Ключевая информация
Нормативно-правовая база
- СП 249.1325800.2016 «Коммуникации подземные. Проектирование и строительство закрытым и открытым способами»
- СП 248.1325800.2016 «Сооружения подземные. Правила проектирования»
- СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»
- ПБ 03-428-02 «Правила безопасности при строительстве подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых»
- ПБ 03-498-02 «Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» (частично применимы)
Классификация подземных сооружений
Подземные сооружения — это объекты строительства, основные части которых располагаются под поверхностью земли. По функциональному назначению они делятся на:
- Инженерно-транспортные: метрополитены, автомобильные тоннели, пешеходные переходы, инженерные коллекторы, резервуары.
- Коммунальные: водопроводные и канализационные сети, тепловые и газовые сети, кабельные лотки.
- Специальные: подземные паркинги, склады, центры обработки данных, защитные сооружения гражданской обороны.
Этапы жизненного цикла
Проектирование
При проектировании подземных коммуникаций и их оснований проверяют две группы предельных состояний (СП 249.1325800.2016, п. 6.1.14):
- Первая группа: потеря несущей способности конструкций или оснований, ведущая к невозможности эксплуатации сооружения.
- Вторая группа: нарушение нормальной эксплуатации, исчерпание ресурса долговечности.
Геотехнические изыскания
Необходимо учитывать:
- уровень грунтовых вод и возможность выпора (эффект выдавливания водонасыщенных грунтов при недостаточном заглублении ограждения);
- сейсмичность района;
- состав и механические свойства грунтов (песчаные, глинистые, скальные).
Выбор способа строительства
| Способ | Описание | Где применяеться |
|---|---|---|
| Открытый | Разработка котлована, последующая обратная засыпка | Инженерные сети, мелкие резервуары |
| Закрытый (туннельный) | Щитовая проходка, ТБМ, метод «стена в грунте» | Метро, автотоннели, глубокие коллекторы |
Конструктивные решения
Основания и фундаменты
Согласно СП 45.13330.2012 при эксплуатации пластового дренажа как постоянного сооружения толщина слоёв должна быть увеличена. Если подземные воды отбираются из скальных грунтов без песчано-глинистого заполнителя, дренаж может состоять из одного гравийно-щебёночного слоя.
Гидроизоляция и дренаж
- Влагостойкие бетоны (W8–W12).
- Бентонитовые материалы, ПВХ-мембраны.
- Система дренажных труб Ø110–160 мм с фильтрующим обвязом.
Безопасность и риски
Основные опасности
- Геотехнические: обрушения кровли или бровок котлована, неравномерные осадки.
- Гидрогеологические: затопление, гидродинамический удар, выпор грунтов.
- Экологические: загрязнение грунтовых вод, шум, вибрации.
- Технологические: выбросы газов, пожаро- и взрывоопасность на объектах с кабелями.
Меры защиты
- Обязательное производственный контроль и технический надзор (ПБ 03-428-02).
- Использование геотехнического мониторинга с датчиками смещений, напоров и осадок.
- Ограничение вибраций и просадок зданий, расположенных в зоне влияния (Горгеомех).
- Отклонения от проектной документации не допускаются (ПБ 03-498-02).
Эксплуатация и долговечность
Для обеспечения надёжности, долговечности и экономичности на всех стадиях (СП 248.1325800.2016, п. 4.5) необходимо:
- ежегодное визуальное и приборное обследование конструкций;
- очистка и ремонт дренажных систем, гидроизоляции;
- периодическая замена изношенных элементов (арматуры, уплотнений, люков);
- ведение цифрового паспорта объекта (BIM-модели, дрон-обследование, IoT-датчики).
Перспективы развития
- Углубление: строительство тоннелей на глубине 60–100 м (примеры — станции метро «Саларьево» и «Филатов луг» в Москве).
- Интеллектуализация: внедрение систем «умного» подземного пространства с анализом Big Data и предиктивным обслуживанием.
- Экологичность: использование зелёных технологий — поглощающих NOₓ бетонов, энергоэффективных систем вентиляции.
- Модульность: сборно-монолитные и сборные конструкции, сокращающие сроки монтажа в 1,5–2 раза.
Строительство и эксплуатация подземных сооружений не связанных с добычей полезных ископаемых — это междисциплинарная задача, охватывающая геотехнику, строительство, экологию и цифровизацию. Соблюдение нормативов, применение современных технологий и постоянный мониторинг позволяют создавать безопасное, долговечное и комфортное подземное пространство, способное обслуживать растущие города уже сегодня и в будущем.