Сравнительная характеристика мирового и отечественного опыта подводного строительства в городских условиях.

Всего в мире построено около 150 тоннелей, из которых более 100транспортные: автодорожные, железнодорожные и метрополитена, причем 70% всех тоннелей приходится на США, Голландию и Японию. Из графика на рис. В.1 следует, что наиболее интенсивное строительство подводных тоннелей из опускных секций началось в середине 60-х годов прошлого столетия и продолжается до настоящего времени. За последние 30 лет в Европе построены 35тоннелей, в Азии — 27 и в Америке — 6.

В нашей стране способом опускных секций в 1983 году построен двухполосный автодорожный тоннель длиной 1 км под Морским ка- налом в Санкт-Петербурге. Однако дальнейшего распространения этот способ в бывшем СССР не получил, несмотря на то что во многих случаях при пересечении трассами автомобильных и железных дорог, линиями метрополитена крупных рек, каналов, озер, заливов строительство подводных тоннелей с применением опускных секций может оказаться предпочтительнее мостов или тоннелей, пройденных щитовым способом, о чем свидетельствуют данные зарубежного опыта.

Рис. В.1. Рост количества построенных подводных тоннелей из опускных секций: 1 — в мире; 2 — в Европе; 3 — в Америке; 4 — в Азии и Австралии

Для дальнейшего сравнения будут взяты примеры с одинаковым способом заложения тоннелей, а именно неглубокоетуннелирование из опускных секций.

При сооружении подводных тоннелей способом опускных сек­ций отдельные конструктивные пространственные элементы тоннеля длиной до 180 м, шириной до 50 м и весом до 60 000 т изготавливают в стороне от места строительства, на плаву транспортируют в створ тоннеля, где погружают в заранее вскрытый под дном водотока котло­ван на подготовленное основание. Отдельные секции стыкуют между собой, создавая водонепроницаемое соединение, а затем засыпают грунтом или камнем. Временные торцовые диафрагмы демонтируют, и образуется сквозное сообщение по тоннелю.

Способ опускных секций имеет ряд преимуществ по сравнению с закрытыми способами:

-сокращение длины тоннеля за счет незначительного его заглу­бления в дно водной преграды;

-возможность создания тоннелей практически любых форм и раз­меров поперечного сечения, в том числе -прямоугольных шири­ной до 50 м, что дает возможность размещения в одном тоннеле многополосного автомобильного или совмещенного авто- и же­лезнодорожного движения;

-возможность строительства через глубоководные преграды под­водных тоннелей на дамбах, тоннелей-мостов и «плавающих» тоннелей, расположенных в толще воды;

-применение крупногабаритных готовых конструкций, способ­ствующих повышению качества, сокращению сроков и стоимо­сти строительства;

-минимальное негативное воздействие на окружающую среду;

-возможность параллельного выполнения всех тоннелестрои­тельных работ на широком фронте, что способствует более бы­строму завершению строительства, чем при закрытых способах.

Недостатки способа опускных секций, связанные с некоторым стеснением русла водной преграды в процессе строительства тоннеля, значительными объемами земляных работ по вскрытию и обратной засыпке подводных котлованов, а также трудности технологического характера по опусканию к подводному стыкованию массивных сек­ций не превышают современных инженерных возможностей, что под­тверждается данными мирового опыта.

Подводные тоннели из опускных секций сооружают для пропуска авто- и железнодорожных транспортных средств, поездов метрополи­тена и пешеходов, а также для прокладки инженерных коммуникаций.

Опускные секции устанавливают, как правило, на подводных участ­ках тоннеля, однако возможно использование их и на береговых участ­ках, когда секции опускают в открытый котлован, затопленный водой.

Экономическая эффективность способа опускных секций зависит от целого ряда трудно учитываемых факторов, касающихся топогра­фических, градостроительных, транспортных, инженерно-геологиче­ских и гидрологических условий.

Первые подводные тоннели из опускных секций были построены в конце XIX — начале ХХ в. и предназначались для пропуска воды и инженерных коммуникаций.