УПРАВЛЕНИЕ УДАРНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МОСКОВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА
не секретно |
![]() |
ПО ПРОЕКТУ
ИЗДАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ МОСКОВСКОГО
МОСКВА
МЕТРОПОЛИТЕНА
ПО ПРОЕКТУ
ИЗДАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ МОСКОВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА
Отв. редактор В. Я. Волынский
Редактор И. А. Поль
Техн- редактор М. А. Каценеленбоген
Сдано в производство 10 XI —33 г.
Подписано к печати 7 XII—33 г. Мособ-
лит № 19.468 . 4' j п. л. Тир. 1.000 экз.
Заказ 1418. Формат 72x110, ’/юл.
Типография МОИК,
3 г.
>соб-
экз.
'16 л.
. ОТ Р Е Д А К Ц П И
Настоящий сборник представляет собою сводку выводов и за-
ключений правительственной экспертизы (1933 г.) по проекту первоочередных линий Московского метрополитена, сооружаемых в настоя-
щее время Метростроем. Часть материалов может быть также исполь-
зована 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 ученого секретаря инж. Гладкова. Транспортная комиссия ра-
ботала под руководством проф. Образцова; Архитектурная — под
руководством архитектора Крюкова и Электротяговая—под руко-
водством инж. М а т л и н а.
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, ответ-
ственность 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 задер-
живают проектировочных и строительных работ Метростроя, пред-
ставляя своевременно данные по трассам тоннеля и по местам
аложения шахт, станций и других сооружений.
Кроме исследований, предваряющих работы, Инженерно-геоло-
гическим 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 Метро-
строя и научно-исследовательских организаций Союза.
Предварительные геолого-разведочные исследования по напра-
влениям второй очереди строительства закончены и позволяют
наметить способы заложения метрополитена и приступить к эскиз-
ному проектированию.
Геологические работы в отношении методики, порядка и
документации в общем ведутся правильно, но экспертиза считает
все же необходимым отметить недостаточное развертывание иссле-
довательских работ по:
а) выяснению потопления тоннеля грунтовыми водами при подня-
тии 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 учету 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 стоя-
щими перед Метростроем задачами, Геологическая экспертиза отме-
чает некоторую недостаточность научно-технического персонала.
II. О подпоре подземных вод рекой Москвой в районах
строительства метрополитена
1. Намечающееся в связи с переустройством Перервинской пло-
тины, по проекту канала Волга—Москва, повышение уровня воды
в реке Москве от современной отметки около 117,3 м до отметки
120 м вызовет под'ем уровня грунтовых вод (подпор) в прибрежной
полосе реки, постепенно затухающий по мере удаления от послед-
ней.
Имеющиеся гидрогеологические данные недостаточны для более
точного разрешения этого вопроса и позволяют наметить лишь пред-
положительно возможные участки подпора и ориентировочные вели-
чины этого подпора:
а) по Замоскворецкому радиусу на участке между рекой
Москвой и водоотводным каналом с подпором средней части" порядка
1 м (т. е. с глубины 4 м до 3 м) и на участке от реки Чечеры
до Серпуховской заставы с подпором у последней также 1 м (т. е.
с глубины 3 м до 2 м);
б) по Рогожскому радиусу на участке Кремлевской и Москво-
рецкой набережных, с подпором вдоль реки до 3 м (т. е. 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
(т. е. с глубины примерно 4 м до 2,7 м);
в) по Таганскому радиусу участок на пл. Ногина с подпором
около 0,9 м (т. е. с глубины 4 м до 3 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 (т. е. с глубины 3 м до 1,7 м),
затухая постепенно далее к Арбатской площади;
д) по Фрунзенскому Строящемуся радиусу подпор возможен
па 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 поверх-
ность соприкосновения тоннеля с водой и напор грунтовых вод
вокруг тоннеля, а при производстве работ, в условиях осуще-
ствленного подпора, повысит мощность насыщенных водой грунтов
и тем самым осложнит условия проходки.
3. Приведенная выше количественная характеристика подпора
грунтовых вод является весьма приближенной, так как этот вопрос
для метрополитена совсем еще 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, заключенных в верхних пластах
известняков каменноугольной системы, то существующие соотноше-
ния между этими напорными водами, грунтовыми водами и водой
реки Москвы показывают, что напорный уровень каменноугольных
вод всюду выше уровня реки, достигая в более удаленных от реки
местах отметок 125—130 м. При подпоре рекой можно ожидать неко-
торого 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, т. е. будет происходить дрениро-
вание напорных вод рекой; обратного же явления, т. е. 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 доказан-
ной. В ряде участков радиусов метрополитена тоннель пересекает
потоки грунтовых вод, стесняя сечение потоков, что вызовет с вер-
ховой по потоку стороны тоннеля под‘ем грунтовых вод. В качестве
примера такого подпора могут быть приведены участки перво-
очередной 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 указы-
вается в характеристике радиусов второй очереди.
2. Подпор грунтовых вод тоннелем в некоторых случаях может
неблагоприятно отразиться как на самом тоннеле, так и на приле-
гающей местности в смысле устойчивости основания и подземных
сооружений, появления воды в подвальных помещениях и пр.
Как и в вопросе подпора грунтовых вод рекой Москвой, возни-
кает 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 подсчета
подпора, начатая Метростроем, и постановка наблюдений на участ-
ках строящегося тоннеля с подпором грунтовых потоков. Для
наибольшей эффективности всех работ по изучению вопросов, свя-
занных с подпором как рекой Москвой, так и самим тоннелем,
желательна надлежащая увязка в программном и методическом отно-
шении с работами, предпринятыми по заданию Моссовета, и рабо-
тами других организаций. Это тем более важно, что поднятие уровня
грунтовых вод имеет серьезное значение в строительном и сани-
тарно-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 путем длительной непре-
рывной откачки из ряда буровых скважин на участке открытых
работ по проходке котлована от Комсомольской пл. до Сокольников,
в средне-зернистых песках древней долины реки Чечеры, с доста-
точной водоотдачей и значительной фильтрационной способностью
(грунты первой категории, по терминологии экспертизы), вполне
оправдался практикой, дав снижение уровня воды на 4—5 м у ли-
нии скважин и 3 м в 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, еще не дало кон-
кретных результатов, но постановку работ в этих условиях экспер-
тиза 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 четвертич-
ных образований путем спуска этих вод через буровые скважины
в трещиноватые известняки карбона в местах, где это позволяет со-
отношение пьезометрических уровней, также оказался возможным,
что подтвердилось при предварительных исследованиях у Южного
пер. и применении этого способа в районе шахты № 29, где уда-
лось 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 по-
нижательных станций, с применением вместо металлических—дере-
вянных 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 различ-
ных способов искусственного понижения грунтовых вод в маломощ-
ных 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 остаю-
щееся количество воды в грунтах не сделает, по мнению комиссии,
проходку невозможной.
8. Для более полного и своевременного осушения грунта необ-
ходимо заблаговременное устройство и приведение в действие
понижательной системы.
9. Обратить внимание на то, что спуск грунтовых вод четвер-
тичных образований в каменноугольные известняки повлечет за со-
бою загрязнение водоносных горизонтов карбона, и считать необхо-
димым выяснение этого вопроса соответствующими санитарно-техни-
ческими и научно-исследовательскими организациями гор. Москвы.
10. Экспертиза полагает, что при строительстве новых трасс
первой и второй очереди способ искусственного понижения грунтовых
вод найдет большое применение, и соглашается с теми предположе-
ниями. которые имеются у Метростроя для радиуса Остоженки, для
трасс же второй очереди дает 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 об-
разованием 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 об‘-
яснения 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 крепеж-
ного материала, продолжительном оставлении выработок под вре-
менной крепью и т. д. в силу отсутствия опыта по работам в ис-
ключительно 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 деформа-
ции 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 деформа-
ций и их причин для получения выводов в целях предупреждения
подобных явлений в дальнейшем.
Геологическая экспертиза полагает также, что увеличение га-
барита, 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 расчетными данными,
принятыми Метростроем для определения призмы обрушения, и на-
ходит более правильным считать линию обрушения от нижней угло-
вой точки контура выработки.
Ведение работ без подводки фундаментов зданий Геологическая
экспертиза считает недопустимым как для домов, фундаменты ко-
торых 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 про-
ектом меры не исключают в отдельных случаях возможности дефор-
мации в виде осадки грунта и образования трещин в зданиях, а
также возможных осадок подземных сооружений городского хозяй-
ства 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 вырабо-
ток, могущего способствовать выносу мелкозернистого грунта и
осадкам, и рекомендует искусственное понижение грунтовых вод.
Экспертиза полагает, что при возможных осадках грунта бес-
прерывность 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 геологиче-
ского строения и с учетом 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 крепежного материала,
проходка широким забоем, выпуски и вывалы породы), что иногда
влекло за собою различного рода деформации грунта и прилегаю-
щих сооружений.
При осмотре различных участков строительств Геологиче-
ской экспертизой замечено также явное отставание в отвозке из вы-
работок и от выработок вынутого грунта, зависящее от недостатка
транспортных средств, что может быть в некоторых случаях, напри-
мер, при вскрытии котлована, вредным в силу перегрузки края
выработки при одновременной разгрузке в выемке и задержке атмо-
сферных вод, создавая угрозу деформаций грунта, нежелательных
как для самой выработки (усиление давления на крепление, облег-
чение вывалов и обрушений породы), так и для улиц и прилегаю-
щих сооружений.
В общем же у Геологической экспертизы создалось единодуш-
ное мнение, что целеустремленность 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 Метро-
строем и по его поручению МГРТ по второочередным трассам метро-
политена, 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 чет-
вертичные образования (пески, супеси, суглинки) мощностью 10 —20 м,
а в древних доледниковых ложбинах нередко 30 м. Под ними ле-
жат юрские отложения, резко подразделяемые па 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 толша
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 обра-
зований, частью в позднейшее время (доледниковый размыв). В последнем случае четвертичные образования лежат непосредственно
на каменноугольных (карбон).
Водоносные горизонты приурочены главным образом к четвер-
тичным и каменноугольным осадкам. В первых воды чаще всего
грунтовые (со свободной поверхностью), во вторых они почти исклю-
чительно 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,
повидимому, 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 ка-
менноугольному горизонту—в других.
Инженерно-геологическая оценка четвертичных, юрских и ка-
менноугольных пород остается примерно такой же, как для перво-
очередной трассы, данной Советской экспертизой в 1932 г.
При установлении глубины заложения тоннеля принимались
во внимание прежде всего геологические условия, но учитывался
также и приобретенный опыт Метростроя, и техническая вооружен-
ность, и доказанный уже опыт искусственного понижения уровня
грунтовых вод и сопряжения радиусов и пр.
По направлениям второочередных трасс метрополитена воз-
можны мелкий (в четвертичных образованиях) и реже — глубокий
(частью в юрских, частью в каменноугольных пли только в по-
следних) варианты. В большинстве направлений геологическое
строение не отличается однородностью, поэтому некоторые радиусы
разбиваются на отдельные участки.
Намеченные ниже варианты заложения тоннеля являются ориенти-
ровочными в силу предварительного характера произведенных изы-
сканий, и притом без учета возможного подпора грунтовых вод во-
дами реки Москвы при сооружении канала Волга—Москва.
1. Фрунзенский радиус: от Крымской пл. до реки Москвы.
Отличительной особенностью этого направления является не-
прерывное распространение юрских отложений и небольшая мощ-
ность (исключая Чудовки) четвертичных отложений—от 2 до 11 ж.
Глубина заложения. Мелкий вариант, с искусственным пониже-
нием 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 Можай-
ского шоссе (продолжение Арбатского радиуса).
В отличие от предыдущего этот радиус характеризуется раз-
мывом юрских отложений на большей части своего протяжения и
налеганием четвертичных образований непосредственно на карбон.
Глубина заложения.' Предпочтительным является мелкий ва-
риант, при котором достигается удачное сопряжение с Арбатским
радиусом.
При глубоком варианте пришлось бы пересекать сильно водо-
носную 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 четвертич-
ные образования в древней ложбине глубиной около 40 м.
4. Горьковский радиус: от Охотного ряда до Всехсвятского.
На всем протяжении радиуса под сравнительно мощными чет-
вертичными образованиями наблюдаются юрские отложения, исклю-
чая двух древних ложбин: у Охотного ряда и вблизи Белорусского
вокзала.
Глубина заложения тоннеля—мелкая, с искусственным пониже-
нием грунтовых вод и с открытым способом работ.
5. Покровский радиус: от ул. Коминтерна до Окружной жел.
дороги.
Профиль трассы характеризуется неровной поверхностью ка-
менноугольных и юрских отложений, наличием глубокой древней
ложбины и пестрым 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 характе-
ризуется наличием довольно глубокой ложбины, врезанной в карбон
мощностью четвертичных отложений здесь свыше зо м.
Глубина заложения:
а) на участке от Барышевского пер. до территории газового за-
вода 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 пред-
почтителен мелкий вариант благодаря наличию здесь морены.
7. Замоскворецкий радиус от Красной пл. до Котлов.
Профиль радиуса характеризуется неровной поверхностью ка-
менноугольных 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 пестрым составом четвертичных об-
разований, 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, воз-
можен и мелкий, с искусственным понижением грунтовых вод;
г) р. Яуза—Крестьянская застава — предпочтительно мелкое за-
ложение, 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 Преснен-
ской заставой.
Глубина заложения:
а) Моховая—Малая Грузинская,—наиболее благоприятен глубо-
кий вариант, частью в юре, частью в карбоне (под рекой Пресней),
с выходом на мелкий вариант у пересечения с Мясницким радиу-
сом первой очереди; возможен и мелкий вариант;
б) Малая Грузинская—ст. Ваганьково,—предпочтителен мелкий
вариант в сухих грунтах.
10. Рогожский радиус: от Кремлевской набережной до Окруж-
ной ж. д.
Резко различное строение на восточном и западном участках
трассы: на первом спокойное залегание каменноугольных образова-
ний с налегающими на них юрскими, на втором—размыв юрской
толщи, наличие древней ложбины и непосредственное залегание
четвертичных образований на каменноугольные.
Глубина заложения:
а) Кремлевская набережная—Яуза,—предпочтителен мелкий ва-
риант (основание тоннеля на известняках карбона). Глубокий вари-
ант в карбоне встретится с обильным притоком напорных вод, гид-
равлически связанных с рекой Москвой;
б) Яуза—Николо-Ямской пер.,—безусловно наиболее рациональ-
ным является мелкое заложение, частью в четвертичных заложениях,
частью в сухих известняках и глинах карбона. При глубоком зало-
жении неизбежно пересечение древней ложбины глубиной свыше
35 .и, заполненной водоносными четвертичными отложениями;
в) Николо-Ямской пер.—Застава Ильича,—мелкое заложение яв-
ляется 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. Серафи-
мовича до пл. Прямикова.
Этот радиус разведан схематически. В основном он характери-
зуется неровной поверхностью каменноугольных и размывом юрских
отложений, сохранившихся лишь между ул. Володарского и Комму-
нистическим пер., а также наличием двух древних ложбин) (вблизи
Озерковской набережной и пл. Прямикова), заполненных четвертич-
ными образованиями 20—35 .и мощности.
Глубина заложения:
а) Замоскворечье—Ордынка,—наиболее рациональным является
мелкое заложение, с искусственным понижением грунтовых вод. Глу-
бокое заложение возможно в карбоне, но здесь пришлось бы счи-
таться 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 не-
благоприятных условиях. В обоих случаях придется пересечь древ-
нюю ложбину глубиной свыше 20 .и, заполненную супесями, с вы-
соким положением грунтовых вод. При глубоком заложении при-
шлось бы встретиться со значительным притоком вод. На атом участке,
глубина заложения будет определяться также и условиями пере-
хода через реку Москву;
в) река Москва—Ульяновская ул.,—здесь предпочтителен мел-
кий вариант, так как глубокий из-за наличия древних ложбин ме-
нее благоприятен.
12. Калужский радиус: от Никитских ворот до Калужской за-
ставы.
Эго направление характеризуется значительным размывом юр-
ских отложений, сохранившихся лишь в краевых его участках
(у Никитских ворот и от Октябрьской нл. до Калужской заставы),
а также наличием глубокой древней ложбины, врезанной в каменно-
угольные осадки.
Глубина заложения:
а) участок Никитский бульвар,—мелкое заложение, при необходи-
мости 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 заложе-
ние (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 тон-
нель может расположиться в сухих грунтах выше уровня грунто-
вых вод. При глубоком варианте пришлось бы считаться с напор-
ными водами не только в известняках, но и в древних ложбинах,
заполненных водоносными мелкозернистыми песками;
в) Кропоткинские ворота—Октябрьская пл.,—здесь более благо-
приятным является глубокий вариант, но возможен и мелкий, ис-
ключая часть Замоскворечья (Бродников пер.), где необходимы или
эстакады, или глубокое заложение в водообильных породах;
г) Октябрьская пл.—Калужская застава,—предпочтительно мел-
кое заложение в сухих песках. Глубокий вариант мало благоприя-
тен по причине глубокого залегания слабых и водоносных слоев юры.
13. Ново-Слободский радиус: от Петровки до Михалковского
шоссе.
Это направление характеризуется наличием юрских отложений
от 8 до 22 .и по всей трассе, исключая Кузнецкий Мост, и большей
или меньшей выдержанностью по мощности четвертичных образова-
ний—15—25 м, перекрытых насыпными грунтами (на Петровке по-
следний около 7 .и).
Глубина заложения—возможен мелкий вариант в четвертич-
ных отложениях и глубокий вариант частью в юрских, частью в ка-
менноугольных. Во многих местах трассы, по геологическим условиям,
является предпочтительным мелкий вариант.
Ограничиваясь краткой характеристикой геологических усло-
вий отдельных радиусов, Геологическая группа Экспертной комис-
сии отмечает возможность при мелком заложении тоннеля подпора
грунтовых вод со всеми вытекающими отсюда последствиями—забо-
лачиванием в некоторых случаях поверхности, появлением в под-
вальных помещениях сырости илп затопления, раз'еданием бетона,
ослаблением устойчивости грунтов п пр.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА:
Проф. Саваренский
Проф. Бутов
Проф. Каменскuй
Проф. Терпигорев
Проф. Мануилов
Проф. Цимбаревич
Геолог Даньшин
Геолог Яблоков
Инж. Кацнельсон
Инж. Корчебоков
Ученый 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 II. А. Кор-
чебокова, директора Московского института Г. А. Мануйлова, проф.
Ф. П. Саваренского, проф. А. М. Терпигорева, проф. П. М. Цимба-
ревича, геолога Б. М. Даньшина и геолога В. С. Яблокова, ознако-
мившись с состоянием и результатами геологических работ Метро-
строя по докладам сотрудников Метростроя на основании ознаком-
ления с документами и личного осмотра некоторых сооружений и
рассмотрев вопросы: а) о современном состоянии гидро-геологиче-
ских работ Метростроя; б) о влиянии подпора реки Москвы на соору-
жение метрополитена; в) о подпоре грунтовых вод тоннелем; г) об
пскусственном понижении грунтовых вод; д) о деформациях при по-
стройке метрополитена; е) об условиях проходки по Арбатскому
радиусу; ж) о вариантах заложения тоннеля по второочередным трас-
сам 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 проектиро-
вочных 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 заложен-
ных шахт, станций и котлованов при открытых работах с характе-
ристикой 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 строе-
нию и характеру четвертичных отложений, состоящих из культур-
ного слоя, надморенных и подморенных песков и суглинков и мо-
рены, развитых в различных районах и участках с различной степенью
полноты и обладающих значительной пестротой по своему механи-
ческому составу и физическим свойствам, а при насыщении их во-
дой в некоторых случаях обладающих малой водоотдачей и склон-
ностью к плывучести и образованию осадок при вскрытии их раз-
работками.
Толща юрских отложений является, как указано в заключении
Экспертной комиссии 1932 г., неоднородной в вертикальном напра-
влении и состоящей из более слабых опесчаненных горизонтов в
верхней части (пижневолжский ярус), глинистых песков (иногда по
механическому составу типа супеси), из более плотных пород в сред-
ней части (оксфордский и киммериджский ярусы), состоящих из
глин разной степени песчанистости (по механическому составу типа
суглинков) и нижних слоев тех же глин, увлажненных и более
слабых на границе с водоносными известняками карбона.
Кроме того на основании разведок по новым трассам выделена
местами под оксфорд-киммериджскими слоями толща континенталь-
ных глин и песков.
Физические свойства пород юрской толщи, мало освещенные
работами прошлого года, представляются в следующем виде. Верхние опесчаненные горизонты нижневолжского яруса, как указыва-
лось экспертизой 1932 г. и как подтвердилось дальнейшими иссле-
довательскими и строительными работами, под влиянием верхних
вод или воды, заключенной 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 состояния, при
увлажнении и механическом воздействии на них теряют свою устой-
чивость и легко размокают.
Свойства нижних частей юрской толщи и подстилающих ее
континентальных отложений зависят от степени их насыщения ни-
жерасположенными 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 (на-
пример, Мясницкая шахта № 16). Строительные свойства каменно-
угольных 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 известня-
ков. а также наметились слабые и непостоянные водоносные гори-
зонты в песках нижневолжского яруса и в континентальных отложе-
ниях низов юры, обязанные своим существованием, быть может,
связи с водоносными горизонтами: в первом случае—четвертичных
тложений и во втором—каменноугольных известняков.
В процессе производства работ первой очереди, ведутся допол-
нительные геологические, разведочные и опытные работы для уточ-
нения и углубления ранее полученных данных.
3. Из ознакомления с результатами строительных работ и по
заявлению представителей Метростроя (инж. Шелюбский, проф. Роза-
нов), можно считать, что данные геологических изысканий в полной
мере учитываются строительством как в части проектирования, так
и производства работ.
1. В части текущего обслуживания производства работ по про-
ходке тоннеля в геологическом отношении организована постановка
дополнительных разведок и текущая консультация со стороны Ин-
женерно-геологического бюро Метростроя проектировщикам и строи-
телям, заключающаяся в предварительной подробной разведке мест,
выбранных под шахты, станции и открытые котлованы, возможности
перемещения их в плане, способа работ и крепления, предупрежде-
ний 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 про-
ходки и притока вод.
Работы по предварительному и текущему обслуживанию стро-
ительства в общем производятся правильно, но не всегда достаточно
полно в отношении выводов по устойчивости пород и ожидаемых
трудностях проходки.
Проработкой инженерно-геологических вопросов занимается так-
же 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 агрес-
сивности естественных вод, о применении центрифуги собственной
конструкции для исследования грунтов и др.
5. В части подготовки данных для проектировочных работ вто-
рой очереди строительства метрополитена произведены необходи-
мые предварительные геолого-разведочные работы, позволяющие
наметить способы заложения метрополитена и приступить к эскиз-
ному проектированию.
6. Наряду с достигнутыми результатами произведенных иссле-
довательских работ, чрезвычайно важных и ценных для удовлетво-
рения 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, п для
намечаемых работ по второочередным трассам Московского метро-
политена.
Эти замечания в основном сводятся к следующему:
1) Недостаточно развернуты исследовательские работы в при-
родной 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 путем спуска верхних вод в нижележащий напорный гори-
зонт карбонов;
в) о разработке мероприятий по борьбе с подпором грунтовых вод.
Точно так же не получил должного освещения вопрос о воз-
можности понижения уровня грунтовых вод четвертичных отложений
за счет откачки воды из карбона в местах предполагаемой гидравли-
ческой связи водоносных горизонтов (в районах древних ложбин).
Ие проверена опытом и связь водоносных горизонтов четвертичных
и каменноугольных отложений. Между тем факты осушения четвер-
тичных отложений за счет дренажа каменноугольных известняков
имеются уже в практике строительства метрополитена первой оче-
реди (шахты №№10 и 11) и могут приобрести большое значение при
дальнейшем производстве работ.
2) Лабораторные работы, организованные Метростроем, все же
являются еще недостаточными как в смысле полноты изучения раз-
личных свойств грунтов, в частности, мало ведется работ по выяс-
нению коэфициентов 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 еще недостаточно полно оборудована,
и связь ее 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 эксплоатации и совершенно не-
обходимые для решения вопросов о подпоре, о влиянии водоотлива
из подземных выработок на режим подземных' вод и пр., недоста-
точно развернуты.
Недостаточное количество наблюдательных скважин по линии
проходимых трасс метрополитена не позволяет судить о динамике
подземных вод, их состоянии и пр. Между тем значение происходя-
щих 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 еще должных обоб-
щений 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 эксплоатации метрополитена.
5) Недостаточно полно организован должный учет осадок и де-
формаций в сооружениях в связи с постройкой метрополитена, их
связь с геологическим строением, условиями и способами проходки,
крепления, водоотлива и пр.; не произведен анализ причин дефор-
маций в имеющих место случаях.
6) Начатая Метростроем работа по сводке и научной проработке
имеющегося чрезвычайно обширного материала по геологии и гидро-
геологии отдельных трасс метрополитена должна быть продолжена,
ускорена, а также увязана с работой других учреждений и организаций, ведущих аналогичную работу по территории г. Москвы (Мосгеоразведка, ВНОС и др.).
В частности законченная составлением карта глубин стояния
уровня грунтовых вод верхнего водоносного горизонта, карта поверх-
ности 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
ор. Москвы. Без составления подобной карты невозможно разреше-
ние таких гидро-геологических 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 гидро-геологических факторов.
Экспертиза считает необходимым составление сводки результа-
тов всех исследовательских и строительных работ применительно
к различным геологическим условиям гор. Москвы, согласно про-
граммы, предложенной Научно-исследовательским сектором Метро-
строя.
7) Недостаточно тесная увязка между отдельными секторами,
ведущими исследовательские работы, препятствует, по мнению
экспертизы, своевременному обобщению и надлежащей полноте про-
работки вопросов и выводов. Целый ряд сложных исследовательских
работ и надлежащие и своевременные выводы несомненно потребуют
усиления квалифицированными работниками в связи с другими на-
учно-исследовательскими организациями. •
Б. О влиянии подпора грунтовых вод рекой Москвой
1. При повышении уровня воды в реке Москве от современной
отметки около 117,3 .и до отметки 130 м от подпора Перервинской
плотиной будет вызван под'ем уровня грунтовых вод в тех водонос-
ных горизонтах, которые находятся в гидравлической связи с рекой
Москвой.
Сюда прежде всего относятся грунтовые воды в аллювиальных
песчаных образованиях пойменной и надпойменной террас, приле-
гающих к реке и дренируемых последней. Через посредство аллю-
виальных вод подпор реки Москвы может отразиться также на водо-
носных горизонтах, заключенных в других четвертичных образова-
ниях, и в особенности на грунтовых потоках, приуроченных к древ-
ним 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 пере-
крыты аллювиальными водопроницаемыми образованиями.
Указанный подпор не распространится на участки, лежащие
выше Бабьегородской плотины, на часть Замоскворечья, прилегаю-
щую 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 гидро-геологических 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 грунто-
вых вод:
а) По Замоскворецкому радиусу подпор грунтовых вод будет
иметь место между руслом реки Москвы и каналом с под'емом
уровня воды на водоразделе до 1 м над современным уровнем грун-
товых вод, другой участок подпора будет находиться между
р. Чечерой и Серпуховкой, где подпор, постепенно убывая к Серпу-
ховской заставе, будет у последней еще сохранять величину около
1,1 м. Далее от Серпуховской заставы до Добрынинской пл. подпор
будет повидимому менее 1 м, но, как показывают наблюдения МГРТ,
будет еще 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
под'ема грунтовых вод и поверхности земли по направлению от реки
к Красной площади.
б) По Рогожскому радиусу в пределах Кремлевской и Москво-
рецкой 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 тер-
ритории 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 яАмо“ и ,,Динамо“, для коли-
шественной оценки подпора однако в настоящее время здесь данных
. имеется.
г) По Калужскому радиусу подпор будет иметь место по лево-
ережью реки Москвы, сохраняя па пл. Кропоткина еще величину
к. 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 приведенные выше количественные
характеристики возможного подпора являются весьма приблизи-
тельными и предварительными, так как вопрос этот для метрополитена совсем еще не изучался и имеющихся данных далеко не
достаточно для более или менее надежного 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 развитии означенных исследований большое значение
имеют вопросы методики и теории подсчета величины подпора
грунтовых вод, усложняемые в условиях Москвы крайней неодно-
родностью и изменчивостью строения водоносных толщ и необыч-
ностью условий питания и режима грунтовых вод среди города.
Ввиду малой разработанности данной методики и теории требуется
дальнейшая их проработка с постановкой соответствующих наблю-
дений и опытов.
5. Вопрос о влиянии под'ема воды в реке Москве на напорные
воды в верхнекаменноугольных известняках выясняется из следую-
щих 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 грунто-
вых вод, а по абсолютной величине всюду выше' уровня воды
в названных реках, обычно выше отметки 120 м.
В более удаленных 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 наблю-
даются 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 слоев известняка фонтанирующие воды, напри-
мер у Дорогомиловского моста. Это соотношение уровней вод наблю-
дается 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 распро-
странится вероятно лишь на небольшое расстояние в сторону от
рек. При этом взаимоотношение тех и других вод останется тем же,
что и теперь, т. е. будет происходить дренирование напорных вод
реками, обратного же процесса, т. е. ухода воды из рек в извест-
няки, 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, под-
пор 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, вычи-
сленная с преуменьшением, равна 0,8 м, а для пересечения с Ольховкой—0,9 м.
Такую величину подпора, а местами и еще большую, можно
ожидать в ряде мест по всем трассам метрополитена, о чем соответ-
ствующие указания даются в инженерно-геологической характе-
ристике 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 упомя-
нутом выше работы инж. Э. 3. Юдовича и А. А. Гладкова, дающая
первоначальное освещение данной проблемы.
Проработанные авторами способы приближенного подсчета
подпора телом тоннеля для простейших случаев потока дают удо-
влетворительные результаты и вполне приемлемы как первая при-
ближенная оценка.
Наряду с этим должно быть указано наличие в ряде мест
Метрополитена весьма сложных гидро-геологических условий, для
которых предложенные простейшие способы подсчета не могут дать
удовлетворительного решения, в частности существенно усложняю-
щим фактором является неоднородность строения водоносных пород.
Поэтому вполне уместным будет отметить здесь важность
дальнейшей теоретической выработки вопроса и постановки соответ-
ствующих опытов и наблюдений с использованием первых участков
строящегося тоннеля.
Исследовательские работы по изучению подпора грунтовых
вод тоннелем должны быть увязаны, а частью об'единены ‘ с рабо-
тами по исследованию подпора рекой Москвой.
3. В целях более полного разрешения вопроса о влиянии под-
п ра на подземные сооружения и по выработке предохранительных
мер и дренажа необходимо одновременно с гидро-геологическими
исследованиями надлежащее развитие исследовательских работ но
вопросу о воздействии подпора грунтовых вод на устойчивость
грунтов и оснований сооружений, на состояние подвальных поме-
щений 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 надле-
жащая увязка между работами, предпринятыми Моссоветом и дру-
гими 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 путем
заключения рядов буровых скважин с длительной непрерывной
откачкой воды применяется Метростроем на участке открытого спо-
соба 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, т. е. 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 чем Экспертная комис-
сия могла убедиться из осмотра работ на месте и из ознакомления
с материалами и данными, сообщенными Метростроем. Что касается
грунтов с плохой фильтрационной способностью и малой водо-
отдачей (группы II категории), то Экспертной комиссией 1932 г.
было высказано опасение о возможности применения этого способа,
но выражено мнение о необходимости опытной проверки этого спо-
соба 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 еще не получено.
2. Другим способом понижения уровня грунтовых вод в четвер-
тичных отложениях является отмеченный Экспертной комиссией
1932 г. способ спуска этих вод через буровые скважины в толщу
трещиноватых известняков карбона там, где это позволяет соотно-
шение пьезометрических уровней того и другого горизонта. Этот
способ испробован при исследовательских работах у Южного пе-
реулка и применен в пределах шахты № 29, где удалось этим
способом снизить напор на I—1,5 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 пони-
жению уровня грунтовых вод в районе этих шахт, комиссия имела
возможность убедиться, что при длительной откачке воды из камен-
ноугольных известняков, непосредственно подстилающих водоносные
четвертичные пески, достигается их осушение. Комиссия полагает,
что это явление (теоретически вполне понятное) может иметь боль-
шое практическое значение.
Из рассмотрения всех имеющихся данных комиссия полагает:
1. Считать установленным, что искусственное понижение уровня
грунтовых вод из четвертичных отложений оправдало себя на прак-
тике работ конторы по понижению.
2. Признать, что такой способ проходки котлована имеет явные пре-
имущества перед другими способами проходки без понижения, так как:
а) позволяет вести земляные работы в сухих грунтах;
б) избавляет от необходимости сплошного крепления металли-
ческими шпунтами стенок котлована и допускает более легкое креп-
ление заборкой досок между забитыми в грунт двутавровыми бал-
ками, 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 слу-
чаях 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 п приведение в дей-
ствие понижательной системы.
4. Из ознакомления с работами понижательной системы на ме-
сте комиссия выводит заключение, что:
а) за отсутствием определенных норм, особенно для таких пест-
рых грунтов, как в Москве, принятая система установки (располо-
жение, расстояния и глубина скважин) может быть рассматриваема
как опытная, но те расчетные данные, которые положены в ее основу,
повидимому близки к оптимальным:
б) конторой понижения удачно разрешен вопрос с затруднени-
ями по довольно сложному оборудованию таких установок, требую-
щих большого количества труб, насосов и пр., применением вместо
металлических труб деревянных собственной конструкции и систе-
мой откаченных установок, состоящих из малых моторов с простой
передачей на насос, и поршневыми насосами собственной конструк-
ции, чрезвычайно простыми.
5. Комиссия считает необходимым продолжать в опытно-произ-
водственпом порядке осушение водоносных пород так называемой
II категории, т. е. обладающих малой водопроницаемостью и водоотдачей
, сроки какового могут оказаться значительно более длитель-
ными, 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 со-
гласованность в постановке опытных откачек для определения филь-
трационных свойств пород.
7. Признавая положительные достижения Метростроя в приме-
нении способа искусственного понижения грунтовых вод, комиссия
отмечает все. же отставание обработки полученных результатов, не-
обходимых для получения выводов для дальнейшего применения
способа искусственного понижения на других участках и трассах.
8. Вопрос о понижении уровня грунтовых вод в четвертичных
отложениях путем спуска их в известняки карбона, при соответ-
ствующих гидрологических соотношениях, можно считать принципи-
ально разрешенным в положительном смысле, но данные первого
опыта не получили должной обработки и самый способ пока не вы-
ходит из границ опытной постановки и не может считаться практи-
чески 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 поста-
вить параллельные наблюдения по учету водоотлива и понижению
уровня грунтовых вод в районе выработки, а также вести наблюде-
ния 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 предста-
вителей Метростроя с имевшими место авариями и деформациями
грунта и зданий и об'яснениями, данными представителем Метро-
строя проф. С. Н. Розановым. Деформации имели место в следующих
местах:
1. На бывшем опытном участке у Митьковского путевода—раз-
рыв водопроводной трубы и канализации и образование трещин на
прилегающем здании завода, повидимому от слабого заложения во-
допроводной трубы (в мерзлом грунте) и от неудовлетворительного
крепления штольни в силу отсутствия должного крепежного мате-
риала.
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
№ 1 по Комсомольской ул. с образованием трещин в нем, вызвавшие
необходимость перекладки водовода,—от наличия подвижных грун-
тов и простоя в креплении.
4. Па площади Свердлова у шахты № 12—завал штольни и об-
разование 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 водо-
носных 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 слоев без повышения отметки потолка для свое-
временного крепления грунта выше валуна, и некоторые другие
более мелкие явления на разных участках.
На основании сообщенных данных Геологическая экспертиза
приходит к следующему заключению:
Сообщенные данные недостаточны для подробного анализа и
конкретного выяснения причин деформаций в каждом отдельном
случае.
1. Имевшие место явления находят объяснения как в неустойчи-
вости 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 отсут-
ствием в некоторых случаях соответствующего крепежного материала)
или несвоевременного крепления выработок, продолжительном оста-
влении выработок под временной крепью в силу отсутствия опыта у
работников по работам в исключительно сложных и трудных усло-
виях застроенной территории города.
Имевшиеся в распоряжении экспертизы данные не позволяют
сделать анализа и дать конкретные об'яснения 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. По-
этому всякое увеличение габарита несомненно вызовет увеличение
призмы обрушения и тем самым создаст угрозу значительно боль-
ших деформаций грунта и прилегающих сооружений, чем это мыс-
лится при меньшем сечении тоннеля.
3. Геологическая экспертиза считает необходимым организацию
более полных и систематических наблюдений и изучение происхо-
дящих 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 практи-
чески сухих песков Арбатского радиусе в 36° принятым пра-
вильно.
2. По вопросу об угле обрушения.
Признать, что принятый Метростроем для расчета угол
(45° — S/2., ) соответствует принятым в таких случаях в техниче-
ских расчетах величинам и не встречает возражений.
Предложить Метрострою уточнить константы арбатских
песков:' угла естественного откоса и угла внутреннего трения,
путем лабораторных испытаний.
3. По вопросу о том, от какой точки считать линию обруше-
ния— от пят свода или от низа основания тоннеля.
Считать более правильным построение линии обрушения
от нижней угловой точки чернового контура тоннеля.
I. 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 фунда-
ментов но Арбатскому радиусу в общем нельзя признать воз-
можным.
Предложение Метростроя о необходимости подводки фун-
даментов, попадающих в зону обрушения, считать правильным.
Предложить также подводку тех фундаментов, которые хотя
и не вписываются в призму обрушения, но пересекаются ли-
нией обрушения, а также наиболее высоких домов и сооруже-
ний с непрочными фундаментами.
Считать, что при проходке Арбатского радиуса не исклю-
чается все же возможность в некоторых случаях деформаций
грунта и прилегающих зданий, вызываемых не только проходкой
тоннеля, но и подводкой фундаментов, а потому считать необ-
ходимым 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 движе-
ния 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 напряженности 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 дан-
ных 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 подзем-
ные 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 мо-
гут быть гарантированы от возможных осадок.
8. По вопросу, не связаны ли трещины, появившиеся в новом
здании Библиотеки им. Ленина, с проходкой тоннелей метропо-
литена.
Считать, что доложенный экспертизе материал по этому во-
просу в силу его неполноты не дает возможности дать вполне
точный и обоснованный ответ, для получения которого потребо-
валось бы более тщательное всестороннее исследование, но связь
появления трещин в здании с проходкой штолен у шахты № 8
можно считать вероятной.