Logo name

Московский метрополитен. Заключение правительственной экспертизы по проекту 1933 года (книга, часть 1)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

Управление ударного строительства Московского метрополитена

Издание Управления Московского метрополитена. Москва, 1933

Книга Заключение экспертизы по проекту ММ 1933.jpg

Содержание

От редакции

Настоящий сборник представляет собою сводку выводов и заключений правительственной экспертизы (1933 г.) по проекту первоочередных линий Московского метрополитена, сооружаемых в настоящее время Метростроем. Часть материалов может быть также использована при составлении проектов линий последующих очередей.

В составе Экспертной комиссии работали следующие группы: Геологическая, Транспортная, Архитектурная и Электротяговая. Геологическая комиссия работала под председательством проф. Саваренского в составе проф. проф. Бутова, Каменского, Терпигорева, Мануйлова и Цимбаревича, геологов: Даньшина и Яблокова, инженеров: Кацнельсона и Корчебокова и учёного секретаря инж. Гладкова. Транспортная комиссия работала под руководством проф. Образцова; Архитектурная — под руководством архитектора Крюкова и Электротяговая — под руководством инж. Матлина.

Большую часть сборника занимают материалы Геологической группы. Здесь даны и общее заключение, и краткие выводы из него. Неизбежные при таких условиях повторения допущены с целью сохранения документального характера материалов. Остальные группы представили только краткие выводы.

Поскольку все материалы носят характер документов, ответственность за выводы полностью лежит на авторах. Задача редакции заключалась только в том, чтобы воспроизвести представленные Экспертной комиссией материалы.

Начальник строительства П. П. Ротерт

Ответственный редактор В. Я. Волынский

Выводы Геологической группы

I. По современному состоянию геологических работ Метростроя

Данные геологического строения, полученные изысканиями 1931—1932 гг. и изложенные в заключении Экспертной комиссии 1932 г., подтверждаются в результате вскрытия пород при открытых и подземных работах строительства и дополнительных исследований Метростроя, уточняющих свойства проходимых пород.

Геологические работы по радиусам первой очереди не задерживают проектировочных и строительных работ Метростроя, представляя своевременно данные по трассам тоннеля и по местам заложения шахт, станций и других сооружений.

Кроме исследований, предваряющих работы, Инженерно-геологическим бюро Метростроя обеспечивается текущая консультация по вопросам строительства, связанным с геологическими условиями работ. Более сложные геологические и горно-тоннельные вопросы ставятся на разработку Научно-исследовательского сектора Метростроя и научно-исследовательских организаций Союза.

Предварительные геолого-разведочные исследования по направлениям второй очереди строительства закончены и позволяют наметить способы заложения метрополитена и приступить к эскизному проектированию.

Геологические работы в отношении методики, порядка и документации в общем ведутся правильно, но экспертиза считает всё же необходимым отметить недостаточное развёртывание исследовательских работ по:

а) выяснению потопления тоннеля грунтовыми водами при поднятии уровня реки Москвы и подпора грунтовых вод самим тоннелем;
б) лабораторному и полевому изучению физико-механических свойств грунтов, в частности юрских отложений, свойства которых недостаточно изучены и вызывают противоречивые суждения об их устойчивости;
в) более полному учёту и всесторонней разработке данных по деформациям грунтов;
г) изучению распространения и степени агрессивного влияния природных вод на бетон;
д) сводке и разработке текущего и накопленного материала по геологии, гидрогеологии и опыту строительства в различных геологических условиях.

Сопоставляя имеющиеся технические силы и средства со стоящими перед Метростроем задачами, Геологическая экспертиза отмечает некоторую недостаточность научно-технического персонала.

II. О подпоре подземных вод рекой Москвой в районах строительства метрополитена

1. Намечающееся в связи с переустройством Перервинской плотины, по проекту канала Волга — Москва, повышение уровня воды в реке Москве от современной отметки около 117,3 м до отметки 120 м вызовет подъём уровня грунтовых вод (подпор) в прибрежной полосе реки, постепенно затухающий по мере удаления от последней.

Имеющиеся гидрогеологические данные недостаточны для более точного разрешения этого вопроса и позволяют наметить лишь предположительно возможные участки подпора и ориентировочные величины этого подпора:

а) по Замоскворецкому радиусу на участке между рекой Москвой и водоотводным каналом с подпором средней части порядка 1 м (то есть с глубины 4 м до 3 м) и на участке от реки Чечеры до Серпуховской заставы с подпором у последней также 1 м (то есть с глубины 3 м до 2 м);
б) по Рогожскому радиусу на участке Кремлёвской и Москворецкой набережных, с подпором вдоль реки до 3 м (то есть с глубины 4 — 5 м до 1 — 2 м), уменьшающимся далее к Интернациональной ул. и на территории Дворца труда имеющим величину, примерно, 1,3 м (то есть с глубины примерно 4 м до 2,7 м);
в) по Таганскому радиусу участок на пл. Ногина с подпором около 0,9 м (то есть с глубины 4 м до з м) и со значительно большим подпором в конце радиуса в районе заводов «Амо» и «Динамо»;
г) по Калужскому радиусу участок от реки до пл. Кропоткина, где подпор может быть порядка 1,3 м (то есть с глубины 3 м до 1,7 м), затухая постепенно далее к Арбатской площади;
д) по Фрунзенскому строящемуся радиусу подпор возможен на Волхонке и на пл. Кропоткина, другим участкам этого радиуса подпор не угрожает.

На участке, прилегающем к реке Москве, выше Бабьегородской плотины, и к правому берегу канала, подпор не распространится, так как в этих местах уровень воды в реке уже в настоящее время приподнят Бабьегородской плотиной почти до отметки 120 м.

2. Повышение уровня грунтовых вод от подпора рекой может оказать влияние на сооружения метрополитена, увеличивая поверхность соприкосновения тоннеля с водой и напор грунтовых вод вокруг тоннеля, а при производстве работ, в условиях осуществлённого подпора, повысит мощность насыщенных водой грунтов и тем самым осложнит условия проходки.

3. Приведённая выше количественная характеристика подпора грунтовых вод является весьма приближённой, так как этот вопрос для метрополитена совсем ещё не изучался, а потому следует организовать специальные исследования для выяснения границ и величины подпора, его влияния на сооружения и выработки предохранительных мер, подобные ведущимся в настоящее время Мосгорразведкой, по заданию Моссовета, исследованиям на участках промышленных предприятий в прибрежной полосе, в связи с тем же предполагаемым поднятием уровня реки Москвы.

4. Что касается напорных вод, заключённых в верхних пластах известняков каменноугольной системы, то существующие соотношения между этими напорными водами, грунтовыми водами и водой реки Москвы показывают, что напорный уровень каменноугольных вод всюду выше уровня реки, достигая в более удалённых от реки местах отметок 126—130 м. При подпоре рекой можно ожидать некоторого повышения напорного уровня вод в известняках, которое, однако, вероятно будет иметь небольшое распространение.

При этом взаимоотношения тех и других вод после подпора останутся теми же, что и теперь, то есть будет происходить дренирование напорных вод рекой; обратного же явления, то есть ухода воды из реки в известняки, здесь не будет иметь места.

III. О подпоре грунтовых вод тоннелем

1. Возможность подпора грунтовых вод тоннелем, указанная экспертизой 1932 г., в настоящее время может считаться доказанной. В ряде участков радиусов метрополитена тоннель пересекает потоки грунтовых вод, стесняя сечение потоков, что вызовет с верховой по потоку стороны тоннеля подъём грунтовых вод. В качестве примера такого подпора могут быть приведены участки первоочередной трассы, пересекающей в районе Комсомольской пл. и Краснопрудной ул. древние долины рек Чечеры и Ольховки, где подпор грунтовых вод был подсчитан в работе инженеров Э. 3. Юдовича и А. А. Гладкова. Вероятно, величина подпора для пересечения с Чечерой примерно равна 0,8 м.

Подпора такого, а иногда и большего размера можно ожидать в ряде мест и по другим трассам метрополитена, на что указывается в характеристике радиусов второй очереди.

2. Подпор грунтовых вод тоннелем в некоторых случаях может неблагоприятно отразиться как на самом тоннеле, так и на прилегающей местности в смысле устойчивости основания и подземных сооружений, появления воды в подвальных помещениях и пр.

Как и в вопросе подпора грунтовых вод рекой Москвой, возникает необходимость изучения подпора, определения его величины и предела распространения и влияния на сооружения, а также выработки предохранительных мер и дренажа. Весьма важным является дальнейшая теоретическая проработка методики подсчёта подпора, начатая Метростроем, и постановка наблюдений на участках строящегося тоннеля с подпором грунтовых потоков. Для наибольшей эффективности всех работ по изучению вопросов, связанных с подпором как рекой Москвой, так и самим тоннелем, желательна надлежащая увязка в программном и методическом отношении с работами, предпринятыми по заданию Моссовета, и работами других организаций. Это тем более важно, что поднятие уровня грунтовых вод имеет серьёзное значение в строительном и санитарно-техническом отношении для города Москвы.

IV. О применении искусственного понижения грунтовых вод при проходке тоннеля

1. При производстве строительных работ Метростроем были применены различные способы искусственного понижения грунтовых вод, указанные Советской экспертизой 1932 г.

2. Способ понижения грунтовых вод путём длительной непрерывной откачки из ряда буровых скважин на участке открытых работ по проходке котлована от Комсомольской пл. до Сокольников, в среднезернистых песках древней долины реки Чечеры, с достаточной водоотдачей и значительной фильтрационной способностью (грунты первой категории, по терминологии экспертизы), вполне оправдался практикой, дав снижение уровня воды на 4 — 5 м у линии скважин и 3 м в центре котлована.

3. Применение этого способа в грунтах с малой водоотдачей и плохой фильтрационной способностью (грунты второй категории) в Сокольниках, а также на станции Гавриково, ещё не дало конкретных результатов, но постановку работ в этих условиях экспертиза считает правильной в опытно-производственном отношении для решения вопроса о применимости этого способа и в других местах с подобными грунтами.

4. Способ искусственного понижения грунтовых вод четвертичных образований путём спуска этих вод через буровые скважины в трещиноватые известняки карбона в местах, где это позволяет соотношение пьезометрических уровней, также оказался возможным, что подтвердилось при предварительных исследованиях у Южного пер. и применении этого способа в районе шахты № 29, где удалось снизить напор на 4 — 4,5 м и тем самым уменьшить приток вод в выработку.

5. Наконец, наблюдение в районе шахт № 10 и 11 показали, что водоотлив из выработок в каменноугольных известняках также может способствовать осушению непосредственно лежащих на них четвертичных песков, что может иметь практическое значение для проходки тоннеля.

6. Геологическая экспертиза отмечает положительные результаты работ Метростроя по применению способа искусственного понижения грунтовых вод и удачное разрешение вопроса с оборудованием понижательных станций, с применением вместо металлических — деревянных труб, простых насосных установок и пр., но в то же время отмечает некоторое отставание в обработке полученных результатов и выводов, необходимых для применения способов искусственного понижения грунтовых вод на дальнейших работах.

7. Геологическая экспертиза отмечает, что применение различных способов искусственного понижения грунтовых вод в маломощных водоносных песках с близким водоупором, а также в грунтах неоднородного сложения, с наличием трудно проницаемых глинистых прослоек и пр., не всегда гарантирует полное осушение. Но остающееся количество воды в грунтах не сделает, по мнению комиссии, проходку невозможной.

8. Для более полного и своевременного осушения грунта необходимо заблаговременное устройство и приведение в действие понижательной системы.

9. Обратить внимание на то, что спуск грунтовых вод четвертичных образований в каменноугольные известняки повлечёт за собою загрязнение водоносных горизонтов карбона, и считать необходимым выяснение этого вопроса соответствующими санитарно-техническими и научно-исследовательскими организациями гор. Москвы.

10. Экспертиза полагает, что при строительстве новых трасс первой и второй очереди способ искусственного понижения грунтовых вод найдёт большое применение, и соглашается с теми предположениями, которые имеются у Метростроя для радиуса Остоженки, для трасс же второй очереди даёт свои предварительные указания при оценке геологических условий этих трасс.

V. О деформациях в грунте и в прилегающих зданиях при постройке метрополитена

Имевшие при строительстве место явления осадок грунта с образованием трещин в зданиях, например, на б. опытном участке у Митьковского путепровода, в районе шахт № 22 и 22-бис, на пл. Свердлова, в районе шахты № 8 на Моховой ул. и др., находят объяснения как в неустойчивости некоторых грунтов, особенно насыщенных водой мелких песков и суглинков, так и в ошибках, допущенных при проходке и креплении, а именно в несвоевременном креплении выработок, в отсутствии в некоторых случаях надлежащего крепёжного материала, продолжительном оставлении выработок под временной крепью и т. д. в силу отсутствия опыта по работам в исключительно сложных и трудных условиях застроенной территории города.

Имевшиеся в распоряжении экспертизы данные не позволяют сделать анализ и дать конкретное объяснение причин деформации в каждом отдельном случае.

Геологическая экспертиза полагает однако, что такие деформации в виде осадок грунта, образования трещин в прилегающих домах и пр. вообще возможны и в дальнейшем, особенно в слабых грунтах, а потому считает необходимой организацию более полных и систематических наблюдений и изучения происходящих деформаций и их причин для получения выводов в целях предупреждения подобных явлений в дальнейшем.

Геологическая экспертиза полагает также, что увеличение габарита, повышая призму обрушения, тем самым создаст угрозу значительно больших деформаций грунта и прилегающих зданий на узких улицах, например, на Арбате, чем при принятом Метростроем сечении.

VI. Об условиях проходки по Арбатскому радиусу

Геологическая экспертиза соглашается с расчётными данными, принятыми Метростроем для определения призмы обрушения, и находит более правильным считать линию обрушения от нижней угловой точки контура выработки.

Ведение работ без подводки фундаментов зданий Геологическая экспертиза считает недопустимым как для домов, фундаменты которых попадают в призму обрушения, так и для не попадающих в эту призму особо высоких домов и домов со слабым фундаментом.

Геологическая экспертиза полагает однако, что принятые проектом меры не исключают в отдельных случаях возможности деформации в виде осадки грунта и образования трещин в зданиях, а также возможных осадок подземных сооружений городского хозяйства после их перекладки по проекту Метростроя, и во избежание указанных явлений считает необходимым обеспечить быстроту и тщательность производства работ.

В части Арбатского радиуса, с более мелким залеганием грунтовых вод, экспертиза рекомендует избегать водоотлива из выработок, могущего способствовать выносу мелкозернистого грунта и осадкам, и рекомендует искусственное понижение грунтовых вод.

Экспертиза полагает, что при возможных осадках грунта беспрерывность трамвайного движения едва ли может быть обеспечена.

Это и вышеуказанные обстоятельства, по мнению Геологической экспертизы, не дают особых преимуществ закрытому способу работ перед открытым.

VII. По работам строительства первой очереди

Работы первой очереди ведутся на основе данных геологического строения и с учётом особенностей этого строения.

Применение разных способов проходки в разных геологических условиях, особенно проходки шахт, вполне целесообразно с точки зрения накопления опыта и выбора наиболее рациональных способов при дальнейших работах первой и второй очереди.

Отсутствие опыта по работам в столь сложных геологических условиях, какими обладает территория гор. Москвы, не могло не привести в отдельных случаях к некоторым ошибкам как в самой проходке, так и в креплении и водоотливе (длительное оставление выработок на временной крепи, несоответствие крепёжного материала, проходка широким забоем, выпуски и вывалы породы), что иногда влекло за собою различного рода деформации грунта и прилегающих сооружений.

При осмотре различных участков строительств Геологической экспертизой замечено также явное отставание в отвозке из выработок и от выработок вынутого грунта, зависящее от недостатка транспортных средств, что может быть в некоторых случаях, например, при вскрытии котлована, вредным в силу перегрузки края выработки при одновременной разгрузке в выемке и задержке атмосферных вод, создавая угрозу деформаций грунта, нежелательных как для самой выработки (усиление давления на крепление, облегчение вывалов и обрушений породы), так и для улиц и прилегающих сооружений.

В общем же у Геологической экспертизы создалось единодушное мнение, что целеустремлённость дать красной столице в срок метрополитен и энергия всех работников, сверху донизу, с которой преодолеваются встречающиеся на пути трудности, обеспечивают успешный ход работ.

VIII. По второочередным трассам Московского метрополитена

Из данных предварительных изысканий, выполненных Метростроем и по его поручению МГРТ по второочередным трассам метрополитена, Экспертная комиссия усматривает, что геологические условия имеют много общего с таковыми первоочередной трассы.

По всем направлениям второочередных трасс под культурным или насыпным грунтом, местами превышающим 10 м, залегают четвертичные образования (пески, супеси, суглинки) мощностью 10 — 20 м, а в древних доледниковых ложбинах нередко 30 м. Под ними лежат юрские отложения, резко подразделяемые на две, местами на три толщи: вверху — сильно песчанистые и глинистые пески (нижневолжский ярус), ниже — более плотные, менее песчанистые глины (киммеридж-оксфордский ярус), во многих местах под ними наблюдаются песчано-глинистые отложения (континентальная толща юры).

По своей мощности отдельные горизонты юрских отложений сильно варьируют, а нередко совсем размыты.

Под юрскими отложениями лежат каменноугольные осадки (известняки, глины и мергели), поверхность которых, так же, как и юрских, нередко размыта, частью до отложений юрских образований, частью в позднейшее время (доледниковый размыв). В последнем случае четвертичные образования лежат непосредственно на каменноугольных (карбон).

Водоносные горизонты приурочены главным образом к четвертичным и каменноугольным осадкам. В первых воды чаще всего грунтовые (со свободной поверхностью), во вторых они почти исключительно напорные. Иногда (где четвертичные отложения лежат непосредственно на каменноугольных известняках) между теми и другими водоносными горизонтами существует гидравлическая связь, в более редких случаях (в приречных частях) подобная связь, по-видимому, существует и с рекой Москвой.

В юрских отложениях (нижневолжский ярус и континентальная толща) наблюдаются слабые и непостоянные водоносные горизонты, обязанные вероятно или четвертичному — в одних случаях, или каменноугольному горизонту — в других.

Инженерно-геологическая оценка четвертичных, юрских и каменноугольных пород остаётся примерно такой же, как для первоочередной трассы, данной Советской экспертизой в 1932 г.

При установлении глубины заложения тоннеля принимались во внимание прежде всего геологические условия, но учитывался также и приобретённый опыт Метростроя, и техническая вооружённость, и доказанный уже опыт искусственного понижения уровня грунтовых вод и сопряжения радиусов и пр.

По направлениям второочередных трасс метрополитена возможны мелкий (в четвертичных образованиях) и реже — глубокий (частью в юрских, частью в каменноугольных или только в последних) варианты. В большинстве направлений геологическое строение не отличается однородностью, поэтому некоторые радиусы разбиваются на отдельные участки.

Намеченные ниже варианты заложения тоннеля являются ориентировочными в силу предварительного характера произведённых изысканий, и притом без учёта возможного подпора грунтовых вод водами реки Москвы при сооружении канала Волга — Москва.

1. Фрунзенский радиус: от Крымской пл. до реки Москвы.

Отличительной особенностью этого направления является непрерывное распространение юрских отложений и небольшая мощность (исключая Чудовки) четвертичных отложений — от 2 до 11 м.

Глубина заложения. Мелкий вариант, с искусственным понижением грунтовых вод и открытым способом производства работ.

Глубокий вариант создал бы затруднения в сопряжении с Остоженским участком первоочередной трассы и у Окружной жел. дороги.

2. Дорогомиловское направление: от Смоленского рынка до Можайского шоссе (продолжение Арбатского радиуса).

В отличие от предыдущего этот радиус характеризуется размывом юрских отложений на большей части своего протяжения и налеганием четвертичных образований непосредственно на карбон.

Глубина заложения. Предпочтительным является мелкий вариант, при котором достигается удачное сопряжение с Арбатским радиусом.

При глубоком варианте пришлось бы пересекать сильно водоносную толщу четвертичных образований у Брянского вокзала.

3. Черкизовское направление: от Сокольников до Черкизова (продолжение Мясницкого радиуса).

Глубина заложения. Предпочтителен мелкий вариант: часть трассы по Большой Черкизовской ул. в сухих грунтах, часть — с искусственным понижением грунтовых вод.

При глубоком заложении пришлось бы иметь дело с большим притоком напорных вод и пересекать насыщенные водой четвертичные образования в древней ложбине глубиной около 40 м.

4. Горьковский радиус: от Охотного ряда до Всехсвятского.

На всём протяжении радиуса под сравнительно мощными четвертичными образованиями наблюдаются юрские отложения, исключая двух древних ложбин: у Охотного ряда и вблизи Белорусского вокзала.

Глубина заложения тоннеля — мелкая, с искусственным понижением грунтовых вод и с открытым способом работ.

5. Покровский радиус: от ул. Коминтерна до Окружной жел. дороги.

Профиль трассы характеризуется неровной поверхностью каменноугольных и юрских отложений, наличием глубокой древней ложбины и пёстрым составом четвертичных образований.

Глубина заложения:

а) от ул. Коминтерна до Ильинских ворот — мелкое заложение;
б) от Ильинских ворот по Маросейке до Разгуляя — глубокое заложение, геологические условия, как у Мясницкой ул.;
в) от Бабушкина пер. до Бауманского пер. возможен мелкий, с искусственным понижением грунтовых вод, или глубокий вариант, при котором неизбежно пересечение древней ложбины с большой водоносностью;
г) от Бауманского пер. до Яузы возможен мелкий и глубокий вариант;
д) от Яузы до Окружной ж. д. — тоже.

6. Вариант подхода к Курскому вокзалу: этот радиус характеризуется наличием довольно глубокой ложбины, врезанной в карбон мощностью четвертичных отложений здесь свыше 30 м.

Глубина заложения:

а) на участке от Барышевского пер. до территории газового завода более благоприятным является глубокий вариант (здесь грунты сходны с таковыми у Мясницких ворот), что будет находиться в соответствии с глубиной заложения Покровского радиуса на этом участке;
б) от территории газового завода до Марксовой улицы предпочтителен мелкий вариант благодаря наличию здесь морены.

7. Замоскворецкий радиус от Красной пл. до Котлов.

Профиль радиуса характеризуется неровной поверхностью каменноугольных и юрских отложений, наличием глубоких древних ложбин и мощными четвертичными образованиями.

Глубина заложения: возможен как мелкий, с искусственным понижением грунтовых вод, так и глубокий вариант, но затруднения неизбежны местами при обоих.

8. Таганский радиус: от ул. Разина до Крестьянской заставы.

Направление трассы отличается неровностью каменноугольных, размывом юрских отложений и пёстрым составом четвертичных образований, а местами мощными насыпными грунтами.

Глубина заложения:

а) ул. Разина — предпочтителен глубокий вариант, при мелком возможны подвижки грунта;
б) пл. Ногина — р. Яуза, — глубокий вариант в известняках, возможен и мелкий, с искусственным понижением грунтовых вод;
в) р. Яуза — Крестьянская застава — предпочтительно мелкое заложение, так как большая часть трассы в сухих грунтах, а часть с искусственным понижением грунтовых вод. Глубокий вариант менее благоприятен.

9. Краснопресненский радиус: от Моховой ул. до Окружной ж. д. (Ваганьково).

В профиле трассы юрские отложения, начиная от Никитских ворот, постепенно уменьшаются в мощности и исчезают за Пресненской заставой.

Глубина заложения:

а) Моховая — Малая Грузинская, — наиболее благоприятен глубокий вариант, частью в юре, частью в карбоне (под рекой Пресней), с выходом на мелкий вариант у пересечения с Мясницким радиусом первой очереди; возможен и мелкий вариант;
б) Малая Грузинская — ст. Ваганьково, — предпочтителен мелкий вариант в сухих грунтах.

10. Рогожский радиус: от Кремлёвской набережной до Окружной ж. д.

Резко различное строение на восточном и западном участках трассы: на первом спокойное залегание каменноугольных образований с налегающими на них юрскими, на втором — размыв юрской толщи, наличие древней ложбины и непосредственное залегание четвертичных образований на каменноугольные.

Глубина заложения:

а) Кремлёвская набережная — Яуза, — предпочтителен мелкий вариант (основание тоннеля на известняках карбона). Глубокий вариант в карбоне встретится с обильным притоком напорных вод, гидравлически связанных с рекой Москвой;
б) Яуза — Николо-Ямской пер., — безусловно наиболее рациональным является мелкое заложение, частью в четвертичных заложениях, частью в сухих известняках и глинах карбона. При глубоком заложении неизбежно пересечение древней ложбины глубиной свыше 35 м, заполненной водоносными четвертичными отложениями;
в) Николо-Ямской пер. — Застава Ильича, — мелкое заложение является наиболее благоприятным, так как грунты здесь большей частью сухие;
г) Застава Ильича — Окружная ж. д., — мелкое заложение встретит здесь некоторые затруднения в местах высокого стояния грунтовых вод, глубокое же заложение возможно в карбоне (местами карбон с обилием грунтовых вод, на глубине около 30 м).

11. Рогожский радиус (Замоскворецкий вариант) от ул. Серафимовича до пл. Прямикова.

Этот радиус разведан схематически. В основном он характеризуется неровной поверхностью каменноугольных и размывом юрских отложений, сохранившихся лишь между ул. Володарского и Коммунистическим пер., а также наличием двух древних ложбин (вблизи Озерковской набережной и пл. Прямикова), заполненных четвертичными образованиями 20 — 35 м мощности.

Глубина заложения:

а) Замоскворечье — Ордынка, — наиболее рациональным является мелкое заложение, с искусственным понижением грунтовых вод. Глубокое заложение возможно в карбоне, но здесь пришлось бы считаться с обильными напорными водами, гидравлически связанными с рекой Москвой;
б) Ордынка — река Москва, — здесь возможен как мелкий, так и глубокий вариант, но оба, вне сомнения, будут выполняться в неблагоприятных условиях. В обоих случаях придётся пересечь древнюю ложбину глубиной свыше 20 м, заполненную супесями, с высоким положением грунтовых вод. При глубоком заложении пришлось бы встретиться со значительным притоком вод. На этом участке глубина заложения будет определяться также и условиями перехода через реку Москву;
в) река Москва — Ульяновская ул., — здесь предпочтителен мелкий вариант, так как глубокий из-за наличия древних ложбин менее благоприятен.

12. Калужский радиус: от Никитских ворот до Калужской заставы.

Это направление характеризуется значительным размывом юрских отложений, сохранившихся лишь в краевых его участках (у Никитских ворот и от Октябрьской пл. до Калужской заставы), а также наличием глубокой древней ложбины, врезанной в каменно-угольные осадки.

Глубина заложения:

а) участок Никитский бульвар, — мелкое заложение, при необходимости удовлетворить пересечение с Арбатским радиусом; возможен и глубокий вариант, частью в юре, частью в карбоне на глубине до 25 м и с необходимостью перехода за Арбатской пл. на мелкое заложение (во избежание пересечения древней ложбины глубиной до 40 м);
б) Арбатская пл. — Кропоткинская пл. (Гоголевский бульвар), — на этом участке также предпочтителен мелкий вариант, так как тоннель может расположиться в сухих грунтах выше уровня грунтовых вод. При глубоком варианте пришлось бы считаться с напорными водами не только в известняках, но и в древних ложбинах, заполненных водоносными мелкозернистыми песками;
в) Кропоткинские ворота — Октябрьская пл., — здесь более благоприятным является глубокий вариант, но возможен и мелкий, исключая часть Замоскворечья (Бродников пер.), где необходимы или эстакады, или глубокое заложение в водообильных породах;
г) Октябрьская пл. — Калужская застава, — предпочтительно мелкое заложение в сухих песках. Глубокий вариант мало благоприятен по причине глубокого залегания слабых и водоносных слоёв юры.

13. Ново-Слободский радиус: от Петровки до Михалковского шоссе.

Это направление характеризуется наличием юрских отложений от 8 до 22 м по всей трассе, исключая Кузнецкий Мост, и большей или меньшей выдержанностью по мощности четвертичных образований — 15 — 25 м, перекрытых насыпными грунтами (на Петровке последний около 7 м).

Глубина заложения — возможен мелкий вариант в четвертичных отложениях и глубокий вариант частью в юрских, частью в каменноугольных. Во многих местах трассы, по геологическим условиям, является предпочтительным мелкий вариант.

_________________________

Ограничиваясь краткой характеристикой геологических условий отдельных радиусов, Геологическая группа Экспертной комиссии отмечает возможность при мелком заложении тоннеля подпора грунтовых вод со всеми вытекающими отсюда последствиями — заболачиванием в некоторых случаях поверхности, появлением в подвальных помещениях сырости или затопления, разъеданием бетона, ослаблением устойчивости грунтов и пр.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА

:

Проф. Саваренский

Проф. Бутов

Проф. Каменский

Проф. Терпигорев

Проф. Мануйлов

Проф. Цимбаревич

Геолог Даньшин

Геолог Яблоков

Инж. Кацнельсон

Инж. Корчебоков

Учёный секретарь инж. Гладков

Заключение Геологической группы Экспертной комиссии Моссовета

Геологическая группа Экспертной комиссии в составе проф. Б. М. Бутова, проф. Г. Н. Каменского, инженера-геолога Н. А. Корчебокова, директора Московского института Г. А. Мануйлова, проф. Ф. П. Саваренского, проф. А. М. Терпигорева, проф. П. М. Цимбаревича, геолога Б. М. Даньшина и геолога В. О. Яблокова, ознакомившись с состоянием и результатами геологических работ Метростроя по докладам сотрудников Метростроя на основании ознакомления с документами и личного осмотра некоторых сооружений и рассмотрев вопросы: а) о современном состоянии гидрогеологических работ Метростроя; б) о влиянии подпора реки Москвы на сооружение метрополитена; в) о подпоре грунтовых вод тоннелем; г) об искусственном понижении грунтовых вод; д) о деформациях при постройке метрополитена; е) об условиях проходки по Арбатскому радиусу; ж) о вариантах заложения тоннеля по второочередным трассам метрополитена, пришла к следующему заключению.

А. О современном состоянии геологических работ Метростроя

1. Геолого-разведочные работы по радиусам первой очереди строительства, по отзыву строительства, не задерживают проектировочных и строительных работ, предваряя их своим выполнением и дачей по ним результатов в виде геологических разрезов по трассам с описанием их геологических разрезов и карт участков заложенных шахт, станций и котлованов при открытых работах с характеристикой пород, их свойств и водоносности.

2. Геологические данные, полученные в результате работ 1931—1932 гг. и изложенные в заключении Экспертной комиссии 1932 г., в общем, по заявлению представителей Метростроя, подтвердились в результате вскрытия пород при открытых и подземных работах как в части последовательности напластований, так и характера пород и их водоносности, а именно: подтвердились данные по строению и характеру четвертичных отложений, состоящих из культурного слоя, надморенных и подморенных песков и суглинков и морены, развитых в различных районах и участках с различной степенью полноты и обладающих значительной пестротой по своему механическому составу и физическим свойствам, а при насыщении их водой в некоторых случаях обладающих малой водоотдачей и склонностью к плывучести и образованию осадок при вскрытии их разработками.

Толща юрских отложений является, как указано в заключении Экспертной комиссии 1932 г., неоднородной в вертикальном направлении и состоящей из более слабых опесчаненных горизонтов в верхней части (нижневолжский ярус), глинистых песков (иногда по механическому составу типа супеси), из более плотных пород в средней части (оксфордский и киммериджский ярусы), состоящих из глин разной степени песчанистости (по механическому составу типа суглинков) и нижних слоёв тех же глин, увлажнённых и более слабых на границе с водоносными известняками карбона.

Кроме того на основании разведок по новым трассам выделена местами под оксфорд-киммериджскими слоями толща континентальных глин и песков.

Физические свойства пород юрской толщи, мало освещённые работами прошлого года, представляются в следующем виде. Верхние опесчаненные горизонты нижневолжского яруса, как указывалось экспертизой 1932 г. и как подтвердилось дальнейшими исследовательскими и строительными работами, под влиянием верхних вод или воды, заключённой в песчаных глауконитовых прослойках, легко размокают и в этом случае приобретают свойства плывунов. Физические свойства средней части юры (оксфорд и киммеридж), несмотря на значительную плотность в естественном состоянии, при увлажнении и механическом воздействии на них теряют свою устойчивость и легко размокают.

Свойства нижних частей юрской толщи и подстилающих её континентальных отложений зависят от степени их насыщения нижерасположенными напорными водами каменноугольных известняков.

Нижележащие породы верхнего карбона состоят из известняков, мергелей и мергелистых глин. При подземных разработках кроме трещиноватости и кавернозности, наблюдающихся при изысканиях 1932 г., обнаружились местами более крупные пустоты, указывающие на частичную закарстованность известняков верхнего карбона (например, Мясницкая шахта № 16). Строительные свойства каменноугольных пород — прочность и устойчивость известняков и глин — подтвердились при проходке.

Подтвердились основные положения о водоносности изученной толщи напластований и наличие нескольких водоносных горизонтов — надморенных и подморенных песков и каменноугольных известняков, а также наметились слабые и непостоянные водоносные горизонты в песках нижневолжского яруса и в континентальных отложениях низов юры, обязанные своим существованием, быть может, связи с водоносными горизонтами: в первом случае — четвертичных отложений и во втором — каменноугольных известняков.

В процессе производства работ первой очереди, ведутся дополнительные геологические, разведочные и опытные работы для уточнения и углубления ранее полученных данных.

3. Из ознакомления с результатами строительных работ и по заявлению представителей Метростроя (инж. Шелюбский, проф. Розанов), можно считать, что данные геологических изысканий в полной мере учитываются строительством как в части проектирования, так и производства работ.

4. В части текущего обслуживания производства работ по проходке тоннеля в геологическом отношении организована постановка дополнительных разведок и текущая консультация со стороны Инженерно-геологического бюро Метростроя проектировщикам и строителям, заключающаяся в предварительной подробной разведке мест, выбранных под шахты, станции и открытые котлованы, возможности перемещения их в плане, способа работ и крепления, предупреждений о трудных случаях проходки и дачи отзывов на различные текущие вопросы, связанные с инженерно-геологической стороной работы. Кроме того, составляются исполнительные геологические чертежи по всем подземным выработкам с указанием времени проходки и притока вод.

Работы по предварительному и текущему обслуживанию строительства в общем производятся правильно, но не всегда достаточно полно в отношении выводов по устойчивости пород и ожидаемых трудностях проходки.

Проработкой инженерно-геологических вопросов занимается также недавно сформированный Научно-исследовательский сектор в Управлении Метростроя, разработавший уже в первом приближении вопрос о подпоре грунтовых вод телом тоннеля и поставивший на разработку ряд вопросов: о роли давления горных пород, об агрессивности естественных вод, о применении центрифуги собственной конструкции для исследования грунтов и др.

5. В части подготовки данных для проектировочных работ второй очереди строительства метрополитена произведены необходимые предварительные геолого-разведочные работы, позволяющие наметить способы заложения метрополитена и приступить к эскизному проектированию.

6. Наряду с достигнутыми результатами произведённых исследовательских работ, чрезвычайно важных и ценных для удовлетворения текущих запросов строительства, геологическая экспертиза не может не отметить как недостаточное развитие отдельных видов работ, так и некоторое отставание в научной проработке вопросов, их обобщения и выводов, имеющих весьма существенное значение и для производственных задач осуществляемого строительства, и для намечаемых работ по второочередным трассам Московского метрополитена.

Эти замечания в основном сводятся к следующему:

1) Недостаточно развёрнуты исследовательские работы в природной обстановке для выявления следующих вопросов:

а) о подпоре грунтовых вод тоннелем и водами реки Москвы;
б) об искусственном понижении грунтовых вод из различных по своему составу геологических образований как методом откачек, так и путём спуска верхних вод в нижележащий напорный горизонт карбонов;
в) о разработке мероприятий по борьбе с подпором грунтовых вод.

Точно так же не получил должного освещения вопрос о возможности понижения уровня грунтовых вод четвертичных отложений за счёт откачки воды из карбона в местах предполагаемой гидравлической связи водоносных горизонтов (в районах древних ложбин). Не проверена опытом и связь водоносных горизонтов четвертичных и каменноугольных отложений. Между тем факты осушения четвертичных отложений за счёт дренажа каменноугольных известняков имеются уже в практике строительства метрополитена первой очереди (шахты № 10 и 11) и могут приобрести большое значение при дальнейшем производстве работ.

2) Лабораторные работы, организованные Метростроем, всё же являются ещё недостаточными как в смысле полноты изучения раз-личных свойств грунтов, в частности, мало ведется работ по выяснению коэффициентов внутреннего трения и сцепления, размокаемости и разбухания юрских глин, углов трения и естественного откоса четвертичных песков и других определений, указанных Советской экспертизой 1932 г. (см. «Московский метрополитен», стр. 113—114 и др.), так и в смысле обобщения и выводов из имеющихся уже данных.

Лаборатория Метростроя ещё недостаточно полно оборудована, и связь её с другими аналогичными лабораториями не налажена должным образом.

3) Стационарные наблюдения над режимом подземных вод, имеющие очень большое значение не только на время строительства метрополитена, но и в период его эксплуатации и совершенно необходимые для решения вопросов о подпоре, о влиянии водоотлива из подземных выработок на режим подземных вод и пр., недостаточно развёрнуты.

Недостаточное количество наблюдательных скважин по линии проходимых трасс метрополитена не позволяет судить о динамике подземных вод, их состоянии и пр. Между тем значение происходящих вследствие водоотлива из подземных выработок изменений в состоянии подземных вод может повести к изменению условий и способов проходки или к предупреждению угрожающей опасности.

4) Собранный огромный фактический материал по опробованию вод (химические анализы вод) также не получил ещё должных обобщений и выводов в части распространения и степени агрессивности вод различных водоносных горизонтов на бетон.

То же в отношении газоносности и выявления значения этого фактора при эксплуатации метрополитена.

5) Недостаточно полно организован должный учёт осадок и деформаций в сооружениях в связи с постройкой метрополитена, их связь с геологическим строением, условиями и способами проходки, крепления, водоотлива и пр.; не произведён анализ причин деформаций в имеющих место случаях.

6) Начатая Метростроем работа по сводке и научной проработке имеющегося чрезвычайно обширного материала по геологии и гидрогеологии отдельных трасс метрополитена должна быть продолжена, ускорена, а также увязана с работой других учреждений и организаций, ведущих аналогичную работу по территории г. Москвы (Мосгеоразведка, ВИОС и др.).

В частности, законченная составлением карта глубин стояния уровня грунтовых вод верхнего водоносного горизонта, карта поверхности верхнекаменноугольных отложений на территории гор. Москвы имеют большую ценность не только для текущих и намеченных работ Метростроя, но и для всех строительных и хозяйственных организаций Москвы, и заслуживают опубликования.

Не менее важное значение будет иметь и карта гидроизогипса и пьезоизогипса для грунтовых и напорных вод различных горизонтов гор. Москвы. Без составления подобной карты невозможно разрешение таких гидрогеологических вопросов, как вопрос о подпоре грунтовых вод телом тоннеля и водами реки Москвы, о выработке мероприятий по борьбе с этим явлением и пр. Скорейшее составление такой карты безусловно необходимо.

Точно так же накопившийся геологический материал требует обобщений и выводов. В частности, для производственных задач чрезвычайно важным является вопрос выяснения закономерности распространения на площади гор. Москвы участков юрской глины (киммеридж-оксфорд) с различными физико-механическими свойствами в зависимости от геологических и гидрогеологических факторов.

Экспертиза считает необходимым составление сводки результатов всех исследовательских и строительных работ применительно к различным геологическим условиям гор. Москвы, согласно программы, предложенной Научно-исследовательским сектором Метростроя.

7) Недостаточно тесная увязка между отдельными секторами, ведущими исследовательские работы, препятствует, по мнению экспертизы, своевременному обобщению и надлежащей полноте проработки вопросов и выводов. Целый ряд сложных исследовательских работ и надлежащие и своевременные выводы несомненно потребуют усиления квалифицированными работниками в связи с другими научно-исследовательскими организациями.

Б. О влиянии подпора грунтовых вод рекой Москвой

1. При повышении уровня воды в реке Москве от современной отметки около 117,3 м до отметки 130 м от подпора Перервинской плотиной будет вызван подъём уровня грунтовых вод в тех водоносных горизонтах, которые находятся в гидравлической связи с рекой Москвой.

Сюда прежде всего относятся грунтовые воды в аллювиальных песчаных образованиях пойменной и надпойменной террас, прилегающих к реке и дренируемых последней. Через посредство аллювиальных вод подпор реки Москвы может отразиться также на водоносных горизонтах, заключённых в других четвертичных образованиях, и в особенности на грунтовых потоках, приуроченных к древним ложбинам, выполненным песчаными водопроницаемыми породами. Такое же влияние подпора может быть отмечено и для напорных вод верхнекаменноугольных известняков в тех местах, где они или непосредственно прорезаны руслом реки Москвы, или где они перекрыты аллювиальными водопроницаемыми образованиями.

Указанный подпор не распространится на участки, лежащие выше Бабьегородской плотины, на часть Замоскворечья, прилегающую с правой стороны к водоотводному каналу, так как в этих местах уже в настоящее время имеется подпор в реке Москве почти до отметки 120 м, вызванный Бабьегородской плотиной.

2. Пользуясь данными гидрогеологических работ Метростроя, а также частью работами Московского геологоразведочного треста, можно в настоящий момент наметить следующие, наиболее ясно выраженные участки подпора по трассам метрополитена, приводя вместе с этим предварительную количественную оценку подпора, подсчитанную приблизительно по формулам гидравлики грунтовых вод:

а) По Замоскворецкому радиусу подпор грунтовых вод будет иметь место между руслом реки Москвы и каналом с подъёмом уровня воды на водоразделе до 1 м над современным уровнем грунтовых вод, другой участок подпора будет находиться между р. Чечерой и Серпуховкой, где подпор, постепенно убывая к Серпуховской ваставе, будет у последней ещё сохранять величину около 1,1 м. Далее от Серпуховской заставы до Добрынинской пл. подпор будет по-видимому менее 1 м, но, как показывают наблюдения МГРТ, будет ещё вполне заметным. На остальной части от Добрынинской пл. до канала подпор будет затухать.

Участок Замоскворецкого радиуса по левую сторону реки Москвы будет затронут подпором вследствие довольно крутого подъёма грунтовых вод и поверхности земли по направлению от реки к Красной площади.

б) По Рогожскому радиусу в пределах Кремлёвской и Москворецкой набережных подпор грунтовых вод будет достигать почти полной величины около 3 м, как и в самой реке. Далее на участке, удаляющемся от реки к Интернациональной ул., подпор будет распространяться приблизительно до названной улицы, имея на территории Дворца труда величину около 1,3 м.

в) По Таганскому радиусу подпор от реки Москвы будет заметно выражен на пл. Ногина, где его величина будет приблизительно 0,9 м, а также в начале Интернациональной ул.

При пересечении с Яузой подпор распространится лишь на небольшое расстояние по обе стороны реки.

Существенной величины подпора можно ожидать в конце Таганского радиуса, в районе заводов «Амо» и «Динамо», для количественной оценки подпора однако в настоящее время здесь данных не имеется.

г) По Калужскому радиусу подпор будет иметь место по левобережью реки Москвы, сохраняя на пл. Кропоткина ещё величину ок. 1,8 м и распространяясь далее по направлению к Арбатской пл., где также можно ожидать существенной величины подпора вследствие передачи его через древнюю ложбину, идущую к реке.

д) По Фрунзенскому радиусу подпор должен быть в районе Волхонки, но количественную оценку ему здесь дать не представляется возможным по недостатку данных.

Остальным участкам первоочередной строящейся трассы метрополитена подпор от реки Москвы существенно не угрожает.

Следует отметить, что приведённые выше количественные характеристики возможного подпора являются весьма приблизительными и предварительными, так как вопрос этот для метрополитена совсем ещё не изучался и имеющихся данных далеко не достаточно для более или менее надёжного решения вопроса. Особенно существенным является здесь почти полное отсутствие данных о режиме грунтовых вод, которые для разрешения задачи о подпоре являются совершенно необходимыми.

3. Более точное определение границ и величины подпора требует постановки специальных исследований: стационарных наблюдений над режимом грунтовых вод, детального изучения строения и состава водоносных толщ, опытного изучения водопроводимости и других водных и физико-механических свойств грунтов.

Ведущиеся в настоящее время Мосгеоразведкой по заданию Моссовета исследования предусматривают довольно полное изучение указанных выше вопросов подпора грунтовых вод, но территориально эти исследования несколько ограничены участками промышленных предприятий в прибрежной полосе реки Москвы и почти не касаются трассы метрополитена.

Для изучения вопроса о подпоре грунтовых вод по трассам метрополитена необходимо и на них распространить подобные исследования.

На остальной площади вне исследуемых участков следует дать хотя бы схематическое освещение вопроса.

4. В развития означенных исследований большое значение имеют вопросы методики и теории подсчёта величины подпора грунтовых вод, усложняемые в условиях Москвы крайней неоднородностью и изменчивостью строения водоносных толщ и необычностью условий питания и режима грунтовых вод среди города. Ввиду малой разработанности данной методики и теории требуется дальнейшая их проработка с постановкой соответствующих наблюдений и опытов.

5. Вопрос о влиянии подъёма воды в реке Москве на напорные воды в верхнекаменноугольных известняках выясняется из следующих соотношений между напорными грунтовыми водами и водами реки Москвы. Буровые скважины почти по всей территории Москвы, за исключением прибрежных участков вдоль рек Москвы и Яузы, а также Замоскворечья, показывают, что пьезометрические уровни напорных вод известняков стоят ниже свободного уровня грунтовых вод, а по абсолютной величине всюду выше уровня воды в названных реках, обычно выше отметки 120 м.

В более удалённых и возвышенных частях Москвы к северу от реки Москвы пьезометрические уровни для вод известняков достигают 125—130 м. Описанные условия показывают, что здесь происходит питание напорных вод известняков грунтовыми.

В непосредственной близости к рекам Москве и Яузе наблюдаются обратные соотношения: пьезометрические уровни напорных вод известняков выше уровня воды в реках и уровня грунтовых вод над ними. Местами близ русла реки Москвы бурением были получены из верхних слоёв известняка фонтанирующие воды, например у Дорогомиловского моста. Это соотношение уровней вод наблюдается вдоль реки Москвы и выше Бабьегородской плотины.

Оно показывает, что в долинах рек Яузы и Москвы происходит дренирование напорных вод руслами рек.

На основании изложенного можно заключить, что при подпоре воды в реке Москве до отметки 120 м можно ожидать некоторого повышения напорного уровня воды в известняках, которое распространится вероятно лишь на небольшое расстояние в сторону от рек. При этом взаимоотношение тех и других вод останется тем же, что и теперь, то есть будет происходить дренирование напорных вод реками, обратного же процесса, то есть ухода воды из рек в известняки, здесь быть не может.

В. О подпоре грунтовых вод тоннелем

1. Возможность подпора грунтовых вод тоннелем, указанная экспертизой в прошлом году, в настоящее время может считаться доказанной. В качестве примера могут быть приведены участки первоочередной трассы, пересекающие в районе Комсомольской пл. и Краснопрудной ул. древние долины рек Чечеры и Ольховки, подпор грунтовых вод которых был подсчитан в работе инж. Э. 3. Юдовича и А. А. Гладкова, напечатанной в журнале «Метрострой» № 5—6.

Вероятно величина подпора для пересечения с Чечерой, вычисленная с преуменьшением, равна 0,8 м, а для пересечения с Ольховкой — 0,9 м.

Такую величину подпора, а местами и ещё большую, можно ожидать в ряде мест по всем трассам метрополитена, о чём соответствующие указания даются в инженерно-геологической характеристике радиусов.

2. Как и в вопросе о подпоре грунтовых вод водами реки Москвы, здесь возникает потребность в проработке методических и теоретических вопросов по изучению подпора, по определению его величины и пределов распространения, по выяснению влияния его на подземные сооружения.

С этой точки зрения должна быть отмечена ценность упомянутой выше работы инж. Э. 3. Юдовича и А. А. Гладкова, дающая первоначальное освещение данной проблемы.

Проработанные авторами способы приближённого подсчёта подпора телом тоннеля для простейших случаев потока дают удовлетворительные результаты и вполне приемлемы как первая приближённая оценка.

Наряду с этим должно быть указано наличие в ряде мест Метрополитена весьма сложных гидрогеологических условий, для которых предложенные простейшие способы подсчёта не могут дать удовлетворительного решения, в частности существенно усложняющим фактором является неоднородность строения водоносных пород.

Поэтому вполне уместным будет отметить здесь важность дальнейшей теоретической выработки вопроса и постановки соответствующих опытов и наблюдений с использованием первых участков строящегося тоннеля.

Исследовательские работы по изучению подпора грунтовых вод тоннелем должны быть увязаны, а частью объединены с работами по исследованию подпора рекой Москвой.

3. В целях более полного разрешения вопроса о влиянии подпора на подземные сооружения и по выработке предохранительных мер и дренажа необходимо одновременно с гидрогеологическими исследованиями надлежащее развитие исследовательских работ по вопросу о воздействии подпора грунтовых вод на устойчивость грунтов и оснований сооружений, на состояние подвальных помещений и фундаментов с обследованием наиболее ответственных и характерных сооружений.

4. В целях наибольшей эффективности всех работ по изучению вопросов, связанных с подпором грунтовых вод, необходима надлежащая увязка между работами, предпринятыми Моссоветом и другими организациями, в программном и методическом отношениях.

Г. Об искусственном понижении грунтовых вод

При проходке в водоносных четвертичных породах Метростроем применяется для предварительного осушения грунта искусственное понижение грунтовых вод.

Возможны различные способы такого понижения:

1. Наиболее известный и разработанный способ понижения путём заключения рядов буровых скважин с длительной непрерывной откачкой воды применяется Метростроем на участке открытого способа разработки котлована от Комсомольской пл. до Сокольников при пересечении древней долины реки Чечеры между пикетами 33+50 и 37+10 м; ставятся такие же откачки на других местах. В результате месячной откачки из одного ряда скважин удалось снизить уровень грунтовых вод у линии скважин с отметки 144,2 м до отметок 140—139,5 м, то есть на 4—5 м, и в центре котлована на 3 м, что дало возможность проходить пока котлован в осушенных грунтах, для дальнейшего же углубления принимаются меры по дальнейшему осушению.

Таким образом, применение этого способа, предусмотренного экспертизой 1932 г. для среднезернистых песков с достаточной водоотдачей и значительной фильтрационной способностью (грунты I категории), оправдывается на практике, в чём Экспертная комиссия могла убедиться из осмотра работ на месте и из ознакомления с материалами и данными, сообщёнными Метроетроем. Что касается грунтов с плохой фильтрационной способностью и малой водоотдачей (грунты II категории), то Экспертной комиссией 1932 г. было высказано опасение о возможности применения этого способа, но выражено мнение о необходимости опытной проверки этого способа в данных условиях. Конторой по понижению грунтовых вод начаты эти работы на ст. Гавриково и в Сокольниках на пикетах — 41—42+50 и 52—55, но конкретных данных пока ещё не получено.

2. Другим способом понижения уровня грунтовых вод в четвертичных отложениях является отмеченный Экспертной комиссией 1932 г. способ спуска этих вод через буровые скважины в толщу трещиноватых известняков карбона там, где это позволяет соотношение пьезометрических уровней того и другого горизонта. Этот способ испробован при исследовательских работах у Южного переулка и применён в пределах шахты № 29, где удалось этим способом снизить напор на 4—4,5 м и тем самым уменьшить приток воды в шахту.

3. Наконец, при осмотре подземных выработок в районе шахт № 10 и 11, а также из рассмотрения данных по водоотливу и понижению уровня грунтовых вод в районе этих шахт, комиссия имела возможность убедиться, что при длительной откачке воды из каменноугольных известняков, непосредственно подстилающих водоносные четвертичные пески, достигается их осушение. Комиссия полагает, что это явление (теоретически вполне понятное) может иметь большое практическое значение.

Из рассмотрения всех имеющихся данных комиссия полагает:

1. Считать установленным, что искусственное понижение уровня грунтовых вод из четвертичных отложений оправдало себя на практике работ конторы по понижению.

2. Признать, что такой способ проходки котлована имеет явные преимущества перед другими способами проходки без понижения, так как:

а) позволяет вести земляные работы в сухих грунтах;
б) избавляет от необходимости сплошного крепления металлическими шпунтами стенок котлована и допускает более лёгкое крепление заборкой досок между забитыми в грунт двутавровыми балками, что упрощает и удешевляет работу и избавляет от применения дефицитных металлических шпунтов, больше гарантирует от выноса грунта из стенок котлована и тем самым от ослабления грунта и осадок поверхности земли и прилегающих зданий;
в) экономически является более выгодным для строительства и облегчающим труд рабочего на земляных работах в котлованах.

3. В то же время комиссия отмечает, что:

а) применение этого способа может встретить затруднения в грунтах с малой водопроводящей способностью и малой водоотдачей;
б) применение этого способа не всегда гарантирует полное осушение грунта, а именно в маломощных водоносных песках с близким водоупором, а также при неоднородном сложении песков с наличием труднопроницаемых глинистых прослоек, в каковых случаях некоторое количество воды будет оставаться в грунтах, но, надо думать, не такое, чтобы сделать дальнейшую проходку невозможной;
в) для возможно более полного и своевременного осушения грунта необходимо заблаговременное устройство и приведение в действие понижательной системы.

4. Из ознакомления с работами понижательной системы на месте комиссия выводит заключение, что:

а) за отсутствием определённых норм, особенно для таких пёстрых грунтов, как в Москве, принятая система установки (расположение, расстояния и глубина скважин) может быть рассматриваема как опытная, но те расчётные данные, которые положены в её основу, по-видимому. близки к оптимальным;
б) конторой понижения удачно разрешён вопрос с затруднениями по довольно сложному оборудованию таких установок, требующих большого количества труб, насосов и пр., применением вместо металлических труб деревянных собственной конструкции и системой откачечных установок, состоящих из малых моторов с простой передачей на насос, и поршневыми насосами собственной конструкции, чрезвычайно простыми.

5. Комиссия считает необходимым продолжать в опытно-производственном порядке осушение водоносных пород так называемой II категории, то есть обладающих малой водопроницаемостью и водоотдачей, сроки какового могут оказаться значительно более длительными, чем для грунтов I категории.

6. Для подготовки новых трасс комиссия считает желательным более детальное опробование и описание пород четвертичной толщи при бурении, производимом Геологическим бюро Метростроя, и согласованность в постановке опытных откачек для определения фильтрационных свойств пород.

7. Признавая положительные достижения Метростроя в применении способа искусственного понижения грунтовых вод, комиссия отмечает всё же отставание обработки полученных результатов, необходимых для получения выводов для дальнейшего применения способа искусственного понижения на других участках и трассах.

8. Вопрос о понижении уровня грунтовых вод в четвертичных отложениях путём спуска их в известняки карбона, при соответствующих гидрологических соотношениях, можно считать принципиально разрешённым в положительном смысле, но данные первого опыта не получили должной обработки и самый способ пока не выходит из границ опытной постановки и не может считаться практически установленным.

Комиссия считает необходимым дальнейшую проработку этого способа при разных категориях водоносных грунтов для практического применения, но обращает при этом внимание на то, что спуск загрязнённых грунтовых вод в водоносные известняки верхнего карбона вызовет загрязнение последних и что необходимо согласование этого вопроса с соответствующими санитарно-техническими и научно-исследовательскими организациями гор. Москвы.

9. Комиссия обращает также внимание Метростроя на наблюдающийся факт понижения грунтовых вод при водоотливе из известняков карбона и предлагает заняться этим вопросом, для чего поставить параллельные наблюдения по учёту водоотлива и понижению уровня грунтовых вод в районе выработки, а также вести наблюдения и дополнительную разведку для выяснения осушаемости грунта впереди забоя, и сообразно с результатами принимать те или другие решения по дальнейшей проходке.

Д. О деформациях в грунте и в прилегающих зданиях при постройке метрополитена

Геологическая экспертиза ознакомилась из сообщений представителей Метростроя с имевшими место авариями и деформациями грунта и зданий и объяснениями, данными представителем Метростроя проф. С. Н. Розановым. Деформации имели место в следующих местах:

1. На бывшем опытном участке у Митьковского путевода — разрыв водопроводной трубы и канализации и образование трещин на прилегающем здании завода, по-видимому, от слабого заложения водопроводной трубы (в мёрзлом грунте) и от неудовлетворительного крепления штольни в силу отсутствия должного крепёжного материала.

2. На шахте № 22 —деформация грунта с осадкой поверхности от перекладки, перекрепления, длительной разработки калотты и допущения выноса грунта.

3. В районе шахты № 22-бис — осадка поверхности и осадка дома № 4 по Комсомольской ул. с образованием трещин в нём, вызвавшие необходимость перекладки водовода, — от наличия подвижных грунтов и простоя в креплении.

4. На площади Свердлова у шахты № 12 — завал штольни и образование просадки грунта — от наличия древних колодцев и пустот и поспешности проходки широким забоем.

5. У шахты № 8 на Моховой ул. — от недоведения стен доверху в целях закладки гидроизоляции, с выносом мелкозернистых водоносных песков и образованием осадки улицы при разработке калотты и трещин в доме № 14, что удалось приостановить последующей силикатизацией и цементацией грунта.

6. Там же — образование провала грунта при удалении большого валуна из песчаных слоёв без повышения отметки потолка для своевременного крепления грунта выше валуна, и некоторые другие более мелкие явления на разных участках.

На основании сообщённых данных Геологическая экспертиза приходит к следующему заключению:

Сообщённые данные недостаточны для подробного анализа и конкретного выяснения причин деформаций в каждом отдельном случае.

1. Имевшие место явления находят объяснения как в неустойчивости некоторых грунтов, особенно насыщенных водой мелких песков и суглинков четвертичной толщи, так и в ошибках, допущенных при проходке и креплении, а именно в недостаточном (за отсутствием в некоторых случаях соответствующего крепёжного материала) или несвоевременного крепления выработок, продолжительном оставлении выработок под временной крепью в силу отсутствия опыта у работников по работам в исключительно сложных и трудных условиях застроенной территории города.

Имевшиеся в распоряжении экспертизы данные не позволяют сделать анализа и дать конкретные объяснения причин деформаций в каждом отдельном случае.

2. Геологическая экспертиза считает, что такие деформации в виде осадок грунта, образования трещин в прилегающих домах и пр. вообще возможны в дальнейшем, особенно в слабых грунтах. Поэтому всякое увеличение габарита несомненно вызовет увеличение призмы обрушения и тем самым создаст угрозу значительно больших деформаций грунта и прилегающих сооружений, чем это мыслится при меньшем сечении тоннеля.

3. Геологическая экспертиза считает необходимым организацию более полных и систематических наблюдений и изучение происходящих явлений деформаций и их причин для получения выводов в целях предупреждения подобных явлений в дальнейшем.

Е. По условиям проходки на Арбатском радиусе (Ответы на вопросы, поставленные экспертизе Метростроем)

1. По вопросу об угле естественного откоса.

Считать примерный угол естественного откоса для практически сухих песков Арбатского радиуса в 36° принятым правильно.

2. По вопросу об угле обрушения.

Признать, что принятый Метростроем для расчёта угол (45°-S/2) соответствует принятым в таких случаях в технических расчётах величинам и не встречает возражений.

Предложить Метрострою уточнить константы арбатских песков: угла естественного откоса и угла внутреннего трения, путём лабораторных испытаний.

3. По вопросу о том, от какой точки считать линию обрушения — от пят свода или от низа основания тоннеля.

Считать более правильным построение линии обрушения от нижней угловой точки чернового контура тоннеля.

4. По вопросу о том, можно ли вести работы по Арбату без подводки фундаментов и правильно ли намечены дома, под которыми должны быть подведены фундаменты.

Производство работ без предварительной подводки фундаментов по Арбатскому радиусу в общем нельзя признать возможным.

Предложение Метростроя о необходимости подводки фундаментов, попадающих в зону обрушения, считать правильным.

Предложить также подводку тех фундаментов, которые хотя и не вписываются в призму обрушения, но пересекаются линией обрушения, а также наиболее высоких домов и сооружений с непрочными фундаментами.

Считать, что при проходке Арбатского радиуса не исключается всё же возможность в некоторых случаях деформаций грунта и прилегающих зданий, вызываемых не только проходкой тоннеля, но и подводкой фундаментов, а потому считать необходимым обеспечить быстроту и тщательность производства работ.

Признать, что работы по обеспечению устойчивости зданий являются трудными и в некоторых случаях, как, например, для домовладения № 13 на углу Арбатской площади, может стать вопрос об экономической целесообразности сноса здания.

5. По вопросу о возможности обеспечения беспрерывного движения трамвая при проходке тоннеля и какими именно способами.

Считать, что возможные осадки грунта, равно как пример вынужденного прекращения трамвайного движения на участке Моховой около здания Коминтерна, а также наблюдающееся высыпание грунта с потолка выработок от прохождения над тоннелем трамвая, при частоте и напряжённости трамвайного движения в Москве, не могут обеспечить беспрерывности этого движения.

6. По вопросу о допустимости водоотлива или обязательном применении искусственного понижения уровня грунтовых вод при проходке Арбатского радиуса.

Считать обычный водоотлив из выработок опасным в данных условиях и рекомендовать искусственное водопонижение способом откачки или откачки из известняков карбона, решив вопрос о способе предварительной постановкой опыта.

7. По вопросу о том, будут ли обеспечены от осадок подземные сооружения городского хозяйства после их перекладки по проекту Метростроя.

Считать, что запроектированные Метростроем коллекторы для подземных сооружений городского хозяйства, попадая на значительном протяжении трассы в призму обрушения, не могут быть гарантированы от возможных осадок.

8. По вопросу, не связаны ли трещины, появившиеся в новом здании Библиотеки им. Ленина, с проходкой тоннелей метрополитена.

Считать, что доложенный экспертизе материал по этому вопросу в силу его неполноты не даёт возможности дать вполне точный и обоснованный ответ, для получения которого потребовалось бы более тщательное всестороннее исследование, но связь появления трещин в здании с проходкой штолен у шахты № 8 можно считать вероятной.

Часть 2


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 17:18, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100