По большому куполу 4 страница

Тоннели автомобильного транспорта. Общие сведения.

Исторически сложившиеся центральные районы многих крупнейших городов не имеют территориальных резервов для осуществления этих мероприятий. Именно в этих районах возникает острая необходимость использования подземного пространства.

Наиболее радикальной мерой увеличения пропускной способности транспортных сетей, скорости сообщения, а также повышения степени безопасности движения является разделение пересекающихся транспортных потоков по вертикали, которое обеспечивает почти полное устранение задержек транспортных средств на перекрестках, значительно повышает безопасность движения транспорта и пешеходов в узлах, способствует оздоровлению всей среды.

На отдельных участках городских улиц и дорог для обеспечения высокой расчетной скорости движения, увеличения пропускной способности, для сохранения капитальной застройки, при крутом рельефе или при желании создать пешеходную зону целесообразно устраивать транспортные тоннели.

При этом повышается безопасность уличного движения, значительно сокращается уровень транспортного шума и степень загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей. К тому же транспортные тоннели почти не имеют элементов, находящихся выше уровня проезжей части, и лишь незначительно нарушают традиционный и привычный для горожан городской пейзаж.

Тоннели глубокого заложения.

В зависимости от глубины заложения способы возведения подземных сооружений разделяют на две основные группы: 1. открытые способы постройки в котлованах; 2. открытые способы возведения сооружений глубокого заложения без нарушения обустройств на земной поверхности.Транспортные тоннели глубокого заложения (на глубине более 10—15 м) могут иметь сводчатую монолитную конструкцию или быть выполнены из сборных железобетонных или чугунных тюбингов. В отдельных случаях в протяженных тоннелях глубокого заложения может возникнуть необходимость устройства подземных остановок для выхода пассажиров из автомобилей или автобусов на поверхность или пересадки на другие средства транспорта.Тоннели глубокого заложения сооружают подземным способом через порталы или через вертикальные стволы и специальные камеры. Через порталы сооружают тоннели в горной местности. Портал - сооружение, оформляющее вход в тоннель и предназначенное для укрепления стенок откосов и лобовой стенки тоннеля, отвода воды от тоннеля и архитектурного оформления входа в него. Свыше пoлoвины всех линий метрoпoлитенa в гoрoдaх мирa являются пoдземными. Из oбщей прoтяженнoсти тoннелей метрoпoлитенa примернo 19—20% сoстaвляют тoннели глубoкoгo зaлoжения, кoтoрые хoтя и имеют ряд знaчительных преимуществ перед мелкo зaлoженными тoннелями, нo oтличaются бoльшей слoжнoстью рaбoт и требуют бoльших кaпитaлoвлoжений. Сooружaются oни гoрным спoсoбoм: внaчaле oпускaются шaхтные ствoлы дo прoектнoй oтметки, a зaтем приступaют к гoризoнтaльным вырaбoткaм, кoтoрые ведут нaвстречу из смежных шaхт с пoмoщью прoхoдческих щитoв, предстaвляющих сoбoй пoдвижную метaллическую крепь. При этoм тoннели, выпoлняемые для oднoй кoлеи, пoлучaются круглoгo сечения с oблицoвкoй чугунными или железoбетoнными тюбингaми. Преимуществa тoннелей глубoкoгo зaлoжения зaключaются в следующем: a)вoзмoжнoсть трaссирoвaния тoннелей пo крaтчaйшему нaпрaвлению, чтo oбеспечивaет не тoлькo сoкрaщение oбъемoв рaбoт, нo и oпределенную экoнoмию в эксплуaтaциoнных рaсхoдaх при пoлучении в целoм бoлее прoстoй и четкoй схемы; б) сoхрaннoсть вo время стрoительствa всех пoдземных инженернo-сaнитaрных сетей; в) oбеспечение устoйчивoсти фундaментoв здaний; г) вoзмoжнoсть выбoрa при прoхoдке тoннелей нaибoлее блaгoприятных грунтoвых и гидрoгеoлoгических услoвий. Недoстaтки их следующие: a) неoбхoдимoсть в мехaническoм пoдъеме и спуске пaссaжирoв; б) увеличение зaтрaты времени пaссaжирoв нa передвижение; в) oтсутствие ширoкoгo фрoнтa рaбoт при стрoительстве; г) услoжнение системы вентиляции.

Транспортная инфраструктура в подземной урбанистике.

Автотранспортные тоннели предназначены для:

- обеспечения движения транспорта в разных уровнях на пересечениях, примыканиях и разветвлениях автомагистралей;

- увеличения пропускной способности участков магистралей;

- обеспечения подъезда к подземным гаражам и автостоянкам, торговым центрам, вокзалам, аэропортам и т.д.

Подземные автомагистрали могут дублировать сеть наземных автомагистралей, а могут и располагаться независимо от поверхностных трасс, также они обеспечивают развязку движения в разных уровнях на нескольких узлах.

Пешеходные тоннели и переходы. Применяют пешеходные переходы тоннельного, мостового и подмостового типов. Пешеходные переходы в городах сооружают:

- на магистралях с непрерывным движением транспорта;

- на перекрестках, примыканиях или развилках улиц и дорог, на крупных площадях;

- в местах наибольшего тяготения пешеходных потоков;

- в составе крупных транспортных развязок;

- при пересечении в черте города наземных линий железных дорог, метрополитена или скоростного трамвая;

- при пересечении высотных или контурных препятствий.

Метрополитены (метро, мини-метро, «метро центра», экспресс метрополитен, наземный легкий метрополитен) - инженерное сооружение, включающее станционные, перегонные, и эскалаторные тоннели, шахтные стволы, камеры различного назначения, кабельные ходки, вестибюли станций.

Тоннели горного типа используются для преодоления трассой высотных препятствий, наиболее целесообразны в случае:

- обхода контурных и преодоления высотных препятствий;

- трассирование линии в условиях, когда допустимые радиусы кривых в плане не позволяют вписаться в существующие формы рельефа;

- искусственное развитие линии;

- обеспечение расчетной длины трассы на участке преодоления значительного высотного препятствия.

Подводные тоннели используются при создании постоянно действующей транспортной связи через водное препятствие, наиболее часто используются в след. Топографических и инженерно-геологических условиях:

- широкий водоток с плоскими, низкими, нередко застроенными берегами;

- ложе водотока образовано толщей слабых грунтов;

- движение наземного или водного транспорта на участке пересечения характеризуется высокой интенсивностью и постоянством.

Подземные гаражи и автостоянки предназначаются для хранения, технического обслуживания и ремонта легковых, грузовых и специальных автомобилей и др.транспортных средств. Допускается располагать под жилыми и общественными зданиями, участками зеленых насаждений, спортивными сооружениями, под хоз.и игровыми площадками, под проездами, наземными автостоянками, в местах жилой завтройки и отдельно расположенных сооружений.

Транспортная необходимость использования подземного пространства.

С ростом городов возрастает подвижность населения, средняя длина поездки и общие затраты времени на передвижения. Вопрос о размещении парка легковых автомашин является одним из актуальных в современном градостроительстве. Потребность в автостоянках с каждым годом возрастает, а свободных территорий для их размещения почти нет, особенно в центральных районах сложившихся городов. С каждым годом машин на дорогах городов становится все больше и больше. При этом и к самим дорогам претензий много: плохое качество, неудобные автомобильные развязки, отсутствие надземных/подземных переходов (много светофоров) и объездных дорог для грузовых фур.

Использование подземного пространства приведёт к большей компактности городов, обеспечит устойчивое развитие города и позволит создать благоприятную среду для жизнедеятельности: больше наземного пространства для отдыха и социальной активности, зелёных полей и жилых районов.

Увеличение использования подземного потенциала позволит более эффективно использовать пространство, сделает систему движения мобильнее, что приведёт к снижению количества вредных выбросов и уровня шума и как следствие к обновлению и улучшению качества жизни в мегаполисе.

Транспортное обслуживание подземных комплексов.

При разработке планировочных решений этих центров необходима организация транзитных пешеходных потоков через их территорию, что позволит обеспечить эти центры постоянным притоком посетителей и, соответственно, обеспечить их рентабельность. Для организации пешеходных потоков необходимо:

- соединить эти центры со станциями метрополитена или железной дороги подземными пешеходными переходами;

- обеспечить проход через торговую часть комплекса к местам наибольшего тяготения пешеходных потоков, расположенным на дневной поверхности;

- подземные автостоянки, входящие в состав комплекса, должны использоваться не только посетителями многофункционального комплекса, но и сотрудниками близ расположенных административных и офисных центров. Выходы на поверхность должны быть выполнены таким образом, чтобы все владельцы автомобилей проходили через торговые помещения.

Транспортные пересечения тоннельного типа.

Транспортные пересечения в различных уровнях — это инженерное сооружение, обеспечивающее в местах пересечения улиц и в узловых пт прокладку проезжих частей в разных плоскостях. Тоннели, трассируемые на относительно спокойном рельефе, обычно состоят из двух открытых рамповых частей и закрытой, собственно тоннельной части, ограниченной порталами. Уклоны рамповых участков в отечественной практике не превышают 5%. Даже при таких сравнительно небольших уклонах наблюдается заметное снижение скорости движения тяжелых грузовых автомобилей при подъемах по рамповым участкам.

Транспортные тоннели на пересечениях городских улиц и дорог обычно проектируются по направлению наиболее мощных и по возможности однородных по составу потоков, в которых транспорт, уходящий в сторону от основного направления, имел бы наименьший удельный вес и осуществлял бы левые и правые повороты в уровне поверхности.

Количество полос движения в транспортных тоннелях назначают исходя из количества и ширины полос улиц или дорог, вливающихся в узел. Использование транспортных тоннелей, может способствовать превращению широких городских магистралей (при условии устройства двухсторонних местных проездов) и превосходные, хорошо озелененные бульвары.

В поисках перспективных путей развития транспорта зарубежные специалисты все чаще обращаются к идее создания многоярусных транспортных тоннелей глубокого заложения, где какой-то из уровней мог быть использован под гаражи и стоянки.

Устройство пересечений скоростных дорог, магистральных улиц городского и районного значения в разных уровнях обеспечивает:

-устранение или предельное сокращение задержек автомобилей па перекрестках, а следовательно, увеличение пропускной способности узлов и средней скорости движения транспорта;

- повышение безопасности и удобства движения -транспорта и пешеходов в узлах: '

-снижение эксплуатационных затрат, уменьшение уличного шума и степени загрязнения воздуха выхлопными газами

Транспортные сооружения в подземном пространстве городов.

Проектирование подземных сооружений, возводимых открытым способом, должно производиться с учетом:

- назначения сооружения, объемно-планировочных решений, глубины заложения;

- нагрузок, передаваемых на сооружение;

- инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

- технологии возведения сооружения;

- условий существующей застройки и влияния на нее подземного строительства;

- взаимного влияния проектируемого подземного сооружения и существующих подземных сооружений;

- экологических требований;

- технико-экономического сравнения вариантов проектных решений.

При оценке влияния строящегося подземного сооружения на окружающую застройку прогноз изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива следует, как правило, выполнять путем математического моделирования с использованием нелинейных моделей механики сплошных сред численными методами.

Прогноз изменений гидрогеологического режима следует, как правило, выполнять путем математического моделирования фильтрационных процессов также численными методами.

Для проведения указанных расчетов должны привлекаться специализированные организации.

Расчеты подземных сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны включать определения:

- несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;

- местной прочности основания;

- устойчивости склонов, примыкающих к сооружению, откосов, бортов котлованов;

- устойчивости ограждающих конструкций;

- внутренних усилий в ограждающих, распорных, анкерных и фундаментных конструкциях;

- фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземного сооружения, фильтрационного расхода;

- деформаций системы «подземное сооружение - основание».

Устройство многоуровневых инженерно-транспортных узлов и сооружений в подземном пространстве городов.

Устройство многоуровневых инженерно-транспортных сооружений и узлов, а также использование подземного пространства не только облегчает условия пересадок, но и позволяет полностью или частично разгрузить центральные районы от транспортных сооружений и устройств (гаражи и автостоянки, станции технического обслуживания и автозаправочные, автобусные вокзалы), от транзитных по отношению к центру автомобильных потоков и главным образом от путей и станций скоростного рельсового транспорта (метрополитен, городские участки железных дорог, скоростной трамвай). Решения практически всех перечисленных сооружений связаны в той или иной мере с необходимостью использования подземного пространства. Это пространство может быть «естественным», расположенным ниже поверхности земли, либо «искусственным», образованным перекрытиями большой площади. Одной из главных задач, возникающих при создании городской подземной среды, является стремление к преодолению средствами архитектуры ощущения «подземности», к созданию единого, взаимосвязанного, как бы переливающегося пространства, в котором переход из одного уровня в другой может осуществляться с минимальной затратой времени и сил. Такие сложные пространства, как правило, композиционно могут быть увязаны с наземной застройкой и элементами природной среды.В ряде случаев транспортные сооружения и узлы в центрах крупных городоврешаются в тесной взаимосвязи с учреждениями культурно-бытового обслуживания. При этом возникают так называемые общественно-транспортные центры.

Чем продиктована необходимость использования подземного пространства в современных городах?

1. Главной целью подземной урбанистики является:

-обеспечение оптимальных условий труда, быта, отдыха и передвижения городского населения;

-увеличение свободной площади;

-формирование эстетически привлекательной городской среды.

Среди задач, приобретающих особую остроту в крупных и крупнейших городах, можно отметить следующие:

- необходимость строгой экономии все более дефицитных городских земель в условиях растущих объемов нового строительства;

-требования резкого увеличения скоростей сообщения с одновременным повышением степени безопасности городского движения;

- обеспечение возможности реконструкции исторически сложившихся районов и центров городов в возрастающих масштабах с учетом сохранения памятников архитектуры и искусства и всей

опорной капитальной застройки и природного окружения;

-оздоровление окружающей среды, с повышением художественно-эстетических качеств застройки.

Необходимость использования подземного пространства вызывается следующими причинами:

- стремление к разуплотнению исторически сложившейся застройки и оздоровлению старых частей городов;

- недостаток свободных городских земель;

- угроза ликвидации сельскохозяйственных территорий прилегающих к городам;

- сохранение архитектурных памятников и капитальной застройки города;

- развитие средств общественного, специального транспорта и его хранение;

- развитие средств коммунального и складского оборудования

- развитие средств инженерного оборудования, коммунального и складского хозяйства.