В РОССИИ СООРУЖЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ ПО-ПРЕЖНЕМУ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕНО В МЕТРОСТРОЕНИИ. ВМЕСТЕ С ТЕМ В
МОСКВЕ АКТИВНО РЕАЛИЗУЮТСЯ ПРОЕКТЫ И АВТОТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ. ТАК ИЛИ ИНАЧЕ, В ЭТОМ НАПРАВЛЕНИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ
СПЕЦИАЛИСТАМИ НАРАБОТАН СЕРЬЕЗНЫЙ ОПЫТ. ОСОБЕННО В ВОПРОСАХ ТЕОРИИ, О ЧЕМ МЫ И ПОГОВОРИЛИ С ПРОФЕССОРОМ МАДИ, ЧЛЕНОМ-КОРРЕСПОНДЕНТОМ РАЕН ЛЬВОМ МАКОВСКИМ.
СПРАВКА
Маковский Лев Вениаминович — член-корреспондент РАЕН, к. т. н., профессор Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).
С 2002 по 2017 год возглавлял кафедру «Мосты и транспортные тоннели», на сегодняшний день является заведующим секцией «Мосты и тоннели» совмещенной кафедры «Мосты, тоннели и строительные конструкции».
Почетный транспортный строитель, Почетный строитель России, Почетный дорожник России, Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации, Почетный работник транспорта России.
Автор и соавтор более 300 опубликованных научных трудов, в том числе более 20 отдельных изданий. В их числе такие учебники и учебные пособия, как «Городские подземные транспортные сооружения», «Проектирование автодорожных и городских тоннелей», «Инженерные сооружения в транспортном строительстве», «Подводные транспортные тоннели из опускных секций», «Строительство городских автотранспортных тоннелей в сложных условиях».
— Лев Вениаминович, вы занимаетесь транспортным тоннелестроением более полувека. Какие достижения в этом направлении вы могли бы назвать самыми впечатляющими за минувшее время?
— За минувшее время произошли коренные изменения и в науке, и в технике тоннелестроения. Наряду с тем, что созданы новые конструкции из новых материалов, более экономичных и прочных, долговечных, надежных, разработаны эффективные методы их расчета. В этом смысле произошла революция с внедрением электронно-вычислительной техники. Сейчас уже созданы специализированные программные комплексы PLAXIS-3D Tunnels, MIDAS и другие. Приближенными методами строительной механики, как в первые годы моей работы, уже никто не считает. Разве что это делается для проверки студентов, чтобы они сравнивали возможности.
Произошел огромный прорыв и в технике тоннелестроения. Прежде всего, несколькими странами выпускаются целые серии проходческих механизированных щитов и тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК) разных диаметров. Они автоматизированные, герметизированные и обеспечивают высокие скорости проходки тоннелей (до 1 км в месяц). В Москве на строительстве метрополитена работает около 20-25 таких ТПМК одновременно. Первый щит изобрел английский инженер Марк Брюнель еще в 1818 году, но сейчас в сравнении с тем, что было изначально, по скоростям проходки и другим возможностям мы наблюдаем резкий контраст. А Россия, хотя мы и отстаем от ряда развитых стран по горным и подводным тоннелям, в строительстве метрополитенов остается на высшем техническом уровне.
— Напомните заодно собственные основные работы?
— За более чем 50-летнюю деятельность в МАДИ у меня были достаточно разные направления в транспортном тоннелестроении. В основном же моя работа, я полагаю, вылилась в подготовку научных кадров. У меня было 36 аспирантов, из них 19 защитили кандидатские диссертации.
Первое направление наших работ — инновационные конструкции тоннельных обделок. Второе — технологии безосадочной проходки тоннелей. Когда тоннель строится в городской черте, в сложных градостроительных и инженерно-геологических условиях, то в этом случае очень важно не «упустить поверхность», как говорят специалисты. При проходке возникает оседание грунтовой толщи. А если на ней стоит здание, то может возникнуть чрезвычайная ситуация. Таким образом, задача — осуществить безосадочную проходку. Сделать это можно, предварительно проведя моделирование. Наши аспиранты проводили разные экспериментальные исследования на моделях. Это так называемое численное моделирование. Они создавали плоские и объемные (пространственные) модели и на них прогнозировали, что будет, если менять основные параметры (размеры поперечного сечения тоннеля, глубину его заложения, технологию проходки и другие.)
Можно упомянуть еще несколько направлений, но я назвал основные. Подобная работа затем выливалась в отдельные статьи, монографии и учебники.
— В этом году МАДИ отметит свое 90-летие. К юбилею институт подготовил монографию. Что в этом издании отражено как наиболее важное по деятельности вашей кафедры?
— Все основное, что кафедра сделала, там отражено. Изложена ее история, кто ее создавал, кто на ней работал, какие имелись достижения. Кафедра мостов у нас образовалась в 1932 году, а возглавил ее известнейший мостовик и мой учитель Евгений Евгеньевич Гибшман. Именно у него я начал работать в 1966 году. Его школа осталась. С этим, я полагаю, связано и то, что сейчас у нас много талантливой молодежи, которая делает успехи.
— При сравнительно небольших объемах автодорожного тоннелестроения в России не наблюдается ли у нас отставание теоретической базы от мирового уровня?
— Строительство тоннелей и теоретическая база напрямую не зависят друг от друга. Есть страны, где теоретическая база не очень развита, а тоннели строят один за другим. Например, Китай. Огромное количество тоннелей гигантских размеров. Причем строят их за рекордно короткие сроки.
У нас в основном строятся городские автодорожные тоннели в Москве. Это было и при Лужкове, и активно продолжается при Собянине. Появилось уже довольно-таки большое их количество, более сотни. Из новых и крупных можно отметить Лефортовский, Серебряноборский, Алабяно-Балтийский.
Автодорожные тоннели, как известно, эксплуатируются и строятся и в других крупных городах. Например, в Петербурге, Новосибирске, Казани. Но их пока что немного. Китайских масштабов, конечно, нет. Но и на Западе, где транспортная инфраструктура широко развивалась раньше, сейчас авральных темпов тоннелестроения не наблюдается. Если надо — строят.
В Бостоне на основе автодорожного тоннеля соорудили целый подземный город. А Илон Маск заявил о планах построить 33 уровня подземных автомагистралей под Лос-Анджелесом. Еще недавно такое казалось абсолютной утопией, но сейчас это уже видится приближающимся к реальности. Хотя лично у меня в голове не укладывается, как такое можно осуществить технически.
Вот что, в частности, происходит за рубежом. Но я не вижу там принципиального перевеса ни в науке, ни в технике по сравнению с тем, что есть у нас. Те же самые щиты, те же самые горные способы. Вот тот же Новоавстрийский тоннельный метод — он попрежнему называется новым, хотя изобрели его еще в 1956 году, в отличие от старого, который появился в позапрошлом веке.
— При том, что автодорожные тоннели на сегодняшний день наиболее активно строятся в Москве, известны ли вам подобные новые проекты в других регионах страны?
— Проектов, подобных московским, в других регионах мне не известно. Единственное, когда будет строиться дорога Петербург — Москва — Казань, там может появиться необходимость в строительстве ряда тоннелей. Некоторые серьезные проекты у нас, к сожалению, не реализовали или отложили в долгий ящик. Подводный тоннель вообще мог бы стать хорошей альтернативой Крымскому мосту, но там были свои соображения, и, насколько я понимаю, преимущественно не технического характера. Он был бы более коротким и защищенным.
Как известно, разрабатывались проекты тоннелей в Петербурге под Невой, в Якутске под Леной. Еще при Сталине начали было строить тоннель на Сахалин. В проектировании принимал участие мой отец. Но все было заброшено. Вопрос о тоннеле не раз поднимали и в последние годы, но все-таки решили строить мост.
Сейчас при строительстве БАМа-2 можно говорить о железнодорожных объектах, но не дай бог с ними повторится история Северомуйского тоннеля, с долгостроем и авариями.
Стоит добавить, что тоннель, как и мост, нужно правильно эксплуатировать и содержать. Здесь нужен постоянный мониторинг, и пришедшие в последние годы IT-технологии как раз позволяют его производить подробно и достоверно.
— По-прежнему принято считать, что строительство тоннелей в составе автомобильных дорог является слишком дорогим, в том числе в сравнении с сооружением эстакад. Что вы могли бы сказать в защиту тоннелестроения?
— Надо рассматривать вопросы стоимости не только строительства, но и эксплуатации. Важны и градостроительные моменты. Вот в Москве на Соколе построили эстакаду — изуродовали весь район. Тоннельные решения к тому же могут быть необходимы с точки зрения освобождения поверхности и создания дорожной сети, которой катастрофически не хватает, например, в нашей столице.
— Какие технические вопросы обеспечения безопасности движения в автодорожных тоннелях наиболее актуальны? Что делает для их решения отечественная наука?
— Для нормальной эксплуатации тоннеля нужна целая система мер и комплекс соответствующего оборудования. Они все известны и ничего нового давно не придумывается, кроме разве что IT-технологий, которые позволяют все это объединить, скоординировать, сконцентрировать и более эффективно обеспечить. Я имею в виду системы освещения, вентиляции, водоотведения, пожарной сигнализации, эвакуации. Например, в тоннеле подвешивают монорельс, и по нему перемещается тележка. Если случилась авария, вы же в тоннель не въедете, автомобиль загорелся — и все встали. А по монорельсу могут подъехать пожарные, а пассажиры — эвакуироваться.
Рядом с достаточно протяженным тоннелем также делают камеру с герметически закрываемым убежищем. Это узел спасения с автономной системой подачи воздуха и воды. И там люди ждут, пока пожар не потушили. Такая камера есть, например, в Лердальском тоннеле длиной 21 км в Норвегии. У нас в России, однако, нет необходимости строить многокилометровые горные тоннели на автомагистралях. Самый большой — Рокский — имеет протяженность 3,6 км. Сейчас упор делается на городские тоннели.
— Ведутся ли разработки по комплексному освоению подземного пространства городов в увязке с сооружениями автодорожного профиля?
— Да, такие работы ведутся. В АО «ЦНИИС» есть научно-исследовательский центр «Тоннели и метрополитены», аналогичный центр имеется в составе Тоннельной ассоциации России. Разрабатывается комплексная система, куда входят все транспортные сооружения. Речь идет в целом о рациональном использовании подземного пространства. Есть много технических условий на этот счет, уже изложенных в ряде публикаций.
Что касается зарубежных достижений, то в Париже, например, есть восьмиярусный подземный комплекс. Аналоги есть и в Пекине, Мюнхене и других мегаполисах мира. Я считаю, дальнейшее развитие городов должно идти в направлении создания системы, с одной стороны, метрополитена, с другой — подземных автомагистралей, а в местах пересечений следует создавать многофункциональные подземные комплексы. Это дорогостоящее строительство, но в итоге оно себя оправдывает. В Москве подобные решения начали реализовывать на базе транспортно-пересадочных узлов в увязке с железной дорогой.
— В целом с чем бы вы связали основные перспективы автодорожного тоннелестроения в России? Можно ли сказать, что оно с каждым годом становится все более актуальным при развитии транспортной инфраструктуры мегаполисов или в горных условиях.
— И то и другое становится более актуальным — не только в городских условиях, но и в горных тоже. Горы — это препятствия для транспортных связей районов, там мост или эстакаду построишь далеко не везде, а интенсивность автодорожного движения возрастать продолжает. Можно предположить, что по мере необходимости и наличия финансов новые тоннели появятся и при развитии транспортной инфраструктуры, например, Северного Кавказа. Технические возможности для этого у нас в стране есть.
