Розглянуті нові, а також узагальнені і систематизовані відомі науково-практичні розробки з питань сучасного геотехнічного забезпечення при освоєнні підземного простору з урахуванням особливостей гірничо-геологічних умов території України.
Рассмотрены новые, а также обобщены и систематизированы известные научно-практические разработки по вопросам современного геотехнического обеспечения при освоении подземного пространства с учетом особенностей горно-геологических условий территории Украины.
The new are considered, and also generalized and systematized the known scientific and practical developments on questions of the modern geotechnical providing at mastering of underground space taking into account the features of mining-and-geological terms of territory of Ukraine.
Вступ. На території України проживає близько 47 млн чоловік. Щільність населення нерівномірна і сягає максимального значення у Донецькій області, великих містах, таких як Київ, Харків, Дніпропетровськ. Це викликано наявними мінеральними ресурсами, концентрацією промислового потенціалу та природним факторами, використання яких дозволяє підвищувати рівень здоров'я людей. Наведені вище основні геолого-географічні утворення є зонами підвищеного антропогенного впливу.
Як правило, цей вплив негативно позначається на історично сформованному балансі територіальних природних факторів, погіршує екологічні показники і якість життя населення. У цьому зв'язку держава приймає певні міри, спрямовані на регулювання взаємин людини із навколишнім середовищем. Одним з таких ефективних заходів є освоєння підземного простору, в першу чергу, на територіях підвищеного антропогенного впливу.
Штучні підземні порожнини є частиною інфраструктури сучасного суспільства, за допомогою яких, спираючись на закони геомеханіки породних масивів, можливо істотно знизити негативний вплив антропогенних процесів на екологію навантажених територій.
Стан проблеми використання підземного простору. Розміщення промислового підприємства в підземних виробках має бути економічно виправдане. До важливих показників обґрунтування, що впливають на техніко-економічні показники підземного підприємства, належать правильний вибір існуючих гірничих виробок або району спеціального будівництва, врахування технологічних вимог розміщуваного підприємства і можливість їх задоволення з мінімальними витратами на будівництво. Ці аспекти розглядаються в роботах [1-3 та ін.].
В ідеальному випадку гірські породи, в яких розміщуються підземні споруди, мають бути міцними, монолітними, стійкими і одночасно легко піддаватися розробці. Вони повинні мати високі теплоізоляційні властивості, бути стійкими до окислювальних процесів, пов'язаних із зменшенням вмісту кисню в повітрі, не обводнюватися і не виділяти отруйних газів, бути інертними стосовно вантажів, що зберігаються, і досить вогнестійкими, мати невелику пористість і не містити агресивних парових розчинів. На жаль, таких ідеальних гірських порід у природі не існує. Тому з усіх перелічених факторів виділяються основні. Це — підвищена міцність, невелика трудомісткість при вийманні, високі теплоізоляційні властивості. Для будівництва підземних реакторів і машинних залів електростанцій основною вимогою вважається міцність і монолітність гірських порід, для сховищ зріджених газів і нафтопродуктів — низька проникність, для радіоактивних відходів — ізоляція від інших геологічних структур тощо. Основною ж вимогою в усіх випадках є міцність і стійкість вміщуючих гірських порід, що забезпечують використання існуючих або проведення гірничих виробок заданих розмірів без застосування масивних несучих кріплень.
Постановка задачі. Таким чином, обґрунтування передумов підземного будівництва з урахуванням гірничо-геологічних умов є актуальною науково-технічною задачею. Метою статті є розгляд загальних технологічних вимог до будівництва підземних об'єктів, систематизація та обґрунтування технологічних схем суміщення підземних об'єктів і систем захисту від підтоплення у складних гідрогеологічних умовах.
Гірничотехнічні передумови використання гірничих виробок для розміщення підземних об'єктів.
Використання гірничих виробок для розміщення підземних об'єктів можливе на тих родовищах, які розробляються з відкритим виробленим простором, тобто таким, що не обвалюється і не закладається після виймання корисної копалини. Це досягається застосуванням камерної та камерно-стовпової систем розробки, суть яких полягає у вийманні породи окремими виробками великого перерізу — камерами, між якими залишаються опорні протяжні (стрічкові) або прямокутні (стовпчасті) цілики, що підтримують верхню товщу гірських порід і зводять до мінімуму деформації поверхні землі. Розробка за камерною та камерно-стовповою системами є єдиним способом виймання, при якому можливе використання відробленого простору, оскільки лише в цьому разі виробки (камери) зберігають довготривалу стійкість при мінімальних витратах на їх підтримання. Труднощі використання гірничих виробок вугільних і переважної більшості рудних шахт багато в чому пояснюються тим, що системи розробки з обваленням покрівлі або із закладенням їх пустою породою, що застосовують, не передбачають схоронність виробленого простору. Використання ж капітальних гірничих виробок, як правило, ускладнено внаслідок їх недостатніх поперечних перерізів.
Більшість об'єктів виробничого і складського призначення розміщено в карбонатне-сульфатних (гіпс, вапняки, ангідрити) і галогенних (калійні і кам'янісолі) породах після повного або часткового виймання запасів шахтного поля, а також в спеціально пройдених гірничих виробках. У державах Скандинавського півострова об'єкти споруджуються переважно в гранітних породах і магматичних утвореннях.
Підземне видобування кам'яної солі має широку географію. Воно становить майже половину загального видобутку кам'яної солі. Основний видобуток зосереджений в країнах СНД, зокрема в Україні (Донецька область і Закарпаття). Потенційно кам'яносоляні шахти можуть знайти широке застосування в суспільному виробництві. Як і калійно-соляні шахти, вони розташовані на глибині 150 і більше метрів від поверхні і розкриті вертикальними стволами, проведення яких ускладнено гірничо-геологічними умовами. Найбільші обсяги видобутку мінеральної сировини (значна частина шахт, рудників і кар'єрів) припадають на природні будівельні матеріали з великою густиною порід із жорсткими кристалізаційними зв'язками між частинками. До них належать головним чином карбонатні відклади (вапняки) і магматичні породи (граніт). Зведені дані, що характеризують гірничі виробки шахт з видобування карбонатно-сульфатної та галогенної сировини, наведено в таблиці
Поширюється розробка вапнякових шахт за параметрами, заданими потенційними користувачами підземного простору.
| Корисна копалина | Середня глибина розробки, м | Ширина камери, м | Висота камери, м | Розміри ціликів, м |
| Вапняк кристалічний | 30-50 | 8-12 | 3-10 | 6-10 |
| Вапняк пористий | 20-50 | 3-12 | 2.7-8 | 5-10 |
| Гіпс | до 100 | 10-15 | 4.5-16 | 8-12 |
| Кам'яна сіль | 150-300 | 17-25 | 20-60 | 8-12 |
| Калійна сіль | 200-300 | 10-20 | 6-10 | 5-12 |
Великим резервом для підземного промислового будівництва в нашій країні може стати збільшення підземної розробки кам'яних будівельних матеріалів.
Відкритий спосіб розробки має значні переваги, але він призводить до повного руйнування ландшафту, збільшення запиленості атмосфери, виникнення на місці родючих земель «місячного ландшафту».
Транспортні витрати на доставку споживачам матеріалу, добутого шахтним способом, порівняно з його доставкою з більш віддаленого (в загальному випадку) кар'єру менші, оскільки підземне видобування, як правило, можливе на родовищах, розташованих поблизу міст, тоді як будівництво кар'єрів здійснюється якнайдалі від міст та інших великих населених пунктів.
Таким чином, збільшення обсягів підземної розробки природних будівельних і технологічних матеріалів може обґрунтовуватися не лише можливістю розміщення в гірничих виробках різних народногосподарських об'єктів, а й скороченням транспортних витрат і дальності перевезень мінеральної сировини, збереженням природного ландшафту, флори і фауни, зменшенням запиленості атмосфери, зниженням шумів, звільненням поверхні землі від ряду виробничо-складських об'єктів, поліпшенням рекреаційних можливостей тощо. Тому перехід на підземний спосіб видобування слід вважати доцільним переважно поблизу великих міст, а також у районах, що характеризуються сприятливими інженерно-геологічними умовами і мають потребу в підземних об'єктах. Особливий інтерес викликає підземна розробка на територіях з високоінтенсивним сільським господарством, у курортних зонах, районах з унікальним ландшафтом, багатою флорою і фауною.
Важливість геологічного обґрунтування підземного будівництва не викликає сумнівів, оскільки жодна інженерна конструкція не перебуває в такій залежності від складу, будови, зводненості гірських порід. Саме перелічені особливості багато в чому визначають витрати на підземне будівництво, безпеку, тривалість і трудомісткість гірничопрохідницьких робіт, умови і безперебійність експлуатації. Тому питанням геологічного обґрунтування підземного будівництва приділяється велика увага, особливо в країнах його найбільшого розвитку.
Заздалегідь отримана геологічна інформація визначає мінімальні витрати на будівництво підземних споруд, оскільки вона дає можливість не тільки вибрати зручне для будівництва місце, а й передбачити ті ускладнення, які можуть при цьому виникнути. Надто небажано, щоб про ці труднощі стало відомо лише в ході будівництва, бо тоді подовжаться його терміни і збільшиться вартість.
Світова практика показує, що в гірничих виробках доцільно розміщувати об'єкти будь-якого функціонального призначення і передусім склади, сховища і підприємства, що випускають вироби високої точності, які дуже чутливі до вібраційних навантажень і вимагають стабільних волого-температурних умов експлуатації.
Одним з основних питань є вибір існуючих гірничих виробок (ділянок) для розміщення (спеціального будівництва) об'єктів. Він повинен проводитися з урахуванням багатьох факторів.
Для вибору існуючих гірничих виробок потрібно враховувати їх площі, об'єми і розміри поперечних перерізів; стійкість виробок і можливість їх використання без застосування несучих кріплень; водно- і теплофізичні властивості вмісних гірских порід, температуру і вологість у виробках, приплив підземних вод і наявність у рудниковій атмосфері шкідливих, вибухових і горючих газів пилу; стан підходів і під'їзних транспортних комунікацій, наявність майданчика для будівництва наземних будівель і споруд об'єкта — джерела забезпечення інженерними ресурсами; можливість використання будівель і споруд (наземних і підземних) ліквідованого гірничодобувного підприємства, у виробках якого намічено розмістити об'єкт.
Проектування підземних промислових підприємств практично неможливо типізувати, однак основні принципи об'ємно-планувальних рішень переважно визначені. Це:
Технологічні схеми суміщення підземних об'єктів і системи захисту міських територій від підтоплення.
Основою розв'язання завдання щодо суміщення технологічних функцій підземних об'єктів різноманітного призначення і систем захисту міських територій від підтоплення має бути детальний геотехнічний аналіз можливих варіантів. Виконаємо його на прикладі території Дніпропетровська.
Сучасні дослідники, розглядаючи інженерні, економічні і соціальні особливості проблеми, вживають термін «геотехнічна система», який означає взаємозалежність і взаємозв'язок факторів, що її формують. Існуюча практика вузькоспеціального аналізу та інженерні проробки, що випливають з такого аналізу, часто призводять до незадовільних результатів.
Особливо актуальними є інженерні заходи відновлення конкретних видів геотехнічних систем, характерних для території Дніпропетровська, забудова якого здійснювалася в умовах підтоплення ґрунтовими водами.
Територія Дніпропетровська дуже різноманітна за гідрогеологічними, інженерно-геологічними і геоморфологічними факторами. Незважаючи на те що природні фактори зумовлюють недостатнє живлення підземних вод, тут сформувалися площі явного і прихованого підтоплення із стійкою тенденцією до їх розширення. Так, за даними гідрогеологічних та інженерно-геологічних знімань, перший вид підтоплення охоплює майже 20 % міської території (близько 7 тис. га). Площі прихованого підтоплення з інтенсивним підвищенням рівня охоплюють понад 6 % території (більше як 2 тис. га). Щорічне розширення підтоплених ділянок досягає кількох гектарів.
Розглянемо послідовно основні види геотехнічних систем, характерних для території Дніпропетровська, маючи на увазі подане вище трактування цього терміну.
Перший вид — правобережне вододільне плато, складене лесоподібними суглинками, що підстилаються водотривкими глинами. Площа зайнята заводськими територіями і житловими кварталами. Історичні відомості свідчать про наявність підземних вод не ближче ніж за 50 м від поверхні в пісках полтавського ярусу. До цього часу спостерігається стійке підвищення рівня ґрунтового горизонту над водотривкими глинами до 5-20 м від поверхні з куполоподібними формами його розтікання на ділянках забудови.
Основна причина деформацій будівель і споруд — просідання лесових ґрунтів, що нерівномірно замочуються в основі фундаментів. Інколи до цього додається суфозне збіднювання основ при глибокому закладенні самопливних колекторів зливної каналізації.
Основні фактори підтоплення — витікання води з водонесучих комунікацій і збільшення прибуткової статті водного балансу в зоні аерації за рахунок випаровування води через забудовану поверхню.
Інженерні заходи для цього виду геотехнічної системи мають і ліквідаційний характер, і покликані, як відзначалося, зменшувати шкідливий вплив на геологічне середовище з одночасним забезпеченням експлуатаційного комфорту споруд і наданням йому переваги перед придатністю.
Заходи запобіжного характеру застосовуються на стадії проектування і будівництва споруд. Відомі засоби і способи створення умов, при яких геотехнічна система, що розглядається, нормально функціонує в захисному екологічному режимі — застосування конструкцій герметичних комунікацій, створення рекреаційних зон з функціонуванням природного вологообміну в зоні аерації, упорядкування стоку, інженерне зміцнення основ тощо. Є підстави вважати, що в даний час більш важливо посилити юридичний аспект відповідальності за прийняття і здійснення спрощених, з першого погляду дешевих рішень, що не відзначаються надійністю і вразливі з точки зору будівельного контролю. Безперечно, цей підхід виглядає затратним на стадії освоєння капітальних вкладень, але світовий досвід вказує на те, що треба орієнтуватися саме на нього.
Ліквідаційні інженерні заходи для геотехнічної системи, що розглядається, дуже актуальні, причому тут слід обумовити деякі аспекти їх технічної доцільності і придатності. Наприклад, дренаж майданчиків, як правило, передбачається в проектах ліквідації деформацій будівель і споруд як спосіб зміцнення ґрунтових основ за рахунок їх обезводнювання. У лесових товщах це доцільно, оскільки перевага вертикальної проникності утруднює горизонтальний фільтраційний стік.
Нерідко рішення тяжіють до закріплення ґрунтової основи палями з конструктивним зв'язком оголовків з несучими елементами споруд. Захід надзвичайно дорогий, не гарантує захисту від небезпечних негативних напружень по бічній поверхні паль при додатковому зволоженні ґрунтів, а також неминуче послаблює несучі конструкції при доступі до них. Відомий негативний досвід вирівнювання частин будинків, що просіли, домкратами, коли відбувається перерозподіл навантажень основи з виходом у фазу незатухаючого деформування.
Досвід фізико-хімічного закріплення основ у даних умовах показує, що цей спосіб найменше впливає на рівновагу ґрунтової основи, яка склалася, та споруди, і навіть незначне поліпшення фізико-механічних властивостей закріплення спрацьовує позитивно. Цей фактор потрібно інтенсивно застосовувати одночасно з ліквідацією витікань з водонесучих комунікацій.
Другий вид — правобережні схили вододільних плато, порізані балками з поступовим переходом до високих терас Дніпра. У розрізі — лесоподібні суглинки, у знижених частинах - піски, перекриті суглинками. Підземні води відрізняються від вод територій першого виду збільшеними градієнтами рівневих поверхонь, що характеризує інтенсивний дренажний стік з плато до терас Дніпра.
Вологісний дискомфорт на забудованих площах у зв'язку з цим не відчувається. Форма і причини деформацій у контурі будинків аналогічні вже розглянутим. Небезпека деформаційних процесів посилюється формуванням зон локального замочування схилів балок та їх присхилових частин у поєднанні з навантаженням на ґрунтові масиви та їх підриванням. Особливо слід виділити небезпечні витікання з колекторів, укладених вздовж балок і на схилах. їх деформації найнебезпечніші, оскільки призводять до втрати герметичності та додаткових витікань. Розвиток процесу витікання спричинює злиття перезволожених зон і формування зсувних процесів.
Запобіжні заходи (додатково до розглянутих вище) повинні передбачати відмову від використання схилів балок для розміщення комунікацій (крім магістральних), які укладаються перпендикулярно до схилу і забезпечуються конструктивними елементами, що зменшують тертя з ґрунтовим масивом. Жорсткі вимоги потрібно пред'являти до упорядкування відведення поверхневих вод із забудованих територій. Як правило, низька якість водовідведення призводить до небезпечного перезволожений бортів балок.
Ліквідаційні заходи найоптимальніше поєднують променевий дренаж бортів балок, фізико-хімічну герметизацію комунікацій і зміцнення основ будинків, спорудження протизсувних контрбанкетів.
Третій вид — У геологічному розрізі переважають піщано-глинисті відклади. Глибина залягання рівневої поверхні ґрунтових вод коливається від 1 до 5 м. Режим рівнів зумовлений їх регіональним підвищенням, пов'язаним із зарегульованістю стоку Дніпра. Ґрунти не просадочні. Водозниження в зоні основ не призводить до помітних осідань внаслідок збільшення ефективних напружень у скелеті ґрунту. Під топлення має явну форму, тобто замочує фундаменти, заглиблені частини будинків, самопливні комунікації тощо.
Причини найнебезпечніших деформацій споруд пов'язані із суфозійним винесенням ґрунтів у самопливні комунікації, заглиблені нижче від рівня ґрунтових вод або на його позначці. В останньому випадку суфозія виникає в разі коливань рівня в розгерметизованому каналі, які зумовлюють зміну гідравлічних градієнтів у ґрунті в протилежних напрямках. Іноді різко деформуються внутрішні простінки будинків, що спираються на ґрунти зворотної засипки, які замочуються і просідають у разі аномального підвищення рівнів нечастої повторюваності.
Запобіжні засоби мають включати систематичний дренаж: площ або їх планування, посилення вимог до конструктивної герметичності споруд, в яких містяться потенційно небезпечні забруднювачі підземних вод. При цьому в даному випадку доцільно обгороджувати територію за схемою «стіна в ґрунті», компонованою із пристінним дренажем, який регулює рівень на обгородженій території і дає змогу очищати в невеликих обсягах забруднені проскоки. Ліквідаційні інженерні заходи вимагають відпрацювання загальної схеми дренажу забудованих територій, оскільки локальний дренаж, споруджуваний господарським способом, дорогий і ненадійний.
Для заглиблених будинків доцільно проводити фільтраційно закріплювальні перетворення ґрунтової товщі, що сприятиме продовженню терміну служби споруд.
Розглянуті геотехнічні системи та інженерні підходи до захисту територій від підтоплення придатні для широкого використання в інженерно-геологічних умовах великих міст України. Розглянемо як приклад технічні варіанти суміщення підземних об'єктів і систем захисту міських територій від підтоплення на основі проведеної побудови і аналізу геотехнічних систем.
Можна без спеціальних техніко-економічних викладок стверджувати, що такий підхід явно свідчить на користь будівництва підземного об'єкта.
Розроблено дві основні схеми. Перша схема (рис. 1) передбачає використання підземного простору під об'єкт будь-якого призначення.
Особливість схеми полягає в застосуванні розкривних виробок-штолень, які мають не лише переваги щодо організації транспортно-навантажувальних ланцюжків, а й слугують магістральними водовідвідними колекторами. Периферійна мережа виробок (переважно камер) виконує функції дренажного контуру. Планове збільшення меж цього контуру може досягатися шляхом обладнання дренажних променевих свердловин. Осушення масиву лесових порід запобігає деформації будівель і споруд на поверхні і стабілізує зсувні переміщення по поверхнях ковзання, які, як правило, формуються по рівневій поверхні підтоплення.
Питомі капіталовкладення на будівництво сховищ рідкого палива шахтного типу в існуючих гірничих виробках соляної шахти і гіпсового рудника в кілька разів нижчі від витрат на будівництво наземних і заглиблених сховищ. Підземні сховища, що частково використовують виробки і споруди ліквідованих шахт (стволів і наземного комплексу вугільної шахти та виробокмісткостей калійного рудника), економічніші за наземні і заглиблені аналоги в 1,7 раза.
| Тип сховища | Капіталовкладення, тис. ум. од. | Питомі капіталовкладення, ум. од./куб.м |
| Підземне сховище: місткістю 300 тис. куб. м у спеціально пройдених виробках з використанням споруд ліквідованої вугільної шахти |
4840 | 16.1 |
| місткістю 100 тис. куб. м у виробках калійного рудника | 1786 | 17.9 |
| місткістю 100 тис. куб. м у виробках гіпсової шахти | 519 | 5.2 |
| місткістю 100 тис. куб. м у виробках кам'яносоляної шахти | 945 | 2.4 |
| Сховища із заглиблених резервуарів | 8500 | 28.4 |
| Сховища з наземних стальних резервуарів місткістю 300 тис. куб. м | 8300 | 27.2 |
Зарубіжні дані про економічну ефективність відрізняються від вітчизняних.
Так, вартість нафтосховища, обладнаного у відпрацьованій вугільній шахті (США), становить, включаючи витрати на дослідження і придбання шахти, 15 % вартості наземного резервуарного парку, а експлуатаційні витрати виявилися в 50 разів менші. За французькими даними, вартість пристосування залізорудної шахти поблизу м. Канн під сховище дизельного палива виявилася в 2 рази менша, ніж вартість будівництва наземного складу. Експлуатаційні витрати у французьких підземних сховищах майже в 2 рази менші, ніж у наземних.
У північних країнах (Швеція, Норвегія, Фінляндія), що нагромадили великий досвід підземного будівництва в скельних породах, вартість підземного сховища місткістю понад 30-40 тис. куб. м становить у середньому 40-60% вартості наземного парку металевих резервуарів, а експлуатаційні витрати — 2 %. Наприклад, для підземних сховищ бензину становлять (на 1 куб. м) 1,4 дол. США, а для наземних стальних резервуарів — 3,9 дол. США.
Вітчизняний досвід свідчить про високу техніко-економічну ефективність підземних холодильників, охолоджуваних фрукто- і овочесховищ, продовольчих складів. У колишньому СРСР великий підземний розподільний холодильник для зберігання заморожених і охолоджених продуктів успішно функціонував понад 15 років. Питомі капіталовкладення на 1 т умовної місткості були визначені під час будівництва на 24 % нижче за нормативні. Показники експлуатаційної діяльності цього холодильника вищі, ніж у розташованого в тому ж районі наземного холодильника місткістю 17 тис. т відношення витрат обігу до наведеного вантажообігу відповідно 2,34 і 3,05 %. Витрати на капітальний і поточний ремонт у підземному холодильнику також менші.
Економічна ефективність розміщення холодильників в існуючих гірничих виробках вапнякових і гіпсових шахт підтверджується багатьма проробками, в яких кошторисна вартість будівництва визначена на 25-50 % нижче за наземні аналоги. Для підземних споруд значно менші потреби в дефіцитних будівель них матеріалах. Так, у разі розміщення підземного холодильника місткістю 10 тис. т у гіпсових виробках економія конструктивного і ніздрюватого бетону може досягти 8 тис. м3, мінераловатної пробки — 2,8 тис. м На будівництві підземного охолоджуваного овочесховища під Кишиневом було витрачено цементу у 8, металу в 70, збірного залізобетону в 50 разів менше, ніж на будівництві наземного.
Оцінка економічної ефективності продовольчих складів, що експлуатуються в нерегульованих волого-температурних умовах, утруднена, хоч вартість їх розміщення в гірничих виробках набагато нижча за нормативну. Обмеженість асортименту продукції, що зберігається, недостатній технічний рівень інженерного забезпечення складів не дають можливості порівняти їх з наземними продовольчими складами.
Проектні проробки розміщення в гірничих виробках різноманітних складів продукції легкої промисловості і складів мінеральних добрив, обладнання, медикаментів тощо також показали їх економічну перевагу перед наземними складами.
Зарубіжні дані стосовно об'єктів складського призначення також вказують на економічну доцільність будівництва підземних складів, особливо комплексних, що призначені для зберігання різних продуктів і товарів та мають камери з різними волого-температурними режимами.
Складські приміщення різноманітного призначення були обладнані в гірничих виробках під час війни в Німеччині. Середня вартість 1 м3 цих складів була в 2-3,5 рази менша, ніж у наземних.
Американські фахівці пояснюють тенденцію до збільшення кількості підземних складів продовольчої та промислової продукції їх високою економічною ефективністю. У США доведено, що капітальні витрати на будівництво підземних холодильників в існуючих гірничих виробках на 40…50% менші, ніж в наземних. Наприклад, витрати, що припадають на 1 м3 охолоджуваного об'єму в холодильниках у районі м. Канзас-Сіті, становлять 13,3…17,7 дол. США, що на 40 % менше від витрат у наземних холодильниках аналогічного об'єму. Важливим є і те, що період розміщення складського об'єкта в гірничих виробках може бути доведений до 30 днів.
Будівництво складів у гірничих виробках, що проводяться спеціально, також економічно виправдане. Наприклад, вартість товарного складу з холодильником в Осло становить 2,22 млн. дол. США, тобто вартість 1 куб. м виробки з врахуванням вартості штолень і холодильного устаткування дорівнює 13 дол. США. Вартість будівництва цього холодильника також нижча, ніж вартість будівництва наземного холодильника, і становить (без вартості холодильного устаткування і його монтажу) 107 дол. США на 1 кв. м2 складської площі.
Дешевше обходиться за рубежем і експлуатація підземних складів. Так, вартість зберігання продуктів у холодильнику в м. Канзас-Сіті на 30-50 % менша, ніж у наземних холодильниках. Серед основних причин відзначаються незначні витрати на підтримання і ремонт гірничих виробок порівняно із витратами на ремонт і пофарбування будівель у наземних холодильниках; страхові внески на випадок пожеж у кілька разів менші, ніж для наземних холодильників; невелика плата за землю; в три, а при застосуванні кондиціонування в два рази менші витрати на підтримання необхідних температурних режимів порівняно з наземними холодильниками.
Вартість спеціального будівництва підземних резервуарів для зберігання питної води і очищення стічних вод виявилася такою самою, як в наземних спорудах.
На думку американських фахівців, виділення і зіставлення окремих статей витрат при порівнянні різних варіантів будівництва важко здійсненне. Всі витрати повинні розраховуватися для конкретної ділянки, на якій планується розміщення підприємства.
Для визначення порівняльної економічної ефективності підземних і наземних підприємств доцільно враховувати зменшення витрат у підземному варіанті деяких дефіцитних конструктивних і теплогідроізоляційних матеріалів.
Велику роль при оцінці ефективності підземного варіанта будівництва може грати грошова оцінка землі. Відомо, що в цьому випадку площа земельного відведення зменшується в кілька разів. На сьогодні немає єдиної точки зору на принципові положення стосовно визначення відносної та абсолютної вартості землі [5].
За рубежем вартість землі є могутнім стимулятором підземного промислового будівництва, оскільки земля дорого коштує. Наприклад, на будівництво доріг в США щороку витрачається майже 16 млрд. дол. США, з яких 60-70 % припадає на оплату земельних ділянок.
Висновки і напрями подальших досліджень. Наведені дані дають змогу зробити висновок про високу економічну ефективність підземних об'єктів. Капітальні витрати в разі розміщення цих об'єктів в існуючих гірничих виробках, як правило, нижчі, а у разі спеціального підземного будівництва в стійких гірничих породах, що не вимагають будування несучих кріплень, порівняні з вартістю наземних підприємств. Експлуатаційні витрати в підземних складах і сховищах у тій чи іншій мірі нижчі, а на складних виробничих підприємствах не перевищують витрат на експлуатацію наземних підприємств.
Слід зазначити, що до цього часу не розроблена методика визначення додаткових витрат на підготовку виробок за заданими параметрами і цільову відробку родовищ для подальшого їх використання. Розроблення такої методики — основне завдання майбутніх досліджень.
Бібліографічний список