книги / Подземное строительство

Великолепным примером строительства транспортных подземных сооружений является строительство Гагаринского тоннеля на третьем транспортном кольце г. Москвы (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Схема расположения Гагаринского тоннеля в г. Москве

Строительство уникального многоуровневого комплекса осуществлялось в сложных инженерно-геологических условиях при переменном рельефе, в зоне сложившейся жилой и общественной застройки, в непосредственной близости от национального парка «Нескучный сад». Строительные работы были начаты в 1999 г., завершение строительства состоялось в 2004 г. Каждая из секций имеет длину 60 м и опирается на буровые столбы диаметром 2 м, заделанные в известковую породу на глубине 65 м от поверхности земли. Объем уложенного монолитного железобетона составляет 21 500 м3.

Сооружение могло бы попасть в книгу рекордов по целой серии номинаций:

– во-первых, при его строительстве были устроены самые большие как по глубине, так и по диаметру сваи в Москве;

51

–во-вторых, пролет моста является одним из самых больших в мире для конструкций коробчатого сечения из перенапряженного железобетона;

–в третьих, его конструкция способна воспринять вес здания, которое должно быть построено над ним в перспективе.

Рис. 3.12. Устройство котлована на месте существовавшего оврага

Рис. 3.13. Современный вид площади над подземным мостом

52

При строительстве тоннеля на площади Гагарина наиболее проблемным участком, вызывавшим опасения инженеров-геотехников, был участок пересечения путепровода с существующей станцией метро «Ленинский проспект», построенной открытым способом на малой глубине около 30 лет назад. Четыре секции транспортного тоннеля проходят над действующей станцией метро почти перпендикулярно ее оси. При этом расстояние в свету между лотком обделки тоннеля и кровлей станции метро крайне мало и составляет от 85 до 380 см. Кольцевую железную дорогу в дальнейшем предполагается использовать для пассажирских перевозок с остановочным пунктом в зоне станции метро «Ленинский проспект», что требует размещения на этом отрезке пересадочного узла, объединяющего эти две станции, а также перспективную станциюметро.

Рис. 3.14. План тоннелей и пересадочного узла в месте сечения со станцией метро Гагаринского тоннеля

Пролетные строения секций подземного моста представляют собой преднапряженные в обоих направлениях железобетонные конструкции коробчатого сечения. Общая нагрузка на основание от собственного веса мостовых конструкций, проектируемого здания, грунта обратной засыпки, а также полезной нагрузки в тоннелях и здании составляет около 100 тыс. т. Максимальная нагрузка на фундаментную опору одной секции моста достигала 10–12 тыс. т.

53

Выбор конструктивного решения фундаментов мостовых опор определялся следующими факторами:

–необходимостью воспринять столь значительные нагрузки на основание;

–недопустимостью осадок опор более нескольких сантиметров;

–ограниченной площадью в плане, на которой необходимо было разместить опоры.

В перспективе в процессе реализации второй очереди реконструкции площади Ю. Гагарина непосредственно над транспортным тоннелем и станцией метро «Ленинский проспект» предусматривается возвести здание общественно-торговогоназначениявысотой 4–6 этажей (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Перспектива развития Гагаринского тоннеля: 1 – проектируемый торговый комплекс; 2 – автомобильный тоннель; 3 – железнодорожный тоннель; 4 – свайные фундаменты; 5 – станцияметро «Ленинский проспект»

Уникальный проект по строительству транспортного тоннеля в условиях плотной городской застройки был осуществлен в г. Бостоне (США). Большой бостонский тоннель – 8-полосная магистраль, самый дорогой проект в истории строительства США. В середине прошлого века для решения сложной транспортной проблемы города была построена скоростная автострада («хайвый») – главная артерия города. Было выселено много людей, а их дома снесены. Земельные участки под автострадой так и осталось незадействованными. Город страдал от загрязнения воздуха.

54

–3-й этап – строительство тоннеля под центром города;

–4-й этап – строительство нового моста через реку Чарльз.

После 16 лет ожидания финансирования от Конгресса строительство началось. 2,6 млрд долларов – такова сумма первоначального бюджета строительства. Окончательный бюджет составил более 14,6 млрд долларов США. Издержки и расходы составляли 3 млн долларов в день. Использовано более 150 кранов. Участвовало более 5000 человек. Каждый день вывозили 1200 грузовиков грунта. При строительстве погибло 5 человек из них 4 рабочих и 1 водитель. Первая часть строительства была закончена с открытием 15 декабря 1995 г. тоннеля Теда Вильямса. В дальнейшем тоннель нужно было соединить с трассой I-90. Но строительство было осложнено стесненными условиями строительства: с одной стороны – завод «Жилет», а с другой – почтовая служба США. Далее нужно было проложить тоннель под проливом.

Ситуация осложняется тем, что под проливом в 8 м под водой проходит красная ветка очень старого метро. Движение поездов нельзя было останавливать. Решено было проложить тоннель под проливом и в 1,5 м над метро. При малейшей неосторожности Атлантический океан мог затопить метрополитен и весь город. Далее пришлось строить тоннель под рельсами, ведущими к вокзалу. Движение поездов нельзя было останавливать. На этот раз проблемой было то, что 70 % построек Бостона возведено на насыпной смеси кирпича, древесины и пр. Ниже проходит слой разнообразной почвы (помимо глины были и другие почвы).

Инженеры заморозили почву, так как никакие другие меры укрепления грунта не подходили. В 5 м под землёй над рельсами был сделан тоннель. Далее надо было проложить трассу через центр города до соединения с 90-й магистралью. Тоннель продолжился на участке прохождения автострады, при самом высоком уровне грунтовых вод, которую он в дальнейшем заменил. С этой целью инженеры подняли 550 тыс. т бетона и металла с помощью специальных домкратов, расположенных с разных сторон «хайвея», построили тоннель и уже только после этого разобрали автостраду, движение по которой не прекращалось в процессе строительства. В рамках этого проекта был также построен самый широкий 10-вантовый мост в мире. После строительства улучшилась экологическая обстановка в городе и уровень угарного газа снизился на 12 %. При строительстве ни одного дома не было разрушено. Строительство этой транспортной системы было завершено в 2007 г.

Для организации непрерывного транспортного движения и повышения безопасности движения пешеходов необходимо создание систем подземных переходов. Общая протяженность отдельных подземных пе-

56

реходов определяется шириной проезжих частей улиц и дорог, а также условиями размещения лестниц, пандусов и других элементов этих сооружений. Для сокращения строительной длины переходов их обычно трассируют перпендикулярно продольной оси пересекаемой улицы или проезда. В отдельных случаях может возникать необходимость трассирования подземных переходов под острым углом к оси улицы или в устройстве переходов сложных конфигураций.

Взависимости от пространственно-планировочной организации подземные пешеходные переходы могут быть решены с использованием следующих схем:

– линейных («коридорных»), однопролетных и многопролетных;

– развитых в плане Т-, У-, Н-, Х- и О-образных;

– «зальных», в том числе многопролетных;

– комбинированных типов.

Тоннельные пешеходные переходы, как правило, должны совмещаться с остановочными пунктами общественного уличного транспорта, среднее расстояние между остановками которого в городских условиях не должно превышать 300–400 м (в отдельных случаях – 500 м). Подземные переходы рекомендуется также совмещать с системой автостоянок и гаражей большой вместимости, а также с другими объектами массового тяготения.

Взонах железнодорожных вокзалов рационально совмещение пешеходных тоннелей с подземными подходными коридорами железнодорожных вокзалов и подземными вестибюлями станций метро, которые часто располагаются примерно в одних и тех же узловых пунктах города и приблизительно на одних и тех же отметках. Развитые в плане подземные переходы могут включать в себя различные объекты сферы обслуживания (киоски и магазины штучных товаров, театральные кассы, справочные бюро, блоки телефонов-автоматов и др.). Для городских железнодорожных станций часто вместо надземных пешеходных мостов целесообразны подземные переходы, обеспечивающие меньшую высоту вынужденных подъемов и спусков.

3.3.3. Автомобильные стоянки и гаражи

Массовая автомобилизация породила во всех без исключения крупных городах мира проблему размещения автомобилей. Автомобиль нуждается в стационарном гараже вблизи места проживания владельца и временной стоянке вблизи места работы.

Обычно стоянки устраивают под проезжей частью городских улиц, под тротуарами, площадями. Подземные гаражи устраивают одно-,

57

двухили многоярусными, при этом чаще всего подземный гараж размещается в сочетании с надземными зданиями, подземными инженер- но-транспортными сооружениями (рис. 3.18). С нижних этажей многоэтажных зданий автомобили поднимаются на поверхность по наклонному пандусу или с помощью лифта (рис. 3.19, 3.20).

Рис. 3.18. Пятизвездочный отель «RITZ CARLTON» с подземным пятиуровневым пространством

Рис. 3.19. Лифт для парковки автомобилей

58