Подземные сооружения

Подзе́мные сооруже́ния, объекты строительства, главные части которых располагаются под поверхностью земли. По функциональному назначению подземные сооружения делятся на предприятия горнодобывающей промышленности (угольные, рудные и нерудные шахты); транспортные объекты (железнодорожные, автодорожные, пешеходные, судоходные тоннели, тоннели и станции метрополитена, вокзалы); гидротехнические объекты (водопропускные тоннели, машинные залы ГЭС, АЭС и др.); хранилища газа, нефтепродуктов, питьевой воды, вин, продуктов питания и промышленных товаров; объекты городского хозяйства (склады, АТС, трансформаторные подстанции, автостоянки и гаражи, архивы, спорткомплексы, зрелищные предприятия, коммунальные тоннели); научно-исследовательские объекты (коллайдеры, лаборатории, аэродинамические трубы, измерительные станции); предприятия оборонного характера и военные объекты (убежища, заводы, морские базы, аэродромы, госпитали).

Подземные сооружения могут быть многоцелевыми, объединяющими транспортные объекты, объекты городского хозяйства, оборонные предприятия и др. В соответствии с планировочной схемой различают протяжённые подземные сооружения (тоннели), длина которых во много раз превышает размеры их поперечного сечения, и подземные сооружения ограниченной длины (гаражи, станции метрополитена, хранилища и т. п.). Подземные сооружения возводят как под застроенной, так и незастроенной территорией. В первом случае они могут быть изолированными от наземных зданий и сооружений, а также встроенными (совмещёнными с подземными этажами зданий) или пристроенными (расположенными рядом со зданиями и соединёнными с ними подземными проездами и переходами). Подземные сооружения устраивают как одно-, так и многоярусными, размещая их на различной глубине от поверхности земли. Форма и размеры подземных сооружений определяются их назначением, инженерно-геологическими условиями, глубиной заложения. Так, подземные сооружения глубокого заложения (свыше 12 м от поверхности земли) имеют преимущественно сводчатое или круговое очертание, а подземные сооружения мелкого заложения – прямоугольное. Пролёты и высота подземных выработок могут достигать нескольких десятков метров.

Строительство подземных сооружений ведётся с древнейших времён (Древняя Греция, Древний Египет, Вавилон, Ассирия, Древний Рим). Конструкции и способы строительства подземных сооружений определяются размерами подземной выработки и инженерно-геологическими условиями. В крепких скальных породах применяют преимущественно горные способы с разработкой породы буровзрывным методом или с помощью механизированных тоннелепроходческих машин. Одноярусные выработки раскрывают сразу на полный профиль, многоярусные – по частям. В полускальных породах широко применяют новый австрийский способ проходки тоннелей с устройством первичной тонкостенной крепи из набрызг-бетона, усиленного решётчатыми арками или скальными анкерами, с последующим возведением вторичной крепи из набрызг-бетона или монолитного бетона. При проходке тоннелей в мягких и слабоустойчивых водоносных грунтах наиболее эффективно использование тоннелепроходческих механизированных комплексов, в состав которых входят щитовые агрегаты с т. н. пригрузочными камерами, заполненными под давлением специальным глинистым раствором (бентонитовой суспензией), грунтом или пеногрунтом. Под прикрытием щита возводят тоннельную обделку из металлических или железобетонных элементов с уплотнителями в стыках. С применением таких щитов (диаметр от 5,5 до 15 м) построены многие тоннели метрополитена, гидротехнические и транспортные тоннели, в частности тоннель под проливом Ла-Манш, Лефортовский и Серебряноборский тоннели в Москве.

Подземные сооружения мелкого заложения возводят открытым или полузакрытым (траншейным) способом с применением технологии «стена в грунте», а также способом опускного колодца, причём в сложных инженерно-геологических условиях эти способы применяют в сочетании со специальными работами по стабилизации грунтового массива (искусственным замораживанием, химическим закреплением, струйной цементацией, водопонижением).

Для нормального и безопасного функционирования все подземные сооружения в соответствии с их назначением оснащают различным эксплуатационным оборудованием: системами вентиляции, дымоудаления и кондиционирования воздуха, освещения, водоотвода; противопожарными устройствами; средствами ликвидации последствий возможных аварийных ситуаций. Контроль за работой устройств и оборудования осуществляется из диспетчерского помещения.