Fri05182012

Освоение подземного пространства Москвы на современном этапе: тенденции, проблемы, перспективы

IMG_1_opt

Валерий Меркин, д.т.н., профессор, генеральный директор ООО «НИЦ Тоннельной ассоциации»

Дмитрий Конюхов, к.т.н., профессор, зам. зав. кафедрой Подземного строительства и гидротехнических работ МГСУ

Михаил Зерцалов, д.т.н., профессор, зав. кафедрой Подземного строительства и гидротехнических работ МГСУ

Лев Маковский, к.т.н., профессор зав. кафедрой Мостов и транспортных тоннелей МАДИ

Закономерностью современного этапа развития мегаполисов является непрерывное увеличение объемов подземного строительства. Большие усилия для улучшения транспортной инфраструктуры городов предпринимаются 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, позволяет 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.

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.

В 2008 г. в Москве была разработана и принята Городская программа подготовки к комплексному градостроительному освоению подземного пространства города Москвы на период 2009–2011 гг. Она предполагала выполнение ряда научных и технических мероприятий, направленных на подготовку строительного комплекса Москвы к комплексному системному освоению подземного пространства города. В настоящий момент некоторые положения этой программы морально устарели, однако основные положения и разработки должны быть использованы при планируемом освоении подземного пространства мегаполиса.

Начать предлагается с анализа сложившейся в настоящее время в Москве ситуации с использованием подземного пространства при строительстве сооружений различного назначения. В целом это положение можно охарактеризовать следующим образом:

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. Периферийная зона характеризуется недостаточным использованием подземного пространства и увеличением количества надземных уровней. При этом сооружения подземной инфраструктуры, как правило, монофункциональные.

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 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 он составляет около 8%.

При этом необходимо отметить следующее:

1. Плотность линий Московского метрополитена составляет 0,25 км/км. По этому показателю Москва существенно отстает 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, и в 10 раз ниже, чем в Париже. В то же 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 всего 30–40%.

Таким образом, ранее выполненный анализ существующего положения в области освоения подземного пространства Москвы показывает, что, с одной стороны, в настоящее время в подземном пространстве города располагается значительное количество объектов самого различного назначения и времени постройки. С другой стороны, в большинстве своем, эти объекты не удовлетворяют современным потребностям города, не связаны друг с другом, функционируют самостоятельно, поскольку при их проектировании отсутствовала единая стратегия комплексного использования подземного пространства.

Следующая задача, которая была решена при разработке программы: был проведен системный анализ социально-экономической эффективности. В настоящее время основное внимание при освоении подземного пространства Москвы уделяется подземным автостоянкам. Действительно, проведенный нами анализ показал, 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.

Говоря о проблеме освоения подземного пространства Москвы, нельзя не сказать и об ограничениях на подземное строительство. Существует ряд объективных ограничений на подземное строительство в городе, вызванных, в частности, инженерно-геологическими, гидрогеологическими и градостроительными условиями.

В частности, проведенная при подготовке программы оценка геоморфологических процессов, способствующих возможному развитию аварийных ситуаций в процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений, показала, что наибольшую опасность при подземном строительстве представляют:

– большая мощность техногенных грунтов, достигающая местами 20 м;

– подтопление грунтовыми водами.

– оползневая и эрозионная опасность.

– карстово-суффозионные процессы, активизация которых способствует, с одной стороны, утечке из инженерных коммуникаций и неэффективной работе 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 РАН была выполнена комплексная схема районирования территории города по геологическому риску для освоения подземного пространства.

С градостроительной точки зрения для использования подземного пространства г. Москвы также существует ряд ограничений. В первую очередь, нормативных. Например, согласно МГСН 4.04-94 «Многофункциональные здания и комплексы», в подземном пространстве не допускается размещать объекты с пребыванием в них людей более 4 ч. Существуют также 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 позиций использования подземного пространства, в соответствии с которым предлагалось учитывать сложившуюся радиально-кольцевую схему застройки Москвы. С учетом вновь присоединенных территорий это зонирование может выглядеть следующим образом:

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 Четвертым Транспортными кольцами;

IV зона – участок между Третьим Транспортным и Садовым кольцом;

V зона – центральная часть города в пределах Садового кольца.

В качестве примера 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, а также взаимосвязь вновь формирующегося и проектируемого центральных ядер города.

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 нецелесообразным, но и недопустимым. В то же 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 предполагался 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 в пределах II–IV зон 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, в котором могут размещаться не только автостоянки и станции метрополитена, но и автобусные станции с посадочными перронами и системой обслуживания пассажиров, стоянки для автобусов и маршрутных такси, объекты сопутствующего обслуживания пассажиров, сооружения ГО, объекты энергетики и проч. Часть объектов должна иметь многофункциональное назначение, например сооружения ГО должны быть запроектированы таким образом, чтобы в обычный период они могли бы использоваться, например, как автостоянка. А объемно-планировочные и технологические решения самой автостоянки должны предполагать возможность ее использования в дневное время в качестве перехватывающей парковки, а в ночное – для хранения личного транспорта граждан, проживающих вблизи от ТПУ.

Надземная часть транспортно-пересадочных узлов может быть решена как в виде торгового комплекса, так и в виде открытого общественного пространства – объекта ландшафтной архитектуры, размещенного на перекрытии подземного сооружения.

Из функциональных назначений подземных комплексов наиболее экономически выгодными являются комплексы с распределением площадей: 70% – торгово-рекреационные, 30% – паркинг. Такое распределение является наиболее экономически привлекательным для инвесторов, при этом объекты с таким функциональным назначением имеют максимальные обременения по сравнению с объектами с другим функциональным назначением. При этом архитектурно-планировочное решение комплекса должно быть разработано таким образом, чтобы подземные пешеходные переходы в направлениях основного движения пассажиропотоков проходили через территорию торговой части комплекса.

Далее 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, перегонных тоннелей и станций скоростного трамвая, грузовых метрополитенов, объектов инженерного обеспечения города (водопровод, канализация, силовые кабели, связь, коллекторы инженерных сетей), объекты промышленного назначения и энергетики, а также предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания. Подобные подземные сооружения могут располагаться под перегонными и станционными тоннелями или рядом с ними. На рис. 1 и 2 приведены возможные варианты размещения объектов транспортной инфраструктуры в комплексе с сооружениями метрополитена.

Многие районы города характеризуются сложившейся застройкой, в пределах которой затруднительно размещать новые подземные сооружения. 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. Здесь наиболее целесообразно размещение подземных парковок и объектов бытового обслуживания шаговой доступности под существующей улично-дорожной сетью. В этом случае при 4-ярусном размещении автомобилей и их расстановке в 2 ряда, при длине автостоянки 500 м в ней можно разместить не менее 1000 машино-мест, практически полностью удовлетворив, таким образом, потребности района.

Для вновь застраиваемых 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 учетом мест для постоянного и гостевого хранения автотранспорта;

– подземную транспортная сеть, состоящую из:

1. проезжей части для автомобилей и общественного транспорта;

2. тротуаров для движения пешеходов;

3. остановочных пунктов общественного транспорта;

– подъездные пути, разгрузочные площадки и склады предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания и проч.;

– предприятия торговли, бытового обслуживания, общественного питания и проч.;

– сооружения инженерной инфраструктуры микрорайона;

– объекты ГО и проч.

Подобное решение позволит практически полностью разделить жилую и инженерную зоны микрорайона. Наземная часть будет отдана жилой застройке, детским садам, школам, больницам, зеленым насаждениям. За счет перевода всего транспорта в подземную часть района будет обеспечена максимальная безопасность жителей, снижение ДТП, улучшена экологическая обстановка.

Естественно, строительство объектов транспортного назначения – лишь одна из составляющих комплексного освоения подземного пространства Москвы. В целом основные направления подземной урбанизации города должны включать в себя:

1. Развитие транспортной инфраструктуры в комплексе с «сопутствующими» объектами торгового, коммунально-бытового и другого обслуживания населения.

2. Сооружение объектов инженерной инфраструктуры города, предусматривающее:

a. строительство проходных коллекторов инженерных сетей с максимально возможным совмещением инженерных коммуникаций;

b. строительство моно- и многофункциональных коллекторных тоннелей глубокого заложения;

c. применение пневмотрубопроводов;

d. размещение в проектируемых и строящихся транспортных тоннелях инженерных коммуникаций районного и городского значения.

3. Строительство сооружений общественного назначения, включающих в себя объекты как социального, так и коммерческого назначения.

Например, при строительстве в пределах жилого района многофункционального подземного комплекса, в нем, кроме предприятий торговли, общественного питания и бытового обслуживания, должны размещаться и другие объекты. В частности, к таким объектам относятся: спортивные сооружения (бассейны, фитнес-центры), учреждения косметической и медицинской направленности (косметические салоны, солярии), а также «сопутствующие» объекты: гаражи, автостоянки, складские помещения и проч. При этом в ночное время подземные автостоянки в составе такого комплекса целесообразно использовать для хранения личного автотранспорта жителей района. Кроме этого возможно размещение в подземном пространстве гостиниц, музейных и выставочных комплексов, учреждений информационного профиля (хранилищ архивов, книг и фондов), отдельных административных объектов, научно-исследовательских, проектных институтов, высших учебных заведений.

4. Строительство объектов энергетики, включая:

a. районные трансформаторные подстанции при сооружении многофункциональных подземных комплексов и подземных автостоянок;

b. высоковольтные подстанции;

c. переустройство воздушных ЛЭП в подземные кабели, укладываемые в проходных коллекторах инженерных сетей;

d. сооружение высокоманевренных энергоисточников, по возможности не связанных с потреблением органического топлива и экологическими последствиями его сжигания. Как вариант, в программе было предусмотрено размещение на юге-востоке г. Москвы в 1 км за МКАД в районе пос. Дзержинского гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) мощностью 1000 МВт.

5. Перемещение в подземное пространство предприятий, расположенных в черте города в промышленных зонах.

Эти предприятия, как правило, занимают большие территории, размещаясь в основном на поверхности земли. Суммарная площадь их подземной части составляет всего лишь 3% от общей площади предприятий. Учитывая это, должен быть предусмотрен перенос в подземное пространство складских и коммунальных объектов, а также предприятий, функциональное назначение которых требует изоляции, как от внешних воздействий (шума, вибрации и т.п.), так и по соображениям экологической безопасности. Например, предприятия особо точного машиностроения и приборостроения, вредные производства, хранилища различного типа вредных отходов и т.п.

6. Использование подземного пространства в лесопарковых зонах для сохранения естественного природного рельефа и ландшафта.

При наличии соответствующих топографических условий и в зависимости от специфики природных и планировочных факторов целесообразно устройство подземных участков автомагистралей, автостоянок, станций общественного транспорта, инженерных сооружений, туалетов, камер хранения и т.д. в естественных складках рельефа, оврагах и балках.

В значительной степени строительство подземных объектов различного назначения сдерживается отсутствием нормативной базы, на основании которой могло бы осуществляться серийное проектирование таких сооружений, как склады, ФОКи, кинотеатры, магазины. В связи с этим необходима разработка системы нормативной документации, регламентирующей подземное строительство.

Кроме этого необходима разработка:

– требований по научно-технической экспертизе проектной документации для подземных сооружений глубокого заложения и метрополитенов;

– мероприятий 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.

Еще один аспект освоения подземного пространства – это разработка мероприятий, направленных на кадровое обеспечение подземного строительства.

Таким образом, освоение подземного пространства Москвы представляет собой крайне сложную и многогранную задачу, решение которой потребует четкой взаимосвязи и многолетних усилий самых различных служб и организаций строительного комплекса. Учитывая при этом наличие вновь присоединенных территорий, а также для обеспечения четкой взаимосвязи между организациями, эффективного контроля и управления подземным строительством, необходима разработка комплексной научно-технической программы освоения подземного пространства Москвы на ближайшие годы.

Госполитика

2_opt
Думать о молодежи