CC BY
275
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА г. МОСКВЫ.
PROBLEMS AND OUTLOOKS OF THE USE OF THE MOSCOW
UNDEGROUND SPACE
В.И. Теличенко, М.Г. Зерцалов, Д.С. Конюхов
МГСУ
В статье обсуждается состояние подземного строительства в Москве и рассматриваются задачи освоения подземного пространства города.
In the paper underground construction in Moscow is discussed and the problems of the use of the city underground space are considered.
Закономерность современного этапа освоения подземного пространства - это непрерывное возрастание значения подземного строительства во всем мире. Это наглядно демонстрируют, в частности, те огромные усилия, которые предпринимаются для улучшения транспортной инфраструктуры городов в Северной Америке и Юго-Восточной Азии, в особенности в Китае, Японии, Корее, Сингапуре. Значительная работа по созданию сетей канализации, строительству тоннелей - водопроводов и других коммуникаций, необходимых густонаселенным мегаполисам, проводится во всех развитых странах. Все больше правительств и муниципальных органов власти во всем мире осознают необходимость и преимущества использования подземного пространства и в настоящее время последовательно осуществляют программы освоения подземного пространства в исторических центрах города, при этом комплексно решаются проблемы транспорта, коммунального и жилого хозяйства, занятости населения, энергосбережения и т.д.
Анализ зарубежного опыта подземного строительства в городских агломерациях, схожих с Москвой по таким показателям, как численность населения, количество транспортных средств на одного жителя, площадь занимаемой территории, соотношение исторической и современной застройки, позволил установить следующее. Оптимальные условия для обеспечения устойчивого развития и комфортного проживания в городе достигаются в том случае, если доля подземных сооружений от общего числа построенных объектов составляет не менее 20-25%. При этом, ниже уровня поверхности земли может быть размещено до 70% от общего объема гаражей, до 80% складов, до 50% архивов и хранилищ, до 30% предприятий сферы обслуживания.
Кроме того, в подземном пространстве размещаются административные, зрелищные и спортивные сооружения, торговые центры, кинотеатры, бассейны др. (например, в Норвегии возведен крупнейший спортивный комплекс на глубине 18 метров от поверхности земли, общая площадь которого равна 7 тыс. кв. м.).
Разумеется, не во всех крупных городах это соотношение выдерживается, но вместе с тем есть примеры выдающихся подземных сооружений, без которых современный облик таких городов, например, как Монреаль, Торонто, Токио, Осака невозможно представить. Есть и другие решения - например, система организации парковок в Мюнхене и Париже. Внешне невидимые, они обеспечили вывод качества и комфорта городской среды на значительно более высокий уровень.
Сложившуюся в настоящее время в Москве ситуацию с использованием подземного пространства при строительстве сооружений различного назначения в целом можно охарактеризовать следующим образом (рис. 1).
11111
и
Рис. 1. Схема сложившегося использования подземного пространства Москвы
Реализованные проекты и экспериментальные предложения в центральной зоне Москвы характеризуются активным использованием подземного пространства с размещением в нем различных предприятий и учреждений, чаще всего не связанных между собой (рис. 2).
Рис. 2. Схема сложившегося использования подземного пространства в центральной части г. Москвы (условные обозначения - см. рис. 1)
Периферийная зона характеризуется недостаточным использованием подземного пространства и увеличением количества надземных уровней. При этом сооружения подземной инфраструктуры, как правило, монофункциональные (см. рис. 1).
По назначению подземные сооружения в черте города распределяются следующим образом. Максимальное распространение получили автомобильные парковки и технические помещения. Далее идут разгрузочные дворы и склады, предприятия торговли и общественного питания. Особое место занимают пешеходные связи с общественным транспортом (в первую очередь с метрополитеном). Имеют место случаи расположения в подземном пространстве зрелищных, социально-бытовых и административных учреждений. В целом назначение подземных сооружений определяется их размещением в структуре мегаполиса. В центральной зоне города преобладают, как
4/2010 „. ВЕСТНИК
правило, многофункциональные подземные комплексы. По мере удаления от центра и в периферийной зоне строятся преимущественно монофункциональные подземные сооружения (парковки, технические помещения).
Экономическую эффективность и перспективность использования подземного пространства демонстрирует такой показатель, как выраженное в процентах отношение площади подземной части сооружения к его общей площади. В черте города он изменяется в пределах от 4,0% до 87,5%. Максимально активное использование подземного пространства наблюдается в центральной зоне, где этот показатель близок к 30%. В периферийных же районах этот показатель совсем незначителен. В среднем по городу за последние 5 лет он составляет менее 8 %.
В последние время, в основном благодаря действующим административным требованиям, площадь проектируемых подземных объектов значительно увеличилась. На рис. 3 видно, что соотношение подземной площади к общей непрерывно увеличивается и по актам разрешенного использования, выпущенным в 2007 году, достигло 26,1 %. При этом количество объектов, у которых имеется эксплуатируемая подземная часть, превысило 50 %. В значительной степени это увеличение достигнуто за счет повышения требований по обеспеченности машиноместами. Эти требования введены в 2005 году изменениями в МГСН 1.01-99 «О нормировании расчетных показателей требуемого количества машиномест для объектов жилого, общественного и производственного назначения».
И: ■ | | I
Рис. 3. Изменение объёмов подземного строительства в Москве в 2004 - 2007 гг. (по актам разрешённого использования)
Однако, необходимо отметить следующее:
1. Плотность линий Московского метрополитена составляет 0,25 км/км2. По этому показателю Москва существенно отстаёт от многих зарубежных городов: так плотность сети метрополитена в Москве в 2 раза ниже чем в Нью-Йорке, в 4 раза ниже чем в Лондоне ив 10 раз ниже чем в Париже. В тоже время, интенсивность эксплуатации Московского метрополитена - одна из самых высоких в мире.
2. Действующие автотранспортные тоннели не удовлетворяют потребностям города. Более 50% транспортных пересечений работает в режиме перегрузки.
3. Размещение подземных пешеходных переходов на территории между Садовым и Третьим транспортным кольцами обеспечивает потребность в них на 60 - 65 %. В целом по городу обеспеченность в подземных пешеходных переходах составляет 30 - 40%.
Таким образом, проведённый анализ существующего положения в области освоения подземного пространства Москвы показывает, что, с одной стороны, в на-
стоящее время в подземном пространстве города располагается значительное количество объектов самого различного назначения и времени постройки С другой стороны, в большинстве своём, эти объекты не удовлетворяют современным потребностям города, не взаимосвязаны друг с другом, функционируют самостоятельно, поскольку при их проектировании отсутствовала единая стратегия комплексного использования подземного пространства.
До начала разработки самой целевой программы, требовалось в соответствии с ранее утверждённой концепцией освоения подземного пространства Москвы, разработать основные направления этого развития С этой целью был проведён системный анализ социально-экономической эффективности (рис. 4) показавший, что первоочередное значение имеют объекты транспортной инфраструктуры, далее следует комплексная застройка жилых районов с использованием подземных объектов, затем инженерные коммуникации и объекты инженерной инфраструктуры, в том числе объекты энергетики, а также торгово-развлекательные комплексы.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Рис. 4. Системный анализ социально-экономической эффективности освоения подземного
пространства Москвы
В настоящее время существует ряд объективных ограничений на подземное строительство в городе, вызванных, в частности, инженерно-геологическими, гидрогеологическими и градостроительными условиями.
Институтом географии РАН была проведена оценка геоморфологических процессов, способствующих возможному развитию аварийных ситуаций в процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений. Согласно этим исследованиям, наибольшую опасность при подземном строительстве представляют:
• большая мощность техногенных грунтов, достигающая местами 20 м;
• подтопление фунтовыми водами (рис. 5);
• оползневая и эрозионная опасность (рис. 6);
• карстово-суффозионные процессы (рис. 7), активизации которых способствуют, с одной стороны утечки из инженерных коммуникаций и неэффективная работа ливневой канализации, а с другой стороны - интенсивная откачка подземных вод и снижение их уровней при строительстве и эксплуатации подземных сооружений.
Институтом проблем комплексного освоения недр РАИ была выполнена комплексная схема районирования территории города по геологическому риску для освоения подземного пространства (рис. 8).
Рис. 5. Схема районирования территории г. Москвы по опасности подтопления грунтовыми
водами
Условные обозначния
Рис. 6. Схема районирования территории г. Москвы по эрозионной и оползневой опасности
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВЕСЬМА ВЫСОКА?
ВЫСОКАЯ
НИЗКАЯ
Рис. 7. Схема районирования территории г. Москвы по карстово-суффозионной опасности
Рис. 8. Схема районирования г. Москвы по геологическому риску для освоения подземного пространства
4/2010 ВЕСТНИК
С градостроительной точки зрения использование подземного пространства г. Москвы также существует ряд ограничений. В первую очередь нормативных Согласно МГСН 4.04-94 «Многофункциональные здания и комплексы», в подземном пространстве не допускается размещать объекты с пребыванием в них людей более 4 ч. Кроме этого, существуют зоны охраны памятников и ландшафтно-парковые зоны на которых строительство подземных объектов крайне осложнено или возможно только закрытым способом.
На основании изучения и обобщения этих данных было разработано территориальное зонирование города, с точки зрения использования подземного пространства, в соответствии с которым предлагалось учитывать сложившуюся радиально-кольцевую схему застройки Москвы:
I зона - существующие и вновь строящиеся районы за пределами МКАД;
II зона - участок между МКАД и Четвертым Транспортным кольцом;
III зона - участок между Третьим и Четвёртым Транспортными кольцами;
IV зона - участок между Третьим Транспортным и Садовым кольцом;
V зона -центральная часть города в пределах Садового кольца.
Рассмотрим возможное размещение подземных сооружений транспортной инфраструктуры в пределах каждой из зон.
I зона.
Основные транспортные проблемы этой части Москвы:
1. организация хранения личного автотранспорта;
2. перемещение жителей на работу в центральные районы города и обратно.
II - IV зоны.
Наиболее характерными транспортными проблемами этих зон Москвы являются:
1. обеспечение максимальной пропускной способности улиц общегородского значения, связывающих периферийные районы с центром города;
2. организация хранения личного автотранспорта;
3. перемещение жителей на работу в центральные районы города и в соседние районы и округа в пределах II и III зон;
4. обеспечение транзита жителей Московской области и I зоны в центральные районы города и в соседние районы и округа в пределах II и III зон;
Кроме этого, в IV зоне располагаются все вокзалы г. Москвы. Учитывая культурную и историческую ценность вокзальных зданий, их размещение в подземном пространстве представляется не только не целесообразным, но и недопустимым. В тоже время, необходимо учитывать, что инженерные сооружения МЖД занимают значительное пространство на дневной поверхности. Поэтому, в качестве основных направлений комплексного использования подземного пространства Москвы в рамках ведущейся реконструкции объектов МЖД предложен постепенный перевод всех путевых сооружений, пассажирских и грузовых платформ на территории Москвы под землю, а также подземное размещение всех будущих сооружений МЖД. На дневной поверхности над такими объектами могут располагаться ландшафтно-парковые зоны.
V зона.
В связи с тем, что строительство новых наземных транспортных артерий в центральной части Москвы практически невозможно, основная транспортная проблема в пределах этой зоны связана с переводом части транспортных потоком под землю, организацией хранения личного автотранспорта граждан, прибывающих на работу в центр города, а также личного автотранспорта жителей Центрального округа.
Для увеличения эффективности перемещения жителей периферийных районов в центральную часть города может быть использовано:
1. строительство новых и продление существующих линий метрополитена и МЖД с максимальным использованием подземных сооружений;
2. автомобильный транспорт.
Для отсечения части автотранспорта в периферийных частях города, учитывая возможность увеличения нагрузки на метрополитен и МЖД, необходимо строительство транспортно-пересадочных узлов с максимальным использованием подземного пространства.
Надземная часть транспортно-пересадочных узлов может быть решена как в виде торгового комплекса, так и в виде открытого общественного пространства - объекта ландшафтной архитектуры, размещённого на перекрытии подземного сооружения.
Одновременно с этим, необходимо отметить, что при строительстве перегонных тоннелей метрополитена вдоль наземных автомагистралей при мелком заложении трассы целесообразно, использовать зону над тоннелями для размещения в ней пешеходных и автотранспортных тоннелей, автостоянок и гаражей, а также предприятий торговли. В некоторых случаях подземные сооружения могут располагаться под перегонными и станционными тоннелями или рядом с ними.
Предлагаемый вариант системы зонирования должен базироваться на действующей в Москве системе планировочных ограничений и особенностях района строительства. При этом необходимо учитывать, что для любого земельного участка города известно, какая возможна на нем плотность застройки, функциональное назначение, этажность, какие будут предъявлены требования к архитектурному облику. Сказанное можно проиллюстрировать следующими примерами:
1. Инженерно-геологические условия территории Центрального административного округа благоприятны для возведения подземных сооружений, но вместе с тем сложившаяся застройка, в том числе исторические объекты, не позволяет осуществлять строительные работы открытым способом. Это значит, что на этой территории строительство подземных объектов возможно только при реконструкции отдельных зданий и сооружений и при строительстве закрытым способом.
2. Территория, прилегающая к Рижскому вокзалу (рис. 9) в районе Третьего транспортного кольца позволяет осуществить значительные объемы строительства. При производстве этих работ будет возможность строительства крупных подземных объектов открытым способом.
3. Необходимость, и самое главное возможность, в размещении подземных сооружений существует и в районах, значительно удаленных от центра. В качестве примера можно привести район Крылатское. Район сложившийся, в основном застроенный в 70-80-х годах. Отдельные объекты, возводимые, в том числе с использованием подземного пространства под ними, не решают основных проблем района в целом, где, на наш взгляд, в сложившейся градостроительной ситуации целесообразно размещение подземных парковок и объектов бытового обслуживания шаговой доступности под существующей улично-дорожной сетью. В этом случае, при 4-х ярусном размещении автомобилей и их расстановке в 2 ряда, при длине автостоянки 500 м в ней можно разместить не менее 1000 машиномест, практически полностью удовлетворив, таким образом потребности района (рис. 10).
Рис. 9. Предпроектное предложение по развитию территории, прилегающей к Рижскому вокзалу
Рис. 10. Подземная автостоянка под улично-дорожной сетью
4. Для проектируемых и реконструируемых районов эти же задачи могут быть решены принципиально иным способом. В качестве примера рассмотрим муниципальный район Рязанский. Район в основном застраиваемый в 50-60-е годы. При его реконструкции целесообразно устройство под реконструируемыми кварталами общей подземной части, включающей:
• подземные автостоянки, с учётом мест для постоянного и гостевого хранения автотранспорта;
• подземная транспортная сеть, состоящая из:
1. проезжей части для автомобилей и общественного транспорта;
2. тротуаров для движения пешеходов;
3. остановочных пунктов общественного транспорта;
• подъездных путей, разгрузочных площадок и складов предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания и проч.;
• предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания и проч.;
• сооружений инженерной инфраструктуры микрорайона;
• объектов ГО и проч.
Подобное решение позволит практически полностью разделить жилую и инженерную зоны микрорайона. Наземная часть будет отдана жилой застройке, детским садам, школам, больницам, зелёным насаждениям. За счёт перевода всего транспорта в подземную часть района будет обеспечена максимальная безопасность жителей, снижение ДТП, улучшена экологическая обстановка.
В месте с тем, необходимо отметить, что при реализации предлагаемого территориального зонирования города необходимо учитывать, что в каждом конкретном случае решающее значение будет иметь стоимостные показатели освоения подземного пространства, зависящие от ряда факторов. Так, при разработке Схемы районирования территорий города использовались результаты работы научно-исследовательского центра «Геориск», которым была выполнена оценка удорожания мероприятий по освоению подземного пространства Москвы в зависимости от различных инженерно-геологических и гидрогеологических условий (рис. 11).
Экономическая привлекательность размещения подземных сооружений общественного назначения учитывалась в исследованиях компании «Мосаудит». Результаты исследований показали, что:
1. Наиболее привлекательным для строительства подземных комплексов является район центральной части города (включая Садовое кольцо), где проекты являются высокорентабельными не только при строительстве в базовых условиях, но и при наличии больших обременении остаются интересными для Инвестора.
2. Экономически не выгодно строительство подземных комплексов на территории города за проектируемым Четвертым кольцом, где все рассматриваемые проекты имеют самую маленькую рентабельность при базовых условиях строительства. Кроме того, многие проекты вообще не могут быть привлекательными для Инвестора при наличии обременении.
На данной территории возможна реализация проектов строительства подземных комплексов на небольших участках или строительство на средних и больших участках двухэтажных комплексов, однако максимальные обременения, допустимые при реализации таких проектов имеют небольшие значения
3. Район между ТТК и ЧТК занимает промежуточное положение, где проекты строительства подземных комплексов являются достаточно привлекательными, но максимальные допустимые обременения не такие большие, как в районе центральной части города.
4. Из рассматриваемых функциональных назначений подземных комплексов наиболее экономически выгодными являются комплексы с распределением площадей: 70% -торгово-рекреационные, 30% - паркинг. Такое распределение является экономически привлекательным и для всех площадей объектов строительства, и для всех земельных участ-
ков, при этом объекты с таким функциональным назначением имеют максимальные обременения по сравнению с объектами с другим функциональным назначением.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТ УДОРОЖАНИЯ 3,0 -4,0
КОЭФФИЦИЕНТ УДОРОЖАНИЯ 4,0 - 5,0
КОЭФФИЦИЕНТ УДОРОЖАНИЯ 5,0 - 6,0
Рис. 11.Схема удорожания мероприятий по освоению подземного пространства Москвы в зависимости от различных инженерно-геологических и гидрогеологических условий
Необходимо учитывать, что указанные экономические обоснования базируются на предположении регулярной посещаемости комплекса. Т.е. местоположение комплекса должно быть выбрано таким образом, чтобы он находился в местах наибольшего тяготения пешеходных потоков, либо необходимо создать такие пешеходные потоки, которые вынужденно проходили бы через территорию подземного комплекса. С этой целью наиболее целесообразно размещать подземные сооружения общественного назначения вблизи станций метрополитена или в комплексе с проектируемыми ТПУ. При этом архитектурно-планировочное решение комплекса должно быть разработано таким образом, чтобы подземные пешеходные переходы в направлениях основного движения пассажиропотоков проходили через территорию многофункционального комплекса.
Одновременно с этим, необходимо, чтобы часть стояночных мест на автостоянках использовалась не только для посещения учреждений торговли, общественного питания и проч., но и для хранения личного автотранспорта сотрудниками близраспо-ложенных административных и офисных зданий.
Не менее важно и то, что в настоящее время в городе отсутствует практика типового проектирования и, соответственно, массового строительства подземных объектов различного (кроме паркингов) назначения. Отдельные примеры, такие как, торговый центр на Манежной площади, являются скорее исключением.
В значительной степени строительство объектов другого назначения сдерживается отсутствием нормативной базы, на основании которой могло бы осуществляться серийное проектирование подземных объектов различного назначения, таких, например, как склады, ФОКи, кинотеатры, магазины.
В связи с этим в составе работ по Программе разработана и уже выполняется единая система нормативной документации, регламентирующей подземное строительство. Основные блоки этой концепции включают:
• градостроительное проектирование,
• техническое проектирование,
• строительство,
• эксплуатация.
Кроме этого были разработаны:
• требования по научно-технической экспертизе проектной документации;
• мероприятия по нормативно-правовому обеспечению и решению имущественных вопросов. Здесь необходимо отметить, что ни федеральное, ни московское законодательство в достаточной степени не регулируют имущественные и правовые отношения в области подземного строительства, в частности прав на собственность наземного здания и расположенного на некоторой глубине под ним подземного сооружения. Для решения этих проблем был предложен ряд мероприятий, в том числе:
1. Внесение изменений и дополнений в проект Градостроительного кодекса города Москвы, в Градостроительный кодекс РФ, в закон «О недрах» в Земельный кодекс РФ;
2. Внесение необходимых дополнения в разрабатываемые проекты законов города Москвы, а также в правила землепользования и застройки.
Ещё один аспект разработки основных направлений освоения подземного пространства - это разработка мероприятий, направленных на кадровое обеспечение подземного строительства. В настоящее время ведущими ВУЗами Москвы выпускается в год не более 150 специалистов. Выход на запланированные Программой объемы строительства потребует увеличения количества выпускников ВУЗов по специальностям, связанным с подземным строительством, не менее чем в два раза.
Таким образом, освоение подземного пространства Москвы представляет собой крайне сложную и многогранную задачу, решение которой потребует чёткой взаимосвязи и многолетних усилий самых различных служб и организаций строительного комплекса.
Ключевые слова: подземное пространство, транспортная структура города, тоннели метрополитена, автодорожные тоннели, население города, подземные пешеходные переходы, геологические риски, экологические риски, грунтовые воды.
Key words: underground space, city transport system, metro tunnels, high way tunnels, city population, underground pedestrian crossing, geological risk, ecological risk, ground water.
