže, tunelové pasáže spojené s obchodom a službami. Pre organizácie nepretržitej dopravy majú všetky diaľnice na križovatkách križovatky s oblúkmi veľkých polomerov.

Ďalšia časť centra zahŕňa administratívne a obchodné budovy. Pod nimi je usporiadaná podzemná trojstupňová oblasť, čiastočne otvorená. V hornej časti sú rýchlostné diaľnice, nižšie sú parkoviská. Komplexný systém tunelov, mostov a vstupných rámp spája všetky podzemné úrovne s povrchom. Na samostatnom mieste (pod úrovňou mestských ulíc miestnej dopravy) bola navrhnutá centrálna autobusová stanica. Podzemný priestor je efektívne využitý v projekte biznis centra na námestí Vokzalnaja. Sedemposchodové administratívne budovy sú zo všetkých strán obklopené rozsiahlym parkoviskom, vyvýšeným do výšky druhého poschodia. Systém obchodných priestorov na prízemí a suteréne je prepojený pasážami spájajúcimi centrum so stanicou a zastávkami MHD.

V Moskve bol jedným z prvých urbanistických komplexov využívajúcich podzemný priestor súbor budov a štruktúr na Kalininovej triede. Budovy a priestory nachádzajúce sa na južnej strane aleje zaberajú dve podlažia, na ktorých sú sústredené všetky skladové, inžinierske a pomocné a inžinierske služby spojené spoločným dopravným tunelom dlhým 900 m, širokým 9 m. vstupy a výstupy. V prvom podzemnom podlaží sa okrem obslužnej štôlne s vykladacími priestormi a dvojpodlažných skladových, technických a hospodárskych priestorov nachádza banketová sála reštaurácie Arbat, showroomy Domu odevov a veľká pivnica. Pod pešou zónou na južnej strane triedy je plánovaná trojpodlažná podzemná garáž.

Komplex podzemných chodieb obchodného centra je vybudovaný v preplnenej centrálnej časti Jerevanu, na križovatke troch rušných dopravných tepien a kruhového bulváru. Toto rozhodnutie vzniklo v súvislosti s potrebou zabezpečiť bezpečný pohyb. Vznikol jediný urbanizovaný podzemný priestor s umiestnením obchodných zariadení, Stravovanie, kultúrne a komunitné služby.

Konyukhov D.S.

Využitie podzemných priestorov. Proc. príspevok pre vysoké školy. 2004.

Tutoriál poskytuje široký prehľad o histórii vývoja podzemných priestorov v rôznych krajinách sveta sa podrobne zvažujú všetky existujúce typy podzemných stavieb, environmentálne aspekty výstavby a využívania podzemných stavieb. Veľká pozornosť sa venuje opätovnému využitiu predtým vybudovaných podzemných zariadení a rozpracovaných banských diel. Pre študentov stavebných a architektonických univerzít a fakúlt.

PREDSLOV

Inžiniersky rozvoj podzemných priestorov je jednou z najdôležitejších oblastí, ktoré zabezpečujú trvalo udržateľný rozvoj moderná spoločnosť. Učebnica, ktorú držíte v rukách, je určená pre študentov vysokých škôl študujúcich v smere prípravy absolventov 653 500 „Stavebníctvo“ (odbory: 290 300 „Priemyselné a občianske stavby“, 291 400 „Projektovanie budov“) a bakalárov v smere 550 100 „Stavebníctvo“. Poskytuje prehľad histórie vývoja podzemných priestorov v rôznych krajinách sveta vrátane Ruska, skúma takmer všetky typy podzemných stavieb, ktoré v súčasnosti existujú vo svete, a poskytuje množstvo príkladov architektonických a plánovacích riešení podzemných zariadení vybudovaných v posledných rokoch. . Osobitná pozornosť je venovaná environmentálnym aspektom interakcie podzemnej stavby s jej prírodným a urbanistickým prostredím, integrovanému využívaniu podzemných priestorov, ako aj opätovnému využitiu predtým vybudovaných podzemných objektov na rôzne účely a vybudovaných banských diel. Kniha sa zaoberá problematikou spoľahlivosti a životnosti podzemných stavieb a predstavuje modernú teóriu rizík vo vzťahu k podzemnému staviteľstvu. Príprava a vydanie tejto príručky bolo možné najmä vďaka neustálej pomoci a podpore dekana Fakulty hydrotechnických a špeciálnych stavieb, vedúceho Katedry podzemných stavieb a hydrotechnických prác Moskovskej štátnej univerzity stavebníctva, doktora inžinierstva . vedy, profesor M.G. Zertsalová. Autor úprimne ďakuje recenzentom: Doctors of Engineering. vedy, profesori I.Ya. Dorman a V.E. Merkinovi za cenné rady a pripomienky pri príprave rukopisu.

ÚVOD

V posledných rokoch sa na celom svete čoraz viac pozornosti pri plánovaní a rozvoji veľkých miest a metropolitných miest venuje problémom rozvoja podzemných priestorov, ako aj výstavbe podzemných objektov mimo hraníc mesta, ktoré zabezpečujú normálne fungovanie veľkých centier obyvateľstva, najmä priemyselných centier. Problémy ako nedostatok mestských oblastí, neustály rast počtu obyvateľov miest, hromadenie veľkých más na cestách Vozidlo, neschopnosť mestskej infraštruktúry vyrovnať sa s neustále sa zvyšujúcou záťažou a zhoršovaním environmentálnej situácie si vyžaduje čoraz aktívnejšie využívanie podzemných priestorov, a to aj na umiestnenie dopravných a inžinierskych systémov, obchodných a spotrebiteľských služieb, skladov a parkovísk atď. . Podľa moderných výskumov sú podzemné stavby vo väčšine prípadov aj napriek značným nákladom na ich výstavbu najoptimálnejším riešením mnohých otázok fungovania mesta.

Podzemný priestor mesta je priestor pod denným povrchom zeme, využívaný ako „jeden z prostriedkov prekonávania trendu rozširovania mesta, predmet vývoja nových koncepcií vytvárania a zachovania prirodzeného biotopu, dosahovania priority pre environmentálny a ekonomický blahobyt a trvalo udržateľný rozvoj, vytváranie podmienok pre život ľudí v extrémnych podmienkach“ [RASE, 1996]. Podzemný priestor mesta zahŕňa: podzemné dopravné zariadenia, umiestnenie priemyselných podnikov a podnikov verejných služieb, podzemné mestské siete a objekty inžinierskej techniky, účelové zariadenia. Pre veľké mestá a metropolitné mestá je typická komplexná zástavba podzemných priestorov (obr. 1), hlavne v oblastiach centra mesta a centier mestských častí, v oblastiach najvýznamnejších dopravných uzlov a križovatiek, na územiach hl. priemyselné a komunálne skladové účely. Jedným z aspektov integrovaného rozvoja podzemných priestorov je racionálne využitie územia, najmä:

výstavba budov a stavieb v podmienkach stiesnenej mestskej zástavby;

zachovanie územia zelených zón a rekreačných oblastí, usporiadanie krajinárskych a krajinárskych plôch v existujúcej budove;

zlepšenie výtvarných a estetických kvalít mestského prostredia, zachovanie historicky cenného územia;

zachovanie a obnova unikátnych objektov krajinnej architektúry;

dostupnosť najdôležitejších objektov mestského významu a miest pracovnej činnosti občanov, úspora času;

zlepšenie dopravných služieb, zlepšenie bezpečnosti dopravy, zníženie hluku z ulice;

zníženie dĺžky inžinierskych komunikácií;

ochrana obyvateľstva v období možných prírodných a človekom spôsobených nehôd a katastrof.

Vo všetkých svetových metropolách prebieha aktívny rozvoj podzemných priestorov. Veľké mestá našej krajiny nie sú výnimkou, predovšetkým Moskva a Petrohrad. Pred našimi očami totiž vzniká nová podzemná infraštruktúra veľkých miest, pri ktorej projektovaní a výstavbe je potrebné brať do úvahy množstvo faktorov, a predovšetkým vplyv technogénnych procesov na ekológiu. podzemného priestoru a stavu hydrogeologického prostredia.

Hyperkoncentrácia obyvateľstva, infraštruktúry a priemyselnej výroby vedie k obrovskému preťaženiu geoekologického a hydrogeologického prostredia veľkých miest a spôsobuje v nich nezvratné zmeny. Na území Moskvy sa pod vplyvom technogénnych faktorov vyvíja gravitačné a dynamické zhutňovanie hornín, premiestňovanie hornín v masíve, hydrostatické váženie a stláčanie sypkých zvodnených hornín, mechanické a chemické sufúzie. Vplyv mesta sa najvýraznejšie prejavuje v povrchové vrstvy zemská kôra v hĺbkach do 60-100 m, v niektorých prípadoch sa však tento efekt môže prejaviť aj v hĺbkach do 1500-2000 m od denného povrchu *. Najvýraznejší vplyv na geoekologické prostredie má: vplyv prízemnej technosféry mesta, vytváranie podzemných diel, čerpanie podzemných vôd a narušenie infiltračnej bilancie podzemných vôd. Narušenie prirodzenej rovnováhy podzemnej vody napríklad vedie k zmene napäťovo-deformačného stavu horninového masívu a zhutňovaniu hornín v depresívnych lievikoch vytvorených počas čerpania vody. To následne spôsobuje deformácie zemského povrchu a stáva sa príčinou početných mimoriadnych udalostí. Všetko uvedené naznačuje, že na území Moskvy prebiehajú výrazné zmeny v geologickom prostredí a potenciál prírodných zdrojov prakticky nedokáže zabezpečiť jeho samoliečbu. Približne 48% územia mesta sa nachádza v oblastiach geologického rizika, 12% - v oblastiach potenciálneho geologického rizika a len 40% územia je charakterizovaných ako stabilné. V súčasnosti je „rozvoj podzemných priestorov kľúčom k zachovaniu životného prostredia, ako aj faktorom, ktorý má priaznivý vplyv na zachovanie životného prostredia človeka vo veľkých mestách“ [Petrenko, 1998].

Tento priaznivý účinok možno dosiahnuť:

- úplnejšie využitie podzemných priestorov ako ľudského biotopu;

— rozšírenie rozsahu „ekologických“ metód výstavby podzemných stavieb;

- kontrola poklesu dennej plochy a jej prevencia;

— neštandardné architektonické a plánovacie riešenia zohľadňujúce environmentálne požiadavky pri využívaní podzemných priestorov.

Medzi Vysoké číslo zariadenia podzemnej infraštruktúry, významnú úlohu zohrávajú dopravné systémy a stavby. Medzi ne je obvyklé zahrnúť:

objekty mestskej vysokorýchlostnej mimouličnej osobnej železničnej dopravy (metro, vysokorýchlostná električka, mestská železnica);

križovatky mestských ulíc a ciest na rôznych úrovniach, dopravné tunely, podvodné tunely, podchody pre chodcov atď.;

predmety súvisiace so skladovaním a údržbou motorových vozidiel (garáže na trvalé uskladnenie vozidiel, parkoviská pre hostí);

polyfunkčné, viacúrovňové objekty a komplexy na rôzne účely, prepojené s pozemnými budovami, ako aj stavbami a zariadeniami pre dopravné účely s rôznymi formami využitia podzemného mestského priestoru (železničné stanice, nákupné centrá, stanice metra atď.).

Medzi podzemnými systémami špecializovanej osobnej dopravy v mestách našej krajiny prevládajú podchody. V súčasnosti sa metro prevádzkuje a stavia v desiatich mestách Ruska: Jekaterinburg, Kazaň, Krasnojarsk, Moskva, Nižný Novgorod, Novosibirsk, Omsk, Petrohrad, Samara, Čeľabinsk a projektuje sa v Ufe. V posledných rokoch sa čoraz viac presadzuje tendencia vytvárať nové dopravné linky, ktoré majú zabezpečiť komunikáciu medzi obchodnými, kultúrnymi, historickými a obchodnými centrami navzájom a s oblasťami hromadnej obytnej zástavby na okraji veľkých miest. . Zvýši sa tým rýchlosť komunikácie a zlepší sa kvalita služieb pre cestujúcich. Tieto linky zahŕňajú predovšetkým „mini-metro“, ktoré majú menšie tunely a stanice „na svetlo“, kratšie vzdialenosti medzi stanicami, viac nízke rýchlosti pohyb koľajových vozidiel. Ako doplnenie už existujúcich sietí metra sa navrhujú systémy „centra metra“, ktoré umožňujú vytvárať pohodlnejšie spojenia pre vnútrocentrovú dopravu. V Moskve sa plánuje aj vytvorenie siete expresných liniek metra. Takéto systémy existujú v mnohých veľkých mestách sveta: Paríž, Londýn, New York a mnohé ďalšie (obr. 2). Integrácia rôznych systémov mimomestskej železničnej dopravy umožňuje cestujúcim priblížiť najnavštevovanejšie miesta v meste. Kostru moderného mesta tvorí uličná a cestná sieť, s čím súvisí aj problematika rozvoja a využitia podzemných priestorov. V Moskve sú mnohé dopravné križovatky na rôznych úrovniach riešené s využitím tunelov. Využitím viacúrovňových križovatiek (najmä tunelového typu) sa zefektívnia podmienky pre pohyb mestskej pozemnej dopravy, zníži sa hladina hluku z dopravy a znečistenia ovzdušia výfukovými plynmi vozidiel a zníži sa počet dopravných nehôd.

Ďalší urbanistický problém priamo súvisí s podzemnými dopravnými systémami – organizáciou trvalého a dočasného uskladnenia motorových vozidiel. Na vyriešenie tohto problému je potrebné kombinovať rôzne triky a pri čo najväčšom zohľadnení súhrnu špecifických podmienok aplikovať nové technológie na využitie podzemných priestorov, ktoré sú perspektívne najmä pre nadmerne spevnené a zrekonštruované centrálne oblasti megacities.

Integrované využitie podzemných priestorov brzdí ďalší rast území veľkých miest a umožňuje spoločne riešiť urbanistické, dopravné, inžinierske a sociálne problémy, zlepšiť architektonickú a plánovaciu štruktúru miest, oslobodiť zemský povrch od mnohých pomocných štruktúr, racionálne využívať mestské oblasti na bytovú výstavbu, vytvárať oddychové zóny pre občanov, zlepšovať hygienický a hygienický stav mesta, chrániť architektonické pamiatky - efektívne umiestniť inžinierske zariadenia atď.

1. HISTORICKÝ PREHĽAD INŽINIERSKEHO VÝVOJA PODZEMNÉHO PRIESTORU

1.1. Stručný historický prehľad podzemného staviteľstva vo svete

Ľudský prieskum podzemných priestorov sa začal v dávnych dobách. Za prototyp podzemných štruktúr možno považovať prírodné jaskyne a dutiny v horninách, ktoré používali naši predkovia. Jaskyňa sa stala prvým príbytkom človeka, chránila ho pred nepriazňou počasia a predátormi. Približne o hod

V tom istom čase začal človek pod zemou vyvíjať horniny, aby získal rôzne minerály. V.M. Slukin [Slukin, 1991] navrhuje periodizáciu podzemných štruktúr podľa epoch:

1) neskorý paleolit ​​a neolit ​​(do 4. tisícročia pred Kristom);

2) staroveký svet(4. tisícročie pred Kristom - IV storočia nášho letopočtu);

3) stredovek (storočia V-XI);

4) nový čas (po XII storočiach).

Ruská spoločnosť pre speleostologický výskum vytvorila „Kataster umelých jaskýň a podzemných architektonických štruktúr na území euroázijského a afrických kontinentov“*. V závislosti od kultúrnych a civilizačných faktorov, historického pozadia, hlavného zamestnania obyvateľstva a pod. v „Katastri“ sa rozlišuje osem speleostologických krajín Starého sveta.

1. Východoslovanský. Celé sa nachádza na území SNŠ a zaberá pomerne homogénne územie z hľadiska kultúry rozvíjajúceho sa podzemného priestoru: väčšinu Ruska, Bieloruska, Ukrajiny a severu Kazachstanu. Odpradávna sa na tomto území budovali podzemné objekty kultúrneho a domáceho účelu, pietne miesta, úkryty, opevnenie podzemných chodieb, bane a lomy.

2. Západoeurópsky. Zaberá územie Európy, pobaltských krajín, Severozápadného Bieloruska, Zakarpatska. Toto územie sa vyznačuje širokým a pragmatickým využitím podzemných priestorov * po mnoho tisícročí sa tu využívajú podzemné diela, obranné stavby, úkryty, úžitkové stavby, nekropoly.

3. Západná Ázia. Zahŕňa Besarábiu, hornatý Krym a Kaukaz. Od pradávna sa toto územie vyznačovalo komplexným využívaním veľkých skupín podzemných objektov na rôzne účely: obytné, hospodárske, obranné, dopravné, náboženské - zaradené do jaskynných miest a podzemných kláštorov. Na tomto území sa nachádzajú podzemné mestá-kláštory všeobecne známe vo svete (Kappadócia, Turecko); veľké podzemné komplexy na obranné a hospodárske účely.

4. Stredná Ázia. Nachádza sa na území stredoázijských štátov SNŠ, východného Azerbajdžanu, Iránu a severného Afganistanu. Rozvoj podzemného priestoru tu začal výstavbou vodovodných systémov v podhorí – kyariyaz, v celkovej dĺžke desiatok tisíc kilometrov. Baníctvo sa v horských oblastiach rozvíjalo od 15. tisícročia pred Kristom. Okrem toho sa v tejto oblasti nachádzajú podzemné chodby na obranné účely, ako aj moslimské a budhistické kultové jaskyne.

5. Južná Ázia. Zaberá indický subkontinent a priľahlé oblasti. Charakterizuje ju rozvoj baníctva, prítomnosť podzemných cisterien, skupiny veľkých podzemných chrámov s architektonickými prvkami vytesanými do skaly – stĺpy, sochy a pod.

6. Východná Ázia. Väčšinou sa nachádza v Číne. Jedinečné výdobytky starovekej a stredovekej čínskej vedy prispeli k vytvoreniu originálnych a rôznorodých podzemných štruktúr: jaskynné chrámy, nekropoly, vodovody, dopravné komunikácie. Bytová výstavba sa vyznačovala obzvlášť intenzívnym rozvojom - a v dnešnej dobe žijú v jaskynných osadách Číny desiatky miliónov ľudí.

7. Severná Afrika. Nachádza sa na území staroveký Egypt a severoafrických krajín. Charakterizujú ho najmä podzemné stavby na náboženské účely: hrobky a chrámy, ako aj podzemná ťažba. V Líbyi a Alžírsku sa zachovali sieťové podzemné systémy na zachytávanie vody pripomínajúce kariyaz; v Etiópii pôvodné podzemné chrámy. V krajinách severnej Afriky si obyvatelia pravidelne stavali podzemné obydlia, aby sa chránili pred teplom.

8. Rovníkový Afričan. Na území Čiernej Afriky južne od Sahary sa dodnes nenašli žiadne známky podzemnej výstavby. Vo východnej Afrike, zrejme v dôsledku kultúrnych výmen s Indiou, Egyptom a arabskými krajinami, sa pod zemou rozvíjali minerály. Prvý dôkaz o stavbe tunela, zaznamenaný v historických dokumentoch, pochádza z roku 2150 pred Kristom. Išlo o podmorský peší tunel s dĺžkou 900 m a čistými rozmermi 4 x 3,6 m pod riekou Eufrat v Babylone, spájajúci kráľovský palác s Jupiterovým chrámom. V čase výstavby bolo koryto rieky široké 180 m odklonené nabok a všetky práce sa robili nasucho v otvorenej jame. Steny a klenba tunela pozostávali z tehlového muriva na bitúmenovom spojive.

Podzemné stavby opakovane spomína historik Herodotos. Predovšetkým opisuje podzemné fragmenty egyptských pyramíd (asi 2500 pred Kr.), podzemné komory egyptskej kráľovnej Nitocris (asi 700 pred Kr.), tunel dlhý asi 1600 m na ostrove Samos v Egejskom mori, prechádzajú cez vápenec s kladivami a dlátami. Tu je to, čo o tejto stavbe píše sám Herodotos: „Priechodný tunel v hore 150 orgiách vysokej *, začínajúci na jej chodidle s východmi na oboch stranách. Tunel je 7 etáp dlhý a 8 stôp vysoký a široký. Pod touto štôlňou po celej jej dĺžke vyhĺbili kanál hlboký 20 lakťov a široký 3 stopy, ktorým sa do mesta privádzala voda... Staviteľom tohto vodného diela bol Eupalius, syn Naustrophus. Po mnoho storočí bol tento tunel považovaný za neznámy a znovuobjavený bol až v roku 1882. Pri jeho skúmaní sa zistilo, že trasa tunela pozostáva z dvoch priamok spojených spätnými oblúkmi. Do prvého tisícročia pred n. historici pripisujú podzemné mestá územiu moderného Gruzínska a Arménska. V Gruzínsku neďaleko mesta Gori sa zachovalo staroveké podzemné mesto Uplistsikhe (obr. 1.1), ktoré komunikovalo s riekou. Kuroi s pomocou tunela. Na zachytávanie podzemnej a atmosférickej vody slúžila sústava šácht, vzájomne prepojených podzemnými chodbami uloženými v hĺbke asi 50 m od zemského povrchu.

Podzemné diela boli postavené bez ostenia a len v niektorých prípadoch boli upevnené murivom. Okolo roku 50 pred Kr Rimania vykopali tunel dlhý asi 5 km na odvádzanie vody z jazera Fucino. Podľa historika Plínia bol tunel vybudovaný do 11 rokov, práce vykonávali protičelá z asi 40 šácht. Na začiatku 1. storočia po Kr. Rimania postavili na ceste Neapol-Ponzuoli tunel dlhý 900 m a široký 8 m. Tunel bol položený pod kopcom Posilipo, vyrobený zo sopečnej opuky. Výška tunela pri vstupnom a výstupnom portáli je 25 m a smerom do stredu sa postupne znižuje.

Predpokladá sa, že zvislé lieviky boli určené na zlepšenie osvetlenia denným svetlom. Okolo roku 300 n.l na území moderného Turecka bol vybudovaný tunel, ktorý súčasne slúžil ako vodovod a podzemný plavebný kanál. Za cisára Hadriána postavili Rimania tunel na zásobovanie Atén vodou. V období tureckej nadvlády počet obyvateľov mesta prudko klesol, tunel bol opustený a znovu sprevádzkovaný o stáročia neskôr – v roku 1840. V roku 1925 bol aténsky akvadukt rozšírený a zrekonštruovaný, v dôsledku čoho je starý rímsky tunel prevádzkovaný dodnes.

Starí Slovania v polovici a druhej polovici 1. tisícročia nášho letopočtu Ako hlavný typ obydlia boli použité polopodzemné stavby - zemľanky (obr. 1.2). Pohreby v katakombách v Khazarii sa datujú do 8.-9. Základ tejto pohrebnej stavby tvorili katakomby vykopané v pevnej zemi na svahoch kopcov. Každá katakomba pozostávala z dvoch častí – vchodu do chodby a pohrebnej komory.

V Gruzínsku na skalnom útese vysokom 105 m na ľavom brehu rieky. Kurčatá v XII-XIII storočia. Podzemný komplex Vardzia bol vytesaný. Komplex pozostáva z 8 poschodí jaskýň prechádzajúcich vo vulkanických tufoch v úseku šírom cca 500 m (obr. 1.3). V strede jaskynného komplexu sa nachádza kostol Nanebovzatia Bohorodičky, ktorý podľa nástennej maľby pochádza z rokov 1184-1186. Západne od kostola je zvonica. Medzi nimi, ako aj smerom na západ a východ, sú stovky verejných, cirkevných a obytných priestorov prepojených chodbami, nástupišťami a schodiskami. Na zásobovanie komplexu vodou jeho stavitelia prerazili tunel dlhý 3,5 km, po dne ktorého viedli dve hrnčiarske potrubia. Tiekla cez ne voda.

Priepustnosť tohto vodovodu bola viac ako 160 000 l / deň. V období od 400 do 1400 historici zaznamenávajú takmer tisícročnú stagnáciu európskeho tunelovania. Tu je potrebné poznamenať, že táto dočasná prestávka sa týka predovšetkým výstavby verejných (priemyselných a občianskych) zariadení. Výstavba podzemných stavieb na obranu a špeciálne účely nebola takmer nikdy prerušená. Táto problematika sa bude podrobnejšie zaoberať v nasledujúcich častiach na príklade rozvoja podzemného priestoru v Rusku, krajinách SNŠ a Moskve. Počnúc XIII storočím. na juhovýchode Holandska sa rozšírila podzemná ťažba vápenca pre stavebníctvo. Celkovo je evidovaných okolo 250 lomov prevažne súkromného charakteru s rozlohou od niekoľkých desiatok metrov do 100 hektárov (Breuls, 1998). Väčšina týchto diel, ktoré sa nachádzajú v hĺbke 20 – 25 m, je sústredená v údolí Siechen a Sassen, 10 km od Maastrichtu. Pri ťažbe kameňa hĺbili robotníci hlboké bane do vápencovej vrstvy. Po dosiahnutí švu bol vyrezaný samostatný priechod so schodíkmi vedúcimi do kuchyne, stodoly alebo prístavby na dennej ploche. Po dokončení stavby slúžili diela ako sklady, studne (pri zvýšení hladiny podzemnej vody) a úkryty počas mnohých vojen. Na stenách baní sú kresby jazdcov a vojakov vyobrazených v uniformách armád takmer všetkých krajín sveta, ktorí za posledných 7 storočí prešli územím Holandska. V roku 1450 sa začala výstavba tunela na ceste medzi Nice a Janovom. Čoskoro boli práce pozastavené a obnovené až po 300 rokoch. V roku 1794 však bola stavba úplne zastavená a nad nedokončeným tunelom bola vybudovaná cesta.

Na konci XV storočia. na území moskovského Kremľa bolo vybudovaných niekoľko vodných tunelov s kamenným obkladom. V 16. storočí, za vlády Ivana Hrozného, ​​prebiehala v Moskve aktívna podzemná výstavba. Najmä v roku 1657 sa V. Aznacheev pokúsil vybudovať podvodný tunel pod riekou. Moskva. V 17. storočí v Pskove a vo Veľkom Novgorode bolo vybudovaných niekoľko podzemných chodieb v dĺžke až 200 m s drevenými a kamennými oblúkmi a stenami.

V XVII-XIX storočia. vo Francúzsku prešlo niekoľko splavných tunelov:

v rokoch 1679-1681 na úseku Languedocského kanála, ktorý spájal rieku. Garonne so Stredozemným morom, tunel dlhý 164 m, vysoký 8,2 m a široký 6,7 m, pretínajúci vrch Malpas severne od Pyrenejí (Malpassky tunel bol po prvý raz v histórii tunelovania prerazený pomocou pušného prachu);

v rokoch 1784-1838 boli v deliacom bazéne kanála Nivernay medzi riekami Sane a Loire vybudované tri splavné tunely s celkovou dĺžkou asi 1500 ma šírkou 7 m;

v rokoch 1787-1789 bol na Centrálnom kanáli medzi riekami Loira a Seina vybudovaný Torcy tunel, 1276 m dlhý, 2,6 m široký a 2,9 m vysoký;

v rokoch 1802-1809 boli na kanáli Saint-Quentin medzi riekami Oise a Scheldt prerazené dva tunely: Riqueval dlhý 5670 m a Tronqua dlhý 1098 m. Šírka týchto tunelov je 8 m.

Všeobecne platí, že začiatkom XIX storočia. vo Francúzsku bolo vybudovaných asi 40 lodných tunelov. Anglicko, jeho historický rival, nezaostávalo za Francúzskom: v období rokov 1766 až 1769 prešlo na kanáli spájajúcom uhoľné bane s Manchestrom 5 splavných tunelov, z ktorých najdlhší Harcastle mal dĺžku 2632 m. šírky 2,7 ​​m a výšky 3,7 m. V rokoch 1825-1827 bol paralelne s ním prerazený ďalší tunel dlhý 2675 m, široký 4,3 m a vysoký 4,9 m. Celkovo za rovnaké obdobie ako vo Francúzsku v Anglicku bolo vybudovaných asi 60 lodných tunelov.

V USA bol v rokoch 1818-1821 na Shuykilskom kanáli vybudovaný prvý splavný tunel dlhý 137 m, široký 6,1 m a vysoký 5,5 m. V roku 1828 bol v Pensylvánii vybudovaný libanonský splavný tunel s dĺžkou 223 m, šírkou 5,5 m a výškou 4,6 m.

Druhá štvrtina 19. storočia možno považovať za začiatok éry priemyselného tunelovania. Spolu s lodnými tunelmi sa aktívne budovali aj železničné tunely. Prvý z nich bol položený v rokoch 1826-1830 v Anglicku na trati Liverpool-Manchester, jeho dĺžka je 1190 m. Zároveň bol vo Francúzsku vybudovaný železničný tunel na trati Roanne-Andrezier. V Spojených štátoch bol prvý železničný tunel vybudovaný v rokoch 1831 až 1833 na trati Allegheny-Portage v Pensylvánii. Dĺžka tunela bola 270 m, výška 5,8 m, šírka 6,1 m.

„Otec tunelovania“ M. Brunnel v roku 1825 navrhol metódu razenia štítov, pomocou ktorej v mäkkých horninách pod riekou. Temža vykopala tunel dlhý 450 m (obr. 1.4). Stavba bola dokončená v roku 1832.

Inžinieri Barlow a Treithead v roku 1869 postavili pod Temžou druhý podvodný tunel dlhý 450 m. vnútorný priemer 2 m.Na jeho prienik bol použitý štít kruhového prierezu s obkladom z liatinových segmentov. Tento štít je prototypom moderných tunelovacích štítov.

Dôležitou etapou formovania éry priemyselného tunelovania je výstavba londýnskeho metra, otvoreného pre dopravu v roku 1862. Prvý úsek mal len 3,6 km, no už v roku 1863 parlamentná komisia schválila výstavbu 30-kilometrovej podzemnej okružnej železnice. Do prevádzky bol uvedený v roku 1884 a na jednej z vetiev zahŕňal tunel Brunnel, ktorý sa ukázal byť najstarším úsekom londýnskeho metra. V roku 1890 bola zavedená elektrická trakcia na podzemnom úseku South London Line. Predtým boli vlaky poháňané parou a tunely boli zaplnené lokomotívnym dymom a sadzami.

Prvé spôsoby mechanizácie razenia tunelov boli vyvinuté v polovici 19. storočia. pri výstavbe dlhých alpských tunelov. Prvým z nich bol dvojkoľajový tunel Mont Cenis medzi Francúzskom a Talianskom s dĺžkou 12 850 m. Práce začali v roku 1857, ale postupovali mimoriadne pomaly. Na zvýšenie rýchlosti prieniku boli navrhnuté vŕtacie stroje poháňané stlačeným vzduchom a v januári 1861 tu bolo prvýkrát použité mechanické vŕtanie. Tunel bol otvorený pre premávku 17. septembra 1871.

Druhý alpský tunel - Saint Gotthard - sa začal stavať v septembri 1871 (obr. 1.5). Dvojkoľajový tunel v dĺžke asi 16 300 m prechádza silne rozrušenými žulami, rulami, bridlicami a inými horninami. Pri jeho výstavbe bol pušný prach najskôr nahradený dynamitom, využívali sa hydraulické vŕtacie stroje a mechanické vyťahovanie hornín. Stavba bola dokončená v roku 1882.

Ďalšie zdokonaľovanie metód tunelovania umožnilo prejsť 10 270 m dlhý dvojkoľajový železničný tunel Alberg medzi údoliami riek Inn a Rýn za štyri roky: od roku 1880 do roku 1884.

Oveľa väčší Simplonský tunel medzi Talianskom a Švajčiarskom, dlhý 19 780 m, bol vybudovaný v rokoch 1898 až 1906. Značná dĺžka stavby prinútila jej projektantov opustiť dvojkoľajnú dopravnú schému prijatú pre všetky ostatné alpské tunely a nahradiť ju dvoma paralelnými jednokoľajovými tunelmi, ktoré sú od seba vzdialené 17 m.

V tom istom období bolo vybudovaných asi 10 ďalších alpských tunelov s dĺžkou od 6100 m do 14 600 m. Najväčšie ťažkosti spôsobila výstavba tunela Lechberg. Stavba začala v roku 1906 a normálne pokračovala až do júla 1908. 24. júla 1908 došlo k náhlemu prerazeniu vody do štôlne a 150 m dlhý úsek sa naplnil tekutou masou piesku, bahna a sutín. Počas prieskumu sa zistilo, že štôlňa prechádzala tektonickým zlomom vyplneným aluviálnymi nánosmi. Cez tento zlom prešla voda z rieky. Corder, nachádzajúci sa vo výške 180 m nad trasou tunela. Stavbári sa rozhodli miesto prielomu obísť, čím sa celková dĺžka stavby zväčšila o 870 m.

O niečo skôr ako tunel Lechberg v severnom Taliansku bol prerazený jednokoľajový tunel Gatico s dĺžkou 3 310 m. Pri jeho výstavbe boli prvýkrát použité vertikálne kesóny na razenie úseku v dĺžke 344 m v slabých zvodnených vrstvách.

Prvé železničné tunely v Rusku boli postavené v rokoch 1859-1862 železnice"Petrohrad-Varšava".

V roku 1892 bola v Gruzínsku dokončená výstavba štvorkilometrového tunela cez priesmyk Surami.Výstavba v puklinových horninách s vysokým tlakom hornín prebiehala najmä metódou podoprenej klenby. V tomto tuneli bol prvýkrát v Rusku použitý hydraulický stroj na vŕtanie otvorov. Výpočet klenby, ako „elastického oblúka“, bol realizovaný na návrh prof. L.F. Mikuláša. Na konci 1. svetovej vojny v Taliansku bol na trati Florencia-Bologna vybudovaný železničný tunel s dĺžkou 18 510 m. V rokoch 1923-1927 bol vybudovaný jednokoľajový Moffatov tunel s prierezom 4,8x7,2 m. v Colorade (USA) bol vybudovaný v dĺžke 9 800 m. V roku 1922 sa začal takmer súčasne s ním tunel Shilizu v Japonsku s dĺžkou 9 700 m, ktorý bol dokončený až v roku 1931.

V ťažkých hydrogeologických podmienkach sa realizovala výstavba Tannského tunela v dĺžke 7800 metrov, ktorý sa nachádza na železnici Tokio-Kobe. Stavba začala v roku 1918 a dokončená v roku 1934. V rokoch 1936-1941 bol v Japonsku pod Simonesovým prielivom vybudovaný jeden z prvých dlhých podvodných tunelov na svete. Jeho dĺžka bola 6330 m.

V roku 1939 bola v Cardifore (USA) postavená zrejme prvá podzemná garáž na svete. Pochovaný pod jedným z námestí mesta o 10,7 m bol zároveň útočiskom obyvateľstva na zvláštne obdobie. Od roku 1940 sa v USA aktívne využívali opustené diela vo vápenných lomoch ako chladničky na dlhodobé skladovanie rýchlo sa kaziacich potravín. Štúdie uskutočnené americkými špecialistami ukazujú, že v podzemných vápencoch sa dlhodobo udržiava konštantná teplota a vlhkosť. Ak sú chladiace zariadenia vypnuté, teplota v podzemných zásobníkoch stúpne do 60 dní o 3 °C.

A v roku 1948 bol v Naantali (Fínsko) vybudovaný jeden z prvých podzemných zásobníkov ropy na svete.Pred začiatkom 2. svetovej vojny prebiehala v Nemecku intenzívna výstavba podzemných elektrární. Na to sme použili:

existujúce banské diela s rozšírením jednotlivých úsekov na požadovanú veľkosť;

horizontálne banské diela v kopcoch alebo horách;

podzemné a polopodzemné stavby postavené v hlbokých jamách (často sa využívali hlboké rokliny, závaly a iné prírodné depresie).

Jedným z najväčších bol závod na výrobu raketometov V-1 a V-2 v Nordhaus (Durínsko), nachádzajúci sa vo vnútri veľkého kopca. Závod pozostával z dvoch paralelných tunelov s dĺžkou 2,3 ​​km a šírkou 12,5 m, ktoré sa nachádzali vo vzdialenosti 1,4 km od seba. Tunely boli navzájom prepojené 46 priečnymi dielami. Celková úžitková plocha podzemných priestorov bola asi 15 hektárov. Na konci druhej svetovej vojny sa vo Veľkej Británii rozšírila výstavba podzemných tovární. Na to sa zvyčajne používali opustené banské diela. Napríklad v jednej z opustených baní, ktoré existovali ešte v Prvom svetová vojna, bol umiestnený podzemný závod na výrobu častí lietadiel. Celková úžitková plocha závodu bola asi 6 km2.

Keď už hovoríme o histórii podzemného staviteľstva, nemožno ignorovať taký dôležitý aspekt, akým je výstavba podzemných vodných stavieb, ktoré sú zložitejšie a náročnejšie na prácu ako priemyselné a občianske zariadenia. Možno teda porovnať: plocha prierezu komorových diel pre strojovne, vyrovnávacie nádrže a rozvádzače podzemných vodných elektrární často presahuje 1 000 m2, hydraulické tunely - 200 m2, pričom plocha prierezu ​​destilácia, tunely metra je 20-25 m2 [Mostkov, Orlov a Stepanov, 1986]. Ako príklad si uveďme projekt podzemnej turbínovej haly VE Rogun (obr. 1.6). Podzemná turbínová hala VN Rogun, dlhá 320 m, široká 27 m a vysoká 64 m, je navrhnutá v hĺbke 500 m od terénu. V jeho tesnej blízkosti sa nachádza trafostanica so šírkou 20 m, výškou 38 m a dĺžkou 180 m, oddelená od strojovej haly skalným celkom širokým 38 m. Celkový objem podzemných diel v areáli hydroelektrárne Rogun je cca 5,3 m. miliónov m3 a ich dĺžka je asi 60 km.

ROZVOJ PODZEMNÉHO PRIESTORU AKO NUTNÁ PODMIENKA PRE ROZVOJ MEGAPOLIS

Generálny riaditeľ SRO NP "Združenie staviteľov podzemných stavieb, priemyselných a občianskych objektov"

VIII Petrohradské medzinárodné fórum „SVET MOSTOV“

Petrohrad, 22.09 - 23.r

CBC "Petrocongress"

„Musíme ísť do podzemia.

Využite územie Petrohradu na otvorené parkovanie

alebo pre technické miestnosti - šialenstvo "

, gen. riaditeľ

Stavebný komplex Petrohradu je najväčším odvetvím hospodárstva mesta, jedným z popredných smerov rozvoja Petrohradu. Objemy výstavby každým rokom rastú, čo si vyžaduje rozvoj mestskej infraštruktúry, a to ako v nových štvrtiach, tak aj v oblastiach so zavedenou mestskou zástavbou, v centre Petrohradu. A dnes, spolu s rozvojom nových mestských oblastí, je jednou z oblastí práce stavebného bloku rozvoj podzemných priestorov, ktorý umožňuje zachovať jedinečný vzhľad centrálnych regiónov a hodnotnej mestskej krajiny.

V Petrohrade ešte nie je dostatočne využitý podzemný zdroj mesta. Rozvoj vedeckého myslenia, používanie nových stavebných metód a technológií nám však dnes umožňuje nastoliť otázku rozvoja podzemných priestorov pre kladenie nových mestských dopravných trás, umiestňovanie garáží, parkovísk, priechodov pre chodcov, komerčných nehnuteľností, inžinierskych sietí, využívania podzemné podlažia na zabezpečenie pevnosti a spoľahlivosti konštrukcií.výškové budovy vo výstavbe.

Riešenie problémov podzemnej urbanizácie si vyžaduje integrovaný prístup so zapojením architektov a inžinierov rôznych zameraní: geológov, geotechnikov, projektantov, dopravných pracovníkov, tunelárov, sieťárov, ekonómov.

Podzemná urbanizácia sa aktívne rozvíja vo všetkých najväčších mestách sveta v podmienkach nedostatku mestských oblastí. Umiestňujú sa podzemné tunely tranzitných diaľnic, ktoré duplikujú mestské ulice preťažené dopravou, prechody pre chodcov, cestné križovatky, garáže, parkoviská, logistické centrá, nákupné, zábavné, domáce a iné zariadenia, trafostanice a iné inžinierske stavby.

Zahraničné skúsenosti ukazujú, že v záujme zabezpečenia trvalo udržateľného rozvoja a komfortného bývania v metropole by mal byť podiel podzemných stavieb na celkovej ploche sprevádzkovaných objektov 20 – 25 %. V Moskve podiel podzemných zariadení uvedených do prevádzky za posledných 5 rokov nepresahuje 8 %. V Petrohrade je toto číslo ešte nižšie.

V Petrohrade, napriek túžbe zachrániť mestské oblasti a potrebe vyložiť mestské povrchové diaľnice, je rozvoj podzemných priestorov extrémne pomalý. Dôvodom sú zložité inžiniersko-geologické podmienky mesta, chýbajúce skúsenosti s projektovaním, výstavbou a prevádzkou podzemných stavieb a polyfunkčných komplexov, ako aj chýbajúca všeobecná koncepcia integrovaného rozvoja podzemných priestorov.

Podzemná stavba je vyššia triedaťažkosti. Považuje sa za zložitejšiu ako výškové stavby, ktoré sa čoraz častejšie využívajú na výstavbu našich veľkých miest. Ale práve výstavba výškových budov na mäkkých pôdach diktuje výstavbu viacpodlažnej podzemnej časti na zabezpečenie stability a spoľahlivosti konštrukcie, čím je hnacou silou rozvoja podzemnej urbanizácie.

V mnohých krajinách sveta v posledných desaťročiach pokračuje intenzívny rozvoj podzemných priestorov. Zameriava sa na výstavbu tunelov na vnútorných a medzištátnych komunikáciách a možno nie menej na riešenie dopravných, sociálnych a environmentálnych problémov veľkých miest. Rozvoj tunelovania a rozvoj podzemných priestorov miest viedol v tejto oblasti k zdokonaľovaniu a vytváraniu nových, vrátane špičkových technológií, na základe ktorých sa podzemné staviteľstvo stalo rýchlo sa rozvíjajúcim odvetvím.

Chýba rozvoj podzemných priestorov ako samostatnej oblasti urbanistického rozvoja našich miest.

Analýza predtým prijatých návrhových rozhodnutí zároveň ukazuje, že vo väčšine prípadov odmietnutie výstavby podzemných priestorov negatívne ovplyvňuje plánovanie a architektonicko-priestorovú štruktúru vznikajúcich miest.

Svetová prax urbanizmu ukazuje, že jedným z najefektívnejších spôsobov riešenia územných, dopravných a environmentálnych problémov veľkých miest rozvíjajúcich sa ako kultúrne, historické, obchodné a priemyselné centrá je integrovaný rozvoj podzemných priestorov.

Spoločenské zmeny, ktoré sa udiali v posledných rokoch, viedli k nárastu nepriaznivých trendov v rozvoji miest. Centrá miest nadobúdajú čoraz viac administratívno-komerčný charakter, čo komplikuje dopravu a environmentálne problémy, vyžaduje si prijatie účinných opatrení na zachovanie historickej časti mesta. Prudký nárast počtu osobných áut a nedostatok dostatočného počtu garáží a dopravných tunelov pre ne zmenili ulice a námestia historického centra mesta na tranzitnú a odstavnú zónu. Početné maloobchodné predajne a sklady, ktoré vzhľadom na svoje funkčné vlastnosti nevyžadujú umiestnenie na povrchu, zaberajú značný priestor obytných štvrtí a križovatiek ulíc. Všetky zariadenia na elektrickú a tepelnú energiu sú umiestnené na povrchu a nezabezpečujú správnu bezpečnosť a čistotu prostredia.

Za týchto podmienok je rozvoj podzemných priestorov jedným z najreálnejších spôsobov rozvoja mestského prostredia centrálnej zóny.

Polyfunkčné podzemné a podzemné komplexy je potrebné umiestniť predovšetkým v blízkosti križovatiek metra, železničných staníc, na budúcich trasách tunelov motorovej dopravy. Funkčný účel podzemnej časti komplexov sa môže výrazne líšiť v závislosti od lokality. Najdôležitejším problémom, ktorý musia riešiť, je doprava, ktorá si vyžaduje umiestnenie garáží, parkovísk, dopravných zvislých a vodorovných komunikácií, čerpacích staníc a rozvetvených prestupov najmä halového typu. Zároveň sa v nich môžu nachádzať obchody, maloobchody, sklady, kaviarne, reštaurácie, rekreačné zariadenia a iné priestory sektora služieb.

Aktívne a integrované využívanie podzemných priestorov vám umožňuje úspešne vyriešiť súbor zložitých a dôležitých úloh pre každé moderné mesto:

- vytvára predpoklady pre najracionálnejšie využitie a hospodárnosť čoraz vzácnejších mestských oblastí, čím sa zemský povrch oslobodzuje od mnohých štruktúr, priestorov a zariadení, ktoré spravidla nesúvisia s trvalým pobytom ľudí v nich. Zároveň dochádza k nárastu nezastavaných, otvorených zelených a podmáčaných plôch a vytváraniu pre obyvateľstvo vyhovujúceho, zdravého a esteticky atraktívneho mestského prostredia;

- umožňuje mimoriadne kompaktné umiestnenie zariadení na rôzne účely, vrátane vytvárania nových alebo rozvoja existujúcich objektov hromadnej návštevnosti na miestach najpotrebnejších pre mesto, a to aj v podmienkach rekonštruovaných a mimoriadne stiesnených objektov;

- prispieva k zabezpečeniu dopravnej jednoty rozvíjaných území a radikálnemu zefektívneniu dopravnej obslužnosti obyvateľstva prostredníctvom vzájomne koordinovaného využívania vysokorýchlostnej neuličnej dopravy, hlavných ulíc a komunikácií, s vytváraním systémov mimoriadne kompaktných a spravidla viacúrovňové prenosové uzly;

− uľahčuje riešenie problémov umiestňovania a rozvoja systémov podzemných technických, úžitkových a pomocných zariadení s maximálnym urbanistickým, prevádzkovým a ekonomickým efektom;

- poskytuje možnosti výrazných úspor palivových a energetických zdrojov pri prevádzke podzemných a polopodzemných zariadení v porovnaní s podobnými "zemnými" zariadeniami - na vykurovanie a chladenie až 30-50% v skladoch a až 80% v chladničkách a mrazničkách pri zvýšení ich stability a trvanlivosti;

− zabezpečuje optimálne podmienky pre rozvoj, prevádzku a opravy mestských inžinierskych sietí s tesnením kolektorov a minimálnymi otvormi;

− prispieva k zlepšeniu mestského prostredia organizovaním súvislej a bezpečnej premávky v najdôležitejších smeroch, zlepšovaním podmienok pre trvalé a dočasné uskladnenie vozidiel vrátane jednotlivých áut v rôznych funkčných oblastiach miest;

- prispieva k riešeniu výtvarných a estetických problémov s formovaním priestorovo výrazných stavieb, starostlivým zachovaním a sprístupňovaním historických a kultúrnych pamiatok a čŕt vždy jedinečnej prírodnej krajiny.

Rozvoj podzemných priestorov miest je zložitejší ako metódy tradičnej „pozemnej“ výstavby, vyžaduje si špecifické metódy práce, berúc do úvahy bežný život mesta, s povahou predtým položených komunikácií a základmi predtým vybudovaných budov. Významný vplyv na rozvoj podzemných zariadení, ich priestorovú a konštrukčnú štruktúru a technologické vybavenie poskytujú špecifické hydrogeologické pomery.

Náklady na výstavbu nových podzemných stavieb sú výrazne, často 1,5-2 krát vyššie ako náklady na podobné pozemné stavby a stavby. Zároveň výrazne rozširuje oblasť rozvoja podzemného urbanizmu, ktorý je pre nás do značnej miery nový, koncepty cien pozemkov, cien nehnuteľností, komplexný urbanistický posudok územia, ktorý zohľadňuje nielen nadchádzajúce stavebné náklady na tomto mieste, ale aj predtým investované, ako aj očakávaný celkový sociálno-ekonomický efekt. To všetko si spravidla vyžaduje mnohorozmerné konštrukčné riešenia.

V mestách rôznych veľkostí, líšiacich sa polohou, vývojom, kultúrnymi, historickými a prírodnými podmienkami, sú opodstatnené rôzne, vrátane kontrastných smerov rozvoja ich podzemných priestorov. Napriek tomu možno urobiť aj určité, najvšeobecnejšie odporúčania.

Hlavným smerom integrovaného využívania podzemných priestorov najväčšieho mesta je predovšetkým oblasť centra mesta, priľahlých území, ako aj medziokresných a špecializovaných centier, ktoré spravidla sú najnavštevovanejšie časti mesta. Práve v nich prevláda kapitálový kapitál a historicky cenná zástavba a tu býva zaznamenaný najakútnejší nedostatok voľných nezastavaných území.

VŠEOBECNÉ ZÁVERY

1. Rozvoj podzemného urbanizmu je nezvratný proces a predstavuje kvalitatívne novú úroveň moderného mestského bývania a občianskej a inej výstavby. Mal by sa rozšíriť na všetky mestá, v prvom rade na najväčšie a najväčšie a na všetky ich funkčné oblasti.

2. Potreba vypracovať hlavné smery integrovaného využívania podzemných priestorov vzniká vo všetkých hlavných etapách urbanistického plánovania:

Pri zostavovaní alebo úprave Územného plánu mesta - vo forme najvšeobecnejšej prognózy;

Pri vypracovaní podrobného plánovacieho projektu - vo forme programu;

Pri vypracovaní stavebného projektu - ako súčasť projektu.

Hlavným cieľom aktívneho a integrovaného využívania podzemných priestorov mesta je poskytovanie optimálnych podmienok pre prácu, život a rekreáciu mestského obyvateľstva so súčasným zvyšovaním voľných plôch zelene, s formovaním zdravého, komfortného a estetického atraktívne mestské prostredie. A vzhľadom na to, že územie centrálnych častí miest je prakticky zvládnuté, hlavným princípom rozvoja je rekonštrukcia existujúcich regiónov. To všetko si vyžaduje hĺbkový predprojektový výskum, multivariantný dizajn a multifaktorové hodnotenie alternatívnych riešení.

V súčasnosti sa verí, že výstavba podzemnej časti miest je ukazovateľom životných podmienok obyvateľstva rozvíjajúcich sa megacities, spojených s ich kvantitatívnym a kvalitatívnym rastom, rozvojom nových a tradičných mestských funkcií.

Prax vypracovania predprojektovej a projektovej dokumentácie pre rôzne typy podzemných stavieb v posledných rokoch (okrem tradičných druhov prác) je čisto spontánna, determinovaná veľkým množstvom návrhov s náhodným prejavom komerčných záujmov. Zároveň neexistuje mechanizmus, ako túto pre mesto potrebnú investičnú činnosť nasmerovať z urbanistických pozícií určitým, striktne odôvodneným smerom.

Súčasne s tradičnými druhmi prác je v nových podmienkach potrebné vypracovať rozsiahly zoznam druhov prác odporúčaných na vykonávanie v podzemných priestoroch, ako aj vypracovať typológiu a klasifikáciu kvalitatívne nové formy využitia podzemných priestorov: spoločensko-kultúrne centrá, polyfunkčné komplexy, iné objekty a typy výstavby, ktorých výstavba by v meste spĺňala moderné požiadavky svetových štandardov. To si vyžaduje komplexnú analýzu zahraničné skúsenosti projektovanie a výstavba takýchto zariadení. V nových podmienkach je potrebné vypracovať prísne zdôvodnený cielený program prioritných podzemných priestorov s identifikáciou a stanovením priorít, ktoré určujú riešenie najdôležitejších spoločensko-urbanistických úloh, ktoré sú jasne pochopené a akceptované všetkými účastníkmi projektu. proces rozvoja mesta.

3. Dopravné problémy je potrebné riešiť aj pomocou intenzívneho rozvoja podzemných priestorov mesta. S rastom motorizácie až na 300-350 vozidiel/1000 obyvateľov je potrebné nájsť miesto pre ďalšie diaľnice, to je v prvom rade priestor „pod“ a „nad“ zemským povrchom.

Mesto vo svojom rozvoji prerástlo jednoúrovňovú uličnú sieť, ktorá sa historicky rozvíjala v jeho centre, čo spôsobuje množstvo technogénnych problémov. „Rozšíriť“ uličnú sieť bez intenzívneho využívania poduličného podzemného priestoru, ktorý sa v súčasnosti rozvíja mimoriadne obmedzene a neefektívne, o samostatné lokálne priečne súkromné ​​úseky (napríklad podchody pre peších) je prakticky nemožné.

SĽUBNÉ SMERY ROZVOJA PODZEMNÉHO PRIESTORU V CENTRÁLNEJ OBLASTI MIEST

Investície do rozvoja podzemných priestorov.

Podzemné stavby v mestách majú oproti povrchovým stavbám určité výhody:

Pozemok je husto zastavaný. Rozvoj podzemných priestorov je často jediným možný spôsob rozvoj mestskej infraštruktúry s výrazným vplyvom na mesto;

Pri umiestnení množstva funkcií na podporu života občanov pod zemou sa vytvárajú priaznivejšie možnosti pre existenciu ľudí na povrchu: na rekreáciu v parkoch, pešiu dopravu atď.;

Na povrchu sú zachované kultúrne a prírodné hodnoty, pričom premyslená podzemná výstavba nevytvára efekty narúšajúce život mesta;

Hluk a výfukové plyny z ciest a koľajníc sa ľahšie kontrolujú v tuneloch ako na povrchu;

Ušetrí sa chladiaca alebo vykurovacia energia, pretože pod zemou je zabezpečená viac kontrolovaná klíma;

Podzemné stavby poskytujú obyvateľom úkryt počas nepriateľských akcií a chránia infraštruktúru na podporu života pred pokusmi o jej narušenie.

Tieto výhody spolu s novými stavebnými metódami, kratšími časmi výstavby a nižšími nákladmi na výstavbu robia podzemné riešenia čoraz obľúbenejšími.

Rastúci záujem o podzemné staviteľstvo v podmienkach trhových vzťahov vedie k formulovaniu nových otázok pri jeho plánovaní.

Podzemné stavby vo všetkých krajinách sú kontrolované prostredníctvom určitej legislatívy. Hlavným účelom tejto právnej úpravy je rovnováha medzi rôznymi súkromnými právami a verejným záujmom. Legislatíva chráni práva existujúcich povrchových a podzemných užívateľov, zabezpečuje osobnú bezpečnosť a zdravie, chráni prírodné a kultúrne prostredie. Jednou zo zložitých právnych otázok je obmedzenie vlastníckeho práva v podzemnom prostredí vertikálne.

Práva vlastníkov pôdy na pôdu sa v jednotlivých krajinách značne líšia. Existujú tri hlavné stupne práv:

Vlastníkovi pozemku patrí podzemný priestor až po stred pozemku;

V rozsahu, v akom sa rozšíri obozretnosť existujúcich záujmov;

Vlastnícke právo je obmedzené na hĺbku od povrchu zeme (nie viac ako 6 m).

V Ruskej federácii tieto právne otázky ešte nie sú vyriešené. Nedostatky v legislatíve vedú k neistotám v názoroch na právo zodpovednosti a rozloženie rizika pri financovaní podzemných zariadení.

Investície do rozvoja podzemných priestorov by sa mali realizovať z týchto zdrojov:

Z rozpočtu mesta a okresu;

Stanice metra a tunely, kanalizačné tunely a podzemné inžinierske zariadenia - z rozpočtových zdrojov;

Veľké polyfunkčné komplexy - z rozpočtu, ako aj na úkor fondov akciových spoločností;

Objekty v podzemných priestoroch celomestských území na úkor mestských a okresných rozpočtov, ako aj na úkor súkromných investícií;

Podzemné zariadenia v štvrťročnom rozvoji na úkor súkromných investícií.

Na vytvorenie priaznivej investičnej klímy je potrebné vypracovať možnosti návrhu a vytvoriť zmiešané akciové spoločnosti.

Vzorom súčasného štádia rozvoja podzemných priestorov je neustále zvyšovanie významu podzemného staviteľstva na celom svete. Je to zrejmé najmä z enormného úsilia vynaloženého na zlepšenie dopravnej infraštruktúry miest v Severná Amerika A Juhovýchodná Ázia, najmä v Číne, Japonsku, Kórei, Singapure. Významné práce na budovaní kanalizačných sietí, výstavbe tunelov - vodovodných potrubí a iných komunikácií potrebných pre husto osídlené megamestá sa vykonávajú v Strednej a Južnej Amerike, v Severnej a Južnej Afrike. Stále viac vlád a obecných úradov na celom svete si uvedomuje potrebu a výhody využívania podzemných priestorov.

Väčšina veľkých svetových miest v súčasnosti dôsledne realizuje programy rozvoja podzemných priestorov v historických centrách miest, pričom sa komplexne riešia problémy dopravy, inžinierskych sietí a bývania, zamestnanosti, úspor energií a pod.

Analyzovali sme zahraničné skúsenosti s podzemným staviteľstvom v mestských aglomeráciách podobných Moskve z hľadiska takých ukazovateľov, ako je počet obyvateľov, počet vozidiel na obyvateľa, obsadená plocha, pomer historických a moderných budov.

Z analýzy vyplýva, že optimálne podmienky pre zabezpečenie trvalo udržateľného rozvoja a komfortného bývania sa dosahujú pri podiele podzemných stavieb na celkovej ploche sprevádzkovaných objektov 20-25% vzhľadom na to, že až 70% z celkového objemu garáže, až 80 % môže byť umiestnených pod zemou, povrchové sklady, až 50 % archívov a úložísk, až 30 % podnikov služieb. Ide o administratívne, zábavné a športové zariadenia (napríklad v Nórsku bol najväčší športový komplex postavený v hĺbke 18 metrov od povrchu zeme, celková plocha je 7 000 metrov štvorcových), nákupné centrá, kiná, kúpaliská a mnoho iného.

Samozrejme, tento pomer nie je zachovaný vo všetkých veľkých mestách, ale zároveň existujú príklady vynikajúcich podzemných stavieb, bez ktorých si nemožno predstaviť moderný vzhľad takých miest, ako sú Montreal a Toronto. Existujú aj iné riešenia – napríklad systém riadenia parkovania v Mníchove a Paríži . Navonok neviditeľné posunuli kvalitu a komfort mestského prostredia na oveľa vyššiu úroveň.

Všetky skúsenosti s projektovaním a realizáciou podzemných stavieb potvrdzujú, že technické ťažkosti či prírodné podmienky nie sú hlavnými prekážkami integrovaného využívania podzemných priestorov s cieľom uspokojiť potreby mesta a vytvárať prijateľné podmienky pre život, prácu a rekreáciu jeho obyvateľov. . Nedostatok prvotných údajov, neistota v kompetenciách, v právnej oblasti, zložitosť majetkových pomerov, nedostatok finančných prostriedkov a nejednoznačnosť pravidiel určovania návratnosti kapitálových investícií – to sú práve hlavné kamene úrazu. Navyše v podstate neexistuje žiaden územný plán využitia podzemných priestorov miest, a to aj napriek tomu, že bez zohľadnenia rovnakého plánu vytvoreného pre pozemnú výstavbu nemožno ani len uvažovať o vybudovaní nejakého pozemného zariadenia.

Centrálne oblasti veľkých miest sú spravidla obrovskou koncentráciou pevných budov, dopravnej a technickej infraštruktúry, ktoré pracujú na hranici svojich možností. Neustále sa zvyšujúce požiadavky na objem činností, ktoré je potrebné v tomto obmedzenom priestore vykonávať, vyvolávajú potrebu hľadať stále nové a nové prístupy k riešeniu tohto tak zložitého urbanistického problému, ktorý bude časom čoraz náročnejší.

Úlohy dneška sa budú zdať jednoduché v porovnaní s tými, ktoré budú musieť vyriešiť naši potomkovia. Svojím aktuálnym konaním im v tejto veci vieme pomôcť, alebo naopak problémy vyhrotiť a skomplikovať im prácu. Väčšina perspektívnych riešení je dnes založená na využití podzemných priestorov.

Ľudský prieskum podzemných priestorov sa začal v dávnych dobách. Za prototyp podzemných štruktúr možno považovať prírodné jaskyne a dutiny v horninách, ktoré používali naši predkovia. Využívanie prírodných podzemných dutín primitívnymi ľuďmi ako obydlia je zaznamenané už v období pred 700 000 – 800 000 rokmi. Najskoršie podzemné osídlenia u moderných ľudí z anatomického hľadiska, datované do obdobia 120 000 – 60 000 pred Kristom, boli objavené pri ústí rieky Clasis (Južná Afrika) – najstaršie v ich jaskyniach; Katzeh v Izraeli. Predpokladá sa, že už asi pred 5000 rokmi ľudia využívali prírodné jaskyne na bývanie takmer všade. Ďalšími príkladmi využitia podzemných dutín sú jaskyne Kiik-Koba, Kosh-Koba na Kryme, Mustier vo Francúzsku; prvá umelá podzemná stavba bola nájdená v Rusku pri dedine Kustenki. Na Východoeurópskej nížine sa našli desiatky podobných stavieb. V období pred 800-1500 rokmi už boli postavené jaskynné mestá Vardzia (neďaleko mesta Borjomi) a osada Derinkuyu (v uličke „tmavej studne“). V Španielsku existujú podzemné stavby dodnes. V južnej časti Andolúzie bolo doteraz zaznamenaných viac ako 8000 obývaných jaskýň. V súčasnosti sú to tieto podzemné jaskynné mestá: Uplistsikhe – „Pevnosť Pána“ (neďaleko mesta Gori) a mesto Petra (južné Jordánsko). Vo Francúzsku je známych veľa miest osídlenia traglodytov. Väčšina z nich slúžila ako úkryty v blízkosti dedín a miest. Začiatkom 20. storočia žilo v jaskyniach ešte asi 20 000 francúzskych občanov. V súčasnosti je veľa jaskýň vybavených rekreačnými chatkami.

História inžinierskeho rozvoja podzemných priestorov je oveľa kratšia. Asi pred 4000 rokmi bol pod riekou Eufrat vybudovaný dopravný tunel, ktorý spájal kráľovský palác s Jupiterovým chrámom na druhej strane rieky. Tunel je dlhý 920 metrov, vysoký 3,6 metra a široký 4,5 metra. Koryto rieky bolo oddelené priehradami. Tunel bol vybudovaný otvoreným spôsobom. Obloženie tunela bolo murované z bitúmenového cementu. Klenba konštrukcie má oblúkový tvar. Výstavba takéhoto tunela by bola udalosťou aj dnes. Treba poznamenať, že ďalší tunel bol vybudovaný až o 4000 rokov neskôr v roku 1842 pod riekou Temža. Podzemné stavby opakovane spomína historik Herodotos. Popísané sú najmä fragmenty egyptských pyramíd. V Arménsku, približne 1500 rokov pred naším letopočtom. bolo vybudovaných veľa kanálov. Najväčší z nich mal dĺžku 20 km. Množstvo kanálov vybudovaných na účely plavby je stále v prevádzke. V tom istom období bol v meste Atény pre zásobovanie vodou vybudovaný Hadriánov vodovod s celkovou dĺžkou tunelových úsekov 25 km. Tieto tunely boli vybudované cez šachty hlboké 10-40 metrov na zásobovanie horninou a vetranie stien. Po opravách vykonaných pred 50 rokmi tunel opäť funguje. V Rímskej ríši bol na jazere Fucciano vybudovaný vodovodný tunel s dĺžkou 5,5 km a rozmermi 2x3 m. Majakovskij ho navštívil a napísal o ňom. Zaujímavosťou je, že tento tunel bol vymurovaný betónom s pevnosťou 10 MP na vápennom roztoku. V roku 1450 sa začala výstavba tunela na ceste medzi Nice a Viedňou. Čoskoro boli, žiaľ, práce pozastavené a obnovené až po 300 rokoch.

Koncom 15. storočia bolo na území moskovského Kremľa vybudovaných niekoľko vodných tunelov s murovaným obkladom. V 16. storočí, za vlády Ivana Hrozného, ​​prebiehala v Moskve aktívna podzemná výstavba. V roku 1852 sa Aznacheev pokúsil vybudovať podvodný tunel pod riekou Moskva. V 17. storočí bolo v Nižnom Novgorode čoskoro vybudovaných niekoľko podzemných chodieb dlhých až 200 metrov s dreveným a kamenným upevnením. V Rusku na Altaji v rokoch 1783-1785 bola postavená komplexná vodná elektráreň. Voda prechádzala tunelmi na rôznych úrovniach. To umožnilo zmechanizovať celý proces ťažby a zdvíhania rudy z hĺbky 150 metrov. Otcom tunelovania sa stal M. Brunnel, ktorý v roku 1825 navrhol metódu štítového razenia, pomocou ktorej sa v mäkkých skalách pod riekou Temža prerazil tunel dlhý 450 metrov. Inžinieri Treithead a Barrow postavili pod Temžou druhý podvodný tunel, dlhý 450 metrov a priemer 2 metre. Na jeho prienik bol použitý štít kruhového prierezu s obkladom z liatinových segmentov. Tento štít je prototypom moderných tunelovacích štítov.

Od prvej štvrtiny 19. storočia na nich mnohé krajiny (Francúzsko, Anglicko, Švajčiarsko, Taliansko, Nemecko, Švédsko, USA, Rusko) začali s intenzívnou výstavbou tunelov. Prvý železničný tunel bol vybudovaný v rokoch 1826-1829 v Anglicku na trati Manchester-Liverpool. Druhá je na linke Etienne-Lyon. Vo Francúzsku ho uviedli do prevádzky o dva mesiace neskôr. Prvý transalpský železničný tunel Mont Cini bol vybudovaný v roku 1871. Najunikátnejším je tunel Symflon, dlhý 20 km, vybudovaný v rokoch 1898-1906 v obzvlášť ťažkých inžinierskych a geologických podmienkach (vysoký tlak hornín, prítoky vody s teplotou 55 stupňov Celzia). Pri stavbe týchto železničných tunelov boli prvýkrát použité: Brunnelov štít (1825), perforátory (1851), dynamit.

Od druhej polovice 19. storočia začalo množstvo krajín stavať podchody. Dôležitou etapou vo vývoji éry priemyselného tunelovania je výstavba londýnskeho metra, otvoreného v roku 1862. Prvý úsek mal dĺžku len 3,6 km, no už v roku 1863 parlamentná komisia schválila výstavbu tridsaťkilometrového tunela (podzemný okruh). Do prevádzky bol uvedený v roku 1884 a na jednej z vetiev zahŕňal tunel Brunnel, ktorý sa ukázal byť najstarším úsekom londýnskeho metra. Newyorské metro bolo dokončené v roku 1868. V Chicagu v roku 1882, v Paríži v roku 1900, v Berlíne v roku 1902. Prvý projekt moskovského metra bol vyvinutý v roku 1901 a potom vylepšený v roku 1902. Inžinieri boli P.I. Belinskikh, I.E. Knorov. Moskovská mestská duma však 18. septembra 1902 tento projekt zamietla. Hlavnými odporcami stavby boli: Moskovská archeologická spoločnosť, ktorá združovala najvýznamnejších historikov Ruska, moskovských duchovných. Až v roku 1931 bol zorganizovaný mestský úrad technického oddelenia Metrostroy a začala sa výstavba.

Prvé železničné tunely v Rusku boli postavené v rokoch 1859-1862 na železnici Petrohrad - Varšava. V roku 1892 bola v Gruzínsku dokončená výstavba štvorkilometrového tunela cez priesmyk Suran. Stavba bola realizovaná v puklinových horninách s vysokým horninovým tlakom metódou podoprenej klenby. V tomto tuneli bol po prvýkrát v Rusku použitý hydraulický stroj na vŕtanie otvorov. Výpočet klenby, ako elastického oblúka, sa uskutočnil na návrh profesora L.F. Nikolaeva.

Na konci prvej svetovej vojny v Taliansku postavili na trati Florencia – Bologna železničný tunel s dĺžkou 18 510 metrov. V rokoch 1936-1941 bol v Japonsku pod Simonesovým prielivom vybudovaný prvý dlhý podvodný tunel na svete. Jeho dĺžka bola 6330 metrov. V roku 1939 bola v Cardifall postavená prvá podzemná garáž na svete, pochovaná pod jedným z námestí mesta o 10,6 metra, zároveň bola útočiskom pre obyvateľstvo na špeciálne obdobie. Od roku 1940 začali Spojené štáty aktívne využívať úniky vápna na skladovanie produktov podliehajúcich skaze. Pred vypuknutím 2. svetovej vojny prebiehala v Nemecku intenzívna výstavba podzemných tovární. Na to boli použité: existujúce banské diela s rozšírením samostatných úsekov na požadovanú veľkosť, horizontálne banské diela vo vnútri kopcov alebo pohorí, podzemné a polopodzemné stavby vybudované v hlbokých jamách.

Jedna z najväčších fabrík na výrobu raketometov V-1 a V-2 v Northhouse sa nachádzala vo vnútri veľkého kopca. Závod pozostával z dvoch paralelných tunelov s dĺžkou 2,3 ​​km, ktoré boli od seba vzdialené 1,4 km. Tunely boli navzájom prepojené štyridsiatimi šiestimi priečnymi dielami. Celková úžitková plocha podzemných priestorov bola asi 15 hektárov. V roku 1948 bolo v Anantalyi (Fínsko) vybudovaných niekoľko podzemných zásobníkov.

Keď už hovoríme o histórii podzemných priestorov, nemožno ignorovať taký aspekt, ako je výstavba podzemných hydraulických štruktúr, ktoré sú v porovnaní s priemyselnými a občianskymi zariadeniami najkomplexnejšie a najnáročnejšie na prácu. Je možné porovnať: prierezová plocha komorových dielní pre strojovne, vyrovnávacie nádrže a rozvádzače podzemných VVE často presahuje 1000 m2, pričom plocha destilačnej časti je 20-25 m2.

Ako príklad si vezmime projekt podzemnej haly VE Ragun. Je 320 metrov dlhý, 20 metrov široký a 64 metrov vysoký. Je navrhnutý v hĺbke 500 metrov od zemského povrchu. Vo Fínsku boli v rokoch 1956-1975 postavené 4 podzemné vodné elektrárne. Najväčšie z nich sa nazývajú „Pirth-tikoski“. Postavený v hĺbke 100 metrov nad morom. Voda je do hydroturbínov privádzaná cez dva tlakové tunelové potrubia dlhé 60 metrov, každé s prierezom 130 m 2 (považované za druhé najväčšie na svete). V roku 1979 bol vo Fínsku vybudovaný hydrotechnický tunel v dĺžke 120 km (prierez 15,5 m 2). Používa sa na zásobovanie Helsínk vodou. Nemenej náročná je aj výstavba podvodných tunelov. V roku 1983 bol v Petrohrade vybudovaný cestný tunel v dĺžke asi 1 km, zabezpečujúci dopravné spojenie medzi Kanonerským a Gutunerským ostrovom. Podmorský úsek má dĺžku 375 metrov. Bola postavená z nižších sekcií s dĺžkou 75 metrov, šírkou 13,3 metra a výškou 8,05 metra, z monolitického železobetónu s vonkajšou kovovou izoláciou.

Využitie podzemných priestorov spolu so zachovaním zdrojov pôdy nám umožňuje riešiť množstvo sociálnych a ekonomických problémov:

1) Umiestnenie predmetov plynov, pár a kvapalín Zdroje hluku a iných škodlivých faktorov ovplyvňujúcich život ľudí a prírodné prostredie; 2) Výstavba strojárskych zariadení s vysokou presnosťou vo výrobe produktov, ako aj automatizovaných dielní a komplexov priemyselných podnikov (vrátane vzdelávacích a vedeckých laboratórií);

3) Spoľahlivé a bezpečné skladovanie ropných produktov, plynov, chemikálií a medicínskych prípravkov, horľavých a nebezpečných látok, archívnych materiálov, múzejných a kultúrnych hodnôt;

4) Usporiadanie nemocníc, sanatórií a nemocníc, športových zariadení v podzemných štruktúrach umiestnených v špeciálne vybraných horninách;

5) Ekonomické umiestnenie spracovateľských podnikov v potravinárskom, chemickom, mäsovom, mliekarenskom, vinárskom a inom priemysle, ktorého technológia je najúčinnejšia v podzemných podmienkach;

6) Organizácia pohybu osôb, áut, vlakov, vody, priemyselných odpadových vôd.

To všetko je možné pri dobrej organizácii komplexnej štúdie inžiniersko-geologických, hydrologických a geometrických pomerov územia stavby.

Každé mesto neustále rastie a zväčšuje svoju rozlohu. Tým, že mestské podmienky poskytujú človeku príležitosť realizovať svoje schopnosti čo najziskovejším spôsobom, vytvárajú neuveriteľne veľkú koncentráciu obyvateľstva. Zároveň sa mení životná úroveň a blahobyt. Budovy, stavby a infraštruktúra časom zastarajú a nespĺňajú rastúce požiadavky a potreby mestského obyvateľstva.

Rastúca koncentrácia obyvateľstva si vyžaduje čoraz viac priestoru pre nové budovy, cesty, zariadenia služieb a všetko, čo človek k životu potrebuje. Postupom času sa mesto stáva ekonomicky neefektívnym. Roztiahnuté dopravné komunikácie zvyšujú výrobné náklady mestských podnikov. S rastom územia výrazne rastú náklady na vykurovanie, odvoz smetí a zásobovanie vodou.

V rozvoji mesta jedného dňa nastáva etapa, kedy si jeho ďalší rast vyžaduje radikálnu revíziu koncepcie využívania mestského priestoru. Aj v starovekých mestách, zovretých hradbami pevnosti, začali stavať viacposchodové budovy. Zároveň sa objem podzemných priestorov využíval aj na rôzne účely.

Zmeny teploty vzduchu ovplyvňujú stav len povrchovej vrstvy pôdy (len do hĺbky 0,3 m). Potom začína oblasť, v ktorej dochádza k zmenám veľmi, veľmi pomaly. Každých 33 metrov hlboko do planéty sa teplota zvýši o 1 °C.

Podzemné stavby si neuvedomujú vplyv vonkajších faktorov: zrážky, snehové búrky a hurikány. Vždy je tu stabilný vlhkostný a teplotný režim, priaznivý pre skladovanie, ktorý sa veľmi ľahko udržiava v požadovaných medziach.

Za tisícročia vývoja ľudská civilizácia nazbierala bohaté skúsenosti s vývojom a využívaním podzemného prostredia. Hlavne za účelom uskladnenia potravín a iného majetku. Sotva existuje niečo, čo by nebolo umiestnené pod zemou. Kostoly, vojenské továrne a arzenály, nemocnice a nemocnice, reštaurácie, hotely a dokonca aj cintoríny.

Parížske katakomby 18. storočia. Celková dĺžka podzemných objektov je 300 km, zastavaná plocha je 800 hektárov. Ťažili stavebný kameň a sadru. Ďalší vývoj zakázal iba Napoleon kvôli hrozbe kolapsov. Práve tu pochovávali mŕtvych počas epidémií. Katakomby slúžili na bývanie a vínne pivnice. V časoch hippies tu mladí ľudia organizovali dovolenky a diskotéky, po ktorých mestské služby uzavreli všetky podzemné vchody.

Z moderných skúseností najviac svedčí využitie podzemných priestorov v meste Kansas City (USA). Všetky vápencové bane sú vyvinuté s ohľadom na budúce využitie vyťaženého objemu. Podzemné priestory sa prenajímajú a predávajú ako kancelárie firiem a ako výrobné priestory. Skaly majú dobrú izoláciu proti vibráciám a zvuku. Takéto podmienky sú hlavnou požiadavkou pri umiestňovaní výroby optických častí a vysoko presných zariadení. Kalibračné a nastavovacie práce na povrchu sa museli pre hluk z dopravy vykonávať len v noci. Z tohto dôvodu praktickí Američania znížili produkciu do hĺbky 183 metrov.

Náklady na vyťaženú horninu predstavujú len malý zlomok nákladov na rekultivovaný priestor. Istý čas sa dokonca uvažovalo o vysypaní vápenca do rieky. Príjem z jeho predaja je oveľa nižší v porovnaní so ziskom z prevádzky priestorov.

Počas studenej vojny pod Hlavné mestá V Číne vytvorili celú sieť bombových krytov. Zdalo by sa, že sa premrhali obrovské materiálne a pracovné zdroje. Po začatí reforiem v Číne sa však tieto oblasti začali využívať na komerčné účely. Reštaurácie umiestnené pod zemou dokonca oslavujú svadby a výročia.

Využitie podzemných priestorov závisí od geologických a seizmických pomerov v území mesta. Vo vývoji dutín v horninách a vápencoch nie sú žiadne zvláštne ťažkosti. Bielorusko sa vyznačuje zaplavenými sedimentárnymi pôdami a hlavnou hrozbou pre podzemné stavby je voda. Napriek tomu stavba metra v Minsku ukázala, že pri správnej kvalite práce je možný úspešný boj proti tomuto zlu.

Hlavným účelom rozvoja podzemných priestorov je šetrenie plochy v meste. To je obzvlášť pôsobivé, ak vezmeme do úvahy problémy so zväčšením potrebného priestoru na parkovanie.

Nie je jasné ako, no historicky sa ukázalo, že pivnice našich výškových budov nie sú využívané ako garáže. Berieme to pokojne a sme zvyknutí na nesúlad medzi miestom uskladnenia auta a bydliskom jeho majiteľa. Niekedy môže byť vzdialenosť aj viac ako kilometer. S touto logikou je obyčajný výlet úplným rituálom. Treba sa dostať na parkovisko a za každého počasia zobrať auto, odviezť ho ku vchodu a až potom využiť výhody univerzálnej motorizácie.

Tento stav - výstavba samostatne stojacich garáží s akútnym problémom bývania je prekvapivý. Pre každú dvojpodlažnú garáž je potrebné rovnaké množstvo stavebných materiálov ako pre založenie viacpodlažnej budovy rovnakej plochy. Každé nové garážové družstvo je pár základov vykopaných do zeme. Bolo by pochopiteľné, ak by sa súčasne stavali aj budovy s podzemným parkovaním, ale to sa nedeje. Táto prax prekvitá v celom SNŠ.

V roku 1990 pripadalo v bývalom ZSSR jedno auto na 17,9 obyvateľov. Zároveň to bolo v Európe 2,9 osoby na 1 auto av USA 1,9 osoby. Je celkom jasné, že dôjde k ďalšiemu presýteniu krajiny autami zodpovedajúcimi európskym štandardom. Jedného dňa sa ich počet zvýši 6-krát a následne sa rovnakým spôsobom zväčší aj plocha parkovísk a garáží.

Podľa špecialistov JSC Belpromproject sa náklady na výstavbu viacpodlažných budov s podzemnou garážou zvyšujú len o niekoľko percent. V podstate ide o náklady na vybudovanie vchodu, vetranie a dodatočnú zvukovú izoláciu.

Najprekvapujúcejšou vecou je absencia akýchkoľvek obmedzení dizajnu a konštrukcie stavebnými predpismi. Zo strany hasičov neexistujú žiadne špeciálne prekážky. Obmedzenia začínajú, ak je počet garážových podlaží viac ako dve. Potom sú tu zvýšené požiadavky na spoľahlivosť evakuačných ciest pre vozidlá.

V praxi je existujúca situácia nevysvetliteľná z hľadiska zdravý rozum. Úschovňa auta otvorené nebo vedie k zrýchlenej korózii karosérie a častí. Okrem toho štartovanie studeného motora pri zápornej teplote sa rovná opotrebovaniu pri nájazde 200 km. To zase vedie k častejším nákupom náhradných dielov. A keďže čoraz častejšie získavame zahraničné autá, zo štátu odteká veľmi potrebná mena.

V chladnom počasí trvá zohriatie motora na požadovanú teplotu niekoľko minút. Týchto pár minút pri každom štarte – tisíce ton benzínu. A koľko problémov vzniká, keď teplota klesne pod mínus 30 ° C. Pre mnohých sa to stáva neprekonateľnou prekážkou a sú nútení využívať verejnú dopravu. Pre metro takéto problémy nie sú. Jeho práca je absolútne nezávislá od vonkajších faktorov.

Spolu so začiatkom výstavby metra vznikla možnosť vážneho rozvoja podzemných priestorov mesta. Dizajnéri urobili svoj prvý vážny experiment pri navrhovaní stanice Oktyabrskaya. V podzemnej chodbe do supermarketu "Central" sú umiestnené priestory pokladní na predpredaj vstupeniek. Na základe týchto skúseností sa pri následnom návrhu začali spoliehať na rozšírenie možností využitia výhod podzemných priestorov.

Podľa hlavného inžiniera AP Minskmetroproekt G. A. Evsevyeva by sa metro malo považovať za zónu na vytvorenie podzemnej infraštruktúry na umiestnenie mestských sociálnych služieb a pomocných priestorov. Integrované využitie podzemného priestoru šetrí priestor na zemi. Jedná sa o výstup na vykládku centra mesta, kde sú náklady na pozemky oveľa vyššie ako na okraji mesta. Tento prístup k problému umožňuje znížiť náklady na výstavbu samotného metra.

Faktom je, že metro v Minsku má malú hĺbku. Únosnosť konštrukcií a následne ich cena určuje zaťaženie pôdy nad stanicou. Väčšia hĺbka – väčšia hmotnosť pôdy, väčšie zaťaženie a vyššie náklady na stavebné konštrukcie. Túžba znížiť túto položku výdavkov vedie k vytvoreniu priestorov nad stanicou. Logika je jednoduchá – hmotnosť vzduchu je v porovnaní so zásypom pôdy zanedbateľná.

S týmto prístupom náklady na výstavbu klesajú, architektúra staníc môže byť jemnejšia. Doplnkovým zdrojom financovania sa stávajú výnosy z prevádzky vytvorených podzemných objektov.

Na základe takýchto logických predpokladov bola za stanicou metra Frunzenskaya vybudovaná časť destilačných tunelov. Namiesto zásypu boli navrhnuté a vybudované dve podzemné podlažia po 2000 m2. Predpokladalo sa, že horná bude slúžiť na obchodné priestory. Na spodnom podlaží sa mali nachádzať sklady tovaru. Bolo možné inštalovať nákladné výťahy. Žiaľ, pre tieto oblasti sa zatiaľ nenašli kupci ani nájomcovia. Boli návrhy využiť tieto priestory ako garáže. Hlavný inžinier Minskmetroproekt s tým zaobchádza zdržanlivo. Pokiaľ ide o obchod, miesto je veľmi ziskové. Skôr či neskôr tu bude spotrebiteľ.

Lepšia situácia je pri výstavbe stanice Partizanskaja. Nachádza sa nad stanicou nákupná miestnosť s rozmermi 21 x 105 metrov. Približne s rovnakými rozmermi sa počíta s rozostavaným podzemným komplexom pred obchodným domom „Bielorusko“. So stanicou metra "Partizanskaya" a podzemnými chodbami pod ulicou. Žilunovič a partizánska alej, komplex budú prepojené aj podzemnými chodbami. Financuje práce spoločnosti Aresa-Service, ktorá je aj vlastníkom rozostavaného komplexu. Kupca na priestory nad samotnou stanicou sa zatiaľ nenašiel.

Po dokončení bude mať mesto významný obchodný komplex. Tvorí ho samotná stanica ako dopravný systém, hotel "Turista", obchodný dom "Bielorusko" a podzemné nákupné zóny.

Podobný väčší projekt bol pripravený aj na staničné námestie. Podľa predstáv projektantov sa pod ním malo nachádzať podzemné podlažie so skladmi, kaviarňami a ďalšími službami. Tu chceli vybaviť aj podzemné parkoviská a stanovištia taxíkov. Cestujúci mohli bez toho, aby vystúpili na povrch, opustiť budovu stanice. Výstavba tohto staničného komplexu sa oneskorila pre nedostatok financií.

Pri vytváraní a rozširovaní pomocných miest v podzemných chodbách je situácia jednoduchšia. Obchodné organizácie rýchlo vyhodnotili príležitosti a výhody prechodu obchodu. Tu je jedna z výhod podzemných priestorov. V podzemných chodbách nie sú mráz a horúčavy také strašné. Kupujúcemu a predávajúcemu nezáleží na dažďoch alebo snehových búrkach na povrchu.

Na základe týchto výhod bol na výstupe zo stanice Pushkinskaya vybudovaný rozvinutý priechod pre chodcov. Okrem iných maloobchodných prevádzok je tu aj lekáreň.

Kombinácia vybudovaných podzemných chodieb s vytvorením podzemných podlaží nad stanicami bude pokračovať. Podobné skúsenosti sa využívajú pri výstavbe staníc na pokračovaní prvej etapy metra v Uručche. Rovnakým spôsobom sa projektuje stanica Kamennaya Gorka v mikrookrese Zapad a stanica Mogilevskaja v mikrookrese Angarskaya.

Stavitelia metra už ovládli centrum mesta s hustou historickou zástavbou. Teraz sú na rade obytné štvrte. Pre projektantov je zaujímavá najmä technická zóna metra. Ide o oblasť s pásom 40 metrov od osi každého tunela. Podľa existujúcich pravidiel je v čase podzemných prác v rámci týchto limitov zakázaná akákoľvek stavba. Nové obytné štvrte sú voľnejšie ako v centre mesta.

Tieto okolnosti umožňujú vytvorenie rozvinutej podzemnej infraštruktúry. Plánuje sa výstavba podzemných garáží a parkovísk. Zároveň je možné spustiť pod zem pomocné konštrukcie a sklady. Technické možnosti umožňujú takúto výstavbu realizovať - ​​otázka spočíva v možnosti financovania.

Trendy vo svetovom urbanistickom plánovaní svedčia v prospech rozvoja podzemnej infraštruktúry. Poskytuje príležitosti pre dramatické architektonické riešenia, ktoré obyvateľom miest poskytujú dodatočné vybavenie.

Oveľa ťažšie sa opravujú chyby pri výstavbe podzemných stavieb. Treba mať na pamäti, že v každom konkrétnom prípade sa rozvoj podzemných priestorov realizuje s prihliadnutím na miestne podmienky, doterajšie skúsenosti a potreby mesta. Zároveň sa rozvíjajú výrobné a technologické možnosti. Využitie najnovších vedeckých a technologických úspechov môže viesť k výraznému rozvoju tejto oblasti mestského plánovania.

Viktor OSADCHÝ