Зачем осваивать подземное пространство

Сотни тысяч лет естественной средой обитания человека было двухмерное пространство земной поверхности.
Подталкиваемые необходимостью и любопытством, а иногда и безрассудством, люди всегда пытались выйти за пределы этого пространства, либо расширяя его, что возможно только в очень ограниченных пределах, либо пытаясь использовать третье измерение: вверх или вниз. Такие попытки всегда сопровождались огромными трудностями, преодолеть которые удалось лишь благодаря удивительному упорству человека.

Именно это двигало и продолжает двигать человеком в освоении континентов, океанов, открытого космоса. Не исключением является и освоение подземного пространства.
В этой сфере, как и во многих других, природа ставит перед нами трудные задачи и, чтобы добиться успеха, человеку необходимо терпеливо накапливать опыт, извлекать уроки из неудач, совершенствовать технологии и проявлять недюжинную изобретательность.
Подземные работы всегда были связаны с трудностями, но это не помешало их проведению на самом раннем этапе человеческого развития, что доказывают находки подземных выработок времени первых свидетельств человеческой деятельности.

Конечно, первые подземные объекты сотворены природой, а не руками человека. Гроты и пещеры появились в результате воздействия дождей, рек и морей. Вполне очевидно, что древнейшие люди заселили эти природные углубления с целью защиты от непогоды и нападений. На данном этапе возможно предположить, что человечество выжило в большой степени, благодаря этим природным жилищам.
Жилища пещерных людей стали важной вехой в истории использования человеком подземного пространства: с этого момента, началось его активное целенаправленное использование.
Во все времена подземное пространство широко задействовалось в целях обороны или добычи полезных ископаемых.

Однако наиболее интенсивный рост использования подземных сооружений произошёл в XIX и, в большей степени, XX веках, благодаря мощному толчку в экономическом развитии.
В этот период произошел значительный рост использования подземного пространства для нужд добычи полезных ископаемых; в сфере транспорта, благодаря развитию дорог, водных путей и железнодорожного сообщения, а также в области ГЭС.
Таким образом, начиная с самых первых усилий человека в этом направлении (ставших более интенсивными в последние столетия, а особенно, десятилетия), различные причины подталкивали человечество к использованию подземного пространства.
Для правильного понимания этих причин необходимо напомнить некоторые фундаментальные характеристики подземного пространства.

  • Во-первых, в подземной среде возможно осуществление деятельности и сооружение инфраструктур, которые было бы трудно, невозможно, экологически небезопасно или менее выгодно возводить на поверхности.
  • Другая фундаментальная характеристика подземного пространства заключается в обеспечении естественной защиты находящихся там объектов. Речь идет об одновременной механической, тепловой и акустической защите.
  • С другой стороны, защитная оболочка, создаваемая подземным сооружением, обеспечивает охрану наземной окружающей среды от рисков и/или неудобств, связанных с определенными видами деятельности.
  • Наконец, еще одной важнейшей характеристикой подземного пространства является его непрозрачность. Благодаря естественному непрозрачному перекрытию, созданному геологической средой, подземное сооружение видимо только в месте, где происходит его связь с поверхностью.

Каковы же основные причины, объясняющие более интенсивное и спланированное использование подземного пространства в современном мире?

Дополнительная информация

Публикации, одобренные МТА

Другие публикации

Социальные причины

Качественное функционирование социальной и санитарно-гигиенической инфраструктуры в крупных городах является обязательным условием для создания в них достойного уровня жизни. В этом отношении важную роль играет рациональное использование подземного пространства, например, в рамках эколого-ориентированного подхода к градостроительству, как в рамках уменьшения загрязнения окружающей среды, так и снижения уровня шумовых помех. Кроме того, использование подземного пространства несет в себе многочисленные преимущества также в сферах эффективного использования пространства, экономического развития, охраны среды обитания, здравоохранения и безопасности.

  • Тоннели обеспечивают жизненно важную функцию подвода чистой воды в населенные пункты, а также вывода из них сточных вод.
  • Тоннели предлагают решения для безопасной, экологически чистой, скоростной и малозаметной в городском пейзаже системы общественно транспорта.
  • Городские автодорожные тоннеля отводят транспортный поток с городских улиц, тем самым сокращая уровень шума и загрязнения воздуха, а также предоставляя возможность альтернативного использования городского наземного пространства.
  • Строительство подземных автостоянок и торговых центров освобождает территорию для обустройства зон отдыха и игровых площадок на поверхности.
  • Многоцелевые коммуникационные тоннели менее подвержены влиянию условий окружающей среды и создают меньше неудобств на земле при ремонте и техобслуживании установленного в них оборудования.

Оценка необходимости подземных сооружений во многом зависит от того, как население воспринимает неудобства от наземной или надземной инфраструктуры с точки зрения ухудшения состояния окружающей среды.

Прочитайте больше

В рамках концепции устойчивого развития, ВВП все чаще перестаёт считаться единственным показателем, который необходимо принимать во внимание.

Прочитайте больше

Экологические причины

В основном, это подразумевает нехватку свободного пространства на поверхности, что сегодня встречается не только в мегаполисах, но и практически во всех больших и малых городах в мире.

Прочитайте больше

Благодаря своей плотности и светонепроницаемости грунт имеет многие преимущества с точки зрения изоляции, в частности, в отношении климатических условий, природных катаклизмов и землетрясений, обеспечения сохранности и защиты. Необходимость в изоляции – важная причина постройки подземных объектов.

Прочитайте больше

в части охраны окружающей среды подземное пространство предлагает разнообразные преимущества, в частности, эстетического и экологического характера. Эти аспекты особенно важны при проектировании объектов с малым уровнем воздействия на окружающую среду.

Прочитайте больше

В холмистой или горной местности благодаря тоннелям улучшаются или становятся возможными различные транспортные решения, такие как автомагистрали, железнодорожные пути, каналы и т.д.

Прочитайте больше

Экономические аспекты ошибочно продолжают оставаться основным препятствием к развитию использования подземного пространства. Учитывая, что первоначальные затраты на строительство подземного сооружения зачастую превышают затраты на строительство на поверхности, подземные сооружения в определенном смысле оказываются в невыгодном положении при таком ограниченном сравнении с наземными постройками. Иными словами, экономическая эффективность подземного сооружения должна рассчитываться на основе оценки издержек за весь срок эксплуатации такого сооружения. Кроме того, при оценке подземного сооружения должны учитываться разнообразные косвенные преимущества, создаваемые им, в частности, в том, что касается охраны окружающей среды.

Издержки

Финансирование

Риски