Город под ногами. В Петербурге могут начать освоение подземных пространств
- 12.01.2021
- 5 596
Растущая плотность застройки заставляет многие мегаполисы мира опускаться под землю, размещая там транспортные линии, торговые центры, зоны отдыха и прочее. Петербург мог бы пойти этим путем, несмотря на сложные геологические условия, характерные для его территории, но... Осваивать подземное пространство наш город не спешит, делая это в основном лишь за счет метро, да и оно развивается медленно. Между тем именно в Ленинграде была некогда подготовлена такая программа, одна из первых в Советском Союзе, которая в основе своей не устарела и сегодня. Актуализировать ее, используя новые базы данных и современные технологии вроде 3D-моделирования, Смольному предложила Тоннельная ассоциация Северо-Запада (ТАСЗ).
«Заговор» профи
Трудно сказать, как долго ленинградцы вынашивали эти планы. Но подготовленный ими «Проект освоения подземного пространства» – около сотни томов с расчетами, обоснованиями, схемами – явно опередил свое время.
Причем наш город еще долго мог развиваться обычным, «наземным», путем. Но его специалисты умели заглядывать в будущее и анализировать зарубежный опыт: проект подземного Монреаля, к примеру, был у всех на слуху. И они понимали, что рано или поздно придется уводить под землю общественный транспорт и прятать там все, что портит городскую среду: инженерные коммуникации, водопроводные сети, насосные станции, трансформаторные будки, электрические щиты, автомобильные парковки...
По заказу Ленинградского горисполкома этот проект подготовила группа экспертов: ведущие экономисты, строители, транспортники и, конечно, геологи. А руководил коллективной работой, в которой были задействованы десятки академических и отраслевых научных организаций, «ЛенНИИпроект». Точнее, такие его корифеи, как Наум Пальчиков.
На основе проекта, опираясь на собственные изыскания и мировой опыт, эти профи разработали «Генеральную схему планировочной организации и использования подземного пространства Ленинграда». Горисполком утвердил ее в 1983 году, положив начало выполнению долгосрочной градостроительной программы, предусматривавшей поэтапное освоение просторов, которые бы открывались у всех под ногами, на протяжении четверти века.
По заветам Шеннона
Это был такой умопомрачительный план, что у всякого, кто знакомился с ним, захватывало дух. Так, намечалось построить железнодорожный тоннель длиной 15,5 км с двумя станциями, который связал бы Московский и Финляндский вокзалы. Под площадью Мира (ныне Сенная) и двумя другими площадями, Восстания и Заневской, должны были появиться крупные транспортно-пересадочные узлы.
В историческом центре города под землей могла бы возникнуть целая сеть многоярусных сооружений: торгово-бытовых, складских, досуговых и прочих. А вдоль ряда транзитных магистралей (скажем, под Невским и Каменноостровским проспектами) намечалось построить подземные дублеры и в целом около 20 км автомобильных тоннелей.
Вести эту работу эксперты предлагали, в том числе используя в качестве «хребта» тоннели метрополитена, чтобы наращивать на них инфраструктуру подземного города. На разных его «этажах», от нескольких метров и глубже, по мнению специалистов, нужно было размещать объекты разного назначения: от кабелей до технически сложных сооружений. И не точечно, а по всей площади «параллельного» города, которая, за вычетом линий метро, составила бы около 70 кв. км (5% площади всего нынешнего Петербурга), продолжая расти...
А как же хлипкие переувлажненные грунты в черте города? Разве они не помешали бы справиться с задачами, которые и при сегодняшнем уровне технологий кажутся трудновыполнимыми? Видимо, нет. Метростроевцы уже тогда научились справляться с капризным характером здешних недр. К тому же, готовя «подземную» программу, специалисты собрали на этапе изысканий все сведения о строении недр, свойствах грунтов, затопляемых в наводнение участков и подготовили карту районирования города по глубине заложения.
Да и в целом «подземный» проект не был замком на песке, убежден кандидат геолого-минералогических наук Евгений Ломакин, научный координатор ТАСЗ. В группу проектировщиков входили математики, последователи американца Роберта Шеннона (автора книги, посвященной построению имитационных моделей для решения сложных задач), и методы моделирования, которыми они оперировали, позволяли делать более точные прогнозы. Так, при расчете «глубоких» парковок они исходили из того, что к 2000 году на 1000 жителей города будет приходиться 180 машин, и почти не ошиблись (ныне при показателе 330 авто Петербург входит в тройку городов-лидеров РФ).
«Дрожжи» для метро
«Такие методы считались эффективными при освоении месторождений полезных ископаемых, – вспоминает Ломакин, – и кафедра гидрогеологии Горного института, где я в ту пору работал, активно двигала это направление».
Подобные исследования проводил Валерий Мироненко, профессор той кафедры, возглавивший позже петербургское отделение Института геоэкологии РАН. А ведущий научный сотрудник Гидрометцентра России Владимир Оганесян на основе моделирования пытался уловить климатические изменения. Словом, даже в докомпьютерную эру многие опирались на математические модели, и при создании упомянутой генсхемы это было оправданно.
Правда, успех мог сопутствовать ее авторам при одном условии: необходимо было осваивать подземный мир комплексно. А такой подход предполагал резервировать участки, где под землей намечалось построить сооружения, что напоминало игру шахматиста, умевшего просчитывать ходы. Но раз власть утвердила генсхему, значит, выкладки по срокам, объемам и стоимости работ показались ей убедительными.
Кстати, про объемы: при опережающем развитии подземки она росла бы как на дрожжах: сеть ее линий к 2000 году должна была увеличиться до 256 км (ныне 124,8 км) и петербуржцы имели бы не 72 станции метро, а 159, вдвое больше.
Уроки дает ACUUS
Между тем грянула перестройка, затем кризис, СССР исчез с карты мира, и проект лег под сукно. Да так прочно, что сегодня мало кто о нем помнит. Так что в какой мере получилось бы воплотить смелые замыслы, которые могли изменить городскую среду (как в других северных городах, Хельсинки и Стокгольме), приходится только гадать.
С тех пор утекло немало воды. Изменился Градостроительный кодекс РФ, регламентирующий работы по развитию подземного пространства исторических зон, вышло распоряжение российского правительства об использовании для этих целей трехмерных информационных моделей. Московский институт «Мосинжпроект» взялся за такую работу, по сути, возродив концепцию ленинградцев. А Северная столица почти не сдвинулась с места, что не помешало ей провести в 2016 году XV всемирную конференцию Объединения исследовательских центров подземного пространства мегаполисов (ACUUS), пригласив урбанистов из 30 стран...
«К освоению подземного пространства в Петербурге, с его архитектурными памятниками, подходить нужно осторожно, да и трудно представить, как вести эту работу, перекладывая сети и ограничивая движение транспорта, – говорит Анастасия Козлова, доцент Северо-Западного института управления Российской академии народного хозяйства и госслужбы. – На площади Восстания, например, так и не удалось построить под землей парковку и торговый комплекс. Но это не значит, что нельзя браться за такие проекты. Если любой новый объект планируется без подземного паркинга, разрешение на его строительство давать не следует. Тем более что питерские грунты не мешают такой работе: Чикаго и Шанхай, выросшие на реках-озерах, делают это успешно...»
Небольшие проекты удается воплотить и в нашем городе, но москвичи, строя под землей автотоннели, торговые комплексы и галереи, действуют более продуманно и масштабно. Во многом потому, что там есть служба, которая координирует такие усилия и привлекает инвесторов, а в Петербурге ее нет. Хотя подходы к подобной работе могут быть разными — есть свое видение и у экспертов ТАСЗ.
Нужно создать генплан объемного планирования, считают они, который бы включал обновленную схему использования ресурсов подземных просторов Петербурга на основе передовых технологий. Такого рода работу (фактически первый ее этап с оценкой ресурсов), упоминает Евгений Ломакин, под его руководством в 2009 году выполнили по заказу Смольного сотрудники Института геоэкологии РАН, института «Ленметрогипротранс», Московского госуниверситета и питерской компании «Водные ресурсы».
Предтеча революции
«Мы представили программу, защитили ее, получили положительные отзывы, – вспоминает Ломакин, – и на том все завершилось...»
Точнее, это была не революционная программа, а ее предтеча: предлагалось углубиться в незримые дали, осваивая их комплексно, и планировать развитие наземно-подземной инфраструктуры с помощью 3D-модели (своего рода экспертной системы, генерирующей недостающие данные) такого пространства в Петербурге. А для построения модели намечалось использовать информацию, полученную при бурении (в ходе предпроектных изысканий и при поиске подземных вод) сотен тысяч скважин.
Большинство из них неглубокие, зато плотная их сеть, сложившаяся в мегаполисе за десятки лет, охватывает почти всю территорию города, добавляет научный координатор ТАСЗ. Весной 2020 года экспертное сообщество, представляющее эту ассоциацию, направило в Смольный новую программу развития города за счет комплексного освоения ресурсов подземных пространств на основе опережающего развития метрополитена.
Предложенные инструменты, отмечают ее авторы, были опробованы, в частности, при создании проекта строительства Орловского тоннеля, который мог бы соединить Смольную и Свердловскую набережные, пропуская до 60 тысяч автомашин в сутки. Правда, легко было предположить, что в разгар пандемии до этого документа у чиновников не скоро дойдут руки.
Возможно, они его завернут и примут иную программу, предполагающую другие подходы и методы, кто знает. Важнее другое: откладывать такую работу, без которой немыслимо развитие мегаполиса (учитывая высотный регламент и нехватку в городе свободных площадей), дальше нельзя. Тем более в Петербурге для этого есть все: кадры, технологии и многое другое. Такую мысль Сергей Алпатов, руководитель ТАСЗ, и его единомышленники высказывали не единожды.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Владимир МАСЛАК, генеральный директор научно-исследовательского проектно-изыскательского института «Ленметрогипротранс»:
– Петербург осваивает подземное пространство и сегодня, но хаотично, точечно, без видения перспектив. Одни строят станции метро, другие прокладывают инженерные сети, третьи создают под землей парковки, и проекты эти чаще всего не увязаны. Хотя решать такие вопросы нужно комплексно, по единому генеральному плану.
Конечно, дело это дорогое. Любой мировой мегаполис, развивая подземное пространство, направляет на подобные цели до 25% своего бюджета, а Петербургу пока это вряд ли по силам. Но проблема и в том, что федеральная нормативная база, которая бы позволяла активнее строить подземные объекты, отстает. Вот и получается: метростроевцы руководствуются одними правилами, у других организаций свои подходы, а работа по сооружению подземных складов или подстанций в черте города вообще не регламентируется.
Рано или поздно этот законодательный пробел будет устранен. Но и сегодня, развивая петербургский метрополитен, нужно подходить к таким вопросам комплексно, чего обычно не происходит. Хотя мы не раз предлагали осваивать территорию в районе проектируемой станции метро с учетом градостроительных задач, чтобы, выходя из нее, горожане могли попасть в торговые центры или миновать перекресток, не выходя на поверхность. Ведь, кроме прочего, это связано с безопасностью (снижается вероятность получения травм при ДТП) жителей и экологией: под землей, обеспечив там вентиляцию, можно дышать свежим воздухом, а не выхлопными газами.
Увы, многие наши предложения, скажем, по сооружению подземных парковок на Владимирской и Сенной площадях, у строящейся станции метро «Театральная», не получили у заказчика отклика. Хотя при строительстве станций мелкого заложения порой приходится создавать большие котлованы, которые для этого не нужны, и там можно предусмотреть другие подземные объекты.
Да, в условиях плотной застройки, имея подземные коммуникации, не везде можно сделать переходы, но к этому нужно стремиться. И специалистов, пытающихся продвигать такие программы с использованием технологий объемного моделирования, мы поддерживаем. Тем более что подобные технологии и инструменты, повышающие качество проектирования, применяет одним из первых в России и наш институт.
Но если просто взять массив данных и поместить в новую информационную систему, ничего не получится. Для построения объемной модели следует стандартизировать многие требования, а сведения, которые предстоит привести в соответствие со стандартом, должны храниться в единой структуре. То есть Петербургу необходим центр управления, который бы осуществлял комплексное освоение подземного пространства, увязывая межведомственные интересы и действуя по установленным правилам.
Да и данных, имеющихся на сегодня, недостаточно. Скважин, отражающих геологические условия, в нашем городе пробурено множество, но большинство из них мелкие (20 – 30 метров), а более глубоких, без которых при строительстве метрополитена и других объектов не обойтись, не так много. Кроме того, поскольку большинство объектов под землей должно работать с учетом ситуации на поверхности, нужно принимать во внимание опыт моделирования наземных объектов, нормативную базу по ним, стандарты обмена данными, требования экспертизы и т. д.
«Заговор» профи
Трудно сказать, как долго ленинградцы вынашивали эти планы. Но подготовленный ими «Проект освоения подземного пространства» – около сотни томов с расчетами, обоснованиями, схемами – явно опередил свое время.
Причем наш город еще долго мог развиваться обычным, «наземным», путем. Но его специалисты умели заглядывать в будущее и анализировать зарубежный опыт: проект подземного Монреаля, к примеру, был у всех на слуху. И они понимали, что рано или поздно придется уводить под землю общественный транспорт и прятать там все, что портит городскую среду: инженерные коммуникации, водопроводные сети, насосные станции, трансформаторные будки, электрические щиты, автомобильные парковки...
По заказу Ленинградского горисполкома этот проект подготовила группа экспертов: ведущие экономисты, строители, транспортники и, конечно, геологи. А руководил коллективной работой, в которой были задействованы десятки академических и отраслевых научных организаций, «ЛенНИИпроект». Точнее, такие его корифеи, как Наум Пальчиков.
На основе проекта, опираясь на собственные изыскания и мировой опыт, эти профи разработали «Генеральную схему планировочной организации и использования подземного пространства Ленинграда». Горисполком утвердил ее в 1983 году, положив начало выполнению долгосрочной градостроительной программы, предусматривавшей поэтапное освоение просторов, которые бы открывались у всех под ногами, на протяжении четверти века.
По заветам Шеннона
Это был такой умопомрачительный план, что у всякого, кто знакомился с ним, захватывало дух. Так, намечалось построить железнодорожный тоннель длиной 15,5 км с двумя станциями, который связал бы Московский и Финляндский вокзалы. Под площадью Мира (ныне Сенная) и двумя другими площадями, Восстания и Заневской, должны были появиться крупные транспортно-пересадочные узлы.
В историческом центре города под землей могла бы возникнуть целая сеть многоярусных сооружений: торгово-бытовых, складских, досуговых и прочих. А вдоль ряда транзитных магистралей (скажем, под Невским и Каменноостровским проспектами) намечалось построить подземные дублеры и в целом около 20 км автомобильных тоннелей.
Вести эту работу эксперты предлагали, в том числе используя в качестве «хребта» тоннели метрополитена, чтобы наращивать на них инфраструктуру подземного города. На разных его «этажах», от нескольких метров и глубже, по мнению специалистов, нужно было размещать объекты разного назначения: от кабелей до технически сложных сооружений. И не точечно, а по всей площади «параллельного» города, которая, за вычетом линий метро, составила бы около 70 кв. км (5% площади всего нынешнего Петербурга), продолжая расти...
А как же хлипкие переувлажненные грунты в черте города? Разве они не помешали бы справиться с задачами, которые и при сегодняшнем уровне технологий кажутся трудновыполнимыми? Видимо, нет. Метростроевцы уже тогда научились справляться с капризным характером здешних недр. К тому же, готовя «подземную» программу, специалисты собрали на этапе изысканий все сведения о строении недр, свойствах грунтов, затопляемых в наводнение участков и подготовили карту районирования города по глубине заложения.
Да и в целом «подземный» проект не был замком на песке, убежден кандидат геолого-минералогических наук Евгений Ломакин, научный координатор ТАСЗ. В группу проектировщиков входили математики, последователи американца Роберта Шеннона (автора книги, посвященной построению имитационных моделей для решения сложных задач), и методы моделирования, которыми они оперировали, позволяли делать более точные прогнозы. Так, при расчете «глубоких» парковок они исходили из того, что к 2000 году на 1000 жителей города будет приходиться 180 машин, и почти не ошиблись (ныне при показателе 330 авто Петербург входит в тройку городов-лидеров РФ).
«Дрожжи» для метро
«Такие методы считались эффективными при освоении месторождений полезных ископаемых, – вспоминает Ломакин, – и кафедра гидрогеологии Горного института, где я в ту пору работал, активно двигала это направление».
Подобные исследования проводил Валерий Мироненко, профессор той кафедры, возглавивший позже петербургское отделение Института геоэкологии РАН. А ведущий научный сотрудник Гидрометцентра России Владимир Оганесян на основе моделирования пытался уловить климатические изменения. Словом, даже в докомпьютерную эру многие опирались на математические модели, и при создании упомянутой генсхемы это было оправданно.
Правда, успех мог сопутствовать ее авторам при одном условии: необходимо было осваивать подземный мир комплексно. А такой подход предполагал резервировать участки, где под землей намечалось построить сооружения, что напоминало игру шахматиста, умевшего просчитывать ходы. Но раз власть утвердила генсхему, значит, выкладки по срокам, объемам и стоимости работ показались ей убедительными.
Кстати, про объемы: при опережающем развитии подземки она росла бы как на дрожжах: сеть ее линий к 2000 году должна была увеличиться до 256 км (ныне 124,8 км) и петербуржцы имели бы не 72 станции метро, а 159, вдвое больше.
Уроки дает ACUUS
Между тем грянула перестройка, затем кризис, СССР исчез с карты мира, и проект лег под сукно. Да так прочно, что сегодня мало кто о нем помнит. Так что в какой мере получилось бы воплотить смелые замыслы, которые могли изменить городскую среду (как в других северных городах, Хельсинки и Стокгольме), приходится только гадать.
С тех пор утекло немало воды. Изменился Градостроительный кодекс РФ, регламентирующий работы по развитию подземного пространства исторических зон, вышло распоряжение российского правительства об использовании для этих целей трехмерных информационных моделей. Московский институт «Мосинжпроект» взялся за такую работу, по сути, возродив концепцию ленинградцев. А Северная столица почти не сдвинулась с места, что не помешало ей провести в 2016 году XV всемирную конференцию Объединения исследовательских центров подземного пространства мегаполисов (ACUUS), пригласив урбанистов из 30 стран...
«К освоению подземного пространства в Петербурге, с его архитектурными памятниками, подходить нужно осторожно, да и трудно представить, как вести эту работу, перекладывая сети и ограничивая движение транспорта, – говорит Анастасия Козлова, доцент Северо-Западного института управления Российской академии народного хозяйства и госслужбы. – На площади Восстания, например, так и не удалось построить под землей парковку и торговый комплекс. Но это не значит, что нельзя браться за такие проекты. Если любой новый объект планируется без подземного паркинга, разрешение на его строительство давать не следует. Тем более что питерские грунты не мешают такой работе: Чикаго и Шанхай, выросшие на реках-озерах, делают это успешно...»
Небольшие проекты удается воплотить и в нашем городе, но москвичи, строя под землей автотоннели, торговые комплексы и галереи, действуют более продуманно и масштабно. Во многом потому, что там есть служба, которая координирует такие усилия и привлекает инвесторов, а в Петербурге ее нет. Хотя подходы к подобной работе могут быть разными — есть свое видение и у экспертов ТАСЗ.
Нужно создать генплан объемного планирования, считают они, который бы включал обновленную схему использования ресурсов подземных просторов Петербурга на основе передовых технологий. Такого рода работу (фактически первый ее этап с оценкой ресурсов), упоминает Евгений Ломакин, под его руководством в 2009 году выполнили по заказу Смольного сотрудники Института геоэкологии РАН, института «Ленметрогипротранс», Московского госуниверситета и питерской компании «Водные ресурсы».
Предтеча революции
«Мы представили программу, защитили ее, получили положительные отзывы, – вспоминает Ломакин, – и на том все завершилось...»
Точнее, это была не революционная программа, а ее предтеча: предлагалось углубиться в незримые дали, осваивая их комплексно, и планировать развитие наземно-подземной инфраструктуры с помощью 3D-модели (своего рода экспертной системы, генерирующей недостающие данные) такого пространства в Петербурге. А для построения модели намечалось использовать информацию, полученную при бурении (в ходе предпроектных изысканий и при поиске подземных вод) сотен тысяч скважин.
Большинство из них неглубокие, зато плотная их сеть, сложившаяся в мегаполисе за десятки лет, охватывает почти всю территорию города, добавляет научный координатор ТАСЗ. Весной 2020 года экспертное сообщество, представляющее эту ассоциацию, направило в Смольный новую программу развития города за счет комплексного освоения ресурсов подземных пространств на основе опережающего развития метрополитена.
Предложенные инструменты, отмечают ее авторы, были опробованы, в частности, при создании проекта строительства Орловского тоннеля, который мог бы соединить Смольную и Свердловскую набережные, пропуская до 60 тысяч автомашин в сутки. Правда, легко было предположить, что в разгар пандемии до этого документа у чиновников не скоро дойдут руки.
Возможно, они его завернут и примут иную программу, предполагающую другие подходы и методы, кто знает. Важнее другое: откладывать такую работу, без которой немыслимо развитие мегаполиса (учитывая высотный регламент и нехватку в городе свободных площадей), дальше нельзя. Тем более в Петербурге для этого есть все: кадры, технологии и многое другое. Такую мысль Сергей Алпатов, руководитель ТАСЗ, и его единомышленники высказывали не единожды.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Владимир МАСЛАК, генеральный директор научно-исследовательского проектно-изыскательского института «Ленметрогипротранс»:
– Петербург осваивает подземное пространство и сегодня, но хаотично, точечно, без видения перспектив. Одни строят станции метро, другие прокладывают инженерные сети, третьи создают под землей парковки, и проекты эти чаще всего не увязаны. Хотя решать такие вопросы нужно комплексно, по единому генеральному плану.
Конечно, дело это дорогое. Любой мировой мегаполис, развивая подземное пространство, направляет на подобные цели до 25% своего бюджета, а Петербургу пока это вряд ли по силам. Но проблема и в том, что федеральная нормативная база, которая бы позволяла активнее строить подземные объекты, отстает. Вот и получается: метростроевцы руководствуются одними правилами, у других организаций свои подходы, а работа по сооружению подземных складов или подстанций в черте города вообще не регламентируется.
Рано или поздно этот законодательный пробел будет устранен. Но и сегодня, развивая петербургский метрополитен, нужно подходить к таким вопросам комплексно, чего обычно не происходит. Хотя мы не раз предлагали осваивать территорию в районе проектируемой станции метро с учетом градостроительных задач, чтобы, выходя из нее, горожане могли попасть в торговые центры или миновать перекресток, не выходя на поверхность. Ведь, кроме прочего, это связано с безопасностью (снижается вероятность получения травм при ДТП) жителей и экологией: под землей, обеспечив там вентиляцию, можно дышать свежим воздухом, а не выхлопными газами.
Увы, многие наши предложения, скажем, по сооружению подземных парковок на Владимирской и Сенной площадях, у строящейся станции метро «Театральная», не получили у заказчика отклика. Хотя при строительстве станций мелкого заложения порой приходится создавать большие котлованы, которые для этого не нужны, и там можно предусмотреть другие подземные объекты.
Да, в условиях плотной застройки, имея подземные коммуникации, не везде можно сделать переходы, но к этому нужно стремиться. И специалистов, пытающихся продвигать такие программы с использованием технологий объемного моделирования, мы поддерживаем. Тем более что подобные технологии и инструменты, повышающие качество проектирования, применяет одним из первых в России и наш институт.
Но если просто взять массив данных и поместить в новую информационную систему, ничего не получится. Для построения объемной модели следует стандартизировать многие требования, а сведения, которые предстоит привести в соответствие со стандартом, должны храниться в единой структуре. То есть Петербургу необходим центр управления, который бы осуществлял комплексное освоение подземного пространства, увязывая межведомственные интересы и действуя по установленным правилам.
Да и данных, имеющихся на сегодня, недостаточно. Скважин, отражающих геологические условия, в нашем городе пробурено множество, но большинство из них мелкие (20 – 30 метров), а более глубоких, без которых при строительстве метрополитена и других объектов не обойтись, не так много. Кроме того, поскольку большинство объектов под землей должно работать с учетом ситуации на поверхности, нужно принимать во внимание опыт моделирования наземных объектов, нормативную базу по ним, стандарты обмена данными, требования экспертизы и т. д.