Problem ustvarjanja in uporabe podzemnega prostora v največjih, največjih in velika mesta postaja vse pomembnejša zaradi pomanjkanja prostih ozemelj, pospešenega razvoja množičnega in individualnega prometa. Njegova rešitev je aktualna tako v gosto pozidanem osrednjem delu kot tudi v posameznih množično obiskanih kompleksih javnega prometa.

Uporaba podzemnega prostora ne olajša le pogojev za prestope, temveč vam omogoča tudi popolno ali delno razbremenitev osrednjih območij od prometnih objektov in naprav (garaže in parkirišča, bencinski servisi in bencinski servisi, avtobusne postaje), tranzita glede na središče prometnih tokov ter poti in postaje hitrega železniškega prometa (metro).

Podzemni prostor je lahko »naraven«, ki se nahaja pod površjem zemlje, ali »umeten«, ki ga tvorijo tla. velika površina

Priporočljivo ga je uporabljati za transportne, pomožne in tehnične strukture, prostore in naprave, katerih delovanje ni povezano z dolgim ​​bivanjem obiskovalcev in osebja. Sem spadajo skladišča knjig, avtomatske telefonske centrale, hladilnice, zastavljalnice, zelenjavne trgovine in skladišča.

Od javnih zgradb s krajšim bivanjem obiskovalcev lahko imenujemo kinematografe, trgovine, sprejemne točke potrošniških storitev, knjižnice, arhive, muzeje. V številnih primerih prometne zmogljivosti in vozlišča v središčih velikih mest delujejo v tesni povezavi z institucijami kulturnih in javnih storitev. Obstajajo tako imenovani centri javnega prevoza.

Načela vertikalnega coniranja podzemnega prostora v mestu je mogoče oblikovati na naslednji način:

· ravnine, ki so najbližje zemeljski površini do kote -4 m, so rezervirane za pešce, neprekinjen potniški promet, premične pločnike, parkirišča, lokalna razdelilna inženirska omrežja;

Nivete na kotah od -4 do -15 (-20) m so namenjene za podzemno železnico ali druge železniške prometne poti in plitve avtotransportne predore, za večnadstropne podzemne garaže, skladišča, rezervoarje in glavne kolektorje;

Nivelete na nadmorski višini od -15 do -40 m so rezervirane za proge
globok železniški promet, vključno s premeri mestnih železnic.

V tuji praksi gradnje poslovnega središča zunaj zgodovinskega jedra mesta so zanimive izkušnje francoskih urbanistov. Novo največje upravno, poslovno in javno središče na območju Trga obrambe (v Parizu) se nahaja na nadaljevanju glavne mestne prometnice, izven zgodovinskega središča mesta.

Veliko pozornosti pri njegovi zasnovi je bilo namenjene organizaciji poti za pešce in vozila. Tako ima celoten ansambel novih stavb večstopenjsko sestavo in se dviga na velikanski ploščadi-podiju, dvignjenem nad tlemi za 15-33 m, dolgem do 1 km. V tem primeru je teren uspešno izkoriščen. Tako je nastalo do 4-5 nadstropij podzemnih in pol podzemnih nivojev.

Glavna raven prometa za pešce je široka ploščad, dvignjena nad tlemi in nameščena na vrhu ploščadi, po obodu katere - večinoma pod zemljo in v več nivojih - poteka "promet. V četrti podzemni ravni. Ekspresni in lokalni Položene so metro linije, ki jih združuje postaja.Tretja je rezervirana za hitri tranzitni promet avtomobilov v smeri Pariz-Normandija.V drugi so bile položene medkrajevne in lokalne avtobusne proge ter zgrajena podzemna avtobusna postaja. Prvi je rezerviran za vhode v zgradbe in izhode na obrobne enosmerne ceste z razvitimi križišči-odcepi.Približno na istem nivoju je železnica cesta Pariz-Versailles, ki ovija mesto s severa in zahoda.

Projekt rekonstrukcije središča Pariza temelji na nečem drugem. Pod vrtom Tuileries in dvorom Louvre je bila predlagana izgradnja velikega podzemnega kompleksa struktur; Ta rešitev omogoča skoraj popolno osvoboditev Tuileries in sv. Rivoli, nabrežje reke Sene od Louvra do trga Place de la Concorde ter zgraditi podzemne parkirne hiše velikih kapacitet, nakupovalne galerije / pomožni in razstavni prostori muzeja). Naprava podzemnih hitrih cest prispeva k razbremenitvi zemeljske površine od prometa.

Projekt obnove Philadelphie predvideva izgradnjo tega velikega industrijskega, komercialnega, finančnega in kulturnega središča Združenih držav Amerike v osrednjih regijah ob ohranjanju, kolikor je to mogoče, zgodovinskega videza mesta. Najbolj zanimiva je rekonstrukcija njenega najstarejšega dela. Tu nastaja eden prvih kompleksov javnega prevoza na več ravneh v svetovni praksi, v katerem bodo po projektu koncentrirana podjetja in ustanove mestnega pomena, ki jih obiskujejo ne le prebivalci mesta, ampak tudi obiskovalci. Zato bi moralo občinsko središče oskrbovati več vrst površinskega in podzemnega prometa.

Glavna značilnost načrta je največja ločitev prometnih poti in pešcev. Transportni promet je organiziran v več ravneh z obsežno uporabo podzemnega prostora. V spodnjem, drugem od površine, podzemnem nivoju so proge podzemne železnice in plitva hitra železnica (25 postaj). Zgornja je rezervirana za pešce. Ima prehode za pešce in osvetljena dvorišča, vkopana pod zemljo z vhodi v trgovine, restavracije, bare in druga komercialna podjetja. Ta tehnika zagotavlja naravno osvetlitev vseh servisnih obratov, ki se nahajajo pod nivojem tal, in samih podzemnih prehodov, olajša orientacijske pogoje.Raven glavnih maloprodajnih prostorov se nahaja na nivoju tal, kot tudi tako imenovana "tovorna" postaja. Še višje, nad peš-trgovskim nivojem v nivoju druge nadzemne etaže, je bila zasnovana potniška avtobusna postaja. Na vrhu so bile zgrajene garaže, tehnični in pomožni prostori. Vsi nivoji za pešce so povezani s tekočimi stopnicami in mehanskimi dvigali. Vhodi za osebna vozila so zasnovani po celotnem obodu centra, na nivoju mestnih ulic. Projekt je predvidel 9 velikih parkirišč.

Glavni od njih se nahajajo v bližini obvoznice, ki služi centru. Vhode in izstope zagotavljajo kratki posebni predori ter razdelilne ulice in lokalni prometni dovozi.

Zanimiv projekt je rekonstrukcija osrednjega ustja največjega mesta v Kaliforniji - Los Ayageles. Novo kompaktno večnadstropno središče naj bi oskrbovalo več vrst prevoza. Celotno gibanje je organizirano v štirih nivojih. V spodnjem podzemlju je linija plitke podzemne hitre ceste. Na območju sta bili zasnovani dve hitri postaji podzemne železnice. V zgornjem, podzemnem delu, se nahajajo prehodi za pešce, povezani s podzemnimi vežami obeh postaj. Ob ulicah je predvidena izgradnja podzemnega transportnega predora v dolžini okoli 500 m, pod Pershing Squareom pa je zgrajena trinadstropna garaža. Glavna značilnost načrta obnove je oblikovanje medčetrtnih bulvarjev za pešce na dveh ravneh - ulic in bulvarjev-mostov, dvignjenih na višino 5 m nad tlemi, ki imajo veliko dolžino, do 7 km, in ne potekajo samo ob glavnih ulicah, temveč tudi znotraj četrti, kar omogoča udoben in hiter dostop do trgovin, restavracij, glavne avtobusne postaje, javnih in drugih zgradb. Vsi nivoji prometa pešcev so povezani s stopnicami, klančinami, tekočimi stopnicami, izključno po katerih se dvigujejo potniki.

Močan in obsežen sistem podzemnih komunikacij za pešce in promet je sestavni del rekonstrukcija središča Montreala (Kanada), ki predvideva izgradnjo velikega kompleksa komercialnih, javnih in storitvenih ustanov v osrednjem delu mesta za prebivalce samega Montreala, pa tudi za majhna mesta in naselja, ki gravitirajo proti to; Novo središče nastaja na mestu starih stavb. Na njenem ozemlju - veleblagovnice, hoteli, kinematografi, poslovne stavbe, restavracije, večstopenjske podzemne garaže. Skozi to potekajo glavne prometne poti mesta, tri linije podzemne železnice, podzemni odseki hitrih cest in dve železniški komunikaciji. S tem se ustvari dobra povezava javnega in nakupovalnega središča z vsemi predeli mesta in primestja.

Vse stavbe imajo več podzemnih nivojev. Zgornji je sistem vhodov v metro, postaj in prehodov za pešce, neposredno povezan z vsemi zgradbami, parkirišči in garažami. V pasažah središča Montreala najdemo številne trgovske lokale, katerih pročelja se raztezajo na več kilometrov. Tako nastaja nov tip podzemnega nakupovalnega središča, razvitega v dolžino. Osvetljena urejena dvorišča in trgi z bazeni in fontanami so namenjeni osvetlitvi prehodov, kavarn in trgovin, ki se nahajajo pod nivojem tal. Nivoji prometa za pešce so povezani s tekočimi stopnicami in dvigali. Vse stavbe bodo v prihodnosti imele skupen večnivojski podij s podzemnim spodnjim delom, največja zgradba pa ima dvanajst podzemnih nivojev.

Pri rekonstrukciji starega središča Helsinkov so uporabili drugačen pristop. Osnova je odnos novih inženirskih in prometnih objektov z obstoječimi in projektiranimi stavbami, urbano krajino. Novo občinsko središče bo s severnim in južnim delom mesta povezovalo zmogljivo osempasovnico, ki bo potekala v bližini železnice in deloma nad njo. Poleg tega je predvidena rekonstrukcija glavne obstoječe avtoceste, katere prepustnost bo povečana, ureditev prometnih križišč na različnih nivojih s podzemnimi predori. Pod trikotnim območjem je predvidena izgradnja večnadstropne konstrukcije. V podzemnih nivojih bodo parkirišča in garaže, tunelski prehodi, povezani s trgovskimi in storitvenimi obrati. Za organizacijo neprekinjenega prometa imajo vse avtoceste na križiščih križišča z zavoji velikih radijev.

Drugi del centra obsegajo upravne in poslovne stavbe. Pod njimi je urejen podzemni trinivojski prostor, delno odprt. Na vrhu so hitre avtoceste, spodaj so parkirišča. Zapleten sistem predorov, mostov in vhodnih ramp povezuje vse podzemne nivoje s površjem. Na ločeni lokaciji (pod nivojem mestnih ulic lokalnega prometa) je bila zasnovana centralna avtobusna postaja. Podzemni prostor je učinkovito uporabljen v projektu poslovnega centra na trgu Vokzalnaya. Sedemnadstropne poslovne stavbe so z vseh strani obdane z velikim parkiriščem, dvignjenim do višine drugega nadstropja. Sistem trgovskih prostorov v pritličju in kleti je povezan s pasažami, ki povezujejo center s postajo in postajališči javnega prometa.

V Moskvi je bil eden prvih urbanističnih kompleksov, ki uporabljajo podzemni prostor, ansambel zgradb in struktur na aveniji Kalinin. Stavbe in prostori, ki se nahajajo na južni strani drevoreda, zavzemajo dve nadstropji, v katerih so koncentrirane vse skladiščne, komunalne in pomožne in inženirske storitve, združene s skupnim transportnim tunelom dolžine 900 m, širine 9 m. Padci terena so uspešno prilagojeni za vhodi in izhodi. Poleg servisnega tunela z razkladalnimi prostori in dvonadstropnimi skladiščnimi, tehničnimi in pomožnimi prostori so v prvi podzemni etaži banketna dvorana restavracije Arbat, razstavni prostori Hiše oblačil in velika pivnica. Pod cono za pešce na južni strani drevoreda je predvidena podzemna garaža v treh etažah.

Kompleks podzemnih prehodov nakupovalnega središča je zgrajen v natrpanem osrednjem delu Erevana, na križišču treh prometnih prometnih arterij in obročnega bulvarja. Ta odločitev je nastala v povezavi s potrebo po zagotavljanju varnega gibanja. Z umeščanjem trgovskih objektov je nastal enoten urbaniziran podzemni prostor, Catering, kulturne in družbene storitve.

Konyukhov D.S.

Uporaba podzemnega prostora. Proc. dodatek za univerze. 2004.

Vadnica ponuja širok pregled zgodovine razvoja podzemnega prostora v različne države svetu so podrobno obravnavane vse obstoječe vrste podzemnih objektov, okoljski vidiki gradnje in uporabe podzemnih objektov. Veliko pozornosti namenjamo ponovni uporabi že zgrajenih podzemnih objektov in obdelanih rudniških izkopov. Za študente gradbenih in arhitekturnih univerz in fakultet.

PREDGOVOR

Inženirski razvoj podzemlja je eno najpomembnejših področij, ki zagotavljajo trajnostni razvoj moderna družba. Učbenik, ki ga držite v rokah, je namenjen študentom visokošolskih zavodov, ki študirajo v smeri usposabljanja diplomantov 653 500 "Gradbeništvo" (specialnosti: 290 300 "Industrijska in civilna gradnja", 291 400 "Gradbeno projektiranje") in diplomantov. v smeri 550 100 "Gradbeništvo". Ponuja pregled zgodovine razvoja podzemnega prostora v različnih državah sveta, vključno z Rusijo, preučuje skoraj vse vrste podzemnih struktur, ki trenutno obstajajo na svetu, in ponuja številne primere arhitekturnih in načrtovalskih rešitev za podzemne objekte, zgrajene v zadnjih letih. . Posebna pozornost je namenjena okoljskim vidikom interakcije podzemnega objekta z njegovim naravnim in urbanim okoljem, celostni rabi podzemnega prostora, kot tudi ponovni uporabi predhodno zgrajenih podzemnih objektov za različne namene in izdelanih rudniških izkopov. Knjiga obravnava problematiko zanesljivosti in trajnosti podzemnih objektov in predstavlja sodobno teorijo tveganj v zvezi s podzemno gradnjo. Priprava in objava tega priročnika je postala mogoča predvsem zaradi nenehne pomoči in podpore dekana Fakultete za hidrotehniko in posebno gradnjo, vodje oddelka za podzemno gradnjo in hidrotehnična dela Moskovske državne univerze za gradbeništvo, doktorja inženirskih znanosti. . znanosti, profesor M.G. Zertsalova. Avtor se iskreno zahvaljuje recenzentoma: doktorjem inžin. znanosti, profesorji I.Ya. Dorman in V.E. Merkinu za dragocene nasvete in komentarje pri pripravi rokopisa.

UVOD

V zadnjih letih se po vsem svetu vse več pozornosti pri načrtovanju in razvoju velikih mest in metropolitanskih mest posveča problemom razvoja podzemlja, pa tudi gradnji podzemnih objektov izven mestnih meja, ki zagotavljajo normalno delovanje velikih naseljenih središč, zlasti industrijskih središč. Problemi, kot so pomanjkanje urbanih območij, nenehna rast prebivalstva v mestih, kopičenje velikih mas na cestah Vozilo, nezmožnost mestne infrastrukture za obvladovanje vedno večjih obremenitev in poslabšanje okoljskih razmer zahtevata vse bolj aktivno uporabo podzemnega prostora, tudi za postavitev prometnih in inženirskih sistemov, trgovskih in potrošniških storitev, skladišč in parkirišč itd. . Po sodobnih raziskavah so podzemne strukture v večini primerov, kljub znatnim stroškom njihove gradnje, najbolj optimalna rešitev za številna vprašanja delovanja mesta.

Podzemni prostor mesta je prostor pod dnevnim površjem zemlje, ki se uporablja kot "eno od sredstev za premagovanje trenda širitve mesta, predmet razvoja novih konceptov za ustvarjanje in ohranjanje naravnega habitata, doseganje prednostne naloge za okoljsko in gospodarsko blaginjo ter trajnostni razvoj, ustvarjanje pogojev za življenje ljudi v ekstremnih razmerah« [RASE, 1996]. Podzemni prostor mesta vključuje: podzemne prometne objekte, namestitev industrijskih podjetij in podjetij javnih služb, podzemna mestna omrežja in objekte inženirske opreme, objekte za posebne namene. Obsežen razvoj podzemnega prostora (slika 1) je značilen za velika mesta in metropolitanska mesta, predvsem na območjih mestnega središča in središč občinskih okrožij, na območjih najpomembnejših prometnih vozlišč in križišč, na območjih industrijske in komunalno-skladiščne namene. Eden od vidikov celostnega razvoja podzemnega prostora je racionalna raba zemljišča, zlasti:

gradnja zgradb in objektov v razmerah utesnjenega urbanega razvoja;

ohranjanje ozemlja zelenih con in rekreacijskih območij, ureditev urejenih in urejenih površin v obstoječi zgradbi;

izboljšanje umetniških in estetskih kakovosti urbanega okolja, ohranjanje zgodovinsko dragocenega ozemlja;

ohranjanje in obnova edinstvenih objektov krajinske arhitekture;

dostopnost najpomembnejših objektov mestnega pomena in krajev delovne dejavnosti državljanov, prihranek časa;

izboljšanje prometnih storitev, izboljšanje prometne varnosti, zmanjšanje uličnega hrupa;

zmanjšanje dolžine inženirskih komunikacij;

varstvo prebivalstva v obdobjih morebitnih naravnih nesreč in nesreč, ki jih povzroči človek.

V vseh svetovnih prestolnicah poteka aktiven razvoj podzemnega prostora. Velika mesta naše države niso izjema, predvsem Moskva in Sankt Peterburg. Pravzaprav pred našimi očmi nastaja nova podzemna infrastruktura velikih mest, pri načrtovanju in gradnji katere je treba upoštevati številne dejavnike, predvsem pa vpliv tehnogenih procesov na ekologijo. podzemlja in stanja hidrogeološkega okolja.

Hiperkoncentracija prebivalstva, infrastrukture in industrijske proizvodnje vodi do velike preobremenitve geoekoloških in hidrogeoloških okolij velikih mest ter povzroča nepopravljive spremembe v njih. Na ozemlju Moskve se pod vplivom tehnogenih dejavnikov razvijejo gravitacijsko in dinamično zbijanje kamnin, premikanje kamnin v masivu, hidrostatično tehtanje in stiskanje ohlapnih vodonosnih kamnin, mehanska in kemična sufozija. Vpliv mesta je najbolj izrazit v površinske plasti zemeljske skorje v globinah do 60-100 m, v nekaterih primerih pa se lahko ta učinek manifestira tudi v globinah do 1500-2000 m od dnevne površine *. Najpomembnejši vpliv na geoekološko okolje imajo: vpliv mestne zemeljske tehnosfere, ustvarjanje podzemnih del, črpanje podzemne vode in kršitev infiltracijskega ravnovesja podzemne vode. Kršitev naravnega ravnovesja podzemne vode na primer povzroči spremembo napetostno-deformacijskega stanja kamninske mase in zbijanje kamnin v depresijskih lijakih, ki nastanejo med črpanjem vode. To pa povzroči deformacije zemeljskega površja in postane vzrok številnih izrednih dogodkov. Vse zgoraj navedeno kaže, da se na ozemlju Moskve dogajajo pomembne spremembe v geološkem okolju in potencial naravnih virov praktično ne more zagotoviti njegovega samozdravljenja. Približno 48% ozemlja mesta se nahaja na območjih geološkega tveganja, 12% - na območjih potencialnega geološkega tveganja, le 40% ozemlja pa je označeno kot stabilno. V tem trenutku je »razvoj podzemlja ključ do ohranjanja okolja, pa tudi dejavnik, ki blagodejno vpliva na ohranjanje človekovega okolja v velikih mestih« [Petrenko, 1998].

Ta blagodejni učinek je mogoče doseči z:

- popolnejša izraba podzemlja kot človekovega življenjskega prostora;

— razširitev obsega "okolju prijaznih" metod gradnje podzemnih objektov;

- nadzor nad posedanjem dnevne površine in njihovo preprečevanje;

— nestandardne arhitekturne in načrtovalske rešitve ob upoštevanju okoljskih zahtev pri uporabi podzemnega prostora.

Med veliko število Podzemni infrastrukturni objekti imajo pomembno vlogo prometni sistemi in strukture. Med njimi je običajno vključiti:

objekti mestnega hitrega izvenuličnega potniškega železniškega prometa (metro, hitri tramvaj, mestna železnica);

križišča mestnih ulic in cest v različnih ravneh, transportni tuneli, podvodni tuneli, podhodi za pešce itd.;

objekti, povezani s hrambo in vzdrževanjem motornih vozil (garaže za trajno hrambo vozil, parkirišča za goste);

večnamenski, večnivojski objekti in kompleksi za različne namene, medsebojno povezani s zemeljskimi zgradbami, kot tudi objekti in naprave za prometne namene z različnimi oblikami uporabe podzemnega mestnega prostora (železniške postaje, trgovski centri, podzemne postaje itd.).

Med podzemnimi sistemi specializiranega potniškega prometa v mestih naše države prevladujejo podzemne železnice. Trenutno metroji delujejo in gradijo v desetih mestih Rusije: Jekaterinburg, Kazan, Krasnojarsk, Moskva, Nižni Novgorod, Novosibirsk, Omsk, Sankt Peterburg, Samara, Čeljabinsk, načrtuje pa se tudi v Ufi. V zadnjih letih se vse bolj širi težnja po ustvarjanju novih prometnih linij, namenjenih zagotavljanju komunikacije med poslovnimi, kulturnimi, zgodovinskimi in nakupovalnimi središči med seboj ter z območji množične stanovanjske gradnje na obrobju velikih mest. . S tem se bo povečala hitrost komunikacije in izboljšala kakovost storitev potnikov. Te proge vključujejo predvsem »mini metro«, ki imajo manjše tunele in postaje »v luči«, krajše razdalje med postajami, več nizke hitrosti premiki tirnih vozil. Kot dopolnitev že obstoječih omrežij podzemne železnice se oblikujejo sistemi "metro center", ki omogočajo ustvarjanje bolj priročnih povezav za prevoz znotraj središča. Načrtuje se tudi vzpostavitev mreže hitrih linij podzemne železnice v Moskvi. Takšni sistemi obstajajo v številnih velikih mestih po svetu: Parizu, Londonu, New Yorku in mnogih drugih (slika 2). Integracija različnih izvenuličnih železniških prometnih sistemov omogoča približevanje potnikov najbolj obiskanim mestom v mestu. Ogrodje sodobnega mesta je ulično in cestno omrežje, ki je med seboj povezano tudi s problemi razvoja in rabe podzemlja. V Moskvi so številni prometni prehodi na različnih nivojih rešeni s predori. Uporaba večnivojskih križišč (zlasti predorskega tipa) poenostavi pogoje za gibanje mestnega kopenskega prometa, zmanjša raven prometnega hrupa in onesnaženosti zraka z izpušnimi plini vozil ter zmanjša število prometnih nesreč.

Drugi problem urbanističnega načrtovanja je neposredno povezan s podzemnimi prometnimi sistemi - organizacijo trajnega in začasnega skladiščenja motornih vozil. Za rešitev tega problema je potrebno kombinirati razne trike in ob čim večjem upoštevanju celote specifičnih pogojev uporabiti nove tehnologije za uporabo podzemnega prostora, ki so še posebej obetavne za prekonsolidirana in rekonstruirana osrednja območja velemest.

Celostna raba podzemnega prostora ovira nadaljnjo rast ozemlja velikih mest in omogoča skupno reševanje urbanističnega, prometnega, inženirskega in socialne težave, izboljšati arhitekturno in načrtovalno strukturo mest, osvoboditi zemeljsko površino številnih pomožnih struktur, racionalno uporabiti mestna območja za stanovanjsko gradnjo, ustvariti rekreacijska območja za državljane, izboljšati sanitarno in higiensko stanje mesta, ohraniti arhitekturne spomenike - učinkovito postavite inženirsko opremo itd.

1. ZGODOVINSKI PREGLED INŽENIRSKEGA RAZVOJA PODZEMNEGA PROSTORA

1.1. Kratek zgodovinski pregled podzemne gradnje v svetu

Človeško raziskovanje podzemlja se je začelo v davnih časih. Prototip podzemnih struktur lahko štejemo za naravne jame in praznine v kamninah, ki so jih uporabljali naši predniki. Jama je postala prvo bivališče človeka, ki ga je ščitilo pred slabim vremenom in plenilci. Približno ob

Hkrati je človek začel pod zemljo razvijati kamnine, da bi pridobil različne minerale. V.M. Slukin [Slukin, 1991] predlaga periodizacijo podzemnih struktur po epohah:

1) pozni paleolitik in neolitik (do 4. tisočletja pr. n. št.);

2) starodavni svet(4. tisočletje pr. n. št. - IV. stol. n. št.);

3) srednji vek (V-XI stoletja);

4) novi čas (po XII stoletju).

Rusko društvo za speleostološke raziskave je razvilo "Kataster umetnih jam in podzemnih arhitekturnih objektov na ozemlju evrazijske in afriške celine"*. Odvisno od kulturnih in civilizacijskih dejavnikov, zgodovinskega ozadja, glavnega poklica prebivalstva ipd. v "Katastru" se razlikuje osem speleostoloških držav starega sveta.

1. vzhodnoslovanski. V celoti se nahaja na ozemlju CIS in zavzema precej homogeno ozemlje z vidika kulture razvoja podzemnega prostora: večino Rusije, Belorusije, Ukrajine in severa Kazahstana. Od antičnih časov so na tem ozemlju gradili podzemne objekte kulturne in domače namene, bogoslužja, zaklonišča, podzemne prehode utrdb, rudnike in kamnolome.

2. Zahodnoevropski. Zavzema ozemlje Evrope, baltskih držav, severozahodne Belorusije, Zakarpatja. Za to ozemlje je značilna široka in pragmatična uporaba podzemnega prostora * že več tisočletij, tukaj so bili uporabljeni podzemni objekti, obrambne strukture, zaklonišča, uporabni objekti, nekropole.

3. Zahodna Azija. Vključuje Besarabijo, Gorski Krim in Kavkaz. Od antičnih časov je za to ozemlje značilna kompleksna uporaba velikih skupin podzemnih objektov za različne namene: stanovanjske, gospodarske, obrambne, prometne, verske - vključene v jamska mesta in podzemne samostane. Na tem ozemlju so podzemna mesta-samostani, ki so splošno znani v svetu (Kapadokija, Turčija); veliki podzemni kompleksi za obrambne in gospodarske namene.

4. Srednjeazijski. Nahaja se na ozemlju srednjeazijskih držav CIS, vzhodnega Azerbajdžana, Irana in severnega Afganistana. Razvoj podzemnega prostora se je tukaj začel z izgradnjo vodovodnih sistemov v vznožju - kyariyaz, v skupni dolžini več deset tisoč kilometrov. Rudarstvo se v gorskih predelih razvija že od 15. tisočletja pr. Poleg tega so na tem območju najdeni podzemni prehodi za obrambne namene ter muslimanske in budistične kultne jame.

5. Južnoazijski. Zavzema indijsko podcelino in sosednja območja. Zanj je značilen razvoj rudarstva, prisotnost podzemnih cistern, skupine velikih podzemnih templjev z arhitekturnimi elementi, vklesanimi v skalo - stebri, skulpture itd.

6. Vzhodnoazijski. Večinoma se nahaja na Kitajskem. Edinstveni dosežki starodavne in srednjeveške kitajske znanosti so prispevali k ustvarjanju izvirnih in raznolikih podzemnih struktur: jamskih templjev, nekropol, vodovodov, prometnih komunikacij. Posebej intenziven razvoj je zaznamoval stanovanjsko gradnjo - v našem času v jamskih naseljih Kitajske živi več deset milijonov ljudi.

7. Severnoafriški. Nahaja se na ozemlju starodavni Egipt in severnoafriške države. Zanj so značilni predvsem podzemni objekti za verske namene: grobnice in templji ter podzemno rudarjenje. V Libiji in Alžiriji so se ohranili mrežasti podzemni sistemi za zbiranje vode, ki spominjajo na kariyaz; v Etiopiji prvotni podzemni templji. V državah severne Afrike so prebivalci občasno gradili podzemna bivališča, da bi se zaščitili pred vročino.

8. Ekvatorialna Afrika. Na ozemlju Črne Afrike južno od Sahare do danes ni bilo najdenih znakov podzemne gradnje. V Vzhodni Afriki, očitno zaradi kulturnih izmenjav z Indijo, Egiptom in arabskimi državami, so minerale razvijali pod zemljo. Prvi dokazi o gradnji predora, zabeleženi v zgodovinskih dokumentih, segajo v leto 2150 pr. To je bil podvodni tunel za pešce dolžine 900 m in svetlih dimenzij 4 x 3,6 m pod reko Evfrat v Babilonu, ki je povezoval kraljevo palačo z Jupitrovim templjem. V času gradnje so strugo reke v širini 180 m preusmerili na stran in vsa dela izvajali na suhem v odprtem kopu. Stene in lok predora so sestavljali opečni zidaki na bitumenskem vezivu.

Podzemne strukture večkrat omenja zgodovinar Herodot. Zlasti opisuje podzemne drobce egiptovskih piramid (okoli 2500 pr. n. št.), podzemne prostore egipčanske kraljice Nitokris (okoli 700 pr. n. št.), okrog 1600 m dolg predor na otoku Samos v Egejskem morju, ki je potekal skozi apnenec s kladivi in ​​dleti. Tukaj je tisto, kar Herodot sam piše o tej zgradbi: »Skonji tunel v gori 150 orgij visok *, ki se začne pri njenem podplatu z izhodi na obeh straneh. Predor je dolg 7 stopenj ter visok in širok 8 čevljev. Pod tem predorom so po vsej dolžini izkopali 20 komolcev globok in 3 čevlje širok kanal, po katerem je bila voda napeljana v mesto ... Graditelj tega vodovoda je bil Evpalij, Navstrofov sin. Dolga stoletja je ta predor veljal za neznanega in so ga ponovno odkrili šele leta 1882. Med pregledom je bilo ugotovljeno, da je trasa predora sestavljena iz dveh ravnih linij, povezanih z vzvratnimi krivuljami. Do prvega tisočletja pr. zgodovinarji pripisujejo podzemna mesta ozemlju sodobne Gruzije in Armenije. V Gruziji, nedaleč od mesta Gori, se je ohranilo starodavno podzemno mesto Uplistsikhe (slika 1.1), ki je komuniciralo z reko. Kuroi s pomočjo tunela. Za zbiranje podzemne in atmosferske vode je bil uporabljen sistem jaškov, med seboj povezanih s podzemnimi prehodi, položenimi na globini približno 50 m od zemeljske površine.

Podzemni objekti so bili postavljeni brez oblog in le v nekaterih primerih so bili pritrjeni z zidaki. Približno leta 50 pr Rimljani so izkopali približno 5 km dolg predor za odvajanje vode iz jezera Fucino. Po besedah ​​zgodovinarja Plinija je bil predor zgrajen v 11 letih, dela so bila opravljena z nasprotnimi stenami iz približno 40 jaškov. V začetku 1. stoletja po Kr. so Rimljani na cesti Neapelj-Ponzuoli zgradili 900 m dolg in 8 m širok predor, ki je bil speljan pod hribom Posilipo iz vulkanskega lehnjaka. Višina rova ​​na vhodnem in izstopnem portalu je 25 m, proti sredini pa se postopoma znižuje.

Predvideva se, da so bili navpični lijaki namenjeni izboljšanju dnevne osvetlitve. Okoli leta 300 po Kr na ozemlju sodobne Turčije je bil zgrajen predor, ki je hkrati služil kot vodovod in podzemni navigacijski kanal. Pod cesarjem Hadrianom so Rimljani zgradili predor za oskrbo Aten z vodo. V obdobju turške vladavine je število prebivalcev mesta močno upadlo, predor so opustili in ponovno začeli obratovati čez stoletja – leta 1840. Leta 1925 je bil atenski akvadukt razširjen in rekonstruiran, zaradi česar stari rimski predor obratuje še danes.

Stari Slovani v sredini in drugi polovici 1. tisočletja našega štetja Kot glavni tip stanovanja so bile uporabljene pol-podzemne strukture - zemljanke (sl. 1.2). Katakombni pokopi v Hazariji segajo v 8.-9. Osnova te grobne strukture so bile katakombe, izkopane v trdni zemlji na pobočjih hribov. Vsaka katakomba je bila sestavljena iz dveh delov - vhoda v hodnik in grobnice.

V Gruziji na 105 m visoki skalnati pečini na levem bregu reke. Piščanci v XII-XIII stoletju. Izklesan je podzemni kompleks Vardzia. Kompleks je sestavljen iz 8 nadstropij jam, prečkanih v vulkanskih tufih v približno 500 m širokem odseku (slika 1.3). V središču jamskega kompleksa je cerkev Matere božje vnebovzete, ki je po stenski poslikavi nastala v letih 1184-1186. Zahodno od cerkve je zvonik. Med njima, pa tudi na zahodu in vzhodu, je na stotine javnih, verskih in stanovanjskih prostorov, ki jih povezujejo hodniki, ploščadi in stopnice. Za oskrbo kompleksa z vodo so njegovi graditelji prebili 3,5 km dolg predor, po dnu katerega sta potekala dva lončena cevovoda. Skozi njih je tekla voda.

Pretočnost tega vodovoda je bila več kot 160.000 l/dan. Med letoma 400 in 1400 zgodovinarji opažajo skoraj tisočletno stagnacijo pri gradnji predorov v Evropi. Pri tem je treba opozoriti, da se ta začasna prekinitev nanaša predvsem na gradnjo javnih (industrijskih in civilnih) objektov. Gradnja podzemnih objektov za obrambo in posebne namene skoraj ni bila prekinjena. To vprašanje bo podrobneje obravnavano v naslednjih razdelkih na primeru razvoja podzemnega prostora v Rusiji, državah CIS in Moskvi. Od XIII stoletja. na jugovzhodu Nizozemske se je razširilo podzemno pridobivanje apnenca za gradnjo. Skupno je registriranih približno 250 kamnolomov, večinoma zasebnega značaja, s površino od nekaj deset metrov do 100 hektarjev (Breuls, 1998). Večina teh del, ki se nahajajo na globini 20-25 m, je skoncentrirana v dolini Siechen in Sassen, 10 km od Maastrichta. Pri pridobivanju kamna so delavci kopali globoke rudnike do plasti apnenca. Ko smo dosegli šiv, je bil izrezan ločen prehod s stopnicami, ki vodijo v kuhinjo, hlev ali gospodarsko poslopje na dnevni površini. Po končani gradnji so dela služila kot skladišča, vodnjaki (ko se je nivo podtalnice dvignil) in zaklonišča v času številnih vojn. Na stenah rudnikov so risbe konjenikov in vojakov, upodobljenih v uniformah vojsk skoraj vseh držav sveta, ki so v zadnjih 7 stoletjih prečkali ozemlje Nizozemske. Leta 1450 so začeli graditi predor na cesti med Nico in Genovo. Kmalu so dela prekinili in nadaljevali šele po 300 letih. Vendar so leta 1794 gradnjo popolnoma ustavili in čez nedokončani predor zgradili cesto.

Ob koncu XV. na ozemlju moskovskega Kremlja je bilo več vodnih predorov položenih s kamnito oblogo. V 16. stoletju, v času vladavine Ivana Groznega, je v Moskvi potekala aktivna podzemna gradnja. Zlasti leta 1657 je V. Aznacheev poskušal zgraditi podvodni predor pod reko. Moskva. V 17. stoletju v Pskovu in Velikem Novgorodu je bilo več podzemnih prehodov, dolgih do 200 m, položenih z lesenimi in kamnitimi loki in zidovi.

V XVII-XIX stoletju. v Franciji je bilo prepeljanih več plovnih predorov:

leta 1679-1681 na odseku kanala Languedoc, ki je povezoval reko. Garonne s Sredozemskim morjem, predor dolžine 164 m, višine 8,2 m in širine 6,7 m, ki prečka hrib Malpas severno od Pirenejev (predor Malpassky je bil prvič v zgodovini predorov speljan s smodnikom);

v letih 1784-1838 so v razdelilnem bazenu kanala Nivernay med rekama Sane in Loire zgradili tri plovne predore v skupni dolžini okoli 1500 m in širini 7 m;

v letih 1787-1789 so na Centralnem kanalu med rekama Loire in Seno zgradili predor Torcy, dolg 1276 m, širok 2,6 m in visok 2,9 m;

v letih 1802-1809 sta bila na kanalu Saint-Quentin med rekama Oise in Scheldt speljana dva tunela: Riqueval, dolg 5670 m, in Tronqua, dolg 1098 m, širina teh predorov je 8 m.

Na splošno do začetka XIX. v Franciji je bilo zgrajenih okoli 40 ladijskih predorov. Anglija, njena zgodovinska tekmica, ni zaostajala za Francijo: v obdobju od 1766 do 1769 je bilo na prekopu, ki je povezoval rudnike premoga z Manchestrom, speljanih 5 plovnih rovov, od katerih je bil najdaljši, Harcastle, dolg 2632 m. širine 2,7 m in višine 3,7 m.V letih 1825-1827 je bil vzporedno z njim speljan še en predor dolžine 2675 m, širine 4,3 m in višine 4,9 m. Skupaj v istem časovnem obdobju kot v Franciji, v Angliji je bilo zgrajenih približno 60 ladijskih predorov.

V ZDA je bil v letih 1818-1821 na kanalu Shuykil zgrajen prvi plovni predor, dolg 137 m, širok 6,1 m in visok 5,5 m. Leta 1828 so v Pensilvaniji zgradili libanonski plovni predor, dolg 223 m, širok 5,5 m in visok 4,6 m.

Druga četrtina 19. stoletja lahko štejemo za začetek dobe industrijskega gradnje predorov. Poleg ladijskih predorov so se aktivno gradili tudi železniški predori. Prvi od njih je bil položen v letih 1826-1830 v Angliji na progi Liverpool-Manchester, njegova dolžina je 1190 m, hkrati pa je bil v Franciji zgrajen železniški predor na progi Roanne-Andrezier. V ZDA je bil prvi železniški predor zgrajen med letoma 1831 in 1833 na progi Allegheny-Portage v Pensilvaniji. Dolžina predora je bila 270 m, višina 5,8 m, širina 6,1 m.

"Oče tuneliranja" M. Brunnel je leta 1825 predlagal metodo ščitnega tuneliranja, s pomočjo katerega v mehkih kamninah pod reko. Temza je izkopala predor, dolg 450 m (slika 1.4). Gradnja je bila končana leta 1832.

Inženirja Barlow in Treithead sta leta 1869 zgradila drugi podvodni predor pod Temzo, dolg 450 m. notranji premer 2 m Za njegov preboj je bil uporabljen ščit okroglega preseka z oblogo iz litoželeznih segmentov. Ta ščit je prototip sodobnih ščitov za predore.

Pomembna faza v nastajanju dobe industrijskega gradnje predorov je gradnja londonske podzemne železnice, ki je bila odprta za promet leta 1862. Prvi odsek je bil dolg le 3,6 km, a že leta 1863 je parlamentarna komisija odobrila gradnjo 30 kilometrov podzemne krožne železnice. Začel je delovati leta 1884 in je na eni od svojih vej vključeval predor Brunnel, ki se je izkazal za najstarejši del londonske podzemne železnice. Leta 1890 je bila električna vleka uvedena na podzemnem odseku južnolondonske proge. Pred tem so bili vlaki na parni pogon, predori pa so bili polni dima in saj iz lokomotiv.

Prve metode mehanizacije predorov so bile razvite sredi 19. stoletja. pri gradnji dolgih alpskih predorov. Prvi med njimi je bil dvotirni predor Mont Cenis med Francijo in Italijo v dolžini 12.850 m Dela so se začela leta 1857, a so napredovala izjemno počasi. Za povečanje hitrosti preboja so bili zasnovani vrtalni stroji na stisnjen zrak, januarja 1861 pa so tu prvič uporabili mehansko vrtanje. Predor je bil odprt za promet 17. septembra 1871.

Drugi alpski predor - Saint Gotthard - so začeli graditi septembra 1871 (slika 1.5). Dvotirni predor, dolg približno 16.300 m, poteka skozi močno razrušene granite, gnajse, skrilavce in druge kamnine. Pri gradnji je smodnik najprej zamenjal dinamit, uporabljali so hidravlične vrtalne stroje in mehansko vlečenje kamenja. Gradnja je bila končana leta 1882.

Nadaljnje izboljšave metod gradnje predorov so omogočile prevoz 10.270 m dolgega dvotirnega železniškega predora Alberg med dolinama rek Inn in Ren v štirih letih: od 1880 do 1884.

Veliko večji predor Simplon med Italijo in Švico, dolg 19.780 m, je bil zgrajen med letoma 1898 in 1906. Precejšnja dolžina konstrukcije je prisilila njene načrtovalce, da so opustili dvotirno prometno shemo, ki je bila sprejeta za vse druge alpske predore, in jo nadomestili z dvema vzporednima enotirnima predoroma, ki sta med seboj oddaljena 17 m.

V istem obdobju je bilo zgrajenih še približno 10 alpskih predorov v dolžini od 6100 m do 14 600 m, največ težav pa je povzročila gradnja predora Lötschberg. Gradnja se je začela leta 1906 in se normalno nadaljevala do julija 1908. 24. julija 1908 je prišlo do nenadnega preboja vode v rov in 150 m dolg odsek je bil zapolnjen s tekočo gmoto peska, mulja in ruševin. Med raziskavo je bilo ugotovljeno, da je predor prečkal tektonsko prelomnico, zapolnjeno z naplavinami. Voda iz reke je tekla skozi to prelomnico. Corder, ki se nahaja na višini 180 m nad traso predora. Gradbeniki so se odločili mesto preboja obvoziti, kar je skupno dolžino objekta povečalo za 870 m.

Malo prej kot predor Lechberg v severni Italiji je bil speljan enotirni predor Gatico v dolžini 3.310 m, pri gradnji katerega so prvič uporabili navpične kesone za vožnjo 344 m dolgega odseka v šibkih vodonosnikih.

Prvi železniški predori v Rusiji so bili zgrajeni v letih 1859-1862 železnica"Sankt Peterburg-Varšava".

Leta 1892 je bila v Gruziji dokončana gradnja štirikilometrskega predora skozi prelaz Surami.Gradnja v razpokanih kamninah z visokim skalnim tlakom je potekala predvsem po metodi podprtega oboka. V tem predoru so prvič v Rusiji uporabili hidravlični stroj za vrtanje lukenj. Izračun svoda, kot »elastičnega loka«, je bil izveden po predlogi prof. L.F. Miklavža. Ob koncu prve svetovne vojne so v Italiji na progi Firence-Bologna zgradili železniški predor v dolžini 18.510 m, v letih 1923-1927 pa enotirni predor Moffat s presekom 4,8 x 7,2 m. in dolžine 9800 m je bil zgrajen v Koloradu (ZDA).Začetek leta 1922, skoraj istočasno z njim, predor Shilizu na Japonskem, dolžine 9700 m, je bil dokončan šele leta 1931.

V težkih hidrogeoloških razmerah je bila izvedena gradnja predora Tann, dolgega 7.800 metrov, ki se nahaja na železnici Tokio-Kobe. Gradnja se je začela leta 1918 in dokončana leta 1934. V letih 1936-1941 so na Japonskem pod Simonesovo ožino zgradili enega prvih dolgih podvodnih predorov na svetu. Njegova dolžina je bila 6330 m.

Leta 1939 so v Cardiforju (ZDA) zgradili očitno prvo podzemno garažo na svetu. Zakopan pod enim od trgov mesta za 10,7 m, je bil hkrati zatočišče prebivalstva za posebno obdobje. Od leta 1940 se v ZDA zapuščena dela v kamnolomih apna aktivno uporabljajo kot hladilniki za dolgoročno skladiščenje pokvarljivih živil. Študije, ki so jih izvedli ameriški strokovnjaki, kažejo, da se v podzemnih apnenčastih delih dolgo časa vzdržujeta stalna temperatura in vlažnost. Če so hladilne naprave izklopljene, se temperatura v podzemnih skladiščih v 60 dneh dvigne za 3 °C.

In leta 1948 je bilo v Naantaliju (Finska) zgrajeno eno prvih podzemnih skladišč nafte na svetu.Pred začetkom druge svetovne vojne je v Nemčiji potekala intenzivna gradnja podzemnih obratov. Za to smo uporabili:

obstoječe rudarske izdelave s širitvijo posameznih odsekov na zahtevano velikost;

horizontalna rudarska dela v hribih ali gorah;

podzemne in pol podzemne strukture, postavljene v globokih jamah (pogosto so bile uporabljene globoke grape, talvegi in druge naravne depresije).

Ena največjih je bila tovarna za proizvodnjo raketnih metalcev V-1 in V-2 v Nordhausu (Türingen), ki se nahaja znotraj velikega hriba. Obrat je bil sestavljen iz dveh vzporednih predorov dolžine 2,3 km in širine 12,5 m, ki se nahajata na razdalji 1,4 km drug od drugega. Rovi so bili med seboj povezani s 46 prečnimi vkopi. Skupna uporabna površina podzemnega prostora je bila približno 15 hektarjev. Ob koncu druge svetovne vojne se je gradnja podzemnih tovarn v Združenem kraljestvu zelo razširila. Za to so običajno uporabljali opuščene rudniške izkope. Na primer v enem od zapuščenih rudnikov, ki so obstajali že v prvem svetovna vojna, postavljen podzemni obrat za izdelavo letalskih delov. Skupna uporabna površina elektrarne je bila približno 6 km2.

Ko govorimo o zgodovini podzemne gradnje, ne moremo prezreti tako pomembnega vidika, kot je gradnja podzemnih hidravličnih konstrukcij, ki so bolj zapletene in delovno intenzivne kot industrijski in civilni objekti. Tako lahko naredimo naslednjo primerjavo: površina preseka delovnih komor za strojnice, tlačne rezervoarje in stikalne naprave podzemnih hidroelektrarn pogosto presega 1000 m2, hidravličnih tunelov - 200 m2, medtem ko površina preseka ​​destilacija, predori podzemne železnice znašajo 20-25 m2 [Mostkov, Orlov in Stepanov, 1986]. Kot primer vzemimo projekt podzemne turbinske dvorane HE Rogun (slika 1.6). Podzemna turbinska dvorana HE Rogun, dolga 320 m, široka 27 m in visoka 64 m, je projektirana na globini 500 m od tal. V njeni neposredni bližini je transformatorska soba širine 20 m, višine 38 m in dolžine 180 m, ki jo od strojnice ločuje skalnata celina širine 38 m.Skupna prostornina podzemnih del hidroelektrarne Rogun je približno 5,3 m. milijonov m3, njihova dolžina pa je okoli 60 km.

RAZVOJ PODZEMNEGA PROSTORA KOT NUJEN POGOJ ZA RAZVOJ MEGAPOLISA

Generalni direktor SRO NP "Združenje graditeljev podzemnih objektov, industrijskih in civilnih objektov"

VIII Mednarodni forum v Sankt Peterburgu "SVET MOSTOV"

Sankt Peterburg, 22.09 - 23.let

CBC "Petrokongres"

»Moramo iti pod zemljo.

Za odprto parkiranje uporabite ozemlje Sankt Peterburga

ali za tehnične prostore - norost "

, gen. direktorica

Gradbeni kompleks Sankt Peterburga je največja veja mestnega gospodarstva, ena vodilnih usmeritev v razvoju Sankt Peterburga. Obseg gradnje vsako leto narašča, kar zahteva razvoj mestne infrastrukture, tako v novih četrtih kot na območjih z uveljavljenim urbanim razvojem v središču Sankt Peterburga. In danes, skupaj z razvojem novih mestnih območij, je eno od delovnih področij gradbenega bloka razvoj podzemnega prostora, ki omogoča ohranjanje edinstvenega videza osrednjih regij in dragocenih urbanih krajin.

V Sankt Peterburgu podzemni vir mesta še ni dovolj izkoriščen. Vendar pa nam razvoj znanstvene misli, uporaba novih gradbenih metod in tehnologij danes omogočajo, da postavimo vprašanje razvoja podzemnega prostora za polaganje novih mestnih prometnih poti, postavitev garaž, parkirišč, prehodov za pešce, poslovnih nepremičnin, komunalnih storitev, uporabe podzemna tla za zagotovitev trdnosti in zanesljivosti konstrukcij visokih zgradb v gradnji.

Reševanje problemov podzemne urbanizacije zahteva celostni pristop z vključevanjem arhitektov in inženirjev različnih specializacij: geologov, geotehnikov, projektantov, transportnikov, predorjev, mrežarjev, ekonomistov.

Podzemna urbanizacija se aktivno razvija v vseh največjih mestih sveta v razmerah pomanjkanja urbanih območij. Pod zemljo so postavljeni predori tranzitnih avtocest, ki podvajajo s prometom preobremenjene mestne ulice, prehode za pešce, cestna križišča, garaže, parkirišča, logistične centre, trgovske, zabaviščne, gospodinjske in druge objekte, transformatorske postaje in druge inženirske objekte.

Tuje izkušnje kažejo, da mora biti za zagotovitev trajnostnega razvoja in udobnega bivanja v metropoli delež podzemnih struktur v skupni površini naročenih objektov 20-25%. V Moskvi delež podzemnih objektov, naročenih v zadnjih 5 letih, ne presega 8%. V Sankt Peterburgu je ta številka še nižja.

V Sankt Peterburgu je kljub želji po rešitvi urbanih območij in potrebi po razbremenitvi mestnih površinskih avtocest razvoj podzemnega prostora izjemno počasen. To je posledica zapletenih inženirskih in geoloških pogojev mesta, pomanjkanja izkušenj pri načrtovanju, gradnji in obratovanju podzemnih struktur in večnamenskih kompleksov, pa tudi pomanjkanja splošnega koncepta celovitega razvoja podzemnega prostora.

Podzemna gradnja je zgornji razred težave. Velja za kompleksnejšo od gradnje visokih stolpnic, ki se vedno pogosteje uporablja za gradnjo naših večjih mest. Toda prav gradnja stolpnic na mehkih tleh narekuje gradnjo večnadstropnega podzemnega dela za zagotavljanje stabilnosti in zanesljivosti konstrukcije in je s tem gonilo razvoja podzemne urbanizacije.

V mnogih državah sveta se v zadnjih desetletjih nadaljuje intenziven razvoj podzemlja. Namenjen je tako gradnji predorov na notranjih in meddržavnih komunikacijah, kot morda nič manj reševanju prometnih, socialnih in okoljskih problemov velikih mest. Razvoj predorov in razvoj podzemnega prostora mest je na tem področju privedel do izboljšav in ustvarjanja novih, tudi visokih tehnologij, na podlagi katerih je podzemna gradnja postala hitro razvijajoča se panoga.

Manjka razvoj podzemlja kot ločenega območja urbanega razvoja naših mest.

Hkrati analiza predhodno sprejetih oblikovalskih odločitev kaže, da v večini primerov zavrnitev razvoja podzemnega prostora negativno vpliva na načrtovanje in arhitekturno-prostorsko strukturo nastajajočih mest.

Svetovna praksa urbanističnega načrtovanja kaže, da je eden najučinkovitejših načinov za reševanje teritorialnih, prometnih in okoljskih problemov velikih mest, ki se razvijajo kot kulturna, zgodovinska in trgovska in industrijska središča, celovit razvoj podzemnega prostora.

Družbene spremembe, ki so se zgodile v zadnjih letih, so povzročile porast neugodnih trendov v razvoju mest. Mestna središča postajajo vse bolj administrativne in komercialne narave, kar otežuje prometne in okoljske težave, zahteva sprejetje učinkovitih ukrepov za ohranitev zgodovinskega dela mesta. Močno povečanje števila osebnih avtomobilov ter pomanjkanje zadostnega števila garaž in transportnih tunelov zanje je spremenilo ulice in trge zgodovinskega mestnega jedra v tranzitno in parkirno območje. Pomemben prostor stanovanjskih naselij in križišč ulic zavzemajo številni maloprodajni objekti in skladišča, ki zaradi svojih funkcionalnih značilnosti ne zahtevajo umestitve na površino. Vse električne in toplotne naprave se nahajajo na površini, ne zagotavljajo ustrezne varnosti in okoljske čistoče.

Pod temi pogoji je razvoj podzemnega prostora eden najbolj realnih načinov razvoja urbanega okolja osrednje cone.

Večnamenske podzemne in zemeljsko-podzemne komplekse je treba postaviti predvsem v bližini metrojev, železniških postaj, na prihodnjih poteh predorov za motorni promet. Funkcionalni namen podzemnega dela kompleksov se lahko bistveno razlikuje glede na lokacijo. Najpomembnejši problem, ki ga morajo rešiti, je promet, ki zahteva umeščanje garaž, parkirišč, prometnih vertikalnih in horizontalnih komunikacij, bencinskih servisov ter razvejanih prehodov, predvsem halskega tipa. Hkrati so lahko trgovine, maloprodajna mesta, skladišča, kavarne, restavracije, rekreacijski objekti in drugi prostori storitvenega sektorja.

Aktivna in integrirana uporaba podzemnega prostora vam omogoča uspešno reševanje niza kompleksnih in pomembnih nalog za vsako sodobno mesto:

- ustvarja predpogoje za najbolj racionalno uporabo in gospodarnost vse bolj redkih urbanih območij, osvobaja površino zemlje od številnih struktur, prostorov in naprav, ki praviloma niso povezani s stalnim bivanjem ljudi v njih. Hkrati se povečujejo nepozidane, odprte zelene in zalivane površine ter oblikuje za prebivalce primerno, zdravo in estetsko privlačno urbano okolje;

- omogoča izjemno kompaktno postavitev objektov za različne namene, vključno z ustvarjanjem novih ali razvojem obstoječih objektov množičnega obiska na mestih, ki so najbolj potrebna za mesto, tudi v pogojih rekonstruiranih in izjemno utesnjenih stavb;

- prispeva k zagotavljanju prometne enotnosti območij, ki se razvijajo, in radikalni racionalizaciji prometnih storitev za prebivalstvo z medsebojno usklajeno uporabo hitrega neuličnega prometa, glavnih ulic in cest, z oblikovanjem sistemov izjemno kompaktnih in , praviloma večnivojska vozlišča za prenos;

− omogoča lažje reševanje problemov umeščanja in razvoja sistemov podzemnih tehničnih, komunalno-skladiščnih in pomožnih objektov z največjim urbanističnim, operativnim in ekonomskim učinkom;

- zagotavlja možnosti za znatne prihranke goriva in energetskih virov pri obratovanju podzemnih in pol podzemnih objektov v primerjavi s podobnimi "zemeljskimi" objekti - za ogrevanje in hlajenje do 30-50% v skladiščih in do 80% v hladilno-zamrzovalnih skrinjah. hkrati pa povečuje njihovo stabilnost in vzdržljivost;

− zagotavlja optimalne pogoje za razvoj, delovanje in popravilo mestnih inženirskih omrežij z uporabo tesnil kolektorjev in minimalnih odprtin;

− prispeva k izboljšanju urbanega okolja z organizacijo neprekinjenega in varnega prometa na najpomembnejših smereh, izboljšanjem pogojev za trajno in začasno hrambo vozil, vključno s posameznimi avtomobili v različnih funkcionalnih območjih mest;

- prispeva k reševanju umetniško-estetskih problemov z oblikovanjem prostorsko izrazitih objektov, skrbnim ohranjanjem in razkrivanjem zgodovinskih in kulturnih spomenikov ter značilnosti vedno edinstvene naravne krajine.

Razvoj podzemnega prostora mest je kompleksnejši od metod tradicionalne "zemeljske" gradnje, zahteva posebne metode dela, ki upoštevajo normalno življenje mesta, z naravo predhodno položenih komunikacij in temeljev predhodno zgrajenih. zgradbe. Pomemben vpliv na razvoj podzemnih objektov, njihovo prostorsko in konstrukcijsko strukturo ter tehnološka oprema zagotavlja posebne hidrogeološke razmere.

Stroški gradnje novih podzemnih objektov so znatno, pogosto 1,5-2-krat višji od stroškov podobnih zemeljskih zgradb in objektov. Hkrati bistveno širi področje razvoja podzemnega urbanističnega načrtovanja, ki je za nas v veliki meri novo, konceptov cen zemljišč, cen nepremičnin, celovite urbanistične ocene ozemlja, ki ne upošteva le prihodnji stroški gradnje na tem mestu, pa tudi predhodno vložena sredstva, pa tudi pričakovan skupni družbenoekonomski učinek. Vse to zahteva praviloma večvariantne oblikovalske rešitve.

V mestih različnih velikosti, ki se razlikujejo po lokaciji, razvoju, kulturnih, zgodovinskih in naravnih razmerah, so upravičene različne, tudi kontrastne, smeri razvoja njihovega podzemnega prostora. Kljub temu pa je mogoče podati tudi nekatera, najbolj splošna priporočila.

Glavna usmeritev celostne uporabe podzemnega prostora največjega mesta je najprej območje mestnega središča, sosednjih ozemelj, pa tudi medokrožnih in specializiranih centrov, ki praviloma so najbolj obiskani deli mesta. V njih prevladuje kapitalski kapital in zgodovinsko dragocen razvoj, tukaj pa je običajno zabeleženo najbolj akutno pomanjkanje prostih nerazvitih ozemelj.

SPLOŠNI SKLEPI

1. Razvoj podzemnega urbanizma je nepovraten proces in pomeni kakovostno novo raven sodobne urbane stanovanjske ter civilne in druge gradnje. Razširiti ga je treba na vsa mesta, najprej na največja in največja ter na vsa njihova funkcionalna območja.

2. Potreba po razvoju glavnih usmeritev za celostno uporabo podzemnega prostora se pojavi na vseh glavnih stopnjah urbanističnega načrtovanja:

Pri sestavljanju ali prilagajanju glavnega načrta mesta - v obliki najbolj splošne napovedi;

Pri razvoju projekta podrobnega načrtovanja - v obliki programa;

Pri razvoju gradbenega projekta - kot del projekta.

Glavni cilj aktivne in celostne rabe podzemnega prostora mesta je zagotoviti optimalne pogoje za delo, življenje in rekreacijo mestnega prebivalstva ob hkratnem povečanju odprtih zelenih površin, z oblikovanjem zdravega, udobnega in estetskega privlačno urbano okolje. In ker je ozemlje osrednjih delov mest praktično obvladano, je glavno načelo razvoja rekonstrukcija obstoječih regij. Vse to zahteva poglobljene predprojektne raziskave, večvariantno zasnovo in večfaktorsko vrednotenje alternativnih rešitev.

Trenutno velja, da je gradnja podzemnega dela mest pokazatelj življenjskih razmer prebivalstva razvijajočih se mega mest, povezanih z njihovo kvantitativno in kvalitativno rastjo, razvojem novih in tradicionalnih mestnih funkcij.

Praksa razvoja predprojektne in projektne dokumentacije za različne vrste podzemne gradnje v zadnjih letih (razen tradicionalnih vrst dela) je povsem spontana, ki jo določa veliko število predlogov z naključno manifestacijo komercialnih interesov. Hkrati pa ni mehanizma, ki bi to za mesto nujno investicijsko dejavnost z urbanističnih pozicij usmerjal v določeno, strogo utemeljeno smer.

Hkrati je poleg tradicionalnih vrst del v novih razmerah potrebno razviti obsežen seznam vrst del, priporočljivih za izvajanje v podzemnem prostoru, ter razviti tipologijo in klasifikacijo kvalitativno nove oblike uporabe podzemnega prostora: družbeno-kulturni centri, večnamenski kompleksi, drugi objekti in vrste gradnje, katerih gradnja v mestu bi ustrezala sodobnim zahtevam svetovnih standardov. To zahteva celovito analizo tuje izkušnje projektiranje in gradnja takih objektov. V novih razmerah je treba razviti strogo utemeljen ciljni program prioritetnega podzemnega prostora z identifikacijo in postavitvijo prioritet, ki določajo rešitev najpomembnejših družbenih in urbanističnih nalog, ki jih vsi udeleženci jasno razumejo in sprejemajo. proces razvoja mesta.

3. Prometne probleme je treba reševati tudi s pomočjo intenzivnega razvoja podzemnega prostora mesta. Z rastjo motorizacije na 300-350 vozil/1000 prebivalcev je treba najti prostor za dodatne avtoceste, to je najprej prostor »pod« in »nad« zemeljsko površino.

Mesto je v svojem razvoju preraslo enonivojsko ulično mrežo, ki se je zgodovinsko razvila v njegovem središču, kar povzroča številne tehnogene probleme. »Razširitev« uličnega omrežja je praktično nemogoča brez intenzivne uporabe podzemnega podzemnega prostora, ki se trenutno razvija zelo omejeno in neučinkovito, z ločenimi lokalno prečnimi zasebnimi odseki (na primer podhodi za pešce).

OBETAVNE SMERI ZA RAZVOJ PODZEMNEGA PROSTORA V CENTRALNEM OKROŽJU MEST

Investicije v razvoj podzemnih prostorov.

Podzemna gradnja v mestih ima nekaj izrazitih prednosti pred površinskimi strukturami:

Zemljišče je gosto pozidano. Razvoj podzemnega prostora je pogosto edini možen način razvoj mestne infrastrukture s pomembnim vplivom na mesto;

Z umestitvijo številnih funkcij za življenjsko podporo državljanov pod zemljo se ustvarijo ugodnejše možnosti za obstoj ljudi na površini: za rekreacijo v parkih, promet za pešce itd.;

Kulturne in naravne vrednote so ohranjene na površini, medtem ko premišljena podzemna gradnja ne ustvarja učinkov, ki bi motili življenje mesta;

Hrup in izpušne pline s cest in tirov je lažje nadzorovati v predorih kot na površini;

Prihrani se energija za hlajenje ali ogrevanje, saj je pod zemljo zagotovljena bolj nadzorovana klima;

Podzemne strukture nudijo zatočišče prebivalstvu med sovražnostmi in ščitijo infrastrukturo za vzdrževanje življenja pred poskusi kršitve.

Zaradi teh prednosti, skupaj z novimi načini gradnje, krajšimi časi gradnje in nižjimi stroški gradnje, so podzemne rešitve vedno bolj priljubljene.

Naraščajoče zanimanje za podzemno gradnjo v razmerah tržnih odnosov vodi do oblikovanja novih vprašanj pri njenem načrtovanju.

Podzemna gradnja je v vseh državah nadzorovana z določeno zakonodajo. Glavni namen te zakonodaje je ravnotežje med različnimi zasebnimi pravicami in javnim interesom. Zakonodaja varuje pravice obstoječih površinskih in podzemnih uporabnikov, zagotavlja osebno varnost in zdravje ter varuje naravno in kulturno okolje. Eno od zapletenih pravnih vprašanj je omejevanje lastninske pravice v podzemnem okolju po vertikali.

Pravice lastnikov zemljišč do zemljišč se od države do države zelo razlikujejo. Obstajajo tri glavne stopnje pravic:

Lastnik zemljišča je lastnik podzemnega prostora do središča zemljišča;

V kolikor sega previdnost obstoječih interesov;

Lastninska pravica je omejena na globino od zemeljske površine (ne več kot 6 m).

V Ruski federaciji ta pravna vprašanja še niso rešena. Pomanjkljivosti zakonodaje povzročajo negotovosti v pogledih na pravico do odgovornosti in porazdelitev tveganja pri financiranju podzemnih objektov.

Naložbe v razvoj podzemnega prostora je treba izvesti iz naslednjih virov:

Iz mestnega in okrožnega proračuna;

Metro postaje in predori, kanalizacijski predori in podzemni inženirski objekti - iz proračunskih virov;

Veliki polifunkcionalni kompleksi - iz proračuna, pa tudi na račun sredstev delniških družb;

Objekti v podzemnem prostoru mestnih ozemelj na račun mestnih in okrožnih proračunov, pa tudi na račun zasebnih naložb;

Podzemni objekti v četrtletnem razvoju na račun zasebnih naložb.

Za ustvarjanje ugodne naložbene klime je treba izdelati možnosti oblikovanja in ustvariti mešane delniške družbe.

Vzorec trenutne stopnje razvoja podzemnega prostora je nenehno povečevanje pomena podzemne gradnje po vsem svetu. To je razvidno zlasti iz ogromnih prizadevanj za izboljšanje prometne infrastrukture v mestih Severna Amerika in Jugovzhodna Azija, predvsem na Kitajskem, Japonskem, v Koreji, Singapurju. V Srednji in Južni Ameriki, Severni in Južni Afriki se izvajajo pomembna dela pri ustvarjanju kanalizacijskih omrežij, gradnji predorov - vodovodov in drugih komunikacij, potrebnih za gosto naseljena mega mesta. Vedno več vlad in občinskih organov po vsem svetu se zaveda potrebe in koristi uporabe podzemnega prostora.

Večina večjih svetovnih mest zdaj dosledno izvaja programe za razvoj podzemnega prostora v zgodovinskih središčih mest, medtem ko se problemi prometa, komunalnih in stanovanjskih storitev, zaposlovanja, varčevanja z energijo itd. celovito rešujejo.

Analizirali smo tuje izkušnje s podzemno gradnjo v urbanih aglomeracijah, podobnih Moskvi, glede na kazalnike, kot so prebivalstvo, število vozil na prebivalca, zasedena površina, razmerje med zgodovinskimi in sodobnimi stavbami.

Analiza kaže, da so optimalni pogoji za zagotavljanje trajnostnega razvoja in udobnega bivanja doseženi z deležem podzemnih objektov v skupni površini naročenih objektov 20-25% zaradi dejstva, da do 70% celotnega obsega garaže, do 80 % podzemnih skladišč, do 50 % arhivov in skladišč, do 30 % storitvenih podjetij. To so upravni, zabavni in športni objekti (na primer na Norveškem je bil največji športni kompleks zgrajen na globini 18 metrov od površine zemlje, katerega skupna površina je 7 tisoč kvadratnih metrov) , nakupovalni centri, kinodvorane, bazeni in še veliko več.

Seveda se to razmerje ne ohranja v vseh velikih mestih, hkrati pa obstajajo primeri izjemnih podzemnih struktur, brez katerih si ni mogoče predstavljati sodobnega videza takih mest, kot sta Montreal in Toronto. Obstajajo tudi druge rešitve - na primer sistem za upravljanje parkiranja v Münchnu in Parizu . Navzven nevidni so kakovost in udobje urbanega okolja dvignili na veliko višjo raven.

Vse izkušnje pri načrtovanju in izvedbi podzemnih objektov potrjujejo, da tehnične težave ali naravne danosti niso glavne ovire za celovito rabo podzemnega prostora za zadovoljevanje potreb mesta in ustvarjanje sprejemljivih pogojev za bivanje, delo in rekreacijo njegovih prebivalcev. . Pomanjkanje izhodiščnih podatkov, nejasnost v pristojnostih, na pravnem področju, zapletenost lastninskih razmerij, pomanjkanje finančnih sredstev in nedorečenost pravil za ugotavljanje vračila kapitalskih naložb – to so glavni kamni spotike. Poleg tega dejansko ni glavnega načrta za uporabo podzemnega prostora mest, kljub dejstvu, da brez upoštevanja istega načrta, ustvarjenega za gradnjo tal, ni mogoče niti pomisliti na gradnjo kakršnega koli zemeljskega objekta.

Osrednja območja velikih mest so praviloma ogromna koncentracija trdnih zgradb, prometne in tehnične infrastrukture, ki delujejo na meji svojih zmožnosti. Zaradi vedno večjih zahtev po obsegu dejavnosti, ki jih je treba izvajati na tem omejenem prostoru, je treba iskati vse več novih pristopov k reševanju tega tako kompleksnega urbanističnega problema, ki bo s časom postajal vse težji.

Današnje naloge se bodo zdele preproste v primerjavi s tistimi, ki jih bodo morali rešiti naši zanamci. S svojim trenutnim ravnanjem jim lahko pri tem pomagamo ali pa, nasprotno, še poslabšamo težave in jim otežimo delo. Večina danes obetavnih rešitev temelji na uporabi podzemnega prostora.

Človeško raziskovanje podzemlja se je začelo v davnih časih. Prototip podzemnih struktur lahko štejemo za naravne jame in praznine v kamninah, ki so jih uporabljali naši predniki. Uporaba naravnih podzemnih votlin s strani primitivnih ljudi za bivališča je opažena že v obdobju pred 700.000-800.000 leti. Najzgodnejše podzemne naselbine v sodobnih, anatomsko gledano ljudeh, ki segajo v 120.000-60.000 pred našim štetjem, so bile odkrite ob ustju reke Clasis (Južna Afrika) - najstarejše v svojih jamah; Katzeh v Izraelu. Domneva se, da je človek že pred približno 5000 leti naravne jame skoraj povsod uporabljal za bivanje. Drugi primeri uporabe podzemnih votlin so jame Kiik-Koba, Kosh-Koba na Krimu, Mustier v Franciji; prvo umetno podzemno strukturo so našli v Rusiji pri vasi Kustenki. V vzhodnoevropski nižini je bilo najdenih na desetine podobnih struktur. V obdobju pred 800-1500 leti sta bili že zgrajeni jamski mesti Vardzia (v bližini mesta Borjomi) in naselje Derinkuyu (v pasu "temnega vodnjaka"). V Španiji podzemne strukture obstajajo še danes. V južnem delu Andoluzije je do danes zabeleženih več kot 8000 naseljenih jam. Trenutno sta naslednja podzemna jamska mesta: Uplistsikhe - "Gospodova trdnjava" (blizu mesta Gori) in mesto Petra (južna Jordanija). V Franciji so znani številni kraji naselij tragloditov. Večina jih je bila uporabljena kot zatočišča v bližini vasi in mest. V začetku 20. stoletja je v jamah živelo še približno 20.000 francoskih državljanov. Trenutno so številne jame opremljene s počitniškimi hišicami.

Zgodovina inženirskega razvoja podzemnega prostora je veliko krajša. Pred približno 4000 leti so pod reko Evfrat zgradili transportni predor, ki je povezoval kraljevo palačo z Jupitrovim templjem na drugi strani reke. Predor je dolg 920 metrov, visok 3,6 metra in širok 4,5 metra. Strugo reke so prerezali jezovi. Predor je bil zgrajen na odprt način. Obloga predora je bila zidana na bitumenskem cementu. Obok konstrukcije ima obokano obliko. Gradnja takega predora bi bila dogodek še danes. Treba je opozoriti, da je bil naslednji predor zgrajen šele 4000 let kasneje, leta 1842 pod reko Temzo. Podzemne strukture večkrat omenja zgodovinar Herodot. Zlasti so opisani fragmenti egipčanskih piramid. V Armeniji približno 1500 let pr. zgrajenih je bilo veliko kanalov. Največji med njimi je bil dolg 20 km. Številni kanali, zgrajeni za namene plovbe, še vedno obratujejo. V istem obdobju je bil v mestu Atene za oskrbo z vodo zgrajen vodovod Hadrian s skupno dolžino odsekov predora 25 km. Ti predori so bili zgrajeni skozi jaške, globoke 10-40 metrov, za dovod kamnin in prezračevanje sten. Po popravilu pred 50 leti predor spet deluje. V rimskem imperiju so na jezeru Fucciano zgradili vodovodni predor dolžine 5,5 km in velikosti 2x3 m, ki ga je obiskal Majakovski in o njem pisal. Zanimivo je, da je bil ta predor obložen z betonom s trdnostjo 10 MP na raztopini apna. Leta 1450 so začeli graditi predor na cesti med Nico in Dunajem. Kmalu je bilo delo na žalost prekinjeno in se je nadaljevalo šele po 300 letih.

Konec 15. stoletja je bilo na ozemlju moskovskega Kremlja položenih več vodnih rovov z zidanimi oblogami. V 16. stoletju, v času vladavine Ivana Groznega, je v Moskvi potekala aktivna podzemna gradnja. Leta 1852 je Aznacheev poskušal zgraditi podvodni predor pod reko Moskvo. V 17. stoletju so v Nižnem Novgorodu kmalu položili več podzemnih prehodov, dolgih do 200 metrov, z lesenimi in kamnitimi pritrditvami. V Rusiji, na Altaju v letih 1783-1785, je bila zgrajena kompleksna hidroelektrarna. Voda je tekla po različnih nivojih skozi rove. To je omogočilo mehanizacijo celotnega procesa rudarjenja in dvigovanja rude iz globine 150 metrov. M. Brunnel je postal oče predorov, leta 1825 je predlagal metodo ščitnega tuneliranja, s pomočjo katere so v mehkih kamninah pod reko Temzo speljali 450 metrov dolg predor. Inženirja Treithead in Barrow sta zgradila drugi podvodni predor pod Temzo, dolg 450 metrov in premer 2 metra. Za njegov preboj je bil uporabljen ščit okroglega preseka z oblogo iz litoželeznih segmentov. Ta ščit je prototip sodobnih ščitov za predore.

Od prve četrtine 19. stoletja so številne države (Francija, Anglija, Švica, Italija, Nemčija, Švedska, ZDA, Rusija) na njih začele intenzivno graditi predore. Prvi železniški predor je bil zgrajen v letih 1826-1829 v Angliji na progi Manchester-Liverpool. Drugi je na progi Etienne-Lyon. V Franciji so ga začeli uporabljati dva meseca kasneje. Prvi čezalpski železniški predor Mont Cini je bil zgrajen leta 1871. Najbolj edinstven je predor Symflon, dolg 20 km, zgrajen v letih 1898-1906 v posebej težkih inženirskih in geoloških razmerah (visok skalni pritisk, dotoki vode s temperaturo 55 stopinj Celzija). Pri gradnji teh železniških predorov so bili prvič uporabljeni: Brunnelov ščit (1825), perforatorji (1851), dinamit.

Od druge polovice 19. stoletja so številne države začele graditi podzemne železnice. Pomembna stopnja v razvoju dobe industrijskih predorov je gradnja londonske podzemne železnice, odprte leta 1862. Prvi odsek je bil dolg le 3,6 km, a že leta 1863 je parlamentarna komisija odobrila gradnjo tridesetkilometrskega predora (podzemne obvoznice). Zagnali so ga leta 1884 in na eni od vej je vključeval predor Brunnel, ki se je izkazal za najstarejši del londonske podzemne železnice. Newyorška podzemna železnica je bila dokončana leta 1868. V Chicagu leta 1882, v Parizu leta 1900, v Berlinu leta 1902. Prvi projekt moskovskega metroja je bil razvit leta 1901 in nato izboljšan leta 1902. Inženirji so bili P.I. Belinskikh, I.E. Knorov. Toda moskovska mestna duma je 18. septembra 1902 ta projekt zavrnila. Glavni nasprotniki gradnje so bili: Moskovsko arheološko društvo, ki je združevalo najvidnejše zgodovinarje Rusije, moskovsko duhovščino. Šele leta 1931 je bil organiziran mestni urad tehničnega oddelka Metrostroja in začela se je gradnja.

Prvi železniški predori v Rusiji so bili zgrajeni v letih 1859-1862 na železnici Sankt Peterburg - Varšava. Leta 1892 je bila v Gruziji dokončana gradnja štirikilometrskega predora skozi prelaz Suran. Gradnja je bila izvedena v razpoklinskih kamninah z visokim skalnim pritiskom po metodi podpornega oboka. V tem predoru je bil prvič v Rusiji uporabljen hidravlični stroj za vrtanje lukenj. Izračun oboka kot elastičnega loka je bil izveden na predlog profesorja L. F. Nikolajeva.

Ob koncu prve svetovne vojne so v Italiji na progi Firence-Bologna zgradili železniški predor v dolžini 18.510 metrov. V letih 1936-1941 je bil na Japonskem pod Simonesovo ožino zgrajen prvi dolg podvodni predor na svetu. Njegova dolžina je bila 6330 metrov. Leta 1939 je bila v Cardifallu zgrajena prva podzemna garaža na svetu, zakopana pod enim od mestnih trgov za 10,6 metra, hkrati pa je bila zatočišče za prebivalstvo za posebno obdobje. Od leta 1940 so ZDA začele aktivno uporabljati razlitja apna za skladiščenje pokvarljivih izdelkov. Pred izbruhom druge svetovne vojne je v Nemčiji potekala intenzivna gradnja podzemnih tovarn. Za to so bili uporabljeni: obstoječi rudniki z razširitvijo posameznih odsekov na zahtevano velikost, horizontalni rudniki znotraj hribov ali gora, podzemne in pol podzemne konstrukcije, postavljene v globokih jamah.

Ena največjih tovarn za proizvodnjo raketnih lansirnikov V-1 in V-2 v Northhouseu se je nahajala znotraj velikega hriba. Obrat je bil sestavljen iz dveh vzporednih predorov v dolžini 2,3 km, ki se nahajata na razdalji 1,4 km drug od drugega. Rovi so bili med seboj povezani s šestinštiridesetimi prečnimi vkopi. Skupna uporabna površina podzemnega prostora je bila približno 15 hektarjev. Leta 1948 je bilo v Anantaliji (Finska) zgrajenih več podzemnih skladišč.

Ko govorimo o zgodovini podzemnega prostora, ne moremo prezreti takega vidika, kot je gradnja podzemnih hidravličnih konstrukcij, ki so najbolj zapletene in delovno intenzivne v primerjavi z industrijskimi in civilnimi objekti. Naredimo lahko naslednjo primerjavo: površina preseka komornih delov za strojnice, tlačne rezervoarje in stikalne naprave podzemnih HE pogosto presega 1000 m 2, medtem ko je površina destilacijskega dela 20-25 m 2.

Kot primer vzemimo projekt podzemne hale HE Ragun. Dolg je 320 metrov, širok 20 metrov in visok 64 metrov. Zasnovan je na globini 500 metrov od zemeljske površine. Na Finskem so v letih 1956-1975 zgradili 4 podzemne hidroelektrarne. Največji med njimi se imenujejo "Pirth-tikoski". Zgrajena na globini 100 metrov nad morsko gladino. Voda se v hidroturbine dovaja skozi dva tlačna tunelska voda dolžine 60 metrov s površino prečnega prereza 130 m 2 (velja za drugo največjo na svetu). Leta 1979 je bil na Finskem zgrajen hidrotehnični predor v dolžini 120 km (površina prečnega prereza 15,5 m 2). Uporablja se za oskrbo Helsinkov z vodo. Nič manj težavna ni gradnja podvodnih rovov. Leta 1983 je bil v Sankt Peterburgu zgrajen približno 1 km dolg cestni predor, ki je zagotovil prometno povezavo med otokoma Kanonersky in Gutunersky. Podvodni odsek je dolg 375 metrov. Zgrajena je iz nižjih delov dolžine 75 metrov, širine 13,3 metra in višine 8,05 metra, izdelanih iz monolitnega armiranega betona z zunanjo kovinsko izolacijo.

Uporaba podzemnega prostora nam skupaj z ohranjanjem zemeljskih virov omogoča reševanje številnih socialnih in gospodarskih problemov:

1) Postavitev predmetov plinov, hlapov in tekočin Viri hrupa in drugi škodljivi dejavniki, ki vplivajo na življenje ljudi in naravno okolje; 2) Gradnja strojnih objektov z visoko natančnostjo pri izdelavi izdelkov, pa tudi avtomatiziranih delavnic in kompleksov industrijskih podjetij (vključno z izobraževalnimi in znanstvenimi laboratoriji);

3) zanesljivo in varno skladiščenje naftnih derivatov, plinov, kemikalij in medicinskih pripravkov, vnetljivih in nevarnih snovi, arhivskega gradiva, muzejskih in kulturnih vrednot;

4) ureditev bolnišnic, sanatorijev in bolnišnic, športnih objektov v podzemnih strukturah, ki se nahajajo v posebej izbranih skalah;

5) Ekonomična umestitev predelovalnih podjetij v živilsko, kemično, mesno, mlečno, vinarsko in druge industrije, katerih tehnologija je najbolj učinkovita v podzemnih pogojih;

6) Organizacija gibanja ljudi, avtomobilov, vlakov, vode, industrijskih odplak.

Vse to je mogoče z dobro organizacijo celovite študije inženirsko-geoloških, hidroloških in geometričnih razmer območja gradnje.

Vsako mesto nenehno raste in povečuje svojo površino. Z zagotavljanjem človeku možnosti, da uresniči svoje sposobnosti na najbolj donosen način, urbane razmere ustvarjajo neverjetno veliko koncentracijo prebivalstva. Hkrati se spreminjata življenjski standard in blaginja. Zgradbe, objekti in infrastruktura sčasoma postanejo zastareli in ne izpolnjujejo vse večjih zahtev in potreb mestnega prebivalstva.

Vse večja koncentracija prebivalstva zahteva vedno več prostora za novogradnje, ceste, storitvene objekte in vse, kar človek potrebuje za življenje. Sčasoma mesto postane ekonomsko neučinkovito. Raztegnjene prometne komunikacije povečujejo stroške proizvodnje mestnih podjetij. Z rastjo območja se močno povečajo stroški ogrevanja, odvoza smeti in oskrbe z vodo.

V razvoju mesta nekega dne nastopi faza, ko njegova nadaljnja rast zahteva korenito revizijo koncepta rabe mestnega prostora. Tudi v starodavnih mestih, stisnjenih s trdnjavskimi zidovi, so začeli graditi večnadstropne zgradbe. Ob tem se je prostornina podzemlja izrabljala tudi za različne namene.

Spremembe temperature zraka vplivajo na stanje le površinske plasti tal (samo do globine 0,3 m). Nato se začne področje, kjer se vse spremembe dogajajo zelo, zelo počasi. Za vsakih 33 metrov globine planeta se temperatura dvigne za 1°C.

Podzemne strukture se ne zavedajo vpliva zunanjih dejavnikov: padavin, snežnih neviht in orkanov. Vedno obstaja stabilen režim vlažnosti in temperature, ugoden za skladiščenje, ki ga je zelo enostavno vzdrževati v zahtevanih mejah.

V tisočletjih razvoja si je človeška civilizacija nabrala bogate izkušnje z razvojem in uporabo podzemnega okolja. Predvsem za shranjevanje hrane in drugega imetja. Skorajda ni ničesar, kar ne bi bilo postavljeno pod zemljo. Cerkve, vojaške tovarne in arzenali, bolnišnice in bolnišnice, restavracije, hoteli in celo pokopališča.

Pariške katakombe 18. stoletja. Skupna dolžina podzemnih objektov je 300 km, zasedena površina je 800 hektarjev. Kopali so gradbeni kamen in sadre. Nadaljnji razvoj je prepovedal šele Napoleon zaradi nevarnosti propada. Tu so pokopavali mrtve med epidemijami. Katakombe so bile uporabljene za stanovanja in vinske kleti. V času hipijev so mladi tukaj organizirali počitnice in diskoteke, potem pa so mestne službe zaprle vse podzemne vhode.

Iz sodobnih izkušenj je najbolj indikativna uporaba podzemnega prostora v mestu Kansas City (ZDA). Vsi rudniki apnenca so razviti glede na prihodnjo uporabo izkopane količine. Podzemni prostori se oddajajo in prodajajo kot pisarne podjetij in kot proizvodni prostori. Kamnine imajo dobro vibracijsko in zvočno izolacijo. Takšni pogoji so glavna zahteva pri lociranju proizvodnje optičnih delov in visoko preciznih naprav. Umerjanje in prilagajanje površine je bilo zaradi prometnega hrupa potrebno izvajati le ponoči. Zaradi tega so praktični Američani znižali proizvodnjo na globino 183 metrov.

Stroški izkopane kamnine so le majhen delček stroškov predelanega prostora. Nekaj ​​časa so celo razmišljali o predlogih, da bi apnenec odložili v reko. Dohodek od njegove prodaje je precej nižji v primerjavi z dobičkom od obratovanja prostorov.

Med hladno vojno pod glavna mesta Na Kitajskem so ustvarili celo mrežo zaklonišč proti bombam. Zdi se, da so bili zapravljeni ogromni materialni in delovni viri. Vendar so se po začetku reform na Kitajskem ta območja začela uporabljati v komercialne namene. Podzemne restavracije praznujejo celo poroke in obletnice.

Izraba podzemlja je odvisna od geoloških in potresnih razmer na območju mesta. Pri razvoju votlin v kamnini in apnencu ni posebnih težav. Za Belorusijo so značilna poplavljena sedimentna tla, glavna nevarnost za podzemne strukture pa je voda. Kljub temu je gradnja metroja v Minsku pokazala, da je z ustrezno kakovostjo dela možen uspešen boj proti temu zlu.

Glavni namen razvoja podzemnega prostora je varčevanje površin v mestu. To je še posebej impresivno, če upoštevamo težave povečanja potrebnega prostora za parkirišča.

Ni jasno, kako, a zgodovinsko se je izkazalo, da se kleti naših visokih stavb ne uporabljajo kot garaže. To jemljemo mirno in smo navajeni na neskladje med krajem hrambe avtomobila in krajem prebivališča njegovega lastnika. Včasih je lahko razdalja več kot kilometer. Po tej logiki je navadno potovanje cel ritual. Treba je priti do parkirišča in v vsakem vremenu prevzeti avto, ga odpeljati do vhoda in šele nato izkoristiti prednosti univerzalne motorizacije.

To stanje - gradnja samostojnih garaž z akutnim stanovanjskim problemom je presenetljivo. Za vsako dvonadstropno garažo je potrebna enaka količina gradbenega materiala kot za temelje večnadstropne stavbe iste površine. Vsaka nova garažna zadruga je nekaj temeljev, vkopanih v zemljo. Razumljivo bi bilo, če bi se hkrati gradile stavbe s podzemnimi parkirišči, a se to ne zgodi. Ta praksa je razširjena po vsej CIS.

Leta 1990 je bil v nekdanji ZSSR en avtomobil na 17,9 prebivalca. Hkrati je v Evropi ta številka znašala 2,9 osebe na 1 avtomobil, v ZDA pa 1,9 osebe. Povsem jasno je, da bo prišlo do nadaljnje zasičenosti države z avtomobili po evropskih standardih. Nekoč se bo njihovo število povečalo za 6-krat, posledično pa se bo na enak način povečala tudi površina parkirišč in garaž.

Po mnenju strokovnjakov JSC Belpromproject se stroški gradnje večnadstropnih stavb s podzemno garažo povečajo le za nekaj odstotkov. V osnovi so to stroški za izdelavo vhoda, prezračevanje in dodatno zvočno izolacijo.

Najbolj presenetljiva stvar je odsotnost kakršnih koli omejitev glede načrtovanja in gradnje z gradbenimi predpisi. Posebnih ovir s strani gasilcev ni. Omejitve se začnejo, če je število nadstropij garaže več kot dve. Potem so tu še povečane zahteve glede zanesljivosti evakuacijskih poti za vozila.

V praksi obstoječe stanje ni razložljivo z vidika zdrava pamet. Shramba avtomobila odprto nebo vodi do pospešene korozije karoserije in delov. Poleg tega je zagon hladnega motorja pri negativni temperaturi enakovreden obrabi pri vožnji 200 km. To pa vodi v pogostejše nakupe rezervnih delov. In ker vedno bolj pridobivamo tuje avtomobile, prepotrebna valuta odteka iz države.

V hladnem vremenu traja nekaj minut, da se motor ogreje na zahtevano temperaturo. Teh nekaj minut na vsakem startu - na tisoče ton bencina. In koliko težav se pojavi, ko temperatura pade pod minus 30 ° C. Za mnoge to postane nepremostljiva ovira in so prisiljeni uporabljati javni prevoz. Za podzemno železnico teh težav ni. Njegovo delo je popolnoma neodvisno od zunanjih dejavnikov.

Skupaj z začetkom gradnje metroja se je pojavila možnost resnega razvoja podzemnega prostora mesta. Oblikovalci so naredili svoj prvi resen poskus pri načrtovanju postaje Oktyabrskaya. V podzemnem prehodu do supermarketa "Central" so bili nameščeni prostori blagajn za predprodajo vstopnic. Na podlagi teh izkušenj so se pri kasnejšem projektiranju začeli zanašati na širitev možnosti izkoriščanja prednosti podzemnih prostorov.

Po mnenju glavnega inženirja AP Minskmetroproekt G. A. Evsevjeva je treba metro obravnavati kot območje za ustvarjanje podzemne infrastrukture za namestitev mestnih socialnih storitev in pomožnih prostorov. Integrirana uporaba podzemnega prostora prihrani talni prostor. To je izhod za raztovarjanje mestnega središča, kjer so stroški zemljišč veliko višji kot na obrobju. Ta pristop k problemu omogoča zmanjšanje stroškov same gradnje podzemne železnice.

Dejstvo je, da ima metro v Minsku majhno globino. Nosilnost konstrukcij in posledično njihova cena določata obremenitev, ki jo ustvarijo tla nad postajo. Večja globina - večja teža tal, večja obremenitev in višji stroški gradnje konstrukcij. Želja po zmanjšanju te postavke odhodkov vodi do oblikovanja prostorov nad postajo. Logika je preprosta – teža zraka je zanemarljiva v primerjavi z nasutjem zemlje.

S tem pristopom se stroški gradnje znižajo, arhitektura postaj je lahko bolj občutljiva. Izkupiček od delovanja ustvarjenih podzemnih objektov postane dodaten vir financiranja.

Na podlagi teh logičnih predpogojev je bil za postajo podzemne železnice Frunzenskaya zgrajen del destilacijskih predorov. Namesto zasipanja sta bili projektirani in zgrajeni dve podzemni etaži s površino 2.000 m2. Predvidevalo se je, da bo zgornja namenjena poslovnim prostorom. V spodnji etaži naj bi bila skladišča blaga. Možna je bila vgradnja tovornih dvigal. Žal se za te površine še ni našel kupec ali najemnik. Obstajajo predlogi, da bi te prostore uporabili kot garaže. Glavni inženir Minskmetroproekta to obravnava zadržano. V trgovinskem smislu je kraj zelo donosen. Prej ali slej bo potrošnik.

Razmere so boljše pri gradnji postaje Partizanskaya. Nahaja se nad postajo nakupovalna soba meri 21 krat 105 metrov. Približno enakih dimenzij je predviden tudi podzemni kompleks v gradnji pred veleblagovnico "Belarus". S postajo podzemne železnice "Partizanskaya" in podzemnimi prehodi pod ulico. Žilunovičevo in partizansko avenijo bodo kompleks povezovali tudi podzemni prehodi. Financira delo podjetja Aresa-Service, ki je tudi lastnik kompleksa v gradnji. Kupca za prostore nad samo postajo še niso našli.

Ko bo dokončana, bo mesto imelo pomemben nakupovalni kompleks. Sestavljajo ga sama postaja, kot prometni sistem, hotel "Turist", veleblagovnica "Belorusija" in podzemna nakupovalna območja.

Podoben večji projekt je bil pripravljen za postajni trg. Po zamisli projektantov naj bi pod njim stala podzemna etaža s skladišči, kavarnami in drugimi storitvami. Tu so želeli opremiti tudi podzemna parkirišča in postajališča za taksije. Potniki bi lahko, ne da bi se dvignili na površje, zapustili zgradbo postaje. Gradnja tega postajnega kompleksa je bila odložena zaradi pomanjkanja sredstev.

Situacija je lažja z ustvarjanjem in širjenjem pomožnih mest v podzemnih prehodih. Komercialne organizacije hitro ocenil priložnosti in prednosti prehodne trgovine. Tu je ena od prednosti podzemnega prostora. V podzemnih prehodih zmrzal in vročina nista tako grozna. Kupcu in prodajalcu je vseeno za deževje ali snežne nevihte na površju.

Na podlagi teh prednosti je bil na izhodu s postaje Pushkinskaya zgrajen razvit prehod za pešce. Poleg ostalih maloprodajnih mest deluje tudi lekarna.

Nadaljevalo se bo kombiniranje urejenih podzemnih prehodov z oblikovanjem podzemnih etaž nad postajami. Podobne izkušnje se uporabljajo pri gradnji postaj na nadaljevanju prve stopnje metroja v Uručči. Na enak način se načrtujeta postaja Kamennaya Gorka v mikrookrožju Zapad in postaja Mogilevskaya v mikrookrožju ulice Angarskaya.

Graditelji metroja so že obvladali mestno jedro z gosto zgodovinsko pozidavo. Zdaj so na vrsti stanovanjske soseske. Posebno zanimanje za oblikovalce je tehnična cona podzemne železnice. To je območje s pasom 40 metrov od osi vsakega predora. V skladu z obstoječimi pravili je v času podzemnih del v teh mejah prepovedana kakršna koli gradnja. Nove stanovanjske soseske so bolj svobodne kot v središču mesta.

Te okoliščine omogočajo ustvarjanje razvite podzemne infrastrukture. Predvidena je gradnja podzemnih garaž in parkirišč. Hkrati se lahko pomožne strukture in skladišča spustijo pod zemljo. Tehnične zmožnosti omogočajo izvedbo takšne gradnje - vprašanje je možnosti financiranja.

Trendi v svetovnih urbanističnih izkušnjah pričajo v prid razvoju podzemne infrastrukture. Zagotavlja priložnosti za dramatične arhitekturne rešitve, ki zagotavljajo dodatne ugodnosti mestnim prebivalcem.

Napake pri gradnji podzemnih objektov je veliko težje popraviti. Upoštevati je treba, da se v vsakem posameznem primeru razvoj podzemnega prostora izvaja ob upoštevanju lokalnih razmer, obstoječih izkušenj in potreb mesta. Hkrati se razvijajo proizvodni in tehnološki potenciali. Uporaba najnovejših znanstvenih in tehnoloških dosežkov lahko privede do pomembnega razvoja tega področja urbanističnega načrtovanja.

Viktor OSADČI