Развитие подземной урбанистики как системы освоения георесурсов больших городов

Оценены риски подземного строительства и установлен механизм отказа конструкций под действием динамических воздействий от поездов метро в условиях песчаных водонасыщенных грунтов, который связан с вторичным оседанием метротоннеля при деформации грунтового основания с образованием призмы сползания, с разной интенсивностью этого процесса вдоль трассы тоннеля. Разработана методика учета рисков подземного строительства в условиях неполноты проектной информации путем использования синтеза двух современных способов моделирования – численного метода конечных элементов и вероятностного метода Монте-Карло, что обеспечивает переход от детерминированных методов решения сложных геомеханических задач к учету вероятностных отклонений и оценки рисков. Оценены связи структурно-функциональных, инженерно-геологических и технологических факторов освоения подземного пространства. Получены поверхности зависимостей модуля деформации и сцепление показателя текучести и коэффициента пористости грунтов, которые свидетельствуют о формировании двух выразительных зон изменения их прочностных свойств в зависимости от увеличения числа пластичности. Это позволяет более полно учитывать характер изменчивости геологической среды при планировании объектов подземной урбанистики. Разработаны методика и инструментарий модифицированного морфологического анализа, которые формализуют и сопровождают процесс оценки рисков и принятия решений о целесообразности использования территории (геологической среды) для городского подземного строительства. Разработана морфологическая модель оценки участков строительства подземных объектов, созданы морфологические таблицы, обоснованы альтернативы состояний и шкалы экспертных оценок, построены матрицы взаимосвязей факторов влияния и альтернатив параметров. Тестирование разработанной модели для строительства подземных паркингов было проведено на двух участках в Шевченковском районе г. Киева с различными инженерно- геологическими характеристиками. Абсолютные показатели рассчитанных оценок альтернатив параметров составили соответственно 0,688 и 0,993, что позволяет отдать предпочтение второму участку. Разработана когнитивная карта территорий для строительства подземных паркингов Киева, которая впервые учитывает морфологические связи подземных объектов с наземными, а также с системой транспортных коммуникаций и зональной характеристикой территорий, что вместе с факторами геологической среды определяет экономическую и функциональную целесообразность размещения подземных сооружений на рассматриваемых территориях и обеспечивает количественную оценку рисков. Таким образом, на базе модифицированного морфологического анализа была создана научная методология планирования системы альтернативных проектных конфигураций мегаполиса, которая дает в руки инвесторов и городских государственных администраций эффективный инструмент управления рисками и инвестициями при освоении георесурсов крупных городов. Разработанная стратегия развития подземной урбанистики мегаполисов обеспечивает комплекс мер административно-правового, экономического, научно-образовательного и технологического уровней для масштабного городского подземного строительства в крупных городах Украины.