Подземные сооружения
История освоения подземного пространства началась много веков назад, еще в древности, естественные пещеры, образовавшиеся в пустотах скал служили первым жилищем человека.
Развитие строительства и архитектуры шло постепенно, проходя различные этапы, в ходе этого процесса усложнялись типология возводимых объектов, их планировочные решения и конструкции.
Рассматривая эволюцию подземных сооружений, можно выделить несколько основных вех их совершенствования:
- каменный век - в основном используются естественные искусственные пещеры, которые могли быть связаны между собой переходам;
- древний мир - в Древнем Египте подземные сооружения использовались для захоронений, которые позже, с развитием и совершенствованием технологий превратились в монументальные постройки - пирамиды. Уже к первому тысячелетию до нашей эры в Египте появились целые подземные города, со сложной структурой взаимосвязанных тоннелями и ходами помещений, в них также был организован сбор грунтовой и атмосферной воды, которая использовалась для нужд жителей города;
- средневековье - для строительства зданий требуется камень, каменоломни становятся основным местом его добычи. Появляются многоуровневые катакомбы, с различными переходами, сложной конструкцией сводов. Подземные города используются как надежное укрытие на случай нападения, к примеру, в Грузии на берегу реки Куры в 12 веке началось строительство многоуровневой (5-13 уровней) подземной крепости. Мягкий и пористый туф прекрасно подходил для разработки и организации помещений. В крепости размещались залы собраний, военный лагерь, тоннели, тайники, казармы;
- новое время - подземные пространства активно используются для реализации различных функций, как транспортных, так и защитных. Под землей прокладывают линии метрополитена, используют подземные пространства для размещения парковок, складов, технических помещений.
Статья: Систематизация подземных сооружений по основным признакам
Интерес к подземному пространству не ослабевает, сегодня для организации естественного освещения в подземных сооружениях используют световоды, что позволяет расширить возможности их использования.
Световоды – это линейные устройства, которые позволяют направить в нужном направлении естественный свет, уводя его внутрь здания или вглубь земли. В конце световода находится рассеиватель, который увеличивает мощность направленного потока.
Рисунок 1. Пример классификации подземных сооружений по группам. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Систематизация подземных сооружений
Рассмотрим типологию основных подземных сооружений:
- по типу организации пространства подземные сооружения могут быть плоскостными, линейными, точечными;
- по глубине заложения подземные сооружения могут быть мелкого (до пятнадцати метров) или глубокого (более пятнадцати метров) заложения;
- по связи с окружающей застройкой подземные сооружения могут быть изолированными от зданий, совмещенными с подвальными этажами, расположенными рядом и встроенно-пристроенными;
- по способу возведения подземные сооружения подразделяются на, сооружения, которые возводят со вскрытием земной поверхности, и сооружения закрытого способа возведения, который предполагает работу без вскрытия земной поверхности (так устраивают тоннели);
- по функциональному назначению подземные сооружения могут быть промышленными, сельскохозяйственного, культурного, оборонного, коммунального назначения.
Основные проблемы подземных сооружений кроются в сложности эксплуатации, им необходимы надежная гидроизоляция, предотвращение наплыва грунта, особая прочность стен. Любое нарушение защитного слоя может стать причиной затопления части помещений, поэтому применяют различные варианты гидроизоляции, а также подбирают такой состав бетонной смеси, чтобы она была устойчива к воздействию воды.
Рисунок 2. Пример использования подземного пространства для создания транспортной инфраструктуры. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Новая волна интереса к подземным сооружениям вызвана трендом устойчивого развития. Согласно этой концепции, для строительства выбирают не те участки, которые можно использовать для выращивания культур, а наоборот неудобья. Использование подземного пространства как раз отвечает требованиям устойчивости развития, так как в таком случае количество зеленых насаждений остается прежним, а все функциональные помещения размещаются под землей без нарушения экологического равновесия. При большом объеме земляных работ становится целесообразным использование геотермальных насосов в качестве альтернативных источников снабжения энергией.
