Подземные сооружения

Подземные сооружения (рус. подземные сооружения, англ. underground structures, нем. unterirdische Bauwerke n pl) - объекты промышленного, культурного, оборонного и коммунального назначения, которые создаются под землей в массивах горных пород.

Подземные сооружения древности

Древнейшими П.с. есть подземные могильники (Египет, Индия II-I тыс. до н.э.), а также тоннели (в 2180 до н.э. в Вавилоне под г. Евфрат построено пешеходный тоннель длиной 920 м. В 700 г. до н.э. на о. Самос в Эгейском м. - подземный водопровод длиной 1600 м.), пещерные города (Турция, Афганистан, Грузия и др. - VI век до н.э. - XII вв.)

В средние века появляются пещерные города в Украине (Крым, Киев).

С XVII - XIX вв. начинается строительство транспортных судоходных и железнодорожных тоннелей, а с XIX в. - метро (Лондон, Будапешт, Париж).

Современные подземные сооружения

В ХХ в. подземное строительство всесторонне развилось - под землей был построен ряд объектов гражданского, военного, промышленного назначения. В табл. представлена классификация подземных сооружений. Это угольные, рудные и нерудные шахты, автомобильные, железнодорожные, гидротехнические тоннели, метрополитены, трубопроводы. Это частично здания ТЭС, АЭС, ГЭС. Резервуары для питьевой воды, заводы очистки сточных вод. А также - гаражи, телефонные станции, кинотеатры, культовые сооружения, вокзалы, торговые центры, заводы шампанских вин, предприятия по выращиванию овощей, грибов, цитрусовых, цветов. Склады товаров широкого потребления, бытовых приборов, автомобилей, медикаментов и т.д. Холодильники для хранения пищевых продуктов. Стартовые комплексы ракет дальнего действия, долгосрочные командные пункты, хранилища. Специализированные больницы, санатории, туристические комплексы. Большие хранилища нефти, природного газа, нефтепродуктов, сжиженного газа. Хранилища отходов радиоактивных веществ, видховив нефтяной и химической промышленности, шахтных вод. Заводы точных изделий, электронного оборудования, судо-, авиа, машиностроительные, военные заводы. Это и научно-исследовательские подземные сооружения - нейтринные и сейсмогеофизични обсерватории, сейсмические станции и т.д. Соответственно, современные подземные сооружения, которые эксплуатируются человечеством очень разнообразны - штольни, штреки, камеры, туннели, засыпные траншеи, котловины, горные выработки угольных, рудных, соляных, известняковых, гипсовых и др. шахт. А также - отработанные пласты-коллекторы, пористые водоносные структуры и т.д.

Наиболее известные подземные сооружения современности

Среди рекордсменов можно отметить "Евротуннель" под Ла-Маншем, состоящий из двух транспортных и одного служебного тоннеля, протяженность которых равна 50 км, диаметр 10 м (новости о строительстве - было изъято 13 млн. м3 породы, которая могла заполнить железнодорожный состав длиной 2, 5 тыс. км). Уникальное сооружение представляет собой туннель "Сэйкан", который объединил японские острова Хоккайдо и Хонсю, длина которого составила 53,9 км (в т.ч. подводная часть 23,3 км). Широко протяженные туннели в Швейцарских Альпах (железнодорожный Симплтонський, длиной 19,7 км и автодорожный Сен-Готард, 16,32 км). Самый длинный из современных туннелей - водопроводный туннель Нью-Йорк - Западный Делавэр, протянувшийся под землей на 168, 9 км (диаметр 4,1 м). Среди планов ближайших десятилетий - строительство межконтинентальных туннелей, сочетающие Испанию с Африкой (54 км) и Чукотку с Аляской (100 км), а также Сахалин с Японией (43 км) и материком (8 км).

В Украине - это тоннель под Керченским проливом (15 км) и в массиве Крымских гор (создание новой трассы Симферополь - Ялта), а также протяженные автодорожные тоннели в Киеве (около 7 км). Значительные перспективы получат также технологии бестраншейных технологий (микротонелювання, щитовой проходки, продавливания стальных футляров), обеспечивающие эффективное строительство протяженных тоннелей для коммуникационных функций.

В начале XXI века глубокая в мире исследовательская угольная шахта достигла глубины 2042 м (Торез, Украина), золоторудные - глубины 3777 м (Карлтонвиль, ЮАР).

Подземные сооружения будущего

Уже сегодня в мире осуществляется около 650 проектов крупных подземных сооружений, с годовым капиталовложением более 40 млрд. долл. США. Значительную часть из них составляют объекты подземной урбанистики (среди примеров последнего времени следует обратить внимание на подземную часть Токио, где часть города "опустилась" на 16 подземных уровней-этажей). Совершенствование строительных технологий и высокая стоимость земли в зонах плотной застройки крупных городов, делают здесь подземное строительство более экономичным и перспективным. Уже в ближайшие 50-100 лет возможно возникновение и развитие многочисленных подземных многоярусных городов со специфическими коммуникациями и инфраструктурой (возможно более экономичных, чем сегодня). Старые подземные города могут быть «осовремененная» и превращены в туристические центры. То есть, можно говорить о «возвращении» человека к древней культуры подземных городов - но уже на уровне возможностей современной научно-технической революции.

В будущем следует ожидать как экстенсивного так и интенсивного развития подземного строительства. Уже в ближайшие 100-200 лет возможно возникновение и развитие подземных (возможно менее дорогих) городов со специфическими коммуникациями и инфраструктурой. Старые подземные города могут быть «осовремененная» и превращены в туристические центры. То есть, можно говорить о «возвращении» человека к культуре подземных городов - но уже на уровне возможностей современной научно-технической революции.

Шахты могут быть полу-или полностью безлюдными, что предоставить новые возможности для их углубления - до уровня 5-7 км, стимулируемого исчерпанием запасов полезных ископаемых на высших горизонтах. Это существенно расширит промышленные запасы полезных ископаемых, которые уже исчерпываются на привычных для работы горизонтах. Уже сегодня на эти глубины и даже значительно глубже бурят скважины и начинается глубинный добычу углеводородов. Необходимость глубинной добычи газогидратов приведет к возникновению технически новых горных выработок - скважин с регулируемым давлением.