Если взять великие инженерные сооружения, то международный аэропорт Кансай (Япония) окажется одним и самых знаковых инженерных сооружений, возведенных в XX веке. Нынешняя территория аэропорта располагает двумя терминалами и двумя взлётно-посадочными полосами. Однако история этого проекта не так уж безоблачна и полна инженерных недоработок и драматизма.
Что же отличает это грандиозный проект?
В 60-80ые года XX века Япония переживала очень бурный рост экономики. В 60ые самым главным инженерным чудом стало создание сети высокоскоростных железных дорог "Синкансэн", которая прежде всего связала миллионные агломерации внутри Японии. Но тогда реактивная авиация только завоевывала популярность, а к 70ым уже появились модели авиалайнеров готовых к доступным трансконтинентальным и межконтинентальным перелетам. Бурный экономический рост экспортной экономики Японии и благосостояния граждан вызвал необходимость строительства новых международных аэропортов.
Япония - страна очень гористая и плотно заселенная, а появление таких авиалайнеров как Боинг 747, потребовало создание очень длинных и широких взлетно-посадочных полос, а также создавало очень много шума из-за необходимости их круглосуточной работы и пассажиропотока.
И тогда Япония в 80ых решила первой в мире построить крупный аэропорт на насыпном острове прямо в океане. Местом строительства был выбран Осакский залив вблизи Осаки. Строительство началось в 1987 году. По проекту остров должен был стойким к землетрясениям, тайфуны и даже цунами. С пригородом Осаки - городом Ринку, остров связал мост длиной 3 км.
Первая очередь строительства включала в себя насыпной остров размером 4 км на 1 км с проектной взлетно-посадочной полосой длиной 3,5 км. Остров стоял на дне залива глубиной около 20 метров. Однако дно залива содержало много осадочных пород и глины. Для компенсации усадки по всей площади будущего острова морскими установками были пробурены более миллиона дренажных труб и засыпаны песком. Контур первого острова был засыпан бетонными блоками, после чего начали судами отсыпать песком песчаную подушку, а потом грунтом отсыпали основную территорию острова. Данное проектное решение должно было вытеснить воду из глинистых отложений и выдавить через песчаные каналы обратно в океан, уплотнив грунты под искусственным островом под действием силы тяжести острова. Проектная высота песчаной насыпи составляла 30м, что позволило бы возвысить основную территорию острова на 10 метров над уровнем океана. По периметру острова сооружалась защитная насыпь высотой 3 м. Объем отсыпанного грунта превышал объем 75 объемов великой пирамиды в Гизе.
В 1991 году началось строительство терминала. Терминал 1, стал другим выдающимся достижением в мировой истории. Спроектированный итальянским архитектором Ренцо Пьяно, является самым длинным терминалом аэропорта в мире, его длина составляет 1,7 км.
Однако инженеры недооценили поведение более нижних осадочных пород, находящихся под слоем глины. При проектной предельной величине усадки в 5,7 метров, после которой усадка должна была стабилизироваться и прекратится, остров стал проседать более чем на 50 см в год. Оптимальная минимальная высота острова для защиты от наводнений связанных с тайфунами составляла 4 м над уровнем моря. К 1999 году остров просел более чем на 8,2м. Это грозило гибелью всего комплекса в случае продолжения усадки, а также понижало его стойкость к волнам от тайфунов и небольших цунами.
Это потребовало дополнительной отсыпки слоя грунта в 1 м и установку регулируемых опор терминала, что повлекло дополнительные траты на сумму более 100 млн.$, а также было произведено наращивание высоты защитной дамбы на 2,2 метар по периметру, а позже доведена до высоты 5 метров выше первоначального проектного решения.
Оседание основного острова стало демонстрировать тенденцию к уменьшению, и к 2008 году уменьшилось до 8 см в год.
С 2003 началось строительство дополнительного острова с взлетно-посадочной полосой 4 км, который строили на несколько метров выше и с учетом изученных особенностей местных грунтов. Вторая взлетно-посадочная полоса была открыта в 2007 году. В дальнейшем в 2017 был возведен Терминал 2, который в основном стал домом для лоу-кост перевозчиков.
Стоимость строительства в ценах 1994 года составило 14 млд.$ и 1 млд.$ стоил мост до острова. С учетом дальнейшего расширения и в ценах настоящего времени стоимость комплекса составляет более 40 млд.$. Это делает данный проект самым дорогим аэропорт в мире!
Инженерные ошибки и неизученные свойство грунтов аэропорта Кансай были учтены при строительстве других аэропортах, возводимых на насыпных островах , таких как аэропорты Кобе (2006), Китакюсю (2006г.), Тюбу (2005), Гонконг (1998).
В 2001 году аэропорт получил премию за одно из 10 великих сооружений тысячелетия от Американского общества инженеров в гражданском строительстве.
Несмотря на грандиозность проекта, а также награды и дизайн аэропорта, который стал эталонным в конце XX века, аэропорт на протяжении десятилетий генерировал миллионные убытки. Кроме того в 2005 году в регионе таже на насыпном острове был открыт новый аэропорт Тюбу, а в 2006 поблизости от Осаки открылся новый аэропорт Кобе, что также повысило конкуренцию и падению пассажиропотока. Стоимость приема и отправки самолетов в аэропорту Кансай одна из самых высоких в Японии.
Аэропорт успешно пережил великое землетрясение в Кобе 1995 года, здание Терминала 1 успешно пережило ураганный тайфун в 1998, но аэропорт серьезно пострадал от подтопления в 2018 году от тайфуна Джеби, что привело к остановкам в его работе. По прогнозам ученых и инженеров, искусственные острова под аэропортом продолжат погружаться в сложные грунты и к середине XXI века текущий уровень их сравнится с уровнем мирового океана.
Также Япония с начала 1990х перешла к очень небольшому росту своей экономики и накоплению долгов. В в случае ухудшения экономического положения и нехватка средств к поддержанию работы аэропорта в ближайшие десятилетия может привести к его закрытию.
Несмотря на все проблемы аэропорт Кансай в 2025 станет основным хабом Всемирной выставки ЭСКПО-2025 в Осаке, на которую ожидают более 21 миллиона гостей.