16+

Орловский тоннель мог оказаться не золотым, а бриллиантовым

05/10/2011

Орловский тоннель мог оказаться не золотым, а бриллиантовым

Власти Петербурга заявили о сворачивании проекта строительства Орловского тоннеля из-за его дороговизны. И это очень правильное решение - его строительство с помощью щита диаметром 19 метров видится авантюрой.


                      Чтобы избежать общих рассуждений, обращусь к СНиП 2.05.02 – 85 «Автомобильные дороги» (на основании распоряжения правительства от 21 июня 2010 г. № 1047-р является действующим документом). Кстати, на тоннели есть отдельный СНиП 32 – 04 – 97, однако он не распространяется на городские транспортные тоннели, которые по условиям строительства приравнены к дорогам.

Для примерного понимания проблемы можно считать тоннель под Невой разновидностью дороги в городской черте. Если и существует специальный нормативный документ для тоннелей внутри города, то предложенные условия в нем будут более строгие, чем для автодорог.

Создание тоннеля – это задача одновременно геометрическая и инженерная. Для создания дороги под Невой, которая будет сначала «нырять» вниз, а потом подниматься на другом берегу, надо в самом начале решить вопрос с продольным уклоном. В геометрическом смысле уклон является тангенсом угла наклона дороги по отношению к горизонтали.

В СНиПе наибольшие уклоны сведены в таблицу, причем их величины связаны с расчетной скоростью. При скорости 150 км/ч уклон составляет 30 промилле (промилле – одна тысячная доля, в промилле принято измерять уклон дороги, 30 промилле – 30 ‰ или 0,03), при скорости 80 км/ч – 60‰, при скорости 40 км/ч – 90, а для 30 км/ч – 100‰.

Расчетная скорость, км/ч Наибольшие продольные уклоны Наименьшее расстояние видимости, м Наименьшие радиусы кривых, м
для остановки встречного автомобиля в плане в продольном профиле
основные в горной местности выпуклых вогнутых
основные в горной местности
150 30 300 - 1200 1000 30 000 8000 4000
120 40 250 450 800 600 15 000 5000 2500
100 50 200 350 600 400 10 000 3000 1500
80 60 150 250 300 250 5000 2000 1000
60 70 85 170 150 125 2500 1500 600
50 80 75 130 100 100 1500 1200 400
40 90 55 110 60 60 1000 1000 300
30 100 45 90 30 30 600 600 200

Сам тоннель, прокладываемый под Невой, будет располагаться, как и метро, на глубине примерно 60 – 70 м. Если верхняя кромка тоннеля будет находиться на отметке минус 60 м, то нижняя, на отметке минус 80 м (при диаметре щита 19, 25 м). Теперь представим, какой длины должен быть участок дороги, по которому автомобиль будет спускаться/подниматься.  При уклоне 30 ‰, длина составит 80 м/30 * 10-3 = 2,67 * 103 м = 2, 67 км. При уклоне 70 ‰ длина участка составит 1140 м. При уклоне 100 ‰ длина участка составит 80 м/ 100 * 10-3 = 800 м.

Между прочим, в СНиПе 32 – 04 – 97 «Тоннели железнодорожные и автодорожные» в пункте 4.10 запрещено делать уклоны более 40‰. 

Теперь представим, что мы делаем тоннель с прямыми (т.е. перпендикулярными береговым кромкам) выездами на берега. При средней расчетной скорости 60 км/ч и уклоне 70 ‰ получаем «зону отторжения» для организации участков подъема спуска в 1,2 км. При уклоне 40 ‰ длина аппарели составит 2 км.

И 1,2 км, и тем более 2 км – это много с учетом того, что тоннель мы строим не на берегах Берингова пролива, а в густо застроенном центре Петербурга. Поэтому участки спуска/подъема целесообразно делать дуговыми, как это делают на транспортных развязках, потому что нужную длину можно набрать и на криволинейной траектории. Тогда береговая территория не будет занята аппарелями.

При этом радиусы дуг (чтобы успеть увидеть остановившийся впереди автомобиль) тоже нормированы, как это видно из таблицы. Для скорости 60 км/ч наименьший радиус кривой составляет 150 м. При длине участка спуска/подъема 1140 м получится, что нужно, скажем, сделать путь в виде цилиндрической спирали диаметром 300 м и числом витков, равным 1140/3,14 * 300 = 1,21. Т.е. нужно будет описать один полный круг диаметром 300 м и еще «хвостик» в 20%.

Кстати, поначалу писали, что длина тоннеля составит 1000 м, имея в виду кратчайшее расстояние между берегами. Сейчас пишут про длину 3,5 км. Действительно, если сам тоннель будет 1000 м, и еще две аппарели 2280 м, то и получится 3280 м.

Для длины аппарели в 2 км окажется, что нужно сделать два полных оборота по кругу диаметром 300 м.

Геометрически все это несложно и даже увлекательно, однако следует иметь в виду, что аппарели будут прокладываться в грунте, на значительной глубине. И если грунт на каких-то участках придется, скажем, замораживать, тоннель окажется не золотым, а бриллиантовым.

Кроме того, аппарели в виде кривых с радиусом 150 м будут копать в грунте под дорогами и зданиями. Так на левом берегу аппарель опишет круг вокруг Главной водопроводной станции и Шпалерной ул. А если грунт просядет по мере приближения к поверхности земли? Снести водопроводную станцию? Это же касается и правого берега. Никто заранее ничего не знает. А на правом берегу подземная аппарель пройдет под жилой застройкой. Я, конечно, не исключаю, что втайне снос домов на Апрелевской ул. уже задуман кем-то, потому что у нас собственность – не собственность, а игрушка. Но понятно, что это пока домыслы.

ВЫВОДЫ. Нужно проработать альтернативный вариант в виде мелкозаглубленного тоннеля, изготавливаемого из погружных секций, из которых в Петербурге построен Канонерский тоннель. Глубина Невы у Смольного 24 м, поэтому такой тоннель не надо закапывать в грунт. В этом варианте тоннель стоит гораздо меньше и более безопасен в эксплуатации. И аппарели будут гораздо короче, потому что точка начала подъема будет лежать на отметке минус 24 метра.                         

Михаил ЗОЛОТОНОСОВ








Lentainform