Подземная урбанистика

Первые искусственные сооружения в недрах земли были связаны с разработкой полезных ископаемых подземным способом, а позднее — со строительством подземных могильных холмов в Древнем Египте (2 тыс. до н.э.) и Индии (1 тыс. до н.э.). К этому же времени относится строительство достаточно протяженных тоннелей для водоснабжения городов (например, тоннель длиной 1,6 км на острове Самос, подводный тоннель под рекой Евфрат). В период раннего Средневековья подземные жилые постройки в вулканических туфах, известняках, плотных песчаниках были созданы на территории Китая, Болгарии и других стран.

Изобретение и совершенствование взрывчатых веществ открыло дорогу крупной области подземного строительства — транспортному тоннелестроению. С конца XVII в. началось строительство судоходных тоннелей во Франции и Англии. Изобретение в XIX в. динамита позволило сооружать в крепких скальных породах железнодорожные тоннели значительных протяженностей и больших поперечных сечений: Симплонского (20 км), Сен-Готардского (15 км), Мон-Сенисского (14 км) и др.

В начале XX в. были созданы первые подземные гидроэлектростанции в Германии (1907) и Швеции (1914), горные выработки законсервированных шахт были приспособлены под склады (Германия, 1914 г.), был построен первый подземный приборостроительный завод.

В 1930-е гг. подземное строительство оборонных и промышленных объектов велось во Франции, Швеции, Германии, США и других странах. Количество подземных сооружений возросло в странах Европы и в Японии, особенно в период Второй мировой войны. Среди них (кроме военных заводов, складов различного назначения, убежищ и т.н.) появились первые подземные заводы по очистке сточных вод (Швеция, 1939—1941 гг.), первый крупный подземный холодильник (США, г. Атчисон, 1944 г.).

Послевоенный анализ опыта строительства и эксплуатации подземных сооружений позволил сделать принципиально важный вывод об их технико-экономической эффективности в определенных горно-геологических условиях. В 1950 г. появляется новый тип подземных сооружений — хранилища углеводородного топлива в истощенных газонефтяных залежах (США). К началу 1960-х гг. различного рода подземные сооружения (главным образом гидроэлектростанции, склады, газо- и нефтехранилища) имелись почти в 30 странах мира.

В. А. Умнов предложил классификацию основных направлений использования подземного пространства[1].

  • 1. В горном деле:
    • а) разрушение, извлечение и хранение в массиве полезных ископаемых;
    • б) перемещение людей, транспорт, подъем;
    • в) складские помещения;
    • г) помещения бытового назначения.
  • 2. В городском строительстве:
    • а) гаражи и автостоянки;
    • б) пешеходные и транспортные тоннели;
    • в) предприятия торговли и общественного питания, коммунально-бытового обслуживания и связи;
    • г) объекты складского хозяйства, хранилища продуктов и предметов различного назначения;
    • д) культурные, спортивные, административные и промышленные сооружения;
    • е) хранилища документации, культурных и финансовых ценностей;
    • ж) жилые помещения и гостиницы.
  • 3. В энергетике и нефтегазовой отрасли:
    • а) электростанции;
    • б) аккумуляторы энергии;
    • в) хранилища для сжиженных газов и нефтепродуктов.
  • 4. В аграрном секторе:
    • а) холодильники;
    • б) фрукто-, овоще-, зернохранилища;
    • в) теплицы, оранжереи, грибницы;
    • г) винные заводы и винохранилища;
    • д) рыбные хозяйства.
  • 5. На транспорте, тоннели:
    • а) железнодорожные;
    • б) автомобильные;
    • в) метрополитена;
    • г) судоходные.
  • 6. В оборонной промышленности и военном деле:
    • а) заводы и фабрики;
    • б) военные объекты;
    • в) сооружения гражданской обороны.
  • 7. В науке — научно-исследовательские лаборатории.
  • 8. В медицине — лечебницы.
  • 9. В других отраслях:
    • а) хранилища радиоактивных, токсичных и иных отходов;
    • б) хранилища нсиспаряемых водных ресурсов;
    • в) экологически вредные или опасные объекты;
    • г) промышленные объекты;
    • д) складские хозяйства.

По своему назначению подземное пространство относится к «пространственным ресурсам», основным полезным свойством которых является способность вмещать в себя объекты или использоваться для ведения процессов, необходимых для жизни и деятельности людей. Целью экономической оценки подземного пространства является определение ценности использования данного вида ресурсов для общества в целом или отдельных его членов с учетом отрицательных последствий использования.

Основными задачами, которые должна решать оценка подземного пространства, являются:

  • • определение потребительской ценности и возможностей его использования;
  • • определение очередности использования конкретных источников;
  • • выбор направлений и способов их наиболее рационального использования;
  • • определение размеров возмещаемой стоимости при смене пользователя, владельца или др.;
  • • установление ответственности за изъятие или разрушение ресурса.

В настоящее время наибольший опыт оценки накоплен для территориальных ресурсов и месторождений полезных ископаемых. Подземное пространство в какой-то мере обладает свойствами, присущими этим двум ресурсам: это пространственный ресурс, расположенный в недрах. Учет отличительных особенностей ресурсов подземного пространства позволил сформировать основные принципы его оценки:

  • • экономическая оценка ресурсов подземного пространства должна способствовать рациональному их использованию и сохранению для будущих поколений;
  • • ценность конкретных источников подземного пространства должна определяться на основе выбора наилучшего варианта его использования;
  • • при выборе направлений и способов использования подземного пространства приоритет должен отдаваться тем из них, которые наиболее полно используют полезные свойства подземного пространства но количеству, качеству и времени; в большей степени удовлетворяют общественные интересы;
  • • оценка и выбор вариантов должны производиться поэтапно: выбор направления использования — на государственном или муниципальном уровне, выбор вариантов использования (в рамках направления) — на уровне пользователя;
  • • основные факторы, определяющие ценность подземного пространства, включают свойства самого пространства и окружающего его массива, местоположения источника и характеристики выбираемого направления.

При оценке подземного пространства должны учитываться следующие факторы: высокая вероятность случайных природных явлений; возможные долговременные экологические последствия деятельности в недрах и на поверхности земли; возможность безвозвратных потерь ресурсов подземного пространства по окончании их эксплуатации; возможность использования в далекой перспективе участков недр, не представляющих интереса для людей в настоящее время; неизбежность изъятия части других природных ресурсов (соседних участков недр, земельных, водных и других ресурсов) при использовании подземного пространства; изменение (преимущественно рост) ценности ресурсов подземного пространства во времени.

В процессе строительства и эксплуатации подземного сооружения могут возникать аварийные ситуации, связанные с ошибками в решениях изыскателей, проектировщиков, строителей и эксплуатационного персонала. Принятие того или иного решения зависит от множества объективных и субъективных условий и факторов, учесть которые не всегда возможно, так же, как и воздействовать на них. Соответственно возникает риск: принятое решение может привести как к желательным, так и к нежелательным последствиям.

Наиболее часто опасные ситуации в тоннелях и других подземных сооружениях возникают при потере несущей способности (прочности, устойчивости) или чрезмерных деформациях крепи и окружающего грунтового массива, внезапном прорыве водогрунтовых масс, появлении в воздухе рабочей зоны опасных концентраций пылегазовых смесей, оказывающих отравляющее действие или провоцирующих возгорания, пожары, взрывы. Опыт подземного строительства в нашей стране и за рубежом свидетельствует, что свыше 40% случаев аварий составляют пожары, около 30% — прорывы водогрунтовых масс, 17% — обрушения грунта, около 12% являются следствием загазованности выработок. Все риски, возникающие при проектировании, строительстве и эксплуатации подземного сооружения, можно условно классифицировать:

  • 1. По природе возникновения — на внешние, обусловленные различными внешними факторами (инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями, сбоями в поставках строительных материалов и оборудования, поставками некачественных материалов, проблемами финансирования и проч.), и внутренние, возникшие внутри системы (некачественно проведенные инженерные изыскания, нарушения технологий производства работ, выход из строя проходческого оборудования, нарушения строительных норм и правил техники безопасности и т.д.).
  • 2. По принадлежности: ошибки изыскателей, проектировщиков, строителей, эксплуатационного персонала, поставщиков строительных материалов и оборудования, заказчика, инвестора и др.
  • 3. По времени возникновения и проявления (ошибка, возникшая при инженерно-геологических изысканиях или при проектировании, может проявиться лишь при строительстве или, что еще хуже, при эксплуатации сооружения).
  • 4. По продолжительности проявления негативных последствий (длительные и кратковременные).
  • 5. По интенсивности проявления и ущербу (крупные и местные).
  • 6. По степени влияния на результат (незначительные - не оказывающие влияния на само сооружение, сроки строительства, не влекущие человеческие жертвы и крупный ущерб; значительные — приводящие к изменению конфигурации или трассы подземного сооружения, увеличению сроков строительства, длительному выходу из строя проходческого оборудования, приводящие к травмам и гибели людей и крупному ущербу; катастрофические, результатом которых является прекращение строительства или невозможность эксплуатации подземного объекта).
  • 7. По реальности проявления (прогнозируемые и фактические).

Неизбежность возникновения рисков в процессе строительства и эксплуатации подземного сооружения требует разработки и применения методов прогнозирования рисковых ситуаций и реагирования на них для исключения или минимизации последствий[2].

Контрольные вопросы

  • 1. В чем сущность урбанизации?
  • 2. Каковы основные стадии урбанизации?
  • 3. Каковы особенности урбанизации в России?
  • 4. Какие уровни урбанизации вы знаете?
  • 5. Что представляет собой экономико-географический процесс?
  • 6. Какие типы экономико-географического процесса существуют?
  • 7. Что понимается под сельской местностью?
  • 8. Каковы народно-хозяйственные функции сельских террито9. Какие сферы выделяют в структуре АПК РФ?
  • 10. Что представляет собой город?
  • 11. Какие функции городов вы знаете?
  • 12. Какие типы городов существуют?
  • 13. Что такое территориально-отраслевые системы городов?
  • 14. Каковы основные направления использования подземного пространства?
  • 15. Какие риски возникают при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных сооружений?

  • [1] Умнов В. Л. Экономическая оценка и рациональное использованиересурсов подземного пространства. М.: МГГУ, 1999.
  • [2] Ишип А. В. Анализ экономических, экологических и социальныхвзаимосвязей использования подземного пространства реконструируемыхтерриторий с процессами в городской среде / Экология и экономика природопользования : отдельный выпуск // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № О В 3. С. 73—79.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >