руб

Анализ вариантов строительства тоннеля под Невой

Сравнительный анализ
вариантов строительства тоннеля
в створе Пискаревский пр.- Орловская ул.
 
Автотранспортные тоннели глубокого заложения это конструкции, эффективность которых проявляется только в специфических условиях, при решении довольно узкого круга задач развития транспортной сети. В основе своей это задачи создания магистральных направлений непрерывного движения соединяющих удаленные районы города. Они становятся эффективны только при исчерпании других возможностей развития транспортной сети, а также при формировании участков, соединяющих имеющиеся магистральные направления, в пределах зон, где по градостроительным или историко-культурным или экологическим ограничениям другие способы строительства невозможны.
 
Причиной такой узкой области применения, является относительная дороговизна щитового способа сооружения тоннелей. Зарубежная и российская практика показывают, что тоннель, сооружаемый щитовым способом, в два-три раза дороже тоннеля мелкого заложения, возводимого открытым способом и в три-четыре раза дороже мостового перехода.
 
Можно ли на сегодня говорить об исчерпании возможностей оптимизации транспортной сети Санкт-Петербурга более дешевыми методами, чем тоннели глубокого заложения, возводимые щитовым способом? На наш взгляд - нет. Планами развития дорожной сети города давно предусмотрены мероприятия по замыканию ЦДМ, по формированию ВДМ. Далеко не закончена работа по превращению набережных Невы и Большой Невки в магистрали непрерывного движения. Готов к реализации масштабный проект ЗСД, который, вместе с КАД, реализует задачи вывода из города транзитного движения и поможет принципиально решить задачу межрайонных связей Приморского, Петроградского, Василеостровского, Кировского, Московского, Красносельского и Фрунзенского районов Санкт-Петербурга.
 
Узким местом остается недостаточное количество переходов через Неву. Давно рассматриваются варианты мостов в створе проезд Декабристов - Съездовская линия, в створе р. Екатерингофки, 22-23 линии, Арсенальная ул, наб. Фонтанки - наб. Большой Невки, Пискаревский проспект, высоководный неразводной мост в створе ул. Салова - ул. Коллонтай. Реализация каждого из этих проектов способна серьезно улучшить транспортную ситуацию в прилегающих районах. Однако, для любого из этих переходов, вариант строительства тоннеля глубокого заложения сооружаемого щитовым способом не является безальтернативным, и вряд ли будет экономически оправданным.
 
Решая задачу создания постоянно действующей переправы через Неву в створе Пискаревского проспекта, не зависящей от судоходства, и исключив по архитектурным соображениям мостовой переход, все равно следует внимательно остановиться на рассмотрении вариантов тоннельных переходов глубокого и мелкого заложения. При этом необходимо учитывать следующие соображения:
 
I. Тоннель, сооружаемый проходческим щитом, требует наличия свода грунта над щитом и, соответственно, имеет значительно большую глубину заложения. Геологическое сложение грунтов в Санкт-Петербурге таково, что прочные грунты (твердые и полутвердые глины) залегают на глубинах 25-40 метров. Все выше расположенные слои представляют собой слабые и сильнообводненные грунты (пески, пылеватые, супеси и т.п.). Тоннель, выполняемый щитовым способом, аналогичен трубе, размещенной в слабых водонасыщенных и тиксотропных грунтах и не имеющей надежного опирания на прочное искусственное основание. Отсюда возникает высокая вероятность значительных деформаций тоннеля, его смещение, разрывы и затопления. Авария на перегоне станции метро "Площадь Мужества" - "Лесная" иллюстрирует, что подобные водонасыщенные грунты встречаются и на глубинах, значительно превышающих 40 м.
 
Другими характерными городскими примерами аварий, связанных с технологией щитовой проходки в сложных грунтово-гидрологических условиях Санкт-Петербурга, являются ситуация с выходом станции метро "Адмиралтейская", подвижки грунтов на станции метро "Красногвардейская", Заневской площади, на пр. Энгельса и пр.
 
Именно для сложных грунтовых условий, где щитовая проходка является небезопасной и дорогостоящей проблемой, была разработана и многократно реализована технология сооружения тоннелей мелкого заложения из опускных секций. Наиболее характерным и показательным является опыт Голландии, страны имеющей сходные геологические условия, большая часть которой расположена на намывных территориях, отвоеванных у моря. Метод опускных секций, разработанный в начале 60-х годов прошлого века, доказал свою высокую экономическую эффективность и надежность в подобных условиях. Он был поставлен на промышленную основу, и на сегодняшний день, не менее 95% тоннелей в Голландии построены или строятся с его использованием.
 
В силу меньшей глубины заложения подобный тоннель имеет существенно меньшую длину и, соответственно, значительно меньший уровень затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, меньшая длина рамповых участков, которые должны проходить в непосредственной близости к существующей застройке, в совокупности со слабыми грунтами, порождающими существенные осадки дневной поверхности грунта при производстве работ, позволяет значительно сократить затраты на усиление окружающих зданий. Более того, возможны конкретные ситуации, когда устройство этих участков в условиях окружающей застройки делает сооружение тоннелей глубокого заложения просто невыполнимым.
 
Для тоннеля мелкого заложения угроза серьёзных осадок практически отсутствует. Более того, использование данного метода позволило бы по единой технологии сооружать тоннели не только через Большую Неву, но и, например, через Малую Неву в условиях чрезвычайно плотной исторической застройки в местах, где строительство щитовым методом не представляется возможным.
 
II. Применение конструкции тоннеля мелкого заложения позволяет осуществлять сооружение тоннелей под любое количество полос движения, необходимое для конкретного транспортного створа, оставаясь при этом в рамках единой технологии сооружения и используемых механизмов. Сечение такого тоннеля наиболее рационально, имеет оптимальную прямоугольную форму, формируется непосредственно под необходимое число полос и расход материалов на обделку тоннеля минимален в силу небольшого горного давления на тоннель.
 
В варианте сооружения тоннеля щитовым способом на компоновку поперечного сечения существеннейшим образом влияет размер (диаметр) проходческого щита. Так щит диаметром приблизительно 12 метров позволяет построить тоннель только под 2 полосы движения. Однако сегодня в центре города требуются переправы не менее чем под 3 полосы движения в каждом направлении, что приводит к необходимости строительства трех параллельных тоннелей в непосредственной близости и существенно повышает расход материалов на обделку, стоимость работ и эксплуатационные расходы на содержание тоннелей, не говоря уже о сроках строительства. Даже использование щита с диаметром 16 метров (аналогов такой конструкции сегодня в мире нет), не позволяет разместить 4 полосы в одном стволе. Следует отметить, что стоимость проходческих щитов существенно растёт в зависимости от их диаметра и может отличаться в несколько раз.
 
III. Необходимость создания нескольких ниток тоннелей для одного створа порождает дополнительные технические проблемы. Работа щитовым методом требует устройства приемного котлована. Устройство такого котлована существенно сказывается на сроках сооружения тоннеля и требует соответствующей площадки - территории. В случае необходимости двойной или даже тройной проходки щитом необходимо устройство, соответственно, двух или трех котлованов, что существенного удлинит сроки строительства или потребует отведения значительных территорий в условиях окружающей городской застройки.
 
IV. Эксплуатационные затраты на содержание тоннеля существенно возрастают с увеличением длины тоннеля. Затраты связанные с вентиляцией, водоотливом, освещением, пожарной безопасностью, системами управления движением и т.п. значительно выше для тоннеля глубокого заложения, чем для тоннеля мелкого заложения. А вынужденная необходимость сооружения двух или трех параллельных тоннелей в случае сооружения их щитовым способом еще больше увеличит относительную стоимость эксплуатационных расходов.
 
Открытый способ с выполнением прямоугольного сечения тоннелей создает более благоприятные условия (по сравнению с круговым очертанием сечения) как для размещения системы вентиляции, так и для обеспечения технологических и эксплуатационных процессов.
 
V. Строительство тоннеля щитовым методом требует импорта (закупки) проходческого оборудования, т.е. собственно щита. Планируемая городская программа работ по перспективному строительству тоннелей не может быть обеспечена одной закупкой, т.к. потребует дополнительно закупок импортного сменного рабочего оборудования для каждого нового створа, причем стоимость такого ремонта мало отличается от стоимости нового щита.
 
Тоннели мелкого заложения могут быть построены с использованием мощностей только городского строительного комплекса без использования дорогостоящего импортного оборудования или механизмов.
 
В 2004 году Техническим советом при КБДХ, применительно к проекту Орловского транспортного тоннеля в створе Пискаревского проспекта - Орловской ул, были рассмотрены варианты сооружения тоннеля методом щитовой проходки и мелкого заложения. Сравнение подтвердило вышеизложенные соображения и в частности показало:
 
1.Стоимость тоннеля, сооружаемого щитовым способом, приблизительно в 2 раза выше, чем тоннеля мелкого заложения.
 
2. В связи с необходимостью устройства приемного котлована для щитового тоннеля на все время строительства будет закрыто движение на перекрестке Шоссе Революции - Пискаревский проспект, а также уничтожается ландшафтное зеленое насаждение - сад "Нева".
 
3. При сооружении тоннеля щитовым способом требуется частичное переустройство набережных, так как ствол тоннеля "засекает" свайное основание существующих набережных с обоих берегов, что приводит к закрытию движения по набережным на срок их переустройства. Работы по сооружению тоннеля мелкого заложения ведутся в акватории Невы и не требуют даже временного закрытия движения по набережным.
 
4. При сооружении тоннеля щитовым способом потребуется усиление нескольких существующих зданий на Пискаревском проспекте в зоне рамповых участков тоннеля, и дома инвалидов на Смольной набережной.
 
5. Сроки строительства тоннеля щитовым способом в 1,5 раза больше, чем для тоннеля мелкого заложения.
 
Сравнительные параметры
перспективы строительства тоннеля в створе
Орловская ул.- Пискаревский пр. («Орловский тоннель»)
 
 
 
Щитовой способ
Открытый способ
Стоимость строительства комплекса
11-12 млрд. руб
6-7 млрд.руб
Срок строительства
4-5 лет
2-3 года
Необходимость закупки импортного оборудования
Горнопроходческий щит –1300-1500 млн руб.
Не требуется
Стоимость эксплуатации
»10% в год – 1100-1300 млн руб
»10% в год – 600-650 млн руб
Число полос движения
2+2
3+3  или при необходимости 4+4
Необходимость закрытия движения на набережных
Движение по набережным закрывается на весь период строительства
Закрытие движения  требуется на ограниченный срок
Количество человек в тоннеле на случай затора
2000-3000
600-1000
Потребное время на эвакуацию автотранспорта и людей
Не предсказуемо
В 2-3 раза меньше, чем при 2-х полосах движения

23 Мая 2005 Источник: Ассоциация предприятий дорожно-мостового комплекса Санкт-Петербурга

Обсуждение
Сергей Р / 10 Октября 2007
Есть ли вообще смысл строить в этом изгибе какой то тоннель,может У финляндского вокзала и Литейного моста что то соорудить,да развязку с парой эстакад построить на перекрестке,чтоб от Литейного моста на ш.Революции и на Пискаревский попадать,а также с Пискаревского на Свердловскую наб.попадать(хотя гдеж тут бабки брать?)
тет кхаин у / 16 Апреля 2007
мне надо описание о сравнении вариантов конструкции тоннеля в скальных грунтах. сейчас я разработаю диссертацию которая называется " Анализ технологии сооружения перегонного тоннеля в скальных грунтах " спасибо !
AVP / 21 Сентября 2006
На общественных слушаниях 12/09/2006 представитель фирмы-разработчика утверждал, что сравнительный анализ вариантов якобы был проведен, что отражено в обосновании инвестиций. Постановление правительства С.Петербурга №466 от 25.04.2006 ссылается на решение Государственной конкурсной комиссии при Правительстве Санкт-Петербурга от 25.10.2005 N 1/042. Вот его бы здесь увидеть... Или это - фуфель?
Yakov Stimorol / 07 Декабря 2005
а по поводу сравнения визуального восприятия и экологичности чтож не написали? про цены все понятно,а про то что будет бельмом на теле города?
Добавить комментарий
Другая картинка

Правила написания комментариев

Другие статьи

Каковы дальнейшие перспективы действия закона о долевом строительстве, насколько могут сократиться объемы строящегося жилья, поднимутся ли цены на квартиры до конца года – такие вопросы обсудили участники круглого стола, который провела «Невастройка».

24 Мая 2005

Как будет выглядеть новое здание Мариинки, кто и как его будет создавать, знают немногие. В гостях у «Невастройки» – один из «посвященных» – Алексей Шашкин, гендиректор ЗАО «НПО Геореконструкция-Фундаментпроект», основного российского партнера Доминика Перро.

24 Мая 2005

Строительная отрасль осталась без технических регламентов. При приемке Госкомиссией нового жилья выявляется все больше дефектов швов и межпанельных стыков, брака в отделке квартир и в устройстве кровель.

20 Мая 2005
Все статьи1242