Как известно, метрополитен – это достаточно дорогое удовольствие. Стоимость строительства 1 км глубокого заложения – от 30 до 35.000.000$, мелкого – от 15 до 30.000.000$. Обслуживание 1-го км – от 20.000 до 100.000 $ в месяц. В связи с ситуацией сложившейся в стране, деньги экономят везде, и, порой эта экономия приводит к плачевным последствиям, как, например, в Питере. Сейчас в этот список, похоже, начала входить и Москва (см. ниже).

Петербург

Первый плывун

Первоначально строительство шло успешно. Были сооружены две станции первого участка («Выборгская» и «Лесная»), шло активное строительство оставшихся трех. Hо весной 1972 года при сооружении перегонных тоннелей между будущими станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» строители столкнулись с серьезными трудностями, вызванными необходимостью провести тоннели сквозь русло подземной реки.

Само существование подземного потока в районе строительства не было неожиданностью. Об этом было известно еще на стадии планирования трассы новой линии и проект строительства был составлен с учетом специальных мер по преодолению водной преграды. В частности, планировалось произвести замораживание грунта на опасном участке на время строительства и предпринять дополнительные меры по надежной гидроизоляции тоннелей. Замораживание гидрологически неустойчивых грунтов на время строительства подземных сооружений и по сей день является общепринятой практикой. Ошибка проектировщиков и строителей заключалась в недооценке масштаба происходивших под землей процессов. Поэтому на первом этапе строительства для замораживания грунта применялись обычные фреоновые морозильные установки, дававшие температуру замороженного грунта в 10-12 градусов мороза.

Для того, чтобы сократить площадь поперечного сечения области замораживания грунта, уменьшив таким образом общую длину трубопроводов с хладагентом и количество морозильных станций, было принято решение проводить перегонные тоннели не друг рядом с другом, а в два яруса – один над другим.

Вначале строительство тоннелей в замороженном грунте продвигалось вполне успешно. Но весной 1972 года произошел мощный выброс водопесчаной смеси в нижний тоннель. Масштаб выброса был таков, что полуторакилометровый участок от места прорыва до почти готовой станции «Лесная» в течении нескольких часов оказался полностью затоплен, причем поступление воды и песка в забои остановить не удалось.

С большим трудом удалось эвакуировать бригаду проходчиков из верхнего тоннеля. Самостоятельного сообщения с поверхностью этот забой не имел, все коммуникации проходили через стремительно затоплявшийся нижний тоннель и люди едва не оказались отрезанными в верхнем забое, куда тоже началось поступление воды.

Чтобы спасти от затопления остальной участок линии, на гребнях разгонной и тормозной горок станции «Лесная» были спешно построены по два бетонных затвора толщиной в 3 метра каждый. Фактически, аварийные тоннели были закупорены мощными бетонными пробками.

В результате прорыва воды в тоннели, ранее заполненные этой водой подземные полости очистились и образовались обширные пустоты. Началось проседание грунта на поверхности. На Политехнической улице вздыбился асфальт, полопались рельсы трамвайных путей. Возникла угроза разрушения зданий, особенно высотного здания Института советской торговли, стоявшего как раз над зоной размыва. К счастью, тогда проседания поверхностного грунта довольно быстро прекратились.

После того как место аварии было локализовано, встал вопрос о дальнейших действиях по строительству этого участка. Рассматривались два пути – либо начать строительство обходных тоннелей по прежней трассе но выше или ниже подземного потока, либо полностью обойти опасный участок, изменив трассу линии (планировалось строительство станции на Светлановской площади с выводом линии к площади Мужества вдоль 2-го Мичуринского проспекта).

Строительство трассы НИЖЕ зоны размыва потребовало бы устройства двух эскалаторных маршей и дополнительных подземных вестибюлей для перехода с одного марша на другой. Станции «Лесная» и «Площадь Мужества» получились бы чрезвычайно глубокими. Кроме того этот вариант осложнил бы стыковку данного перегона с соседними участками линии.

Строительство перегона ВЫШЕ зоны размыва привело бы к необходимости создания на поверхности широкой полосы отчуждения, что в условиях плотной городской застройки потребовало бы сноса большого количества строений и масштабной перекладки инженерных сетей.

Кроме того, оба эти предложения имели еще один, весьма серьезный по тем временам недостаток – строительство не удалось бы завершить в текущей пятилетке, кроме того, станции не были бы сданы в эксплуатацию к началу XXV съезда КПСС. Поэтому был выбран третий – самый оригинальный и самый неудачный, как выяснилось впоследствии, вариант решения проблемы.

Было решено продолжать строительство по прежней трассе с использованием уже затопленных тоннелей. А чтобы избавиться от помех со стороны подземных вод, решили провести глубокую заморозку грунта жидким азотом. Очевидно, что реализация такого проекта стала возможна только в условиях абсурдной социалистической экономики. Стоимость проведения работ таким способом была колоссальной, а техническая надежность решения уже тогда вызывала серьезные сомнения. Но на идеологии в то время, как известно, не экономили.

И вот со всей страны в Ленинград потянулись составы с цистернами жидкого азота (температура кипения – минус 185). Всего было доставлено и закачано под землю более 8 тысяч тонн сжиженного газа. После частичной заморозки поступление новых порций воды и песка к месту прорыва прекратилось, в результате чего стало возможным очистить затопленные тоннели. В дальнейшем грунт «доморозили» и в таких условиях благополучно, как тогда казалось, достроили злосчастный перегон.

Необходимо особо отметить, что никакого постоянного «подмораживания» грунта в процессе эксплуатации тоннелей никогда не планировалось. Подобное постоянное замораживание сделало бы эксплуатацию перегона настолько дорогой и неэффективной, что даже в тем времена о нем не могло быть и речи. В проходящих через зону размыва тоннелях обеспечили достаточно мощную гидроизоляцию, включавшую помимо тюбинговой обвязки еще и многослойную бетонную «рубашку» из специальных сортов бетона. Кроме того, стены нижнего тоннеля обшили окрашенными в красный цвет стальными листами, закрыв ими коммуникационные кабели и трубопроводы. Получился своеобразный монумент героизму метростроевцев.

31 мая 1975 года с опозданием на 2,5 года было открыто движение на участке «Площадь Ленина» – «Лесная». 31 декабря того же года была открыта ветка «Лесная» – «Академическая», включавшая в себя и размывавшийся перегон. Тогда казалось, что все проблемы позади. Открытие участка «Академическая» – «Комсомольская» состоялось только в 1979 году.

 Второй плывун

Весной 1995 года вновь осложнилась обстановка на перегоне «Лесная» – «Площадь Мужества». Резко увеличилось поступление воды и песка в тоннели. Установленная двадцать лет назад гидроизоляция не справлялась. Водопесчаная смесь как наждак протачивала мельчайшие трещины в стенах и сводах тоннелей. Ситуация усугублялась огромным давлением на внешние стенки тоннелей, ведь глубина заложения перегона местами превышала 110 метров. Кроме того, начали сказываться пагубные последствия давней проектной ошибки – строительства тоннелей в два яруса. Теперь к мощным статическим нагрузкам (огромному давлению воды и песка) прибавились еще и динамические – под воздействием проходящих поездов верхний тоннель начал проседать и «проваливаться» в нижний.

Надо сказать что проседание тоннелей и поступление в них воды происходили в течении всех двадцати лет эксплуатации. Однако количественные значения этих факторов были невелики и не выходили за рамки технологически допустимых значений, предусмотренных проектом. Так, проседание тоннелей держалась в пределах 5-25 мм в год, что в принципе нормально и проявляется на многих участках многих метрополитенов. Поступление в тоннели грунтовых вод тоже дело, в общем, обычное. Но в мае 1995 года ситуация изменилась. За один только месяц тоннели просели на 35 мм, причем верхний тоннель проседал быстрее. Поступление воды возросло настолько, что ранее включавшиеся только на ночь тоннельные насосы, работая теперь круглосуточно, уже не успевали ее откачивать. Между рельсами побежал грязный бурный ручей. Вскоре вода стала заливать и сами рельсы, поезда шли по огромной луже, возникла реальная угроза размыва полотна. Капая со свода тоннеля, вода, через верхние воздуховоды вагонов, иногда стала попадать внутрь, орошая пассажиров неожиданным «душем».

Метрополитен пытался бороться с неожиданной и страшной напастью. Времени ночного технологического окна для производства работ уже на хватало, поэтому пришлось пойти на закрытие перегона на выходные дни. Сначала эти закрытия декларировались как меры временные и разовые, но к лету ситуация ухудшилась и был введен постоянно действующий особый режим работы линии на аварийном участке. Перегон теперь не действовал не только в выходные дни, но и с 22 часов по рабочим дням недели. Причем по нижнему тоннелю (от «Лесной») поезда после 22 часов ходили по вывешенному на станциях расписанию, а в верхнем тоннеле движение прекращалось вовсе. Ремонтные бригады укрепляли стены и своды тоннелей, рельсовое полотно, ликвидировали трещины, через которые поступала вода, усиливали гидроизоляцию. В течении всего лета и осени 1995 года ситуацию еще удавалось удерживать под контролем.

Но в декабре произошла катастрофа. В ночь с 3 на 4 декабря мощный плывун прорвался в нижний тоннель. Вся напряженная работа последних месяцев в одночасье пошла насмарку. Пути были размыты, вода прибывала с каждым часом, в тоннеле шел постоянный ливень. Стало ясно, что без кардинальных решений не обойтись. Пассажирское движение на перегоне было окончательно прекращено. Однако тоннель не был затоплен полностью и оставалась надежда найти инженерное решение, позволившее бы остановить приток воды, осушить и укрепить тоннели. А пока началось спешное возведение бетонных плотин-пробок в обоих концах аварийного перегона.

Но через несколько дней резко возросла ежесуточная осадка верхнего тоннеля. Hесмотря на практически прекратившееся движение поездов, теперь он «проваливался» на 30-40 мм уже не за год как в течении двадцати лет перед этим, и не за месяц, как полгода назад, а за несколько часов. Единственным решением, которое позволило бы остановить проседание верхнего тоннеля и хоть частично спасти перегон стало немедленное затопление нижнего тоннеля, с тем, чтобы выровнять давление на его внешние и внутренние стенки. После завершения строительства плотин тоннель был затоплен.

Теперь у метрополитена осталась только одна рельсовая связь с пятью северными станциями Кировско-Выборгской линии и электродепо «Северное» – верхний тоннель. Но и его удержать не удалось. Через два дня после затопления нижнего тоннеля начались подвижки и просадки грунта уже на поверхности. Поднялся уровень воды в колодцах городских коммуникаций. Началась легкая паника среди населения кварталов, прилегающих к месту аварии. Вполне возможно, что все эти явления были лишь следствием затопления нижнего тоннеля и что в скором времени гидрологическая ситуация пришла бы в норму, но городские власти уже не хотели рисковать. В ночь с 15 на 16 декабря по верхнему тоннелю были проведены последние составы, которым предстояло работать на отрезанном участке линии. Контактный рельс был уже отключен, вагоны тащил мотовоз. После прохождения составов пути в районе гидрозатворов были разобраны, кабельные каналы забетонированы, затворы закрыты и загерметизированы и в тоннель началась закачка водопроводной воды. Одновременно в торцах тоннеля возводились бетонные пробки, аналогичные уже сооруженным в нижнем тоннеле. Перегон «Лесная» – «Площадь Мужества» прекратил свое существование.

Пока шла борьба с плывуном, поезда линии ходили только до станции «Площадь Ленина» и от «Академической» до «Девяткино». Теперь главной задачей стало восстановление движения от «Площади Ленина» до «Лесной» и от «Площади Мужества» до «Академической». Станция «Лесная» одно время была конечной и имела камеры съездов, которые затем были демонтированы. Теперь предстояло их восстановить. На станции «Площадь Мужества» предстояло используя служебные помещения пробить соединительный тоннель для оборота поездов. Оборот по станции «Площадь Мужества» открылся 26 декабря. Оборот по «Лесной» – 14 февраля следующего года. Между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» был пущен бесплатный автобус (N 80).

Сразу же после потери перегона начались дебаты о путях его восстановления. Был проведен конкурс на лучший способ восстановления линии. Выиграл конкурс, как ни странно, все тот же «Ленгипротранс», который уже дважды предлагал, мягко говоря, не лучшие технические решения по строительству этого перегона, приведшие к нынешней печальной ситуации. Теперь предложено провести новые тоннели в стороне и на 20 метров выше аварийных.

В 1998 году были подведены итоги тендера на реализацию этого проекта восстановления. Победителем объявлен консорциум неких итальянских и шведских фирм («IMPREDJILO»), который и должен был восстановить перегон к маю 2000 года. Но денег, как всегда, не было... И вот, наконец, бывший губернатор Петербурга, Александр Яковлев заявил, что к 300-летию Санкт-петербурга размыв ликвидируют. Но наступил долгожданный 2003 год, а поезда так и ходили до Лесной и от Площади Мужества . И вот, спустя год, 26 июня 2004 года, в 19-00 по новому перегону прошёл первый поезд с пассажирами. Размыв был ликвидирован... Казалось бы всё? Да нет, у нас без приключений ничего сделать не могут. В районе 23-00, поезд слишком сильно скребанул контактный рельс, в результате чего, около 50 метров контактного рельса было буквально вырвано с корнем . Движение поездов, разумеется, было вновь приостановлено, но на этот раз, к счастью, лишь до утра.

Новые плывуны

Петербург, наученный горьким опытом 1995 года, после почти десятилетнего перерыва начал более серьёзно относиться к плывунам. Больше, нежели в 1990-1996 гг. стало выделяться денег на заморозку грунта. Возникшие в 1998 и 1999 годах плывуны на перегонах «Площадь Александра Невского» – «Елизаровская» и «Приморская» – «Василеостровская» (?) были остановлены. Как говорится, «пока гром не грянет, русский мужик не перекрестится».

 Москва

В Москве до недавнего времени существовали два не очень серьёзных плавуна, сейчас их, по неофициальным источникам, больше (всё запустили). Первый находится на перегоне между «Тушинской» и «Сходненской», ближе к «Тушинской». На этом участке ограничение скорости до 40 км/ч, после чего поезд набирает максимальную скорость и стремится к «Сходненской» (если в ту сторону ехать, разумеется). Раньше, до 1994 года, через день ночью выезжал специальный состав который проверял все данные, проводил измерения, подмораживал грунт.

После 1994 года ситуация резко изменилась. Производить подморозку грунта через день стало недостаточно, насосы заработали каждую ночь, а позже и круглосуточно. Встала угроза затопления участка. Если помните году, если я не ошибаюсь, в 1997 на несколько дней движение по Таганско-Краснопресненской после 22.00 было только до «Октябрьского Поля». В это время производились специальные ремонтные работы. К счастью, в 2000 метростроевцам удалось победить плывун. Но вместе с тем же в Москве возникла новая угроза нового плавуна.

Ещё при строительстве Красногвардейского участка Замоскворецкой линии в 1981-84г.г. на строившемся перегоне «Кантемировская» – «Царицыно» столкнулись с плывуном, но, в следствии сильной заморозки грунта, опасность удалось преодолеть, но, оказалось, только на время.

Сначала плывун дал знать о себе практически сразу после открытия этого перегона в 1984 году, из-за чего только-только открывшийся участок линии пришлось закрывать на несколько дней.

Казалось, тогда этот плывун победили окончательно, однако  в середине 90-х, плывун вновь дал о себе знать. А все из-за того, что в связи с сокращением финансирования метрополитена его несколько, так сказать, запустили.  А когда очнулись, было поздно.

К 1999 году, можно было сказать что плывун побеждён. На небольшом участке, длиной в несколько от метров,  в сторону станции Кантемировская от станции Царицыно наложены ограничения скорости и никто их снимать не собирался, видимо, побоялись горького питерского опыта.

Однако, по совсем непонятным причинам, 11 апреля 2001 года там произошел очередной прорыв. И был он настолько сильный,  что почти целый день поезда ходили только от «Речного вокзала» до «Каховской» и от «Красногвардейской» до «Орехово». Полноценное движение на аварийном перегоне удалось восстановить только ближе к вечеру. Несмотря на это, борьба с плывуном велась еще несколько дней, из-за движение поездов от «Каширской» до «Красногвардейской» после 23.00 прекращалось...

Любопытный факт. По словам товарища начальника Московского метро Д. Гаева, только в первый день работ борьбы с плывуном туда было закачано десять вагонов цемента, а всего за семнадцатилетнюю историю участка туда закачали уже 400 (!) тонн цемента.

Ещё один прорыв плывуна, был в конце 2003 года, однако, благодаря слаженным действиям работников метрополитена и МЧС, была предотвращена, возможно, крупная беда.

Сейчас, со слов очевидцев, плывун побеждён окончательно, однако снимать ограничение скорости на этом злополучном участке побоялись, мало ли, Россия всё-же...