Концепция комплексного освоения подземного пространства Москвы на современном этапе

Современный мировой опыт функционирования схожих с Москвой городских агломераций  показывает, что оптимальные условия для устойчивого развития и комфортного проживания в городе достигаются при доле подземных сооружений от общего числа построенных объектов не менее 20-25%.

Монорельсовая дорога в Москве. В основе ее движения асинхронные линейные двигатели – это первый в мире монорельс с линейным двигателем. Источник: kp.kg

В Москве сейчас этот показатель в среднем составляет около 8 %, а отношение площади подземной части сооружения к его общей площади в черте города изменяется в пределах от 4,0% до 87,5%. В центральной зоне этот отношение в среднем составляет 30%, в периферийных же районах оно незначительно и практически не превышает 1 -2% (рис.1). При этом в центральной зоне города строятся преимущественно многофункциональные подземные комплексы, а в периферийной — монофункциональные (парковки, технические помещения).

Резко обострившаяся ситуация с движением транспорта в городе и сокращением территорий, пригодных для застройки, диктует необходимость срочного принятия мер, направленных на форсированное выполнение целевых задач, предусмотренных «Городской программой подготовки к комплексному градостроительному освоению подземного пространства города Москвы на период 2009 – 2011 гг.». К целевым задачам программы относятся: размещение ниже уровня поверхности земли до 70% от общего объема гаражей, 80% складов, половины архивов и хранилищ, до 30% предприятий сферы обслуживания, зрелищных и спортивных сооружений (рис. 2).

Особое место в программе занимает дальнейшее развитие в городе общественного транспорта, в первую очередь метрополитена и пешеходных связей с ним. В связи с этим, необходимо отметить следующее:

1. Плотность линий Московского метрополитена составляет 0,25 км/км. По этому показателю Москва существенно отстаёт 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 тоже время, интенсивность эксплуатации Московского метрополитена – одна из самых высоких в мире (рис. 3).
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 кольцом и Третьим транспортным кольцом обеспечивает потребность в них на 60 – 65 %. В целом по городу обеспеченность в подземных пешеходных переходах составляет всего 30 – 40%.

Транспортная инфраструктура Москвы

Системный анализ социально-экономической эффективности показывает (рис. 4), что в настоящее время первоочередное значение при освоении подземного пространства Москвы 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.

Решение  проблемы освоения подземного пространства сдерживается рядом объективных ограничений на подземное строительство в городе, таких как инженерно-геологические, гидрогеологические и градостроительные условия. Институтом географии РАН была проведена оценка геоморфологических процессов, способствующих возможному развитию аварийных ситуаций в процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений.

Согласно этим исследованиям наибольшую опасность при подземном строительстве представляют:

• большая мощность техногенных грунтов, достигающая местами 20 м;
• подтопление грунтовыми водами;
• оползневая и эрозионная опасность;
• карстово-суффозионные процессы, активизации которых способствуют утечки из инженерных коммуникаций и неэффективная работа ливневой канализации, а также откачка подземных вод и снижение их уровней при строительстве и эксплуатации подземных сооружений.

С учётом этих исследований Институтом проблем комплексного освоения недр (ИПКОН) РАН было выполнено районирование территории города по геологическому риску, а НИЦ «Геориск» — соответствующая оценка удорожания мероприятий для освоения подземного пространства Москвы в зависимости от различных инженерно-геологических и гидрологических условий (рис. 5).

Из  градостроительных ограничений для использования подземного пространства г. Москвы в первую очередь следует выделить нормативные. 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.

Учитывая выше изложенное, а также сложившуюся радиально-кольцевую схему застройки Москвы и вновь присоединённые территории, предлагаемое территориальное зонирование города, с позиций  использования подземного пространства,  может выглядеть следующим образом:

I зона — существующие и вновь застраиваемые районы за пределами МКАД, включая вновь присоединённые территории;
II зона — участок между МКАД и Четвертым Транспортным кольцом;
III зона — участок между Третьим и Четвёртым Транспортными кольцами;
IV зона — участок между Третьим Транспортным и Садовым кольцом;
V зона -центральная часть города в пределах Садового кольца.

Помимо общей для всех зон проблемы организации хранения личного автотранспорта, для I — IV зон общими являются проблемы перемещения жителей на работу в центральные районы города и обратно, обеспечение максимальной пропускной способности улиц общегородского значения, связывающих периферийные районы с центром города, а также взаимосвязь вновь формирующегося и проектируемого центральных ядер города.

Кроме этого, в IV зоне располагаются все вокзалы г. Москвы, культурная и историческая ценность которых исключает их размещение в подземном пространстве. Учитывая, в тоже время, значительные территории на дневной поверхности, занимаемые инженерными сооружениями МЖД, при ведущейся реконструкции объектов МЖД предполагается постепенный перевод всех существующих и будущих путевых сооружений, пассажирских и грузовых платформ на территории Москвы под землю, располагая над ними ландшафтно-парковые зоны.

Основная транспортная проблема V зоны, в связи с тем, что строительство новых наземных транспортных артерий в центральной части Москвы практически невозможно, связана с переводом части транспортных потоков под землю.

Очевидно, что эффективность перемещения жителей периферийных районов в центральную часть города может быть увеличена за счет строительства новых и продления существующих линий метрополитена и МЖД с максимальным использованием подземных сооружений, а также более рационального использования автомобильного транспорта.

Последнее предполагает строительство транспортно-пересадочных узлов (ТПУ) 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 из которых должна иметь многофункциональное назначение. Так, сооружения ГО целесообразно проектировать таким образом, чтобы в обычный период они могли бы использоваться, например, как автостоянка, используемая в дневное время в качестве перехватывающей парковки, а в ночное – для хранения личного транспорта граждан, проживающих вблизи от ТПУ.

Надземная часть ТПУ может быть решена как в виде торгового комплекса, так и в виде открытого общественного пространства – объекта ландшафтной архитектуры, размещённого на перекрытии подземного сооружения.

Подземные торговые комплексы

Из функциональных назначений подземных комплексов наиболее экономически выгодными являются комплексы с распределением площадей: 70% — торгово-рекреационные, 30% — паркинг, при том, что подземные пешеходные переходы в направлениях основного движения пассажиропотоков должны проходить через территорию торговой части комплекса.

Безусловно необходимо также при строительстве линий метрополитена, особенно при мелком заложении трассы,  использовать уже выработанное пространство над сооружениями метрополитена или вблизи них для размещения в нем пешеходных и автотранспортных тоннелей (см. ,например, схемы на рис. 6, 7), других объектов городской инфраструктуры (автостоянок, скоростного трамвая, грузовых метрополитенов, предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания, объектов инженерного обеспечения , промышленного назначения и энергетики).

В районах  сложившейся застройки размещение подземных парковок и объектов бытового обслуживания шаговой доступности целесообразно под существующей улично-дорожной сетью, например, как это предлагается для района Крылатское на рис. 8. Здесь, при 4-х ярусном размещении автомобилей и их расстановке в 2 ряда на длине автостоянки 500 м можно разместить не менее 1000 машиномест.

Для вновь застраиваемых и реконструируемых районов эти же задачи могут быть решены путем устройства под реконструируемыми кварталами общей подземной части, разделяющей жилую и инженерную зоны микрорайона и включающей: автостоянки для постоянного и гостевого хранения автотранспорта; подземную транспортную сеть (проезжая часть для автомобилей и общественного транспорта; тротуары для движения пешеходов; остановочные пункты общественного транспорта; подъездные пути, разгрузочные площадки и склады предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания и проч.); предприятия торговли, бытового обслуживания  и общественного питания; сооружения инженерной инфраструктуры микрорайона; объекты ГО и проч.

Наземная часть будет отдана жилой застройке, детским садам, школам, больницам, зелёным насаждениям. За счёт 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 подземная урбанизация города должна 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 в виде моно- и многофункциональных коллекторов инженерных сетей и коммуникаций, в том числе, размещаемых в проектируемых и строящихся транспортных тоннелях;
3. Строительство сооружений общественного назначения, как социального и коммерческого, так и для размещения в подземном пространстве гостиниц, музейных и выставочных комплексов, учреждений информационного профиля (хранилищ архивов, книг и фондов), отдельных административных объектов и т.п.
4. Размещение объектов энергетики, включая районные трансформаторные и высоковольтные подстанции; переустройство воздушных ЛЭП в подземные кабели, укладываемые в проходных коллекторах инженерных сетей. Как вариант высокоманевренного энергоисточника, не связанного с потреблением органического топлива и экологическими последствиями его сжигания, в указанной выше Городской программе 2008 г. было предусмотрено размещение на юге-востоке г. Москвы в 1 км за МКАД гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) мощностью 1000 МВт (рис. 9).
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, в подземное пространство необходимо перенести складские и коммунальные объекты, а также предприятия, функциональное назначение которых требует изоляции, как от внешних воздействий (шума, вибрации и т.п.), так и по соображениям экологической безопасности. Например, предприятия точного машиностроения и приборостроения, вредные производства, хранилища 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.

Заключение

В заключение следует констатировать, что освоение подземного пространства Москвы представляет собой крайне сложную и многогранную задачу, решение которой потребует чёткой взаимосвязи и многолетних усилий самых различных служб и организаций строительного комплекса. Учитывая, при этом, наличие  вновь присоединённых территорий, а также требования чёткой взаимосвязи между организациями, эффективного контроля и управления подземным строительством, необходима разработка Комплексной научно-технической программы освоения подземного пространства Москвы на ближайшие годы.

Первоочередными задачами этой программы должны стать разработка современной системы нормативной документации, регламентирующей подземное строительство, в том числе серийное проектирование парковок, складов, ФОКов, кинотеатров, магазинов и пр., правовое решение имущественных вопросов, а также разработка мероприятий, направленных на кадровое обеспечение подземного строительства.

Список использованной литературы

1. Зерцалов М.Г., Конюхов Д.С. Основные подходы к формированию программы комплексного освоения подземного пространства Москвы. – Труды Международной конференции по геотехнике «Развитие городов и геотехническое строительство». Санкт-Петербург, 16-19 июня 2008 г. Под редакцией профессора В.М. Улицкого. Том 4. – С.-Птб., Издательство НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», 2008.
2. Конюхов Д.С. Систематизация подходов к освоению подземного пространства городов. – Вестник МГСУ, № 4, 2010, т. 4
3. Левченко А.Н., Меркин В.Е., Зерцалов М.Г., Конюхов Д.С., Маковский Л.В. Освоение подземного пространства Москвы на современном этапе: тенденции, проблемы, перспективы. — Труды международной научно-технической конференции «Основные направления развития инновационных технологий при строительстве тоннелей и освоении подземного пространства крупных мегаполисов». – М.: РИЦ Тоннельной ассоциации России, 2011.
4. Теличенко В.И., Зерцалов М.Г. Состояние и перспективы освоения подземного пространства г. Москвы. – Вестник  МГСУ, № 4, 2010, т. 4
5. Теличенко В.И., Зерцалов М.Г., Конюхов Д.С., Королевский К.Ю., Король Е.А. Современные технологии комплексного освоения подземного пространства мегаполисов. Научное издание. – М.: Издательство АСВ, 2010
6. Теличенко В.И., Король Е.А., Каган П.Б., Конюхов Д.С. Управление программами строительства подземных объектов. Научное издание. – М.: Издательство АСВ, 2010

градостроительное планирование, транспортная инфраструктура, социальная инфраструктура