Некоторое время назад для студентов МГРИ-РГГРУ был подготовлен задачник с целью показать на примерах, как ошибки или недоработки при строительстве приводили к очень серьезным последствиям. Многие задачи содержат уникальную, ранее нигде не публиковавшуюся информацию об истории Москвы и аварийных ситуациях, о которых было принято молчать. В этой статье речь идет о проблемах, возникших при строительстве станции метро «Боровицкая» в 1980-х годах.
В 1980-е годы строительство станции метро «Боровицкая» привело к аварийному состоянию окружающей станцию застройки. Речь идет о здании библиотечной типографии (XVII в.) и церкви Михаила Малеина (XVI-XVII в.), оказавшейся под землей в результате ее частичной разборки и подсыпки Ваганьковского холма перед строительством дома Пашкова. Также серьезно пострадал восточный флигель дома Пашкова, а затем, в результате прорыва грунта при сооружении котлована для кассового вестибюля станции метро «Боровицкая», серьезным деформациям подверглось девятнадцатиэтажное здание книгохранилища Ленинской библиотеки.
В недалеком прошлом основной риск освоения подземного пространства исторического центра города Москвы был связан с большим водоотбором, несовершенством технологий проходки станционных и наклонных эскалаторных тоннелей, котлованов для кассовых залов, шахт. Применявшиеся тогда подходы к их сооружению могли существенно менять состояние гидрогеологической среды. Именно это и случилось в данном случае.
При строительстве станции метро «Боровицкая» была применена сложная схема снижения водопритоков в подземные выработки с помощью девятнадцати глубоких артезианских скважин, откачивающих воду из известняков, в которых сооружались станция и перегонные тоннели. Откачка воды в течение 5,5 лет осуществлялась также из песков с глубины 15–17 метров для блокирования их перетока через литологическое окно в известняки.
Принятая технология водопонижения, оказавшаяся достаточно нещадной по отношению к геологической среде, реализовывалась в районе улицы Волхонка, Ваганьковского и Малого Знаменского переулков и привела к откачке за весь период строительства более 19,0 млн м3 воды, что не могло не сказаться на деформации ряда памятников архитектуры и зданий исторической застройки, которые оказались в пределах мульды проседания.
Другая группа технологических методов была применена для сооружения наклонного эскалаторного тоннеля диаметром 9,5 м и котлована для кассового вестибюля глубиной 12 м. Данные элементы станции размещались на стесненном участке между зданием типографии, правым флигелем дома Пашкова, корпусом «А» библиотеки и зданием Ивановской картинной галереи.
Техногенное снижение уровня грунтовых вод вызвало снятие гидростатического давления с толщи пород, перераспределение напряжений в массиве из-за проходки тоннелей и котлованов, сдвижение части массива в процессе строительства, что привело к деформациям ряда зданий библиотеки. Результаты инструментальных наблюдений за деформациями зданий показали, что они были приурочены к зонам максимальной концентрации и интенсивности проведения горных работ.
Общая ширина зоны осадок дневной поверхности и зданий составила около 200 м, максимальная величина осадки – 132 мм, а максимальная скорость осадки составила 11 мм/мес.
Кроме того, при строительстве котлована, чтобы не повредить примыкающие к строительной площадке здания, была применена технология стена в грунте. Однако в те годы она была крайне несовершенна и не позволяла добиться создания герметичной конструкции, полностью отделяющей полезный объем котлована от геологической среды. Более того, по чьему-то недосмотру подпорные стены в котловане были установлены с опозданием, что привело к прорыву в него плывуна в большом объеме. А это, в свою очередь, привело к значительной разгрузке грунта под правым крылом Дома Пашкова и его значительному проседанию по сравнению с основным зданием.
К слову сказать, вместе с флигелем могло погибнуть еще одно историческое сооружение. Дело в том, что когда Баженов строил Дом Пашкова, ему пришлось вписать в его архитектуру стоявшую на отведенной для него площадке церковь Федора Студита XVI века. По его проекту она оказалась именно под правым крылом дома. Баженов срезал церковные главы и встроил ее в интерьер флигеля, сделав таким образом своеобразную домовую церковь. При проседании грунта она очень сильно пострадала. Свод церкви героическими усилиями работников Метростроя удалось удержать от окончательного обрушения.
Подытоживая, можно сказать, что всем задействованным специалистам не хватило профессионализма для работы на этой территории, застроенной большим количеством уникальных сооружений. Проектировщикам надо было задуматься и рассчитать, к каким последствиям может привести создание многоуровневой структуры станции Боровицкая. И продумать эффективные меры защиты и в зоне эскалаторного и разгрузочной тоннелей, и кассового вестибюля. А изыскателям следовало понять, что откачки столь огромных объемов воды, которые происходили на их глазах, приведут к изменению напряженно-деформированного состояния грунтов и вытекающим из этого проблемам, коснувшимся многих старинных сооружений в историческом центре Москвы.
Кстати, вода в районе станции метро Боровицкая откачивается в настоящее время. Точный объем этих откачек неизвестен, но это, наверное, сотни кубометров в сутки. И, по некоторым данным, от просадок грунта пострадала значительно большая территория. Фактически, был затронут весь исторический центр Москвы.
Полный текст этой замечательной статьи, подготовленной профессором Московского геолого-разведочного университета, академиком Академии архитектурного наследия Евгением Пашкиным, читайте в журнале "ГеоИнфо". ЧИТАТЬ