CC BY
69
СТРОИТЕЛЬСТВО. Проектирование и строительство дорог и транспортных туннелей
DOI.org/10.5281/zenodo.2578712 УДК 622.22:624.1
В.Н. Макишин, П.Г. Козлов, Р.С. Федюк, А.В. Мочалов, И.И. Панарин
МАКИШИН ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ - д.т.н., доцент, заведующий кафедрой горного дела и комплексного освоения георесурсов Инженерной школы, е-mail: [email protected]
КОЗЛОВ ПАВЕЛ ГЕННАДЬЕВИЧ - преподаватель Учебного военного центра, е-mail: [email protected]
ФЕДЮК РОМАН СЕРГЕЕВИЧ - к.т.н., доцент Учебного военного центра, е-mail: [email protected]
МОЧАЛОВ АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ - начальник учебной части -заместитель начальника Учебного военного центра, e-mail: [email protected] ПАНАРИН ИГОРЬ ИВАНОВИЧ - начальник военной кафедры Факультета военного обучения, e-mail: [email protected] Дальневосточный федеральный университет Суханова ул., 8, Владивосток, 690091
Технологическая эффективность использования городских подземных сооружений двойного назначения
Аннотация: Развитие городских территорий, в том числе мегаполисов и агломераций, неизбежно затрагивает проблему использования подземного пространства. Несмотря на нормативные требования по проектированию подземных объектов, учитывающих их возможное использование в качестве защитных сооружений, вопросу второго назначения проектировщики не всегда уделяют должное внимание. В то же время горные густозаселенные районы, с одной стороны, являются весьма перспективными с позиции расположения под землей городских транспортных, общественных, торговых и прочих сооружений, с другой - вызывает некоторое сомнение надежность этих сооружений для защиты населения во время чрезвычайных ситуаций. Статья посвящена определению целесообразности использования городских подземных сооружений в качестве защитных объектов в горных регионах России (на примере Приморского края). Проведена классификация подземных пространств с позиции повышения безопасности жизнедеятельности. Систематизированы подземные сооружения, пригодные для коллективной защиты населения. Выявлены условия и факторы, определяющие целесообразность использования подземных сооружений городской инфраструктуры и промышленных предприятий в качестве объектов двойного назначения с учетом влияющих горно-геологических и горно-технологических условий. Определены технологические параметры, учитываемые при обосновании целесообразности использования подземных сооружений в защитных целях. В частности, установлены рациональные параметры подземных сооружений при их использовании в качестве объектов двойного назначения. Предложен ряд зависимостей числа укрываемых людей от полезных площадей и объемов подземного сооружения с учетом различных объемно-планировочных решений и условий проветривания. Ключевые слова: подземные объекты, защитные сооружения, вместимость, площадь, вентиляция.
© Макишин В.Н., Козлов П.Г., Федюк Р.С., Мочалов А.В., Панарин И.И., 2019 О статье: поступила: 21.12.2018; финансирование: бюджет ДВФУ.
Введение
Строительное пространство современных городских агломераций характеризуется постоянным увеличением плотности населения в условиях ограниченных по природным и социально-экономическим факторам территорий. Точечная застройка городов высотными зданиями и общая тенденция к увеличению их этажности к настоящему времени в значительной степени себя исчерпала. Это подтверждается динамическими проявлениями, сопровождающими высотное строительство, а также ухудшением пропускной способности транспортных коммуникаций после окончания строительства, что в целом негативно сказывается на социально-экономической и экологической ситуации нового района. В то же время строительство высотных зданий предполагает сооружение для них мощной подземной составляющей: глубина заложения фундаментов в отдельных случаях составляет 20-30 м, что предопределяет целесообразность использования подземных помещений в различных целях. Отечественными специалистами признается, что площадь осваиваемых подземных территорий может достигать 87% площади застройки [1, 9]. Практически все современные здания строятся с учетом формирования подземной инфраструктуры - автостоянок, объектов соцкультбыта, подземных пешеходных зон между отдельными объектами. В условиях плотной городской застройки основным критерием планировки становится не расстояние между объектами, а фактор доступности, что обеспечивается созданием подземной инженерно-транспортной инфраструктуры - транспортных линий метрополитенов, автомобильных и железнодорожных тоннелей, транспортно-пересадочных узлов и др. [3].
Рациональное использование подземного пространства даёт положительный экологический эффект в освобождении поверхности земли для человека, лесных и парковых насаждений. Создаваемые в подземных условиях протяженные и камерные выработки обладают существенно более высоким уровнем сейсмоустойчивости и защиты от внешних воздействий по сравнению со зданиями и сооружениями на земной поверхности. Эта особенность позволяет рассматривать подземные сооружения в качестве объектов жизнеобеспечения в критических ситуациях. Поэтому практически все транспортные, камерные и инженерные подземные сооружения следует рассматривать как объекты двойного назначения.
Объекты двойного назначения - это инженерные сооружения производственного, общественного, коммунально-бытового или транспортного назначения, приспособленные для укрытия людей, техники и имущества от опасностей, возникающих в результате последствий аварий на потенциально опасных объектах, а также от воздействия современных средств поражения. В связи с этим формирование подходов и методов рационального использования городского подземного пространства в качестве объектов двойного назначения является актуальным.
Цель работы - анализ условий и факторов, определяющих целесообразность использования для обеспечения жизнедеятельности населения в критических ситуациях объектов подземной городской инфраструктуры, промышленных предприятий и (в отдельных случаях) - вскрывающих выработок горных предприятий.
Нам необходимо решить следующие задачи:
- классифицировать подземные пространства с позиции повышения безопасности жизнедеятельности;
- систематизировать подземные сооружения, пригодные для инженерной защиты населения;
- выявить условия и факторы, определяющие целесообразность использования подземных сооружений городской инфраструктуры и промышленных предприятий в качестве объектов двойного назначения с учетом влияющих горно-геологических и горно-технологических факторов;
- установить основные влияющие факторы, определяющие технологическую и социальную эффективность использования подземных сооружений в двойных целях.
Подземные сооружения двойного назначения
В настоящее время различают следующие виды подземных пространств [4, 11]:
1) естественные полости (пещеры);
2) выработки горнодобывающих предприятий, используемые в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
3) подземные выработки промышленных объектов и городской инфраструктуры;
4) засыпные сооружения, создаваемые в складках рельефа горной местности.
Следует отметить, что естественные подземные полости в современных условиях малопригодны для защиты населения. В большинстве случаев они являются памятниками природы, не допускающими какого-либо вмешательства в их конфигурацию, микроклимат и распределение воздушных потоков. В случае же принятия положительного решения по использованию не представляющего культурную или историческую ценность естественного подземного пространства или его части следует учитывать сложность изоляции выбранных участков от внешних воздействий и обеспечения приемлемых условий нахождения в них людей в течение длительного времени.
Рис. 1. Типовая схема защитного сооружения, создаваемого на горном предприятии в условиях горной местности: ВХС - вентиляционно-ходовая сбойка;
ЗГД - защитная герметизирующая дверь; ГВУ - главная вентиляторная установка.
Условно пригодными для защиты населения следует признать горизонтальные вскрывающие выработки (штольни) горных предприятий, ведущих разработку месторождений в горной местности. Однако здесь решающим фактором является доступность населения к этим выработкам. На отдаленных предприятиях в целях защиты сменных рабочих и служащих могут быть предусмотрены герметизирующие устройства на главных транспортных и вспомогательных штольнях, выработках околоствольных дворов. Как правило, численность рабочих смен сравнительно невелика. Она определяется производительностью предприятия и редко превышает несколько десятков человек даже в дневную смену. В связи с этим создание значительных по объему защитных сооружений представляется нецелесообразным.
В целях защиты населения несомненный интерес представляют горные предприятия, расположенные непосредственно в пределах населенных пунктов. В этих условиях приспособление вскрывающих выработок для использования в качестве защитных сооружений оправданно. В зависимости от схемы вскрытия может приниматься простая герметизация отдельных участков транспортных выработок. В других случаях в местах примыкания вентиляционных каналов к основным воздухоподающим выработкам могут сооружаться каме-
ры, способные принять до нескольких сотен человек. Вместимость камеры определяется площадью ее сечения и протяженностью. Такая камера оснащается всем необходимым с учетом длительного в ней нахождения. Типовым вариантом защитного сооружения горного предприятия можно считать схему, приведенную на рис. 1.
Что касается засыпных сооружений, построенных в складках рельефа местности, следует отметить, что они, как правило, имеют малые объемы, а также слабые защитные свойства вследствие малой глубины.
Таким образом, наибольший интерес для защиты населения представляют подземные сооружения городской инфраструктуры. К ним относятся протяженные инженерно-транспортные сооружения: линии метрополитенов, транспортно-пересадочные узлы, автомобильные и железнодорожные тоннели, пешеходные переходы, гидротехнические тоннели и т.п.
Для установления целесообразности использования подземной инфраструктуры городов в целях защиты населения необходимо установить и оценить степень пригодности отдельных объектов.
Установление рациональных параметров подземных сооружений -
объектов двойного назначения
Подземные объекты следует активно использовать для нужд инженерной защиты населения. Для реализации этой задачи следует существующие подземные объекты приводить (а новые - строить) в соответствии с действующими требованиями защиты населения в чрезвычайной ситуации техногенного характера.
После установления пригодности подземных объектов для использования в качестве защитных сооружений производится: их постановка на учет в соответствующем субъекте РФ, выявление их характеристик и документирование [2, 13]. В конечном итоге составляются подробные описи таких объектов с топографическими картами (планами) их местоположения.
Согласно действующим нормам (1970-1980-х годов разработки), все защитные сооружения считаются абсолютно пригодными для защиты от различных видов оружия. Однако В.Г. Нарышкин и В.И. Пчелкин [6], учитывая современные средства поражения, предложили ввести дополнительный класс сооружений - «ограниченно пригодные». Класс «непригодные» присваивается убежищам, имеющим недостаточные габаритные размеры; расположенным: в горных породах, склонных к самовозгоранию, а также сильно обводненных, неустойчивых, закарстованных; в зонах геологических нарушений; на территориях с интенсивными оползневыми явлениями, с возможным затоплением паводковыми водами.
При анализе технологической эффективности использования подземного сооружения необходимо производить оценку по различным параметрам: от стоимости земли над сооружением до психологического состояния размещенных в этом сооружении людей. Однако, как уже было отмечено ранее, все подземные сооружения являются объектами двойного назначения. Поэтому на первом месте - вопросы вместимости, затем - стоимость земли и строительства в целом.
Характерным примером в этом плане является подземный комплекс г. Эспоо, пригорода г. Хельсинки, Финляндия, построенный в 1979-1983 гг. [12]. Объем подземного соору-
3 2 2
жения 38000 м , общая площадь подземного пространства - 8200 м , из них 2470 м занимают помещения Центра защиты гражданского населения, районного управления защиты населения, а также медицинского пункта; коммунальные и технические службы. Полезная площадь комплекса составляет 5730 м2: здесь размещены кинотеатр, пункт противопожарной защиты, спортивные залы и др. Общая вместимость оценивается в 410 чел., на период военного времени - 2750 чел.
Устойчивость, долговечность и надежность эксплуатации сооружений подземной городской инфраструктуры в значительной мере зависят от горно-геологических и горнотехнологических условий и факторов, социально-экономических условий их строительства и эксплуатации. С увеличением глубины заложения подземного объекта возрастают его
защитные свойства, в то же время увеличивается протяженность пешеходных пандусов, лестниц, эскалаторов, что оказывает существенное влияние на посещаемость такого объекта и целесообразность размещения в нем предприятий соцкульбыта и офисов.
Городские подземные сооружения протяженностью до 200-300 м не всегда обеспечиваются принудительной вентиляцией, что существенно ограничивает возможность их использования в качестве защитных объектов.
Следует также проектировать расположения входов в подземные сооружения с учетом высотности зданий и плотности городской застройки. Очевидно, что в случае возникновения критической ситуации выходы и вентиляционные каналы подземного объекта могут быть блокированы обломками зданий.
Отдаленность входов в подземное сооружение от объектов городской инфраструктуры, расположенных на поверхности, также имеет существенное значение. Согласно требованиям [10], радиус сбора населения составляет 500-1000 м (эффективно - до 800 м).
Таким образом, при установлении целесообразности использования подземных сооружений в качестве защитных следует учитывать:
- глубину заложения;
- полезную площадь подземного сооружения, ее протяженность, а также пропускную способность транспортных и вспомогательных путей; возможность размещения в них герметизирующих устройств;
- расположение на земной поверхности выходов транспортных выработок и вентиляционных каналов с учетом условий городской застройки.
Определение эффективного объема подземного сооружения,
используемого в защитных целях, и его вместимости
При установлении рациональных параметров подземного объекта следует учитывать полезную площадь, которую возможно использовать для размещения людей, технологические помещения для хранения стратегических запасов и размещения центра управления и вспомогательных служб, а также высоту подземных этажей и камер в целом.
Высота камер, число и высота ярусов подземных промышленных предприятий и объектов социально-культурного назначения определяются технологическими процессами производства и нормами технологического проектирования. Опыт подземного строительства показывает, что в зависимости от способа использования подземного пространства рациональная высота подземного объекта составляет: для складов товарной продукции и подземных холодильников - 4,1-6,7 м; для подземных музеев, торговых площадей - 4 м; для архивов и стоянок легковых автомобилей - 2,25 м [2, 12].
Коэффициент полноты использования подземного пространства (^пп):
Кпп = Упс/ Къ
где Упс - объём подземного сооружения, Уо - общий объём пригодного для строительства подземного пространства.
Увеличение Кпп при неизменных значениях V имеет большое экономическое значение, поскольку происходит за счет вовлечения в хозяйственный оборот дополнительных объёмов подземного пространства. Определение рациональных параметров подземных сооружений должно производиться с учётом их взаимного влияния и способов поддержания выработанного пространства. Эффективность использования подземного пространства не должно зависеть от того, в каких зонах по безопасности предполагается строительство тех или иных сооружений [5].
Коэффициент использования площади одноэтажной подземной технологической камеры или подземного сооружения хозяйственного или социально-культурного назначения определяется необходимостью обеспечения в выработке проходов для перемещения людей и транспорта, соблюдения требований пожарной безопасности к проветриванию подземного
пространства и обеспечению запасных выходов. Его предлагается определять [4, 5, 10, 13] по формуле
^п.с _ О^п.с — ^т)/^п.с,
где 5п.с- общая площадь подземного сооружения в пределах этажа, м2; ST - суммарная площадь технологических камер и вспомогательных служб в соответствии с проектом и требованиями правилами техники безопасности, м2.
Для многоэтажных подземных сооружений в зависимости от назначения каждого этажа и горно-геологических условий вмещающего массива величина коэффициента использования подземного объекта может существенно варьироваться.
Полезная площадь подземного сооружения определяется полной высотой подземного сооружения и числом этажей, на которые это сооружение разделено. При этом высота каждого из этажей, следовательно и суммарная полезная площадь подземного сооружения, будут определяться его назначением.
Исходя из этого коэффициент использования объема многоэтажного подземного сооружения определится по формуле
где Нк- общая высота подземного объекта, м; п - число этажей подземного сооружения, шт.; 5п э - полная площадь каждого из /-го этажей, м2; ST - суммарная площадь технологических и вспомогательных помещений /-го этажа, м2; Лэ. - высота /-го этажа, м.
В зависимости от объемно-планировочного решения подземного сооружения коэффициент наиболее часто принимает значения в диапазоне от 0,6 до 1.
Этот коэффициент целесообразно использовать при определении вместимости подземного сооружения и расчетах его обеспеченности свежим воздухом.
По вместимости убежища делятся на: малые (до 150-400 чел.), средние (400-600 чел.) и большие (600-1500 чел.).
Согласно нормам [10], площадь пола на одного человека составляет 0,4-0,6 м2 (без учета вспомогательных помещений) в зависимости от ярусности нар.
График зависимости числа укрываемых людей от площади подземного сооружения (построен по нормам [10]) приведен на рис. 2.
4 и т
1 1600 я
* 1400
О.
8 1200
0
С—
я 1000
2 «>
1 800
с
Ö 600
0 s
1 400
и
5
00 200
°Н-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
125 250 375 500 625 750 875 1000 1125 1250
Полезная площадь подземного сооружения, м 2
Рис. 2. Зависимость числа укрываемых людей от полезной площади подземного сооружения.
Приведенная зависимость позволяет определять технологически эффективные параметры полезной вместимости подземных сооружений в случае их двойного использования.
Очевидно, что площадь сооружения является более значимым фактором, чем объем при проектировании сооружения двойного назначения. Как было выявлено ранее, вместимость сооружения определяется его планировкой. На рис. 3 приведены зависимости вместимости подземного сооружения при различных значениях коэффициента использования объема подземного пространства ку при высоте помещения 4 м.
I у
К 1600-х
* 1400-о.
о
8 12002
| 1000-V
5 800-
с
£ 600-о 5
5 400г
ш 200-
<4—1—I—1—I—1—I—1—I—'—I—1—I—'—I—1—I—'—I—1
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Полезный объем подземного сооружения, м
Рис. 3. Зависимость числа укрываемых людей от полезного объема подземного сооружения (для различных объемно-планировочных решений).
На графике (рис. 3) показана вместимость подземного сооружения с учетом нормативных требований [10], согласно которым полезный объем помещения должен быть не менее 1,5 м на одного укрываемого. При этом следует учитывать, что кроме мест размещения людей в структуру подземного сооружения должны быть включены вспомогательные камерные или протяженные выработки. Мировой опыт подземного строительства показывает, что их экономически эффективный объем при нормальных условиях эксплуатации может составлять до 35-37% от общего объема подземных сооружений [3, 7]. В связи с тем, что эти выработки необходимы для обеспечения нормального функционирования подземных объектов и фактический объем может оказаться существенно меньше экономически допустимых значений, целесообразно частично их задействовать в виде постоянных складов и законсервированных пунктов управления.
Расчет параметров проветривания
Проветривание подземного пространства является одним из основных технологических процессов, обеспечивающих безопасные условия эксплуатации подземных сооружений. Согласно правилам технической эксплуатации подземных сооружений, для нормального их проветривания требуется обеспечение 4-кратного обмена воздуха в час. Оно осуществляется за счет принудительной вентиляции и естественной тяги.
Естественная тяга является природным фактором. Ее величина и направление (положительное или отрицательное по отношению к работе вентиляционной установки) определяются временем года, разницей высотных отметок входящей и исходящей струй, влажностью, температурой и, соответственно, плотностью, воздуха на поверхности и в подземном сооружении. В случае эксплуатации многоэтажного подземного сооружения может иметь место разнонаправленное движение вентиляционных потоков на этажах, что может создать впечатление о наличии процесса проветривания. Следует также учитывать, что разница высотных отметок в пределах городских территорий, как правило незначительная, измеряется чаще всего первыми метрами. Поэтому естественную тягу не следует рассматривать как надежный источник свежего воздуха.
Проветривание всех протяженных (более 400 м) и многоэтажных сооружений осуществляется за счет принудительной вентиляции. Анализ условий проветривания горных предприятий Приморского края, осуществляемый сотрудниками Дальневосточного федерального университета в течение 20 лет, показал, что доля естественной тяги в балансе проветривания рудников не превышает 3-5%, вне зависимости от глубины ведения горных работ и времени года [3, 8]. Поэтому естественную тягу при работе вентиляторной установки в общем вентиляционном балансе подземного сооружения можно не учитывать.
Однако при отсутствии принудительной вентиляции или использовании вентиляторов с механическим приводом фактор величины естественной тяги может стать решающим.
В случае использования подземного сооружения в защитных целях воздухоснабжение должно обеспечивать непрерывное пребывание в них укрываемых из расчета не менее двух суток [13]. При этом следует учитывать постоянное снижение качества воздуха за счет увеличения в нем концентрации продуктов дыхания людей, в основном за счет углекислого газа.
Гигиеническое значение С02 состоит в том, что он является косвенным показателем загрязнения воздуха в помещении. В обычных помещениях (не требующих высокого уровня чистоты) допускается концентрация до 1 мл в литре воздуха. При длительном пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22,6 л углекислого газа в час. Расчеты, выполненные в соответствии с нормативами [10], показывают, что для обеспечения нормальной жизнедеятельности в подземное сооружение необходимо подавать 37 м3/ч воздуха на одного человека.
Для защитных сооружений в критических ситуациях норматив обеспеченности свежим воздухом определяется из расчета 8-13 м /ч на человека - в зависимости от климатической зоны [10]. Для Приморского края этот норматив составляет 10 м3/ч на человека (вторая климатическая зона).
С учетом вышеприведенных требований и необходимой четырехкратной скорости воздухообмена в подземном сооружении число размещаемых здесь составит (рис. 4):
N = 0,4куиХ.с, чел.
Рис. 4. Зависимость числа укрываемых людей от полезного объема подземного сооружения
по условиям проветривания.
Анализ графиков на рисунках 3 и 4 позволяет сделать вывод, что при обеспечении в подземном сооружении нормативного воздухообмена в случае возникновения критической ситуации следует руководствоваться наличием свободных для размещения людей площадей.
Заключение
Целесообразность использования подземного сооружения в целях защиты диктуется его доступностью и защитными свойствами, определяемыми прежде всего глубиной расположения относительно земной поверхности.
Вместимость подземного сооружения должна определяться условиями их проветривания в штатных и критических ситуациях, а также наличием пригодных для размещения людей площадей. Именно наличие таких площадей и следует считать основным параметром в случае сохранения в критических ситуациях нормативного проветривания.
Наличие вспомогательных камер является обязательным: определенная их часть должна быть постоянно задействована в защитных целях (склады с нормативными запасами продовольствия, пункты управления, медпункты, нормативное число санузлов и др.). Эти выработки должны быть учтены в общем объеме подземного сооружения. Их целесообразно строить при соблюдении нормативного соотношения полезных и вспомогательных объемов (не более 3537% от общего объема) подземных сооружений или задействовать часть полезных площадей.
Вклад авторов в статью: В.Н. Макишин - общее руководство, работа с текстом статьи, внес основной вклад в написание статьи; Р.С. Федюк - изучение степени разработанности темы, работа с текстом статьи; А.В. Мочалов - выведение зависимостей, оформление графиков, написание и оформление статьи; П.Г Козлов - формулирование цели задач и выводов, работа с текстом статьи; И.И. Панарин - натурное исследование существующих подземных сооружений Приморского края.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батаршин В.О., Козлов П.Г., Федюк Р.С. Особенности развития горнодобывающей промышленности Приморского края // Приоритетные направления развития экономики Дальнего Востока: материалы региональной (с международным участием) науч.-практ. конф. Владивосток: Изд-во ДВФУ, 2017. С. 165-169.
2. Бирюков А.Н., Дудурич Б.Б., Бирюков Ю.А. Новые быстротвердеющие цементные составы для проведения текущего, капитального ремонтов и ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах Министерства обороны Российской Федерации // Военный инженер. 2018. № 1(7). С. 37-45.
3. Котляревский В.А., Ганушкин В.И., Костин А.А. и др. Убежища гражданской обороны: конструкция и расчет. М.: Стройиздат, 1989. 606 с.
4. Макишин В.Н. Научное обоснование рациональных параметров выработок подземных сооружений в условиях горной местности: автореф. дис. ... д-ра тех. наук. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006. 39 с.
5. Макишин В.Н., Фаткулин А.А., Лесовский Б.Ф. Методология обоснования рациональных параметров транспортных выработок подземных сооружений: монография / Дальневост. гос. тех. ун-т. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. 112 с.
6. Нарышкин В.Г., Пчелкин В.И. Проблема отбора горных выработок и пещер для их использования в качестве защитных сооружений на особый период // Технологии гражданской безопасности. 2013. Т. 10, № 2(36). С. 56-60.
7. Орлов А.О., Смирнов Ю.Г. Оценка конструктивно-компоновочных решений подземных комплексов для атомных станций малой мощности в арктических регионах России // Известия вузов. Горный журнал. 2018. № 4. С. 29-34.
8. ПБ 03-428-02. Правила безопасности при строительстве подземных сооружений. Введены в действие с 01.07.2002 (утв. Госгортехнадзором РФ 2.11.2001 г. № 49).
9. Прохоров Н.И., Моисеев В.А. Использование подземного пространства в инженерно-геологических условиях г. Тулы // Известия ТулГУ. Науки о земле. 2014. Вып. 1. С. 61-64.
10. СП 88.13330.2014. Защитные сооружения гражданской обороны. Дата введения 2014-06-01.
11. Швецов П.Ф., Зильберборд А.Ф., Папернов М.М. Подземное пространство и его освоение. М.: Наука, 1992. 196 с.
12. Eggert R.G. Мт^ engineering of Finland. Institution of Mining and Metallurgy, L., 1990. 190 p.
13. Lesovik V.S., Pershina I.L., Popov D.Yu., Shevchenko A.V. Architectural modelling of "sound" pergola. International J. for Computational Civil and Structural Engineering. 2018(14);3:68-82.
Design and Construction of Bridges and Transport Tunnels www.dvfu.ru/en/vestnikis
D0l.org/10.5281/zenodo.2578712
Makishin V., Kozlov P., Fedyuk R., Mochalov A., Panarin I.
VALERIY MAKISHIN, Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Mining and Integrated Development of Georesources, School of Engineering, e-mail: [email protected]
PAVEL KOZLOV, Lecturer, Military Training Center, e-mail: [email protected] ROMAN FEDYUK, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Military Training Center, e-mail: [email protected]
ALEKSANDER MOCHALOV, Deputy Head of Military Training Center, e-mail: [email protected]
IGOR PANARIN, Head of the Military Department, Faculty of Military Training, e-mail: [email protected] Far Eastern Federal University 8 Sukhanova St., Vladivostok, 690091, Russia
Technological efficiency in the use of dual-purpose urban underground facilities
Abstract: The development of urban areas, including megacities and agglomerations inevitably affects the underground space. Taking into account the possible use of the underground facilities as protective structures, the designers do not always pay due attention to the issue of their dual use despite the regulatory requirements for the design of underground facilities. At the same time, densely populated mountain areas, on the one hand, are very promising from the perspective of accommodating the urban transport, public, commercial and other facilities under the ground, and on the other hand, there is a certain concern about the structural safety of these facilities for protecting population during emergencies. The article aims to determine whether it is feasible to use urban underground facilities as protective shelters in the mountainous regions of Russia (using the example of Primorsky Territory). The classification of underground spaces from the life safety improvement standpoint was established. The underground structures suitable for collective protection of the population were systematized. The article identified conditions and factors that determine the feasibility of using underground facilities of urban infrastructure and industrial enterprises as dual-use objects, taking into account the influence of geological and mining technological conditions. The article specified technological parameters that are taken into account when justifying the feasibility of using underground structures for protective purposes. In particular, rational parameters of underground structures have been established when they are used as dual-use objects. The article revealed a range of dependencies between the number of sheltered people and the usable areas and volumes of an underground structure, taking into account various space-planning decisions and ventilation conditions. Keywords: underground facilities, protective structures, capacity, area, ventilation.
REFERENCES
1. Batarshin V.O., Kozlov P.G., Fedyuk R.S. Features of the mining industry of Primorsky Krai. Priority directions of development of the economy of the Far East: Materials of regional (with international participation) scientific-practical. conf. Vladivostok, FEFU Publishing House, 2017, p. 165-169.
2. Biryukov A.N., Dudurich B.B., Biryukov Yu.A. New quick-hardening cement compositions for current, capital repairs and emergency response at the facilities of the Ministry of Defense of the Russian Federation. Military Engineer. 2018;1:37-45.
3. Kotlyarevsky V.A., Ganushkin V.I., Kostin A.A. et al. Shelters of civil defense: design and calculation. M., Stroiizdat, 1989, 606 p.
4. Makishin V.N. Scientific substantiation of rational parameters of underground structures in the conditions of mountainous terrain: author. dis. ... Dr. Eng. Sciences. Vladivostok, Far Eastern State Technical University Publishing house, 2006, 39 p.
5. Makishin V.N., Fatkulin A.A., Lesovsky B.F. Methodology of substantiation of rational parameters of transport workings of underground structures: monograph. Vladivostok, Publishing House FESTU, 2008, 112 p.
6. Naryshkin V.G., Pchelkin V.I. The problem of selection of mine workings and caves for their use as protective structures for a special period. Civil Security Technologies. 2013(10);2:56-60.
7. Orlov A.O., Smirnov Yu.G. Assessment of design and layout solutions of underground complexes for low-power nuclear power plants in the arctic regions of Russia. Izvestiya Vuzov. Mountain Journal. 2018;4:29-34.
8. PB 03-428-02. Safety rules for the construction of underground structures. Entered into force on July 1, 2002 (approved by the RF State Technical Supervision Authority of the Russian Federation No. 49 of Nov. 2, 2001).
9. Prokhorov N.I., Moiseev V.A. The use of underground space in the engineering-geological conditions of the city of Tula. News of the TSU. Earth Sciences. 2014(1):61-64.
10. SP 88.13330.2014. Civil defense defenses. Introduction Date 2014-06-01.
11. Shvetsov P.F., Zilberbord A.F., Papernov M.M. Underground space and its development. M., Science, 1992,196 p.
12. Eggert R.G. Mining engineering of Finland. Institution of Mining and Metallurgy, L., 1990, 190 p.
13. Lesovik V.S., Pershina I.L., Popov D.Yu., Shevchenko A.V. Architectural modelling of "sound" pergola. Intern. J. for Computational Civil and Structural Engineering. 2018(14);3:68-82.
