Особенности строительства Донецкого метрополитена

Лысиков Б.А., Каплюхин А.А.
Источник: Лысиков Б. Н., Розенвассер Г.Р., Шаталов В.Ф. Строительство метрополитена и подземных сооружений на подрабатываемых территориях: Учебное пособие для вузов, Часть 1.- Севастополь: «Вебер», 2003. СШ и ПС.

Схема Донецкого метрополитена

Обоснованием необходимости сооружения метрополитена является интенсивность пассажиропотоков, увеличивающаяся с развитием города и ростом его населения, составляющим в настоящее время более 1 млн. чел. город Донецк вместе с примыкающей Макеевкой образует единую взаимосвязанную городскую систему протяженностью 60 км и шириной 40 км.
Необходимость в постройке линий метрополитена возникает в тот момент, когда исчерпывается провозная способность существующего городского транспорта и скорость его движения приводит к затрате на передвижение от периферии к центру более 30 мин. В Донецке этот параметр для 20% жителей составляет 60 мин., а для 60% - 40 мин.
Экономически оправданным считается (при существующей оплате проезда) сооружение линий метрополитена при перевозке на 1 км пути в одном направлении не менее 6-6,5 млн. пассажиров в год. Это соответствует максимальной интенсивности пассажиропотока в одном направлении в часы пик 20-30 тыс. чел. в час. С такой интенсивностью пассажиропотока не может справиться ни один из видов городского транспорта. В г. Донецке по данным обследования пассажиропотоки в центральном районе в настоящее время составляют 25 тыс. чел. в час, а в направлении Пролетарского и Петровского районов - свыше 15 тыс. чел. в час, что уже значительно превышает провозную способность существующего наземного транспорта и к 2010 г. увеличится в 1,5
Кроме того, уровень загрязнения атмосферы этого региона не позволяет развивать виды транспорта с двигателями внутреннего сгорания на углеводородном топливе, а сложившаяся застройка препятствует внедрению в существующую проезжую часть дополнительных видов электротранспорта. На основе анализа альтернативных вариантов решения проблемы внутригородского транспорта, в Донецке с населением 1,1 млн. чел. было признано, что наиболее эффективным видом транспорта является метрополитен, включающий три линии.
Первая линия (Пролетарско-Киевская) протяженностью 20,5 км - 14 станций, проходит через Пролетарский, Буденновский, Ворошиловский, Киевский и Куйбышевский районы.
Вторая линия (Петровско-Красногвардейская) протяженностью 30,7 км - 19 станций, проходит через Петровский, Кировский, Ворошиловский, Ленинский, Калининский районы Донецка с выходом в Красногвардейский район Макеевки;
Третья линия (Горняцко-Макеевская) протяженностью 35,8 км - 22 станции, соединяет Куйбышевский, Ворошиловский, Калининский районы Донецка с выходом в центр Макеевки.
В местах пересечения линий предусмотрено устройство пересадочных узлов:
Проектом строительства метрополитена предусмотрены наземные линии и подземные: глубокого (30-40 м) заложения, сооружаемые горным способом и мелкого (8-10 м), сооружаемые открытым способом производства работ.
Первая очередь включает строительство первой линии метрополитена на наиболее пассажиронапряженном направлении юго-восток - северо-запад, общей протяженностью 20,5 км. Ввод этой станции в эксплуатацию намечен тремя пусковыми комплексами.
  • 1 ст. «Пролетарская» - ст. «Политехнический институт» (10,3 км, 6 станций);
  • 2 ст. «Политехнический институт» - ст. «Белый лебедь (2,6 км, 2 станции);
  • 3 ст. «Белый лебедь» - ст. «Октябрьская» (7,6 км, 5 станций).
Существующие технические решения и нормы проектирования не предусматривают учета дополнительных воздействий от неравномерно деформирующихся грунтовых массивов, возникающих в период эксплуатации метрополитена. Отсутствие аналогов, исследований, законченных разработок и нормативной базы для проектирования и строительства такого вида сооружений на подрабатываемых территориях выдвинуло задачи по приспособлению применяемых типовых обделок тоннелей к условиям подработки с образованием целесообразности введения горно-строительных защитных мероприятий и созданию новых конструктивных решений, техники и технологии.
Проектируемые трассы Донецкого метрополитена находятся в непосредственной близости от выходов под наносы и на земную поверхность смесителей разрывных тектонических нарушений или пересекают их. Наличие этих нарушений, а также прохождение трассы на подработанных ранее территориях, возможность проведения новых горных работ при частичной отработке целиков может приводить к существенным подвижкам грунтовых массивов и недопустимому деформированию сооружений метрополитена. Задачи оценки параметров сдвижений и их влияния на обделки тоннелей не имеют общего решения вследствие многообразия схем отработки пластов и наличия других отрицательных факторов (старые горные работы, совместная отработка свит пластов и т.д.), что потребовало проведения ориентированных исследований для конкретных участков трассы с соответствующими параметрами подработанного пространства.