Использование подземного пространства

Автомагистрали

В центральных районах крупных городов и городов-мегаполисов нередко создают протяжённые автотранспортные тоннели, дублирующие основные автомагистрали и обеспечивающие развязку движения в разных уровнях на нескольких узлах. Длина таких тоннелей может составлять не один километр. Для въезда и выезда автомобилей и остановок общественного транспорта предусматриваются промежуточные рампы.

Развитая сеть подземных автомагистралей способна практически полностью обеспечить транзитный пропуск транспортных потоков через центральные районы города. Трасса магистральных тоннелей должна быть увязана с расположением существующих и проектируемых крупных подземных комплексов, гаражей, автостоянок, авт о- и железнодорожных вокзалов и других объектов городской инфраструктуры.

Подземные автомагистрали имеют ряд преимуществ перед наземными . В первую очередь, это меньшая площадь поверхности земли, занимаемая въездами и выездами, вентиляционными шахтами, эскалаторными тоннелями и другими вспомогательными сооружениями, а также удобство и стабильный температурный режим эксплуатации, безопасность движения и защита транспортных средств от неблагоприятных климатических воздействий. При этом происходит полное разделение транспортных и пешеходных потоков, становится более доступной, свободной и удобной наземная улично-дорожная сеть. Трассировка подземных автомагистралей обеспечивает минимально-возможную длину линий, соединяющих отдельные районы города, с учётом особенностей улично-дорожной сети, расположения крупных наземных и подземных сооружений и инженерно-геологических условий района строительства. Выделяемые автомобилями выхлопные газы удаляются посредством искусственной вентиляции.

Подземные автомагистрали могут дублировать сеть наземных магистралей, а, в отдельных случаях, могут располагаться независимо от поверхностных трасс (рис. 2.16).

В зависимости от градостроительных и инженерно-геологических условий подземные автомагистрали могут быть:

мелкого заложения. Применяются в малозастроенных и периферийных городских районах. Имеют простые и короткие въезды и выезды на поверхность. Строительство таких автомагистралей в центральных районах города осложняется условиями трассирования, требует переустройства подземных коммуникаций, нарушает нормальные условия движения пешеходов и транспорта на период строительства;

глубокого заложения. Применяются в центральных районах крупных городов. Характеризуются свободой в выборе трассы, независимостью от подземных коммуникаций, минимальными нарушениями условий дорожного движения по существующим магистралям, возможностью размещения по трассе автомагистрали подземных стоянок требуемой ёмкости.

Глубина заложения подземных автомагистралей определяется условиями расположения в однородных устойчивых неводоносных грунтах и осуществляется ниже подземных коммуникаций, коллекторных тоннелей и метрополитенов, обычно залегающих на глубине не более 30 х 40 м.

Подземные автомагистрали располагают, по возможности, на прямолинейном участке. Криволинейные участки используются для приближения магистралей к важным городским объектам, где предусматриваются въезды и выезды, а также в местах ответвлений к существующим подземным сооружениям.

Форма поперечного сечения магистральных тоннелей зависит от способа проходки и инженерно-геологических условий.

При глубоком заложении обыкновенно применяется круговая форма поперечного сечения, целесообразная по условиям статической работы конструкций и позволяющая разместить за габаритами проезда отсеки для пропуска инженерных коммуникаций и вентиляционные каналы (рис, 2.17).

В общем комплексе подземных автомагистралей глубокого заложения сооружают шахтные стволы, в качестве которых используются вертикальные или крутонаклонные выработки диаметром от 4 до 10 м и глубиной 10 + 80 м. На стадии строительства и эксплуатации магистрали шахтные стволы используются: в качестве разведочных выработок в процессе инженерно-геологических изысканий; для ориентировки подземных выработок при проведении геодезическо-маркшейдерских работ; для создания дополнительных забоев по трассе протяжённого тоннеля; для вентиляции и в качестве несущих конструкций лестничных сходов, лифтов, инженерных коммуникаций в период эксплуатации. Поперечное сечение шахтных стволов может быть круговым, прямоугольным, многоугольным или овоидальным . Размеры поперечного сечения шахтных стволов определяются их назначением.

В Московском государственном горном университете разработано обоснование строительства в Москве двух подземных автомагистралей протяжённостью 20 км каждая [Субботин, 2000]. Комплекс выработок, примыкающих к автомагистралям, включает подземные гаражи, автостоянки, пешеходные переходы, выходы к станциям метрополитена, магазины, зоны отдыха, отдельные производства.

При строительстве подземных автомагистралей и примыкающих к ним комплексов выработок планируется попутная добыча полезных ископаемых, их переработка и получение строительных материалов: песка, щебня и цемента.

Подземные автомагистрали проектируются в виде прямолинейных в плане попарно параллельных четырёхполосных автодорожных тоннелей с односторонним движением транспортных средств, с промежуточными въездами—выездами, оборотными камерами, соединяющими магистральные тоннели, для изменения направления движения транспорта.

Первый тоннель должен начинаться на Ярославском шоссе у платформы Северянин Северной железной дороги и заканчиваться на пересечении Ленинского и Ломоносовского проспектов (рис. 2.18, тоннель I). Второй тоннель будет выходить на поверхность на Ленинградском проспекте у станции метро Сокол и на Волгоградском проспекте у станции метро Выхино (рис. 2.18, тоннель II). Такое расположение подземных, автомагистралей позволит обеспечить сквозной пропуск транспортных средств через город без выезда на поверхность, разгрузить Садовое кольцо, Ярославское шоссе, Проспект Мира, Ленинградский и Ленинский проспекты города. Обе трассы будут пересекаться в разных уровнях и соединяться съездами и оборотными камерами, позволяющими автомобилям переезжать с магистрали на магистраль под землёй.

Въездные-выездные участки тоннелей проектируются двухполосными с устройством в месте их сопряжения с магистральными тоннелями дополнительных двух полос длиной около 100 м (рис. 2.19).

В тоннелях проектируются: продольно-струйная схема вентиляции, обеспечивающая проветривание участков между въездами-выездами длиной до 3 км без промежуточных вентиляционных киосков; автоматизированная система эксплуатации и контроля, позволяющая с помощью телеметрии наблюдать за движением в тоннеле, контролировать экологическую обстановку, обеспечивать противопожарную безопасность.

На участке третьего транспортного кольца от Андреевской набережной до улицы Вавилова завершено строительство Гагаринского тоннеля, предусматривающего сооружение автомобильного и железнодорожного тоннелей, проложенных параллельно путям Малого кольца Московской железной дороги. Необходимость сохранения существующих отметок железнодорожных путей определила размещение проезжей части автотранспортного тоннеля над перекрытием железнодорожного (рис. 2.20), далее оба тоннеля проходят в одном уровне под Ленинским проспектом и над существующей станцией метро Ленинский проспект. Протяжённость автотранспортного тоннеля

составляет 900 м, железнодорожного — 920 м. В общем комплексе с тоннелями возведены системы инженерного обеспечения и подземные автостоянки. Все подземные помещения объединены одним конструктивным решением в многопролётную многоярусную пространственную рамную монолитную железобетонную конструкцию. Над тоннелями планируется разместить рекреационные зелёные зоны в створе здания Российской Академии наук и Нескучного сада, торговые помещения и зоны отдыха.

В настоящее время начинается строительство автодорожных тоннелей под районом Лефортово в Москве. Трасса проектируемых тоннелей длиной около 3200 м должна пройти в сложных инженерно-геологических и градостроительных условиях от Почтовых улиц до площади Проломной заставы под заповедной зоной исторического и архитектурного памятника Лефортово. Впервые в отечественной практике тоннелестроения предстоит соорудить два близко расположенных параллельных тоннеля большого диаметра для пропуска автотранспорта с тремя полосами движения в каждом тоннеле. Одной из важнейших проблем, возникающих при строительстве тоннеля, является предотвращение просадок дневной поверхности при проходке под зданиями и сооружениями охраняемой зоны.

Строительство комплекса подземные сооружений третьего транспортного кольца Москвы позволит решить ряд важных градостроительных задач:

улучшение качества городской среды и её благоустройство;

повышение архитектурно-художественной ценности отдельных районов;

сохранение природной среды на особо охраняемых территориях; а также социальные задачи:

экономия времени для проезда в центр города и обратно;

сокращение транспортных потоков через центр, повышение безопасности движения;

снижение транспортных нагрузок на городские автомагистрали;

сокращение транспортных пробок;

улучшение экологической ситуации путём снижения вредных выбросов в атмосферу.