Основные преимущества использования подземного пространства городских территорий

 

                                                          Введение

 

В последние годы во всём мире всё большее внимание при планировке и застройке крупных городов и городов-мегаполисов уделяется проблемам освоения подземного пространства, а  также строительству подземных объектов за пределами городской черты, обеспечивающих нормальное функционирование  крупных населённых, в особенности промышленных, центров. Такие проблемы, как дефицит городских территорий, постоянный рост населения городов, скопление на дорогах больших масс  транспортных средств, неспособность городской инфраструктуры справиться с постоянно возрастающими нагрузками и  ухудшение экологической обстановки требуют всё более активного  использования подземного пространства, в том числе для  размещения транспортных и инженерных систем, объектов торговли и бытового обслуживания, складов и автостоянок и т.п. Согласно современным исследованиям, в большинстве случаев подземные сооружения, несмотря на значительные затраты при их  возведении, являются наиболее оптимальными решениями многих  вопросов функционирования города.

Подземное пространство города — это пространство под дневной поверхностью земли, используемое как «одно из средств преодоления тенденции расширения города, предмет разработок новых концепций создания и сохранения естественной среды обитания, достижения приоритетов эколого-экономического благополучия и устойчивого развития, создания условий  жизнедеятельности людей в экстремальных условиях» Подземное пространство города включает: подземные  транспортные сооружения, размещение промышленных предприятий и предприятий обслуживания населения, подземные городские сети и сооружения инженерного оборудования, сооружения  специального назначения. Комплексное освоение подземного пространства характерно для крупных городов и городов- мегаполисов, в основном, в зонах общегородского центра и  центрах муниципальных районов, в зонах наиболее важных  транспортных узлов и пересечений, на территориях промышленного и коммунально-складского назначения. Одним из аспектов  комплексного освоения подземного пространства является  рациональное использование наземной территории, в частности: строительство зданий и сооружений в условиях стеснённой городской застройки;

 

 

 

 

 

 

1)Основные преимущества использования подземного пространства городских территорий.

Повышении интенсификации использования инфраструктуры без увеличения нагрузки на городскую среду, возможности снижения разрастания города, размещении под землей неблагоприятных для окружающей среды городских объектов, повышении эффективности перемещений населения и ресурсов за счет разноуровневых развязок, снижении затрат на строительство за счет единовременного создания многоуровневых объектов, частичном улучшении состояния геологической среды в частности, за счет укрепления грунтов.

Таким образом, организация освоения подземного пространства городов должна осуществляться с учетом научно-обоснованной стратегии управления рисками, которая может быть охарактеризована как искусство управления риском в неопределенной ситуации, основанное на прогнозировании риска и приемов его минимизации. Минимизация риска возможна только при возможности его идентификации и выработке методов снижения единичных (частных) рисков, являющихся компонентами комплексного показателя риска. 
Растущий в мире интерес к освоению городского подземного пространства в значительной мере обусловлен положительными качествами подземных сооружений Использование подземного пространства для размещения объектов различного назначения, помимо повышения эффективности использования недр и сохранения экологической чистоты, позволяет: 
-разгрузить зону обитания человека от техногенных воздействий и инженерных сооружений; 
-обеспечить естественную защиту всего того, что находится под землей (эта защита является одновременно механической, термической, акустической и гидравлической); 
-уменьшить загазованность и шум на городских улицах; 
-исключить негативное влияние на эксплуатацию подземного объекта погодных и климатических условий; 
-упростить и упорядочить работу транспорта, 
-обеспечить безопасность при всех видах внешних воздействий (стихийных, техногенных и диверсионных); 
-существенно сэкономить значительные площади ценных земель; 
-сохранить городские исторические ландшафты, представляющие культурно-историческую ценность; 
-уменьшить отрицательное воздействие потенциально опасных производств; 
-уменьшить затраты энергии на отопление и охлаждение помещения; 
-сократить эксплуатационные расходы по сравнению с расходами альтернативных сооружений на поверхности; 
-повысить степень безопасности движения транспорта и пешеходов; 
-резко сократить в городе количество автотранспорта, используемого для доставки различных грузов, вывоза бытовых и промышленных отходов, 
сэкономить время населения в сфере транспортного обслуживания за счет приближения реализации услуг к потребителю; 
повысить уровень комфортности и безопасности жизнедеятельности человека; 
-повысить размеры товарооборота и прибыли предприятий торговли, питания, сферы обслуживания, зрелищных и спортивных объектов за счет удобного расположения их в зонах наиболее интенсивного скопления пешеходов и пассажиров - потенциальных посетителей перечисленных объектов. 
Важная особенность подземного пространства города - его скрытость. Это качество может быть использовано в целях национальной безопасности, а также преодоления недостатков и эстетической непривлекательности отдельных видов технологического промышленного оборудования. 
Комплексное использование подземного пространства необходимо для городов всех категорий, разница заключается лишь в номенклатуре и количестве сооружений, которые целесообразно размещать ниже земной поверхности с точки зрения капитальных вложений, экологического и социально-экономического эффекта. 
2)Классификация подземных сооружений 
Подземными обыкновенно называют такие сооружения, главные части которых, по эксплуатационным соображениям, расположены под землёй. 
По своему назначению подземные сооружения подразделяют на: 
- транспортные (пешеходные, автотранспортные и железнодорожные тоннели, метрополитены, автостоянки и т.д.); 
- промышленные (корпуса первичного дробления руды, скиповые ямы доменных цехов, подземные части бункерных эстакад, установок грануляции шлаков, непрерывной разливки стали и проч.); 
- энергетические (подземные комплексы ГЭС, ГАЭС и АЭС, шинные и кабельные тоннели и шахты, энергетические водоводы, низовые бассейны ГАЭС и проч.); 
хранилища (нефти, газа, вредных и радиоактивных отходов, холодильники); 
- общественные (предприятия коммунально-бытового обслуживания, торговли и общественного питания, складские, спортивные и зрелищные сооружения ) 
- инженерные (тоннели и коллекторы тепл о- , газо -, электросетей и водопровода, бензопроводы между автозаправочными станциями, очистные, перекачные и водозаборные сооружения и); 
- специального и научного назначения (ускорители заряженных частиц, тоннели для аэродинамических испытаний, подземные заводы, оборонные объекты, сооружения гражданской обороны и проч.). 
Подземными могут быть отдельные помещения наземных сооружений: аэропортов, вокзалов, гаражей, торговых центров, высотных жилых и административных зданий. Кроме назначения и функциональных признаков, подземные сооружения различаются по форме и размерам поперечного сечения, планировочной схеме, месту расположения в городе, глубине заложения, методу строительства, экологичности, конструктивным особенностям и видам примененных материалов, условиям проветривания и освещения . 
В соответствии с планировочной схемой различают протяжённые подземные сооружения — тоннели — горизонтальные или наклонные подземные выработки, длина которых во много раз превышает размеры поперечного сечения, и подземные сооружения ограниченной длины — камеры — горные выработки, имеющие большие размеры во всех трёх направлениях. Вертикальные горные выработки называют стволами или шахтами. Штольня — это горизонтальная или слабонаклонная горная выработка, предназначенная для обслуживания подземных работ (вывоз грунта, разведка горных пород, вентиляция, водоотлив .). 
По расположению городские подземные сооружения могут быть как под застроенной, так и под незастроенной территориями. Подземные объекты, расположенные под застроенной территорией, могут быть: 
- изолированными от зданий и сооружений; 
- встроенными — подземные сооружения, совмещённые с подвальными этажами здания; 
- пристроенными — подземные сооружения, расположенные рядом со зданиями и присоединённые к ним подземными проездами и переходами; 
- встроенно — пристроенными. 
Подземные сооружения, расположенные на свободных от застройки участках территории города, размещают под магистральными дорогами и магистральными улицами общегородского значения, железными дорогами, скверами, парками, водными преградами, различными естественными и искусственными препятствиями. 
В зависимости от глубины заложения подземные сооружения подразделяются на : 
- мелкого заложения, расположенные на глубине; 
- глубокого заложения. 
Методы проходки подземных сооружений определяются глубиной их заложения, конструктивными особенностями, топографическими, градостроительными и инженерно-геологическими условиями района строительства. Строительство подземных сооружений может осуществляться следующими способами: открытым, опускным, горным, щитовым, механизированным и способом продавливания. В сложных инженерно-геологических условиях (слабые грунты, плывуны и проч.) при проходке могут применяться специальные методы закрепления грунтов: искусственное замораживание, цементация, химическое закрепление. 
По взаимодействию подземного объекта с внешней средой (по экологичности) )подземные сооружения можно классифицировать следующим образом: 
- сооружения, необходимость возведения которых определяется директивно, без учёта их возможного взаимодействия с внешней средой (объекты специального назначения, гражданской обороны, некоторые транспортные тоннели, первые линии метрополитенов ); 
- сооружения, при проектировании и строительстве которых экологические факторы учитываются в неявном виде (большинство транспортных тоннелей и метрополитенов, подземные ГЭС и ГАЭС, различные хранилища.); 
- сооружения, при проектировании и строительстве которых максимально учитывается взаимодействие подземного объекта и природной среды (Манежная площадь, современные линии метрополитенов); 
- объекты, возведённые с целью минимизации влияния вредных факторов на окружающую среду (подземные АЭС, хранилища агрессивных и вредных веществ, радиоактивных отходов, современные автотранспортные тоннели); 
- сооружения экологического назначения (альтернативные системы тепло- и энергоснабжения, использующие солнечную энергию). 
В последние годы во всём мире всё большее внимание при планировке и застройке крупных городов и городов-мегаполисов уделяется проблемам освоения подземного пространства, а также строительству подземных объектов за пределами городской черты, обеспечивающих нормальное функционирование крупных населённых, в особенности промышленных, центров. Такие проблемы, как дефицит городских территорий, постоянный рост населения городов, скопление на дорогах больших масс транспортных средств, неспособность городской инфраструктуры справиться с постоянно возрастающими нагрузками и ухудшение экологической обстановки требуют всё более активного использования подземного пространства, в том числе для размещения транспортных и инженерных систем, объектов торговли и бытового обслуживания, складов и автостоянок и т.п. Согласно современным исследованиям, в большинстве случаев подземные сооружения, несмотря на значительные затраты при их возведении, являются наиболее оптимальными решениями многих вопросов функционирования города. 

3)Комплексного  освоения подземного пространства.

Подземное пространство города — это пространство под дневной поверхностью земли, используемое как «одно из средств преодоления тенденции расширения города, предмет разработок новых концепций создания и сохранения естественной среды обитания, достижения приоритетов эколого-экономического благополучия и устойчивого развития, создания условий жизнедеятельности людей в экстремальных условиях» Подземное пространство города включает: подземные транспортные сооружения, размещение промышленных предприятий и предприятий обслуживания населения, подземные городские сети и сооружения инженерного оборудования, сооружения специального назначения. Комплексное освоение подземного пространства характерно для крупных городов и городов-мегаполисов, в основном, в зонах общегородского центра и центрах муниципальных районов, в зонах наиболее важных транспортных узлов и пересечений, на территориях промышленного и коммунально-складского назначения. Одним из аспектов комплексного освоения подземного пространства является рациональное использование наземной территории, в частности: 
- строительство зданий и сооружений в условиях стеснённой городской застройки; 
- сохранение территории зелёных зон и мест отдыха, устройство в сложившейся застройке озеленённых и благоустроенных участков; 
- повышение художественно-эстетических качеств городской среды, сохранение исторически ценной территории; 
- сохранение и восстановление уникальных объектов ландшафтной архитектуры; 
- доступность наиболее важных объектов городского значения и мест трудовой деятельности горожан, экономия времени; 
- улучшение транспортного обслуживания, повышение безопасности движения, снижение уличных шумов; 
- сокращение длины инженерных коммуникаций; 
- защита населения в периоды возможных природных и техногенных аварий и катастроф. 
Во всех мировых столицах ведётся активное освоение подземного пространства. По сути дела, на наших глазах создаётся новая подземная инфраструктура крупных городов, в ходе проектирования и строительства которой необходимо учитывать целый ряд факторов, и, прежде всего, влияние техногенных процессов на экологию подземного пространства и состояние гидрогеологической среды. Гиперконцентрация населения, инфраструктуры и промышленного производства приводит к огромной перегрузке геоэкологической и гидрогеологической сред крупных городов и вызывает в них необратимые изменения. 
 
На настоящий момент «освоение подземного пространства является ключом к сохранению окружающей среды, а также фактором, оказывающим благоприятное влияние на сохранение среды обитания человека в крупных городах». Этого благоприятного влияния можно достичь за счёт: 
- более полного использования подземного пространства, как среды обитания человека; 
- расширения области применения «экологичных» способов строительства подземных сооружений; 
- контроля за просадками дневной поверхности и их предотвращение; 
- нестандартных архитектурно-планировочных решений с учётом экологических требований при использовании подземного пространства. 
Среди большого количества объектов подземной инфраструктуры существенная роль отводится системам и сооружениям транспортного назначения.  
К их числу принято относить: 
- объекты городского скоростного внеуличного пассажирского рельсового транспорта (метрополитен, скоростной трамвай, городская железная дорога); 
- пересечения городских улиц и дорог в разных уровнях, транспортные тоннели, подводные тоннели, подземные пешеходные переходы ; 
- объекты, связанные с хранением и обслуживанием автомобильного транспорта (гаражи для постоянного хранения автотранспорта, гостевые автостоянки-паркинги); 
- многофункциональные, многоуровневые объекты и комплексы различного назначения, взаимосвязанные с наземными зданиями, а также сооружениями и устройствами транспортного назначения с различными формами использования подземного городского пространства (вокзалы, торговые центры, станции метро). 
Среди подземных систем специализированного пассажирского транспорта в городах нашей страны преобладают метрополитены. В настоящее время метрополитены эксплуатируются и строятся в четырех городах Украины: Киеве, Харькове, Днепропетровске, Донецке. Так же в Кривом Роге действует скоростной трамвай. 
В последние годы всё более широкое распространение завоёвывает тенденция создания новых транспортных линий, призванных обеспечить связь деловых, культурно-исторических и торговых центров между собой и с районами массовой жилой застройки, расположенными на окраинах крупных городов. Это позволит увеличить скорость сообщения и улучшить качество обслуживания пассажиров. К таким линиям, в первую очередь, относятся «мини-метро», имеющие меньшие размеры туннелей и станций «в свету», более короткие расстояния между станциями, более низкие скорости движения подвижного состава. Дополняя уже существующие сети метрополитена проектируются системы «метро центра», которые позволяют создавать более удобные связи для внутрицентровых перевозок. Интеграция различных внеуличных систем рельсового транспорта позволяет приблизить пассажиров к наиболее посещаемым местам города. 
Каркасом современного города является улично-дорожная сеть, которая также взаимосвязана с проблемами освоения и использования подземного пространства. Использование разноуровневых пересечений (в частности, тоннельного типа) упорядочивает условия движения городского наземного транспорта, сокращает уровень транспортных шумов и загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей, снижает число дорожно-транспортных происшествий. 
С подземными транспортными системами непосредственно связана ещё одна градостроительная проблема — организация постоянного и временного хранения автомобильного транспорта. При решении этой проблемы необходимо, сочетая различные приёмы и максимально учитывая всю совокупность конкретных условий, применять новые технологии использования подземного пространства, являющиеся особенно перспективными для переуплотнённых и реконструируемых центральных районов городов-мегаполисов. 
Комплексное использование подземного пространства сдерживает дальнейший рост территорий крупных городов и позволяет решать совместно градостроительные, транспортные, инженерные и социальные проблемы, улучшать архитектурно-планировочную структуру городов, освободить поверхность земли от многих сооружений вспомогательного характера, рационально использовать городские территории для жилищного строительства, создать места отдыха горожан, улучшать санитарно-гигиеническое состояние города, сохраняя архитектурные памятники — эффективно размещать объекты инженерного оборудования. 
 

 

                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Заключения 

Рост объемов и масштабов подземного строительства в крупных городах, развивающихся как культурно-исторические и торгово-промышленные центры, наблюдается сегодня во всем мире. Он связан со всевозрастающей концентрацией населения в этих городах и непрерывным ростом численности автомобильного парка, которые порождают практически все наиболее острые современные городские проблемы - территориальные, транспортные, экологические, энергетические. 
Мировая практика градостроительства свидетельствует, что одним из наиболее эффективных путей решения этих проблем является комплексное освоение подземного пространства, в котором могут размещаться сооружения различного назначения. 
В последние десятилетия рост объемов и масштабов подземного строительства наблюдается и в крупных городах России. Строятся крупные подземные комплексы различного назначения, транспортные и коммуникационные тоннели, подземные стоянки и гаражи, производственные и складские помещения, растет протяженность линий метрополитена. 
 
 
 
                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 
 
Конюхов Д.С. Использование подземного пространства. Учеб. пособие для вузов. – М.:Архитектура-С, 2004. – 296.,ил. 
 
Лысиков Б. А., Каплюхин А. А. Использование подземного пространства. Монография. – Донецк: «Норд-Компьютер», 2005. – 390с.  
 
Папернов М.М., Зильбарборд А.Ф. Производственные и складские объекты в горных выработках. – М.: Стройиздат, 1980. – 140с.  
 
Покровский Н. М. Проектирование комплексов выработок подземных сооружений. – М.: Недра, 1970. – 320с.  
 
Швецов П.Ф., Зильбарборд А.Ф. Под землю, чтобы сберечь землю. – М.: Наука, 1983. – 144с.  
 
Шепелев Н.П., Шумилов М.С. Реконструкция городской застройки: Учеб. для строит. спец. вузов. – М.: Высш.иск., 200. – 271с., ил.  
 
Голубев Г.Е. Подземная урбанистика и город: Учебное пособие. – М.: ИПЦ МИКХиС. 2005. – 124с. 
 
Варежкин В.А., Гребенкин В.С., Кирюшечкина Л.И. и др. Экономика архитектурного проектирования и строительства: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1990. – 272 с.: ил.