Чи небезпечні для міст штучно створювані карсти?

Але насамперед - що таке карст? Це геологічний процес утворення підземних порожнин (печер, гротів, воронок) за рахунок хімічного (вилуговування) і гідрологічного впливу підземних вод на м'які гірські породи (кальцити, карбонати, доломіт, мергелі, гіпси). Однак карсти, як підтверджує досвід і об'єктивна реальність двох останніх століть, цілком можуть бути рукотворного, антропогенного походження.

У містах це інтенсивне будівництво метрополітенів, в провінціях - підземний видобуток корисних копалин: вугілля, нікель, хром, марганець, алмази та ін. Зараз важко знайти місто з населенням понад півтора мільйона, в якому не було б такого життєво необхідного не тільки транспортного, але і як засобу захисту населення на випадок потенційно можливих бойових дій, споруди. Природно поставити запитання: чи представляє таке будівництво для жителів міст такий вид транспорту і відповідна підземна архітектура завалами, затопленнями, пливунами, вибухами газів, провалами грунтів, як це нерідко трапляється на шахтах?

Якщо врахувати, що такі об'єкти будуються з великим запасом міцності з кращих конструкційних матеріалів і, треба думати, не на одне століття, то небезпеки для міст та їх населення вони на доступну для огляду перспективу не представляють. Досить сказати, що найстарішому в світі лондонському метрополітену ледь півтори сотні років, але він, хоч і з періодичними аварійними ситуаціями, продовжує функціонувати, розширюватися, поглиблюватися. Цього вимагає неухильно прогресуючий зростання населення.

Однак ніщо не стоїть на місці, все тече в тимчасовому потоці, змінюється, рано чи пізно піддаючись ентропії. І якщо ще відносно недавно прокладка штолень, тунелів і виробок здійснювалася в одному горизонті, то в даний час як в гірничорудній промисловості, так і в метробуді стало носити багаторівневий характер, буквально перетворюючи в губку шар підлягають порід, тобто створюючи рукотворний карст. Запитайте тепер будь-якого геолога, гідролога або геофізика: чи припустимо фундаментальне будівництво, яким є житлово-господарський комплекс міст, на карсті? Відповідь буде однозначною: хоча і необхідно, але небезпечно і занадто накладно, однак економічна доцільність і кон'юнктура диктують свої правила.

Якось виїзна бригада фахівців нашого інституту, до складу якої входив і я, з консультаційною метою працювала в шахтарському селищі, яких по області набереться не один десяток. Я звернув увагу на те, що самі вдома, здавалося б, цілком придатні для проживання, красувалися порожніми очницями вікон, інші ж по периметру були обтягнуті товстими стрічками-стяжками. Поцікавився у жителів, що б це значило?

Почалося все з середини лихих 90-х - з відчаєм на обличчях пояснювали запитує. Саме з тих пір, як через непотрібність і в масовому порядку стали закриватися і затоплюватись грунтовими водами шахти. Багаторівневі їх горизонти розташовувалися на глибині від 400 до 800 м не тільки за межами, а й під самими селищами. Небезпеки для наземних споруд у функціонуючому стані вони не представляли. Просідання порід не дозволяв надійний кріплення і така ж інфраструктура. На безгоспних ж і затоплених об'єктах вже найближчим часом почався процес ентропії і просідання. Здавалося б, така гігантська товща порід не дозволить негативним чином відбитися на цілісності об'єктів денної сторони. На жаль! Може, та ще й як.

А чому б подобу такого не може статися з метрополітеном, тим більше що ніде в світі не існує такого глибокого його залягання, а прокладка штолень і тунелів здійснюється чи не на рівні культурного шару, не досягаючи корінних порід. Випадків провалів, затоплень, прориву пливунів у світовій практиці скільки завгодно, причому трапляються такі аварійні ситуації прямо пропорційно віку об'єкта. Здавалося б, тюбінги - ці основні несучі конструкції, виконані з міцних марок конструкційних сталей, здатні витримати дво-, трикратну навантаження. Виходить, що й не витримують, і руйнуються. У чому ж причина?

Основна - в гідрології та електрохімічних корозійних процесах, перед якими не в змозі встояти найміцніші металеві конструкції. Як відомо, весь підземний транспорт працює на електротязі постійного струму і високої напруги. Частина цієї енергії, якою б не була надійна ізоляція, екранізація, потрапляє в підлягають породи. Взаємодіючи з грунтовими водами, що містять в собі різні солі, вони тим самим утворюють електроліти.

Проектувальники і метробудівці, проте, з апломбом заперечать: все продумано, передбачено, побудовано чи не на вічність. Точно так думали і будівельники американських близнюків ВТЦ, мовляв, вони, як єгипетські піраміди - непідвладні часу. Глибоко помилилися шановні, їх непохитні рукотворні дітища на перевірку розсипалися, як карткові будиночки. Тут ініціює чинником виявився літак, а далі спрацювала ланцюгова реакція.

А чому б не припустити, що такого ініціюючого фактора не може трапитися з метро, припустимо, в результаті тектонічних зрушень літосферних плит або від електрохімічної корозії і втоми несучих конструкцій тюбінгів? І почнуть наземні споруди приймати позу Пізанської вежі. Мало не здасться.

Зручний, звичайно, і незамінний підземний транспорт, але наскільки б ми не були прив'язані до нього, з часом від нього доведеться відмовитися.