Не будем далеко ходить. Крупный уральский город Березники вот уже который год опускается под землю. Он испещрен гигантскими провалами, которые смотрятся ужасающе и одновременно завораживают, а между тем грунт в разных частях города продолжает проседать. Остановить этот процесс люди пока не в силах.
Около 300 миллионов лет назад, согласно предположениям геологов и историков, на месте Березников было море, окруженное тропическими лесами. Во времена Ивана Грозного в этих местах начались разработки соляных месторождений. После революции изыскания стали идти усиленными темпами. Появилась скважина недалеко от города Соликамска, и геологи обнаружили огромные запасы калия, магния и поваренной соли. Именно с тем, что когда-то здесь были морские просторы с лагунами и рифами, современные ученые и связывают наличие под землей этих природных богатств.
За несколько десятилетий в Березниках появились три рудника, и сейчас город фактически стоит поверх шахтных выработок. При прокладке шахт рабочие испытывали трудности, связанные с высокой степенью сырости, в связи с чем еще в 1970-х годах некоторые ученые стали бить тревогу, предупреждая о риске проседания грунта и разрушения жилых домов в городе. Однако работы под землей продолжались. Над шахтами возводили жилые многоэтажки.
Начиная с 1990-х годов город переживает настоящее бедствие: в Березниках то и дело происходят аварии на рудниках и техногенные землетрясения. Потоки рассола очень сильной мощности и грунтовые воды затапливают горные выработки, а стены многоэтажных домов над ними покрываются трещинами.
Подтопления стоят Москве 60 миллионов рублей в год
Помните в мультике: «У нас ведь есть настоящее море!»? В Москве тоже есть — только подземное. Организатор советской нефтяной геологии академик Иван Губкин еще в 1930-е годы обнаружил соленую воду на глубине 500 метров и ниже (в столице, кстати, есть СПА-комплексы, которые используют месторождение для своих нужд).
Существует огромное количество предсказаний, которые кто-то регулярно извлекает на свет и начинает пугать обывателей. К теме обязательно присоединяются мнения экспертов в области геологии и физики, истории и религии. К подобным разговорам можно относиться как к голливудским блокбастерам на тему взрыва Йеллоустоуна или всемирного потопа: страшно до жути, но не сильно верится. А зря.
— Под столицей России находится много карстовых пустот, и в связи с человеческой деятельностью их становится все больше, — говорит генеральный директор АПРИ «Флай Плэнинг» Владимир Савченков. — Из года в год в течение века фиксируется рост количества провалов и подтоплений в разных районах Московского региона. Таганский, Варшавский, Волоколамский, Арбатский тоннели во время ливней превращаются в реки. На семидесяти процентах территории столицы нарушена циркуляция сточных и грунтовых вод.
По данным Департамента природопользования Москвы, 30% территории города уже находится в подтопленном состоянии, то есть речь идет об участках, расстояние от глубины которых до уровня грунтовых вод составляет менее 3 метров. Правда, угрозы такой фактор для целостности зданий не представляет, но нарушение гидроизоляционных систем вполне возможно.
Наиболее уязвимы в плане подтоплений районы между рекой Яузой и Ярославским шоссе, вдоль Щелковского, Дмитровского, Варшавского, шоссе Энтузиастов, между Южным портом и Капотней, продолжает эксперт. В Лефортове стали подтапливаться фундаменты госпиталя имени Бурденко и здания Академии бронетанковых войск. Провалы грунта происходят даже на территории Кремля. Каждый год на устранения последствий подтоплений в Москве тратится от 30 до 60 млн рублей.
Карстовые провалы в столице приводят к обрушениям различных жилых конструкций и коммуникаций. Строительство подземного торгового комплекса на Манежной площади в 1995–1996 годах спровоцировало оседания и обрушения подземных полостей в радиусе до полутора километров. Сотрясения, вызванные обрушениями внутренних пустот, привели к тому, что в эти пустоты проваливались здания и автомобили. Такое произошло в 1970-х годах в районе Хорошево-Мневники, когда в карстовые пустоты глубиной до 80 метров провалилось несколько домов и машин. В 1995 году в Лефортове, на пересечении улицы Ухтомского и Госпитального Вала, подземные толчки вызвали панику среди населения.
Сооружение кольцевых линий метро представляет риск
Создатель клуба венчурных инвесторов iTLEADERS Егор Клопенко с трудом верит в апокалиптические сюжеты относительно Москвы. Однако не может с уверенностью сказать, грозит ли городу опасность из-за активного вмешательства в недра, или, напротив, развитие подземного строительства позволит усилить мониторинг за почвами. А значит — минимизировать или вообще исключить апокалиптический сценарий. «Безусловно, риск представляет строительство кольцевых линий метро, — рассуждает Егор Клопенко. — Если этот процесс будет происходить теми же темпами, что и сейчас, лет через 50 Москва действительно рискует провалиться, когда строители нароют достаточно много. Хотя наконец проблема пробок будет решена».
Откачка подземных вод при строительстве метро на протяжении десятилетий привела к изменению свойств горных пород. И как эту ситуацию изменить, никто не знает. Одним словом, то, что Москва может провалиться под землю, — не такой уж и вымысел. Как и когда это может произойти — никто не скажет. Количество различных техногенных катастроф, связанных с изменением природной среды в результате деятельности человека вкупе с изношенностью коммунальной инфраструктуры, растет ежегодно, что подтверждает статистика происшествий МЧС. Москва здесь не исключение. Вряд ли «провал» столицы под землю произойдет в одночасье.
Развитие городов в ближайшие десятилетия действительно станет происходить как вверх, так и вниз, то есть они станут существенно углубляться под землю. Сейчас очень много стартапов и проектов в этом направлении. Я думаю, что в ближайшие 50 лет мы увидим их воплощение — целые подземные торговые комплексы на 10 и более этажей, и не только это. В этом смысле Москва не провалится, но прорастет под землю.
Речь идет, в частности, о концепции теплого города, когда человек может зимой пройти в рубашке от дома до работы. За ориентир можно смело брать Канаду, где андеграундная архитектура очень хорошо развита.
Самое большое подземное пространство расположено в Монреале. La ville souterraine (с французского — «подземный город») строился больше 40 лет (до 2003 года). Сейчас он занимает 12 млн кв. м и представляет собой целую сеть закрытых переходов, соединенную с метро и офисами. В нем 7 гостиниц, 30 кинотеатров и 2000 магазинов. Жизнь в La ville souterraine кипит круглосуточно.
Отапливаемый город построен и под центром Торонто. Небоскребы имеют несколько подземных этажей, в которых размещены магазины, рестораны, парки и фонтаны. Они соединены переходами между собой, пятью станциями метро и парковками. Офисные сотрудники спускаются зимой под землю на обед и после работы. Особым шиком считается поселиться в доме прямо над станцией метро — тогда добираться на работу осенью и зимой можно без верхней одежды.
Большевики возводили здания в авантюрном стиле
Ученые Института геологии имени Сергеева РАН признают: в Москве очень сложная геология. Главное — как следует изучать условия, предвидеть последствия: «В одних районах метро можно и неглубоко закладывать — например, на юго-западе, в других — только глубоко. Сложность в том, что вынимаются большие объемы горных пород, перегораживаются горизонты подземных вод».
В свое время историк-москвовед Александр Васькин рассказывал «МК», что выбор мест для строительства высоток еще раз подтверждает авантюризм сталинской архитектурной политики. Строили по формуле: нет таких крепостей, которые большевики не смогли бы взять (в данном случае — возвести). Исходя из этого же девиза возводили и здание на Красных Воротах — место выбрали крайне неудачное. На Красных Воротах — плывуны, огромные пласты земли, насыщенные водой. Выяснилось это еще до войны, когда строили метро. Поэтому станция метро «Красные Ворота» — очень глубокого заложения.
И вот представьте, в этом сложнейшем с геологической точки зрения месте возводят высотное здание. Сделать это можно было только одним способом: подморозить грунт и строить дом под наклоном. После окончания строительства грунт разморозили, высотка под своим весом опустилась и встала ровно под углом 90 градусов к земле. А потом объявили, что никто в мире так изобретательно не строил.
В любом случае существуют специальные технологии, а современные ограждающие конструкции для котлованов настолько хорошие, что строить можно в любом месте, рассказывают сотрудники Лаборатории экзогенной геодинамики и анализа геологического риска.
Проще говоря, есть части города, которые вполне приспособлены для высотного строительства, а есть и такие участки, которые приспособлены плохо. Так, деловой комплекс «Москва-Сити» закладывался первоначально между Университетом и проспектом Вернадского. Но потом планы поменялись. Связано ли это с геологией? Возможно. Не исключено, что некоторую роль сыграло и стремление властей построить «Сити» ближе к историческому ядру.
Воробьевы горы — самая опасная оползневая зона
— Конечно, Москва не провалится под землю, но воздействие человека на геологическую среду в городе, а также ее особенности (прежде всего — наличие рек) действительно создают угрозу зданиям и другим сооружениям, — комментирует управляющий партнер компании «Метриум», участник партнерской сети CBRE Мария Литинецкая. — В наибольшей степени влияет на геологическую экологию Москвы строительство и эксплуатация зданий, добыча подземных вод, дренажные мероприятия, загрязнение вод. Все это приводит к деформации грунта, оползням, карстовым образованиям, подтоплениям, просадке грунта.
Главная проблема с этой точки зрения для Москвы — возможность оползней. Правда, по-настоящему рискованных участков в городе немного, и они не относятся к зоне активной застройки. В 2018 году в столице было выделено пять зон, в которых развитие оползневых процессов представляет опасность для расположенных здесь зданий и сооружений. Первый участок — те самые Воробьевы горы, расположенные на правом склоне долины Москвы-реки, от устья Сетуни и до Андреевского монастыря. Протяженность — около 3,5 км, максимальная ширина — 360 м.
Кстати, о трудных геологических условиях Воробьевых гор стало известно еще в 1826 году. Выяснился этот факт во время начала строительства храма Христа Спасителя, который должен был стоять не на Волхонке, а на Воробьевых горах. Начали строить храм в память об Отечественной войне 1812 года. Но строительство увязло: оползневый склон скрывал систему родников, разрушающих гористую местность. Естественно, пришлось менять место.
Второй опасный участок — Коломенское на правом берегу Москвы-реки в границах заповедника «Коломенское» от церкви Вознесения до завода «Полиметаллы», продолжает Мария Литинецкая. Третий участок — Москворечье. Он также находится на правом склоне долины Москвы-реки у микрорайона Сабурово, между железнодорожными мостами Курского направления и Южным каналом. Четвертая зона опасности оползней — Фили—Кунцево, на правом склоне долины Москвы-реки между Крылатским мостом и заводом имени Хруничева в пределах Филевской излучины. Есть опасные участки и в долинах малых рек. Всего их два. Первый — в пойме реки Коршуниха (район Котловка), а второй — в долине реки Раменка.
Им сверху видно все
Территория Москвы расположена в пределах устойчивого участка земной коры. Тем не менее за сейсмической активностью постоянно следят инженеры станции «Москва». Известны случаи, когда в Москве ощущались землетрясения, эпицентры которых располагались в Южных Карпатах — в районе горного хребта Вранча (Румыния). Впервые русские летописи отмечали землетрясение 1 октября 1445 г. Землетрясение 26 октября 1802 г., которое произошло в Карпатах и охватило огромный район, достигнув Москвы и Петербурга, было описано Карамзиным в «Вестнике Европы» в 1802 году. Катастрофическое землетрясение в Румынии 10 ноября 1940 г. ощущалось в Москве силой 3 балла, а землетрясение 4 марта 1977 г. — толчками силой 3–4 балла.
И все-таки. Страшны ли небоскребы в Москве? Сейсмическая уязвимость российской столицы действительно может повыситься из-за разрастания сети искусственных подземных полостей и широкого использования участков с насыпными грунтами.
— Усиление сейсмического эффекта происходит в результате очень большой длительности (сотни секунд) низкочастотных сейсмических колебаний на территории города от удаленных и заглубленных очагов вранчских землетрясений в Восточных Карпатах, — рассказывают геологи. — Что же касается сейсмически активных тектонических разломов под Москвой и опасности возникновения под городом сильных местных землетрясений, для таких утверждений пока нет оснований. Древнейшая Восточно-Европейская платформа остается такой же устойчивой, какой и была десятки и сотни миллионов лет тому назад.
На самом деле в столичном регионе происшествия куда чаще происходят из-за так называемого человеческого фактора, а не по вине сил природы. Так, хорошо известен случай, когда десять лет назад подземная автостоянка на 200 машино-мест на Кожевнической улице провалилась в тартарары. Перекрытие второго этажа паркинга рухнуло на пол, потолок первого этажа тоже не выдержал и провалился на 12 метров ниже земли. В один момент многотонные бетонные плиты общей площадью 600 кв. метров скользнули в пустоту вдоль несущих колонн. Шесть бетонных колонн, на которые опирался монолитный потолок, остались стоять (лишь немного накренились), а на месте подземного паркинга образовался гигантский провал.
Большинство специалистов считают, что подобные трагедии случаются в силу комплекса причин. Например, экономия на стройматериалах, использование неквалифицированной рабочей силы и отсутствие жесткого надзора со стороны государства. По этим причинам у города могут начаться куда более серьезные проблемы с провалами и подтоплениями.
Земляной джаз
— Лично я советую своим близким и друзьям, если они хотят купить квартиру в новостройке, всегда присматриваться, что на данной площадке было в советские времена, — рассказал «МК» Сергей Т., экс-сотрудник одной из головных проектных организаций Москвы. — Если тут были только одноэтажные гаражи или вообще ничего не было — пустырь в пойме реки, например, — то это «красный свет», покупать квартиру в таком доме не стоит. Потому что нужно понимать: проектанты семидесятых, восьмидесятых годов дураками не были, и если какие-то территории значились в градостроительном плане как неудобья и не застраивались — значит, там что-то с геоподосновой. Рядом с реками очевидно сложные грунты, но и в стороне от них встречаются сложнейшие плывуны. Это — повышенный риск для здания, вплоть до обрушения, если очень не повезет.
По словам собеседника «МК», технологии нынешнего дня действительно позволяют строить практически где угодно. Но все дело в стоимости процесса и тщательности выполнения технологии. К сожалению, стремление сэкономить у подрядчиков часто слишком велико, а технологическая небрежность свойственна отечественным строительным компаниям, особенно в последнее время — в связи, в том числе, с широким привлечением мигрантов. «Чтобы строить около реки, нужны такие высокотехнологичные подрядчики, которых за разумные деньги не найдешь, поэтому строят те, кто есть, на авось», — предупреждает инженер.
Аналогичным образом опасность могут представлять линейные сооружения — речь прежде всего о тоннелях. «Продление фиолетовой линии за «Выхино» несколько лет назад было очень проблематичным, — рассказывает собеседник «МК». — Вплоть до того, что некоторые сотрудники отказывались быть пассажирами первых поездов. И действительно, кое-что пришлось переделывать, и будем надеяться, что новые недостатки не вылезут в ходе дальнейшей эксплуатации. К сожалению, доверия нынешним подрядчикам мало: московская школа проектирования метро фактически разгромлена, заказы в столице москвичам достаются крайне редко. Приходят организации, которые неплохо строят метро у себя на родине, но мало что знают о московской геологии, не владеют полной информацией о геоподоснове».
Вода дырочку найдет
В ближайшие годы положение может ухудшиться даже в тех районах, где карстовая опасность вроде бы минимальна. Серьезную угрозу, по мнению доктора геолого-минералогических наук Андрея Никонова, представляют подтопления. «Естественная циркуляция поверхностных и подземных вод настолько нарушена, а искусственные коллекторы находятся в таком состоянии (до 65% изношенности), что почти на 30–40% городской территории водный уровень не опускается глубже 3 метров, — отмечает ученый. — Системный мониторинг изменений уровня верховодки не проводится. Но все же определенные прогнозы, причем неутешительные, существуют. Так, по данным Института экологии, в течение будущих восьми лет ожидается подтопление 89% территории в Восточном округе, более 50% — в Северо-Восточном, Юго-Восточном, Западном и более 40% — в Южном, Северном и Северо-Западном. Наиболее угрожающая ситуация складывается между Яузой и Ярославским шоссе, вдоль Щелковского, Дмитровского, Варшавского, шоссе Энтузиастов, между Южным портом и Капотней, в Мневниках. В Лефортове стали подтапливаться фундаменты госпиталя им. Н.Н.Бурденко и здания Академии бронетанковых войск».
По словам Никонова, подтопление чревато потерей несущей способности грунтов под сооружениями и коррозией коммуникаций. Именно таким размывом почвы, утверждает ученый, был вызван знаменитый провал мостовой и обрушение дома на Большой Дмитровке в 1998 году. Нарушение циркуляции подземных вод может произойти в процессе любой крупной стройки, а их в нынешней Москве — сотни. И вот это — независимо от изначальной геологии столицы — действительно угроза.