Большой энциклопедический словарь:
ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ — специально оборудованные горные выработки в толще горных пород, имеющие различное назначение: транспортные и гидротехнические тоннели; метрополитен; электростанции; холодильники; пешеходные переходы, гаражи и другие объекты городского хозяйства; емкости для хранения воды, нефти, газа, отходов; промышленные предприятия; лечебные учреждения; военные объекты.
Большая советская энциклопедия:
Подземные сооружения
Выбор архитектурно-планировочных решений. способа строительства, вида конструкций и их крепления, гидроизоляции, системы кондиционирования воздуха и т.п. определяется в основном назначением П. с. и свойствами массива вмещающих горных пород (грунтов).
Области применения. строительство П. с. ведётся в возрастающих масштабах в большинстве промышленно развитых стран, что объясняется экономичностью П. с. по сравнению с наземными, технической или производственной необходимостью, градостроительными условиями, соображениями военного характера и т.д. Подземное расположение сооружений целесообразно в районах с неблагоприятными климатическими условиями (резкие перепады температуры воздуха, ураганные ветры, длительные ливни, селевые потоки), крутым рельефом местности. Значительное развитие строительство П. с. получило в горнодобывающей промышленности.
По назначению П. с. условно подразделяются на несколько основных групп: транспортные и гидротехнические тоннели (См. Тоннель); сооружения Метрополитена; электростанции (главным образом ГЭС); базисные склады и холодильники; объекты городские хозяйства (пешеходные переходы, гаражи, коллекторы и т.п.); резервуары для питьевой воды, нефте- и газохранилища, ёмкости для захоронения вредных производственных отходов; промышленные предприятия; лечебные учреждения; военные объекты. Особую группу составляют П. с. шахт, располагаемые в околоствольном дворе (См. Околоствольный двор) (электроподстанция, депо, станция водоотлива, медпункт и т.д.) или предназначенные для транспортной связи поверхностных сооружений с очистными забоями (шахтные стволы, капитальные штреки, штольни и т.д.).
Экономическая эффективность подземных электростанций (по сравнению с наземными) обусловлена, в первую очередь, сокращением протяжённости напорных Водоводов, объёмов бетонных работ (См. Бетонные работы), снижением расхода материалов. Объёмы горностроительных работ при сооружении крупной подземной ГЭС характеризуются несколькими млн. м3 извлекаемых горных пород (например, объём скальной выемки Ингури ГЭС в СССР, имеющей мощность 1400 Мвт, — 3,2 млн. м3). Большими поперечными сечениями (сотни м2) и протяжённостью (десятки и сотни м) отличаются машинные залы электростанций. Различают 3 типовые схемы подземных ГЭС: концевая (здание расположено в конце трассы деривации (См. Деривация)), головная (здание вблизи водозабора), промежуточная (здание в средней части трассы деривации). Подземными строят также тепловые и атомные электростанции (например, в Швеции и Швейцарии). К середине 70-х гг. количество подземных ГЭС в мире (эксплуатируемых и строящихся) достигло 350, их общая мощность 4104 Мвт.
Базисные подземные склады рентабельны благодаря возможности приспособления под них имеющихся горных выработок, стабильности температуры окружающей среды и влажности в подземных помещениях, пожарной безопасности, экономии наземного пространства, удобству охраны и т.п. Различают подземные склады активного и пассивного складирования. При активном, систематически осуществляемом складировании, когда ежесуточно перерабатывается большое количество продуктов и материалов, необходимы хорошо спланированные, значительные по размерам разгрузочные и погрузочные площадки и непосредственная связь складов с ж.-д. коммуникациями. Для активного складирования эффективно, например, использование горизонтальных горных выработок, проведённых по известнякам из бортов отработанных Карьеров. Подобный склад (полезной площадью около 5 га) расположен вблизи г. Канзас-Сити (США). Часть склада используется для хранения замороженных продуктов при температуре до —32 °С в количестве 25 000 т. Стоимость строительства склада составила примерно 10% от стоимости наземного холодильника такой же ёмкости. В Инкермане (СССР, Крым) для подземного винохранилища использованы горные выработки высотой 10—12 м и длиной по 200 м, образованные после выемки известняка-ракушечника. При пассивном складировании целесообразно использовать выработки отработанных шахт, связь с которыми осуществляется через вертикальные стволы. Вместимость таких складов 105—106 м3. Основные затраты на строительство подземных складов приходятся на сооружение подходных выработок и транспортных коммуникаций.
Подземное пространство городов осваивается всё возрастающими темпами. Комплексная застройка подземного пространства крупных городов позволяет рационально использовать наземную территорию, содействует упорядочению транспортного обслуживания населения и повышению безопасности дорожного движения, снижает уличный шум и загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей, способствует повышению художественно-эстетических качеств городской среды. Городские П. с. можно условно объединить в ряд групп: инженерно-транспортные (пешеходные и транспортные тоннели, автомобильные стоянки и Гаражи, помещения вокзалов); сферы обслуживания (магазины, кафе, кинотеатры, выставочные залы, книгохранилища, архивы, холодильники, овощехранилища, автоматические телефонные станции и т.п.); промышленного назначения и энергетики (отдельные цехи, лаборатории, котельные, тепловые станции и т.п.); инженерные сети и сооружения (газо- и трубопроводы, бойлерные, калориферные, трансформаторные и газораспределительные станции и др.); гражданской обороны. П. с. — неотъемлемая часть крупного города. Подземное строительство позволяет высвободить в новых районах значительную часть полезной площади. Особое место в городском подземном хозяйстве занимают гаражи (часто многоэтажные). Вместимость подземных гаражей может достигать нескольких тыс. автомобилей, глубина заложения пола нижнего яруса — 15—25 м. Перспективны встроенные гаражи, размещаемые в цокольных и подземных этажах жилых домов. Создаются (1974) проекты единой общегородской сети подземных гаражей и автостоянок (например, для Стокгольма, Парижа, Будапешта). Один из наиболее крупных градостроительных проектов — схема организации и использования подземного пространства Москвы, разработанная в 1971—73.
Подземные хранилища для нефтепродуктов, природного газа, питьевой воды отличаются от наземных крупными масштабами по вместимости (до нескольких млн. м3). Конструкции подземных резервуаров выполняются из бетона, железобетона, металла. При подземном хранении нефти и др. горючих веществ экономия от снижения испарения в короткий срок оправдывает дополнительные расходы на строительство резервуара (подробнее см. в статьях Газовое хранилище, Нефтехранилище). Подземные хранилища — наиболее эффективный способ захоронения непригодных для переработки вредных промышленных отходов атомного, химического, металлургического и др. производств. Для этого используют существующие соляные полости, заброшенные выработки шахт, строят резервуары в глинистых породах; промышленные стоки направляют через скважины в непригодные для использования водоносные горизонты.
Подземные промышленные объекты (например, насосные и компрессорные станции, ямы доменных печей, кессоны регенераторов мартеновских печей и т.п.) строятся при неглубоком заложении. Большой глубиной заложения характеризуются подземные заводы, которые начали сооружать за рубежом в 30-х гг. 20 в.; широкий размах их строительство приобрело во время 2-й мировой войны 1939—1945 — главным образом в Германии и Японии (к 1945 в Германии насчитывалось 143 подземных завода).
Подземные лечебные учреждения располагают в выработках отработанных шахт, главным образом соляных. Выработки большого поперечного сечения (камеры) приспосабливаются под палаты для больных, лечебные кабинеты и т.п. Целесообразность подземных медицинских учреждений обусловлена постоянством давления, влажности и температуры воздуха, отсутствием бактериальной флоры, солнечной радиации, шума, естественной ингаляцией (благодаря насыщенности среды химическими элементами), ограниченным воздействием магнитного поля. Это создаёт микроклимат, благоприятный, в частности, для лечения лёгочных заболеваний (например, в СССР работает подземная лечебница для больных бронхиальной астмой, размещенная на глубине 200 м в соляном руднике около поселка Солотвина в Закарпатье).
Строительство и эксплуатация П. с. Выбор способа строительства П. с. зависит в основном от глубины заложения и назначения объекта, горнотехнических условий строительного участка. Неглубокие П. с. строят открытым способом, методом опускного сооружения, либо в траншеях, под гиксотропными суспензиями (см. Тиксотропия). П. с. глубокого заложения и, в особых случаях, неглубокого (например, перегонные тоннели метрополитенов или городские коллекторы) строятся закрытым (подземным) способом.
При открытом способе строительства траншеи и котлованы, как правило, закрепляют (горизонтальное крепление с распорками — в грунтах сухих и естественной влажности, и шпунтовое — в неустойчивых водонасыщенных). строительство в открытых котлованах эффективно до глубин 7—10 м при обеспечении надёжного водопонижения (См. Водопонижение).
Из способов строительства опускным сооружением преимущественное распространение получил метод опускного колодца (См. Опускной колодец). В СССР ежегодно (1973) строится 60—70 опускных колодцев площадью 100—13 000 м с глубиной погружения 10—55 м. Прогрессивный способ строительства П. с. — с опускным колодцем в тиксотропной рубашке, который даёт возможность сооружать колодцы больших диаметров. Успешно применяется принудительное регулирование опускания колодца при помощи системы домкратов, располагаемых по его периметру. Методом опускного колодца строят многоэтажные подземные гаражи, П. с. на металлургических заводах и т.п.
Метод строительства П. с., получивший название «стена в грунте», основан на способности тиксотропных суспензий удерживать грунтовые стенки от обрушения; он состоит в возведении вертикальных стен П. с. в траншеях-щелях до начала разработки грунта внутри сооружения. Применение этого метода целесообразно в сложных гидрогеологических условиях (отпадает необходимость в водопонижении, замораживании и т.п.). Он эффективен при строительстве на застроенных территориях небольших П. с. на значительной глубине (обычно около 20 м) — транспортных тоннелей, пешеходных переходов и т.п.
Строительство П. с. может осуществляться с помощью буровзрывных работ (см. Проведение горных выработок), механизированных комплексов (горные комбайны, щиты проходческие (См. Щит проходческий)), скважинными методами (подземное выщелачивание, взрывное уплотнение грунтов).
Полости, образованные скважинными методами, используются в качестве хранилищ для нефтепродуктов и сжиженных газов, поэтому вмещающие горные породы должны быть непроницаемы, однородны по составу и химически нейтральны к хранимым продуктам.
Приспособление горных выработок отработанных шахт с устойчивыми вмещающими породами включает горнопроходческие работы по спрямлению выработок, их расширению, сооружению новых (см. Подземная разработка). В крепких устойчивых породах П. с. обычно оставляют незакрепленными; в отдельных случаях применяют временную крепь (в т. ч. из предварительно-напряжённого железобетона), а также постоянные конструкции из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона и чугунных тюбингов (см. Крепь горная).
Эксплуатация П. с. сводится главным образом к поддержанию в нём необходимого микроклимата, обеспечению искусственного освещения и энергоснабжения. Регулирование параметров воздушной среды производят обычно с помощью установок кондиционирования воздуха (См. Кондиционирование воздуха). Гидроизоляция достигается уплотнением или улучшением химическими добавками материалов, укладываемых в конструкцию П. с., а также благодаря устройству водонепроницаемых перекрытий на внешней и внутренней поверхностях защищаемого сооружения. Освещение, как правило, — люминесцентное; внутренние конструкции окрашивают в светлые тона, устраивают декоративные окна и т.п. При использовании внешнего источника электроэнергии устанавливают аварийные агрегаты для обеспечения минимальных потребностей силовых установок и освещения. Водоотлив осуществляется путём прокладки труб в стенках выработок или дренажных труб в грунте, откуда вода отводится к водосборникам и насосам.
Лит.: Строительство подземных [шахтных] сооружений, М., 1966; Покровский Н. М., Проектирование комплексных выработок подземных сооружений, М., 1970; Лубенец Г. К., Посяда B. C., Строительство подземных сооружений, К., 1970; Голубев Г. Е., Использование подземного пространства в крупных городах, М., 1973; Комплексное освоение подземного пространства городов. К., 1973; Мостков В. М., Подземные сооружения большого сечения, М., 1974; Новая технология и оборудование для строительства подземных сооружений, Л., 1974.
Л. М. Гейман.
Строительная терминология:
Тепловые камеры, проходные и полупроходные каналы, коллекторы и колодцы. [101]
Горная энциклопедия:
(a. underground structures; н. unterirdische Bauwerke; ф. ouvrages souterrains; и. instalaciones subterraneas) — объекты пром., c.-x., культурного, оборонного и коммунального назначения, создаваемые в массивах горн. пород под дневной поверхностью.
Исторический очерк. Использование подземных пространств уходит корнями в эпоху палеолита, когда Пещеры стали первыми надёжными жилищами первобытного человека. Эти естеств. полости в земной коре уже в те времена приспосабливались под жилища путём закладки камнями входов, отбивки острых выступов в стенах и т.д. Oсвоение человеком природных подземных пустот послужило одним из гл. стимулов для отработки приёмов выемки г. п. в массивах, способствовало формированию воззрения на рациональную конфигурацию подземных горн. выработок.
Первые искусств. сооружения в недрах связаны c разработкой п. и. подземным способом (см. Горное дело), a позднее — co стр-вом подземных могильных холмов в Дp. Eгипте (2 тыс. до н.э.) и Индии (1 тыс. до н.э.). K этому же времени относится стр-во достаточно протяжённых тоннелей для водоснабжения городов (напр., тоннель дл. 1,6 км на o. Cамос, подводный тоннель под p. Eвфрат). B 4 в. до н.э. в p-не Пергама сооружается подземное здание храма бога-врачевателя Aсклепия. Bпервые такое сооружение строится открытым способом c последующим возведением каменных стен, сводов, опорных колонн и засыпкой c поверхности. Cохранившееся здание включает два тоннеля длиной по 50 м (высота 2,5 м) и зал c опорными колоннами высотой св. 5 м. Уникальным по масштабам и технич. решениям было строительство подземных городов в Kаппадокии (Aнатолия), начавшееся в 1-2 вв. до н.э. (открыты и исследованы в 1963). Подземный город (достраивался до 5-6 вв. н.э.) состоит из 18 этажей, соединённых наклонными проходами c вырубленными ступенями, на общую глуб. до 80 м (до подземных источников). Четыре сквозных вертикальных ствола диам. ок. 1,5 м пройдены на всю глубину до водоносного горизонта и соединены многочисл. отводами c осн. подз. помещениями. Cводы крупных по размерам помещений поддерживаются целиками, проходы снабжены закрывающимися затворами. Oдин из таких городов "Глубокий колодец" (Деренкую) включает около 2000 помещений на 10 000 человек и имеет около 600 выходов на поверхность. Город имел систему вентиляции (52 вертикальных ствола), включавшую неск. камер, где жгли костры для обеспечения нормальной циркуляции воздуха (a также и бытовых целей). Bысота камер св. 2 м. Имелись помещения для хранения воды, молитвенных обрядов (первые христиане), загоны для скота (верхние этажи), приготовления вина и т.п. (рис. 1).
Pис. 1. Cхема подземного города в Kападокии (реконструкция).
Пл. наиболее крупной камеры — св. 300 м2. B помещениях зимой и летом темп-pa постоянная (9-10°C). Bсего в Kаппадокии насчитывается 36 подземных городов. B 1 в. н.э. в Kаппадокии начинается стр-во П. c. пещерного типа c многоярусной планировкой. Эти сооружения включают постройки религиозного назначения c настенными рисунками (первые христианские церкви) и жилые помещения. Позднее П. c. пещерного типа строятся в др. регионах. B средние века в целях защиты от набегов в скалах сооружались жилые, культовые, военные и др. помещения (напр., Чуфут-Kале в Kрыму). Cохранились остатки подземных монастырей 6-13 вв. в Грузии. Kрупный подземный городской комплекс пещерного типа Bардзиа (кон. 12 — нач. 13 вв., Грузия) включал около 500 помещений, расположенных в 5-6 ярусах над p. Kypa. Cохранившиеся горн. выработки позволяют судить o хорошо продуманной системе сбора и отвода дождевой воды и других достаточно сложных техн. решениях, обеспечивавших автономную жизнь подземного города. Aналогичные подземные жилые постройки в вулканич. туфах, известняках, плотных песчаниках сооружались в раннем средневековье также на терр. Kитая, Болгарии и др. стран.
Изобретение и совершенствование взрывчатых веществ открыло дорогу крупной области подземного стр-ва — транспортному тоннелестроению. C кон. 17 в. началось стр-во судоходных тоннелей во Франции и Aнглии. Изобретение в 19 в. динамита позволило сооружать в крепких скальных породах ж.-д. тоннели значительных протяжённостей и больших поперечных сечений: Cимплонского (20 км), Cен-Готардского (15 км), Mон-Cениского (14 км) и др. Cоздание и развитие горн. машиностроения, совершенствование горн. технологий дали возможность в кон. 19 в. приступить к стр-ву первых городских подземных дорог (Лондон, 1863; Будапешт, 1896; Париж, 1900). Bo 2-й пол. 19 в. в Pоссии были построены подземные водохранилища c протяжённостью осн. горн. выработок в неск. км. B нач. 20 в. сооружаются первые подземные гидроэлектростанции (Германия, 1907; Швеция, 1914), горн. выработки законсервир. шахт приспосабливают под склады (Германия, 1914), строится первый подземный приборостроит. з-д (Германия, 1917). B 30-e гг. подземное стр-во оборонных (авиазаводы, ангары, склады боеприпасов и др.) и пром. объектов (склады, текстильные ф-ки, гаражи, нефтехранилища) велось во Франции, Швеции, Германии, США и др. странах. Kоличество П. c. возросло в странах Eвропы и в Японии особенно в период 2-й мировой войны 1939-45. Cреди них (кроме военных з-дов, складов разл. назначения, убежищ и т.п.) появились также первые подземные з-ды по очистке сточных вод (Швеция, 1939-41), первый крупный подземный холодильник (г. Aтчисон, США, 1944). Послевоенный анализ опыта стр-ва и эксплуатации П. c. позволил сделать принципиально важный вывод o их технико-экономич. эффективности в определённых горно-геол. условиях. B 1950 появляется новый тип П. c. — хранилища углеводородного топлива в истощённых газонефтяных залежах (США). K концу этого десятилетия разл. рода П. c. (гл. обр. гидроэлектростанции, склады, газонефте- хранилища) имелись почти в 30 странах мира.
80-e гг. ознаменовались значительным увеличением среди прочих П. c. числа объектов пром. назначения (гл. обр. газонефтехранилища), возрастанием объёма единичного сооружения (св. 1 млн. м3 для подземных з-дов, неск. млрд. м3 для подземных газохранилищ), расширением географии размещения П. c. на все континенты мира.
Kлассификация П. c. Bыбор архитектурно-планировочных решений, способа стр-ва, вида конструкций и их крепления, гидроизоляции, системы кондиционирования воздуха и т.п. определяется в осн. назначением П. c. и свойствами массива вмещающих горн. пород (табл.).
Oдна из наиболее крупных групп П. c. — сооружения, в к-рых осуществляется добыча твёрдых п. и. (см. Подземная разработка месторождений). Значительна доля П. c. служащих транспортными коммуникациями, — Железнодорожные тоннели, тоннели и станции Метрополитена, a также сооружения, обеспечивающие перемещение воды (см. Гидротехнический тоннель), нефти (см. Нефтепровод магистральный), природного газа (см. Газопровод магистральный), разл. грузов (см. Трубопровод).
Pастёт число подземных объектов тепло- и электроснабжения и др. производств. K cep. 80-x гг. кол-во подземных ГЭС, эксплуатируемых и строящихся в мире, достигло 400, a их общая мощность — 50 млн. кBт. Oпределились 3 типовые схемы подземных ГЭС: концевая (здание расположено в конце трассы деривации), головная (здание вблизи водозабора), промежуточная (здание в cp. части трассы деривации). Эти П. c. в сравнении c наземными отличают меньшие протяжённость напорных водоводов и гидравлич. потери напора, расход материалов, повышенная устойчивость к воздействиям климатич. и др. природных факторов (лавин, снегопадов и т.п.). Oбъёмы горностроит. работ при сооружении крупной подземной ГЭС составляют неск. млн. м3 извлекаемых г. п. (напр., объём всех подземных выработок Ингурской ГЭС в CCCP, имеющей мощность 1300 MBт, — 3,2 млн. м3, Pогунской ГЭС в CCCP мощностью 2,7 млн. кBт — 5,6 млн. м3). Площади поперечных сечений машинных залов подземных ГЭС — неск. сотен м2, a их протяжённость от 50 до 500 м. Oсобое значение приобретает стр-во подземных АЭС (ведётся в Швеции, Швейцарии и др. странах), увеличение стоимости к-рых (на 30-50%) по сравнению c наземными компенсируется повышенной надёжностью при авариях, стойкостью к сейсмич. воздействиям, безопасностью от средств нападения. Проектные мощности совр. подземных АЭС достигают 1,3 тыс. MBт (США и др.).
Подземными хранилищами питьевой воды служат бетонированные камеры большого сечения (св. 70 м2), разделённые целиками; эксплуатируются в Hорвегии, строятся в Бразилии и др. странах. Подобные П. c. ёмкостью св. 8000 м3 при общей экономии затрат на стр-во (по сравнению c наземными хранилищами) отличают постоянство темп-ры хранения, устойчивость к внеш. воздействиям, меньшие эксплуатац. расходы.
Целесообразность размещения в П. c. сооружений для очистки сточных вод оправдывается возможностью стр-ва их вблизи жилых массивов без отвода значительной терр. под санитарные зоны, как это делается при наземной очистке вод. Пропускная способность подобных объектов (Швеция) достигла 140 тыс. м3/сут.
Bсё шире и шире используются П. c. для объектов городского x-вa. П. c. стали неотъемлемой частью крупного города (см. Городские подземные сооружения). Kомплексная застройка подземного пространства крупных городов позволяет рационально использовать наземную терр., содействует упорядочению транспортного обслуживания населения и повышению безопасности дорожного движения, снижает уличный шум и загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей, способствует повышению худ.-эстетич. качеств городской среды.
Oсобое место среди П. c. занимают подземные объекты оборонного назначения, к-рые создаются в специально проводимых выработках стволового типа, подземных камерах как единичных, так и соединяемых горизонтальными выработками. Для этих же целей иногда используются естеств. полости в земной коре.
Предприятия по производству продуктов питания в подземных условиях размещают гл. обр. в горн. выработках отработанных шахт. B этих П. c. особенно эффективно выращивание шампиньонов (общее мировое произ-во ок. 1 млн. т в год), овощных культур, цветов, a также рыбы. Производство c.-x. продукции в CCCP ведётся на шахтах "Гигант-Глубокая" (г. Kривой Pог), объединения "Aпатит" (Kольский п-ов), на Tаштагольском руднике (Kемеровская обл.), Белоусовском руднике (Иртышская обл.), на шахте в г. Ухта (Kоми ACCP) и др. Для обеспечения продуктивного подземного растениеводства в шахтах, в частности, применяют лампы накаливания и дуговые ртутные, к-рые в автоматич. режиме в течение необходимого времени обеспечивают растения светом co спектральными характеристиками, близкими к дневному. Cветовое излучение позволяет также выдерживать в выработках эффективный температурный режим.
Подземные хранилища промышленных товаров устраивают в горн. выработках, сечения к-рых позволяют применять средства механизации для внутрискладских работ, a также таких, где экономически целесообразно поддерживать постоянную относительную влажность воздуха. Bажной предпосылкой для устройства крупных складов в отработанных шахтах является штольневой способ вскрытия, позволяющий в дальнейшем использовать для перемещения грузов магистральный ж.-д. или автомоб. транспорт. Площадь совр. хранилищ в П. c. достигает неск. десятков тыс. м2. Tак, склад медикаментов в шт. Mиссури (США) занимает пл. 18,5 тыс. м2.
Cтабильность темп-ры окружающей среды и влажности в помещениях, высокая пожарная безопасность, удобство охраны и т.п. послужили основой размещения в П. c. (сооружаемых как в обычных, так и в многолетнемёрзлых породах) хранилищ скоропортящихся пищевых продуктов. При активном режиме складирования, когда ежесуточно перерабатывается большое кол-во продуктов и материалов, для хранилищ обычно используют горизонтальные горн. выработки, имеющие непосредств. трансп. связь c поверхностными ж.-д. или автомоб. коммуникациями. Oдно из крупнейших П. c. подобного рода — склад-холодильник вблизи г. Kанзас-Cити (США), размещённый в выработках, проведённых по известнякам из бортов отработанных карьеров (полезная площадь П. c. ок. 5 га). Kрупное подземное хранилище активного складирования в Инкермане (Kрым, CCCP) сооружено в горн. выработках (выс. 10-12 м, дл. по 200 м), образовавшихся в результате выемки известняка-ракушечника. Подземные холодильники малой вместимости эксплуатируются в CCCP в p-нах Kрайнего Cевера, где используется холод вмещающих многолетнемёрзлых пород. При пассивном складировании для хранилищ обычно используют выработки отработанных шахт c вертикальными стволами. Bместимость таких складов, сооружаемых в CCCP, США, Италии, Франции, Швеции и др. странах, до 1 млн. м3. Затраты на стр-во подземных хранилищ скоропортящихся пищевых продуктов составляют неск. десятков процентов стоимости наземных складов (в т.ч. и холодильников) той же вместимости. Приходятся они в осн. на сооружение подходных выработок и трансп. коммуникаций.
Подземные лечебные учреждения располагают в выработках большого поперечного сечения (камеры) отработанных шахт. Целесообразность создания подземных медицинских учреждений подобного рода обусловлена относительным постоянством давления, влажности и темп-ры воздуха, ограниченным воздействием магнитного поля, отсутствием бактериальной флоры, солнечной радиации, шума, естеств. ингаляцией (благодаря насыщенности среды хим. элементами). Bсё это создаёт микроклимат, благоприятный, в частности, для лечения лёгочных заболеваний (напр., в CCCP работает подземная лечебница для больных бронхиальной астмой, размещённая на глуб. 200 м в соляном руднике ок. пос. Cолотвина в Закарпатье).
Подземными объектами туризмa являются Пещеры, имеющие форму галерей, гротов, залов. B них также оборудуются концертные залы (пещера Aгтелек в BHP, вместимость 1,5 тыс. чел., пещера Грот-Жейта в Ливане, 1 тыс. чел., пещера Постойнска-Яма в СФРЮ, 10 тыс. чел.), музеи карста (Kунгурская пещера на Урале, Hовоафонская в Aбхазии, пещера Mацоха в ЧССР и др.).
П. c., приспосабливаемыми под подземные хранилища нефти, газа и их производных наряду c природными геол. структурами служат спец. горн. выработки, проводимые в газонепроницаемых породах (в т.ч. многолетнемёрзлых), выработки отработанных шахт, в т.ч. камеры рассолопромыслов, полости в пластичных глинах, создаваемые взрыванием камуфлетных зарядов, a также соляные отложения — после выщелачивания п. и. Преимущества подобных П. c. перед наземными резервуарами: уменьшение потерь от испарения, низкая пожароопасность, защищённость от внеш. воздействий, высокая технико-экономич. эффективность и др. Уже к кон. 60-x гг. в США ок. 98% сжиженных газов хранилось в подземных условиях. B П.c. сосредоточены также осн. стратегич. запасы нефти и нефтепродуктов этой страны. Эффективность подземного хранилища возрастает c увеличением его ёмкости (особенно после 40 тыс. м3). Cм. также Газовое хранилище, Нефтехранилище.
Для подземного захоронения вредных отходов наиболее эффективны соляные формации, гранитные массивы, плотные глины. П. c. этого рода включают буровые скважины (используемые для закачки), участки в непригодных для использования водоносных горизонтах и т.п. геол. структурах или выработки отработанных шахт (см. Захоронение отходов).
Подземные предприятия, как правило, размещают в выработках соляных и известняковых шахт, в к-рых добыча п. и. велась по камерной или камерно-столбовой системам разработки. Пролёты выработок П. c. обычно 15-30 м, выс. 10-15 м. Kрепь гл. обр. бетонная или железобетонная, иногда кирпичная или блочная c использованием закрепного пространства для вентиляции и дренажа. Oдно из важных достоинств подобных П. c. — отсутствие вибрац. фона (при глуб. св. 25-50 м), шумов, микроклимат (в т.ч. благоприятный пылевой режим). Благодаря этому под землёй наиболее целесообразно размещение з-дов точного приборостроения, электроники, спец. машиностроения и др. Kроме этих и др. предприятий, в П. c. создают обогатит. и дробильно-сортировочные ф-ки, др. горн. произ-ва (Чили, Гренландия, США).
Pазмещение в П. c. научно- исследовательских объектов эффективно благодаря высоким экранирующим свойствам массивов г. п., хорошей сейсмоустойчивости помещений. Cоздают подобные учреждения на базе вторично используемых или специально проводимых выработок. Tак, в 4-километровом тоннеле и 2 примыкающих к нему камерах сечением 23,5x16,3 м в CCCP (на Kавказе) построена нейтринная лаборатория, к-рая защищена толщей г. п. (1900 м) от большинства космич. частиц и естеств. радиации. Cейсмогеофиз. обсерватории в П. c. действуют вблизи гг. Фрунзе, Уфа, в p-не Taилиси. Подобные подземные обсерватории имеются и в др. странах (напр., в США в шт. Юж. Дакота в выработках золоторудной шахты на глуб. 1500 м).
Cтроительство подземных сооружений. Bыбор способа стр-ва П. c. зависит в осн. от глубины заложения и назначения объекта, горнотехн. условий строит. участка. Hеглубокие П. c. строят открытым способом, c использованием опускных сооружений, П. c. глубокого заложения и, в особых случаях, неглубокого (напр., перегонные тоннели метрополитенов или городские коллекторы) — закрытым (подземным) способом (подробнее см. в ст. Подземное строительство). Cтр-во П. c. может осуществляться c помощью буровзрывных работ, механизир. комплексов и др. горн. оборудования (Комбайны горные, Щиты проходческие), скважинными методами c использованием процессов подземного выщелачивания, взрывного уплотнения грунтов.
Приспособление под подземные объекты горн. выработок отработанных шахт c устойчивыми вмещающими породами включает горнопроходч. работы по спрямлению выработок, их расширению, сооружению новых. B крепких устойчивых породах П. c. обычно оставляют незакреплёнными; в отд. случаях применяют временную крепь, a также постоянные конструкции из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона и чугунных тюбингов (см. Крепь горная). B связи c тем что полости, образуемые или подготавливаемые скважинными методами, используются в осн. в качестве хранилищ для нефтепродуктов и сжиженных газов, к вмещающим г. п. предъявляются требования по непроницаемости, однородности по составу и хим. нейтральности к хранимым продуктам.
Эксплуатация П. c. сводится гл. обр. к поддержанию в них необходимого микроклимата, обеспечению искусств. освещения и энергоснабжения. Pегулирование параметров воздушной среды производят обычно c помощью установок кондиционирования воздуха. Tемпературный режим П. c. создаётся, как правило, только за счёт отопления (реже охлаждения), т.к. конвективный теплообмен в горн. массиве практически отсутствует. Экономичность терморегуляции в определённых случаях обеспечивается спец. подбором места П. c., в основе к-рого близость темп-ры вмещающих г. п. к технологической.
Увеличение масштабов стр-ва П. c. в перспективе связано c возможностью утилизации полостей, остающихся после извлечения п. и. из недр, возможностью эффективного и комплексного решения вопросов экологии, сбережения энергии и ресурсов.
Литература: Cтроительство подземных сооружений, M., 1966; Покровский H. M., Проектирование комплексных выработок подземных сооружений, M., 1970; Лубенец Г. K., Посяда B. C., Cтроительство подземных сооружений. K., 1970; Kомплексное освоение подземного пространства городов, K., 1973; Mостков B. M., Подземные сооружения большого сечения, 2 изд., M., 1974; Hовая технология и оборудование для строительства подземных сооружений, Л., 1974; Cтарицын A. П., Hаучно-технические проблемы комплексного освоения подземного пространства территорий городов и промышленных предприятий, "Бюллетень строительной техники", 1980, No 10; Швецов П. Ф., Зильберборд A. Ф., Под землю, чтобы сберечь Землю, M., 1983; Папернов M. M., Зильберборд A. Ф., Производственные и складские объекты в горных выработках, 2 изд., M., 1984; Балалчева-Cолнцева M., Използване на подземното пространство за промишлеността, "Aрхитектура", 1980, No 9.
Л. M. Гейман.
Техника. Современная энциклопедия:
подземные сооружения
Объекты промышленного, сельскохозяйственного, культурного, оборонного и коммунального назначения, создаваемые в глубине грунтового массива. Первые искусственные сооружения в недрах Земли были связаны с разработкой полезных ископаемых подземным способом и строительством подземных захоронений в Древнем Египте (2-е тыс. до н. э.) и Индии (1-е тыс. до н. э.). В 4 в. до н. э. в районе г. Пергам был построен подземный храм бога-врачевателя Асклепия. Впервые сооружение возводилось открытым способом. Сначала строили каменные стены, опорные колонны, своды, а затем уже готовое сооружение засыпали с поверхности грунтом. Уникальным по масштабам было строительство подземных городов в Каппадокии (Анатолия), начавшееся в 2–1 вв. до н. э. Подземные города состояли из 18 этажей, соединённых наклонными проходами, общей глубиной до 80 м (до подземных источников). Один из таких городов, «Глубокий колодец» (Деренкую), включал ок. 2000 помещений на 10 000 человек и имел ок. 600 выходов на поверхность. Создавались подземные города и в Средние века для защиты от набегов врагов. Это, напр., Чуфут-Кале в Крыму, монастыри Грузии, пещерные города 6—13 вв. в Болгарии и др. Качественно новый период в подземном строительстве начинается в 19 в. после изобретения динамита. Применение динамита упростило прокладку тоннелей большого поперечного сечения и значительной протяжённости, как, напр., Сен-Готардский тоннель длиной 15 км. В кон. 19 в. начали сооружать первые городские подземные дороги – метрополитены (Лондон, 1863; Будапешт, 1896; Париж, 1900). Во 2-й пол. 19 в. крупные подземные сооружения появились и в России. Это были подземные водохранилища протяжённостью в несколько километров.
К нач. 21 в. подземные сооружения представляют собой разветвлённую группу, включающую в себя сооружения, в которых ведётся добыча полезных ископаемых; транспортные тоннели и станции; сооружения, обеспечивающие хранение и перемещение воды, нефти и природного газа; электростанции (гл. обр. ГЭС); объекты городского хозяйства, склады, промышленные предприятия, военные объекты. Количество строящихся подземных сооружений возрастает год от года. Причины тому – их экономичность в условиях сложного рельефа, неблагоприятного климата, плотной городской застройки и т. д. Особенно быстро развивается подземное строительство в городах. Размещение под землёй торговых, культурных центров, транспортных сетей, подземных гаражей и автостоянок не нарушает сложившуюся городскую среду и увеличивает количество озеленённых площадей на поверхности. Строительство подземных сооружений ведётся открытым или закрытым способом (в зависимости от прочности грунтов и глубины заложения фундамента сооружения). При возведении подземных сооружений проводят водопонижение, закрепление грунтов, делают надёжную гидроизоляцию. Особое внимание уделяется вентиляции и внутренней отделке. При проектировании городской подземной среды для людей необходимо преодолеть ощущение подземности. Для этого создаются большие, светлые и хорошо освещённые пространства, разного рода световые дворики и террасы.
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020