CC BY
13
А. С. Куликова, С.М. Попов, 2012
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА ПОД ВОДНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
Пространства под водными объектами исторически начали использоваться как транспортные и коммуникационные соединения в виде тоннелей скальных пород. По мере развития технологии производства горных работ, ограничения при строительстве свелись практически на нет. Однако, создание сооружений под водными объектами имеет ряд особенностей, которые приводят к необходимости разработки механизма эколого-экономического обоснования использования подземного пространства.
Ключевые слова: использование подземного пространства, водные объекты, эколого-экономическое обоснование.
Стремление к расширению границ своего существования, которое было присуще человеку по мере развития общества, привело к необходимости его перемещения по земной поверхности. На пути его следования встречались такие природные объекты как горы, реки, озера, болота и прочие преграды, которые необходимо было проходить. И если изначально преодоление водных объектов могло носить либо сезонный характер, либо приводило к созданию элементарных сооружений, то по мере развития человеческого общества освоение природных препятствий привело к созданию целого направления индустриализации общества.
Следует также иметь в виду, что человеческие поселения исторически строились вдоль водных объектов, которые служили и как основные источники жизнедеятельности, и транспортные артерии, и элементы стратегической защиты.
В настоящее время водные объекты уже не рассматриваются как непреодолимые. В каждом конкретном случае требуется лишь изыскать оптимальный вариант решения и реализации.
Пространства под водными объектами начали использоваться как транспортные и коммуникационные соединения в виде тоннелей. Первые тоннели сооружались, как правило, в скальных породах, что позволяло не укреплять внутренние степы. По мере развития технологии производства горных работ и создания для
этого проходческого оборудования значительно расширились возможности освоения подземного строительства, в том числе и под водными объектами.
В настоящее время значительно расширился круг сооружений, возводимых под водными объектами, однако существует ряд ограничений, которые оказывают существенное влияние на возможность и целесообразность их возведения. Поэтому вопрос разработки и реализации механизма эколого-экономического обоснования использования подземного пространства под водными объектами является в настоящее время актуальным.
Практика возведения подобных объектов показала различие целей использования сооружений под водой в зависимости от места — в городской или природной среде. В природной среде максимально используется уже имеющееся пространство для использования под заданные цели с минимальными затратами там, где это возможно.
Исторически основными аспектами использования подземного пространства являлись:
Коммуникационные каналы. Например, водоводы для подачи воды в города, как в Древней Греции;
Естественные ниши используются под хранилища, гостиницы, промышленные предприятия, коммуникации и прочее;
Транспортные тоннели;
По мере развития общества стали возводиться специальные сооружения под землей для размещения объектов технического назначения, таких как ГЭС в Италии, Франции, Финляндии.
Вновь создаваемые объекты в первую очередь используют свободные от препятствий природные условия и только при невозможности последнего объекты возводятся в осложненных местах. Пример тому — добыча полезных ископаемых, прокладка тоннелей т. д.
В городской среде с изначально лимитированным пространством подземное пространство используется более эффективно. Так в Москве доля ежегодного возведения подземных объектов составляет 8 %, а по подсчетам специалистов для нормального функционирования должна составлять порядка 20—25 %.
Дальнейшая урбанизация среды обитания, совершенствование техники и технологии производства привело к тому, что
практически все направления улучшения жизни человека, в первую очередь в городской среде в настоящее время реализуемы. Так в городской черте Москвы под земной поверхностью, в том числе и под водными объектами, уже построены метрополитен, хранилища и склады, транспортные и пешеходные тоннели, проложены основные инженерные коммуникации, трубопроводы, построены социально значимые объекты, хранилища отходов, промышленные и оборонные объекты, объекты здравоохранения, экстремального туризма, гаражи, автостоянки и прочие объекты.
Ограничениями при возведении объектов в городской среде, учитывая плотность проживания людей и имеющуюся инфраструктуру, являются, как правило, факторы эколого-экономи-ческих последствия. И если в природной среде возможны определенные послабления, то в городской среде требования к вновь создаваемым объектам очень жестки (табл. 1).
Таблица 1
Особенности использования подземного пространства
в природной среде в городской среде
естественные рукотворные под земной по- под водны-
ниши объекты верхностью ми объектами
Достоинства Минимальные Нет зависи- Расширение Расшире-
затраты на под- мости от полезной ние полез-
готовительном расположения площади ной площа-
этапе города ди города
Недостатки Привязка к ме- Значительные Значительные Очень
стности затраты на затраты на высокие
ограничение создание создание затраты на
в размерах создание
Ограничения Месторасполо- Особенности Ограниченное Особенно-
жение размеры естественно- пространство сти при-
ниш природной расположение родной сре-
среды рядом важных объектов особенности природной среды ды
Примером такого подхода является оценка последствий при строительстве в Москве 4 транспортного кольца (4ТК), первоначальный проект которого многократно менялся в зависимости от результатов оценки влияния эколого-экономических последствий строительства на городскую среду. Последние изменения привели к отказу от строительства замкнутой магистрали по типу 3ТК и сооружение отдельных хорд, соединяющих основные лучевые магистрали Москвы при максимальном использовании уже имеющихся дорог. При этом, будут построены и новые участки магистралей, под которые планируется отдать территории бывших промышленных зон с целью уменьшения влияния на уже сложившиеся условия проживания населения и оказывающим минимальное разрушение имеющихся ландшафтно-природных территорий города. Наиболее остро необходимость создания новой магистрали стоит в юго-восточном и южном секторах города, разрезанными рекой Москва и железнодорожными направлениями.
Проектируемый хордовый участок от Коломенского проезда до дублера Волгоградского проспекта располагается в ЮАО г.Москвы и должен является продолжением трассы, проходящей от Филевского парка на западе города до проспекта Андропова на юге. Анализ состояния имеющегося участка улично-дорожной сети показал, что уровень ее загрузки определяется отсутствием транспортных связей, что приводит к разобщенности территории и непроизводительным пробегом транспорта. При этом на сопряженных трассах запас пропускной способности либо исчерпан, либо находится на пределе (табл. 2).
Новая трасса берет свое начало от пересечения Коломенского проезда с Каширским шоссе, далее идет по Коломенскому проезду и входит в тоннель до пересечения с проспектом Андропова. Далее к рассмотрению принимаются три варианта строительства.
Вариант 1. Под парком «Коломенское» трасса проходит под землей в тоннеле на глубине 39 м, выходит на открытое пространство перед рекой Москва и пересекает русло по вантовому мосту, далее переходит на мост через Нагатинскую пойму и спускается на землю.
Таблица 2
Запас пропускной способности трасс
Наименование Интенсивность Количество Запас
магистрали движения полос движе- пропускной
(ед.авто/час) в од- ния в способности
ном направлении одном напр. Кз
Каширское шоссе на
участке от Варшавско- 3500—4000 4 0,95 — 1, 08
го шоссе до Коломен-
ского проезда
Коломенский проезд 2000 3 0,81
Проспект Андропова
на участке от Нагатин- 3150 — 4400 3 0,85 — 1,19
ской улицы до Коло-
менского проезда
Проспект Андропова
на участке от Коло- 2500 — 3000 3 0,67 — 0,81
менского проезда до
Каширского шоссе
Вариант 2. Под парком «Коломенское» трасса проходит по подземному тоннелю, который переходит в тоннель под рекой Москва и под Нагатинской поймой и выходит на поверхность за границей поймы.
Вариант 3. Под парком «Коломенское» трасса проходит под землей в тоннеле на глубине 39 м, выходит на открытое пространство перед рекой Москва и пересекает русло по мосту, а далее спускается на грунт частично засыпанного Нагатинского затона.
При этом в варианте открытого и закрытого способа строительства рассматривались следующие факторы.
Открытый способ Закрытый способ
строительства строительства
1. Колебания температур 1. Водоносы
2. Загрязнение атмосферы 2. Строение грунтов
3. Наличие водного объекта 3. Химический состав воды
4. Атмосферные осадки 4. Система безопасности объем 5. Удаление теплоизбытков продолжительность 6. Вентиляция
химический состав - в тоннелях
5. Строение грунтов - в кабельных
6. Система безопасности и коммуникационных
7. Воздействие на экосистему коллекторах
7. Воздействие на экосистему Последовательное рассмотрение перечисленных факторов при выборе одного их названных вариантов строительства предполагало определенную последовательность действий, которую можно изложить в виде следующих этапов:
Этап 1. Установление теоретически возможных вариантов строительства объекта
Этап 2. Оценка технических возможностей каждого варианта Этап 3. Выявление возможных к реализации вариантов Этап 4. Расчет предварительной стоимости выбранных вариантов
Этап 5. Привязка каждого из выбранных вариантов к существующей инфраструктуре и оценка социальных и экологических последствий
Этап 6. Выбор оптимального варианта и его реализация Проведение все перечисленных выше работ позволил установить вариант строительства участка новой магистрали от Коломенского проезда до дублера Волгоградского проспекта, который позволит минимизировать потери городского пространства, условия проживания населения и использовать экономически выгодные условия строительства. На данный момент таким требованиям отвечает вариант номер 3.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конюхов Д.С. Использование подземного пространства. Учеб. пособие для ВУЗов. М.: Архитектура, 2004.
2. «Деловая слава России» (межотраслевой альманах), август 2006
3. Постановление правительства Москвы от 22 мая 2007 № 390-1III « О ходе реализации и задачах дорожно-мостового строительства в городе Москве на 2007 — 2011 годы».
