Для того чтобы справиться с заторами над Босфором – проливом, разделяющей Европу и Азию – турецкое правительство строит автомобильный тоннель длиной в 5,4 км, проходящий на глубине более 100 м от уровня моря.
Элементы риска, такие как огромное гидростатическое давление, в сочетании с сейсмической активностью района, вкупе с большим диаметром двухуровневого тоннеля, делают данное сооружение уникальным и одним из самых технически сложных проектов в мире.
Стамбул – крупнейший город Турции, здесь проживает более 13,5 миллионов человек — в три раза больше чем в Лос-Анжелесе, это почти 20% населения Турции. При таких темпах роста населения, Стамбул станет самым перенаселенным городом Европы к 2020 году.
Подобно многим мегаполисам мира, Стамбул борется с заторами на дорогах; эта проблема особенно актуальна на мостах через Босфор. С целью уменьшения заторов министерство транспорта Турции осуществляет реализацию нескольких крупных транспортных проектов, один из которых проект Мармарай – один из самых глубоких подводных железнодорожных тоннелей в мире. И в дополнение к третьему мосту через Босфор, который находится в стадии строительства, министерство транспорта запланировало строительство еще двух тоннелей под проливом Босфор: железнодорожного и автомобильного. Оба проекта находятся в стадии планирования.
Но именно проект автомобильного тоннеля, названного «Евразия», стоимостью 1,25 млрд. долларов, инициированный в 2011 году, будет иметь широкие последствия для растущего региона. Это не только потому, что этот тоннель будут пересекать более 100 тысяч автомобилей в сутки, но и потому, что это первый пример государственно-частного партнерства в инфраструктурном проекте, инициированном турецким правительством. Поэтому данный проект обеспечит схему для финансирования будущих инфраструктурных проектов в Турецкой Республике.
В распоряжении участников концессии – турецкой компании Yapi-Merkezi и южнокорейской SK Engineering & Construction, есть 55 месяцев с момента подписания контракта в 2012 году до ввода тоннеля в эксплуатацию. После окончания строительства участники совместного предприятия будут в течение 26 лет управлять тоннелем, получая около 4$ плюс НДС с каждого автомобиля, проезжающего через тоннель. В обмен на эту сумму автомобилисты смогут сэкономить до 45 минут своего времени.
Проект длиной 14,6 км разбит на 3 части:
1. Европейская часть состоит из пяти новых разворотов, двух новых подземных переходов, семи пешеходных переходов и реконструкции подъезда к тоннелю с европейской стороны, включая расширение проспекта Кеннеди вдоль набережной.
2. Центральная часть длиной 5,4 км состоит непосредственно из тоннеля под проливом Босфор длиной 3,4 км, прокладываемых с помощью механизированных тоннелепроходческих комплексов, парных тоннелей на азиатской части, прокладываемых т.н. ново-австрийским методом (New Austrian Tunneling Method), тоннелей прокладываемых открытым способом, порталов, здания управления тоннелем, пунктов взимания платы, вентиляционных шахт на обоих концах тоннеля. Основа проекта – это тоннель под Босфором диаметром 13,2 м с двумя уровнями для движения транспорта: верхний – для движения в восточном направлении, нижний – для западного направления. Внутренний диаметр тоннеля 12 м. Проезд по тоннелю будет разрешен только для легкового автотранспорта и минивэнов.
3. Азиатская часть включает расширение существующей дороги длиной 3,8 км, а также строительство развязок, путепровода, реконструкцию пешеходных мостов.
Строительство идет по графику, и в сентябре 2013 г. тоннелепроходческий комплекс, изготовленный немецким производителем Herrenknecht AG, должен прибыть на строительную площадку для начала проходки тоннеля.
Строительство автомобильного тоннеля под одним из самых загруженных судоходных путей в мире, имеет ряд технических сложностей, две из которых являются наиболее существенными:
Огромное гидростатическое давление. Тоннель будет проложен непосредственно под проливом Босфор, глубина которого доходит до 62 м, максимальная глубина заложения тоннеля составит 106 м. Проходку тоннелей необходимо вести в сложных инженерно-геологических условиях, большей частью в смешанных, неустойчивых и слабоустойчивых грунтах под большим гидростатическим давлением. Тоннель спроектирован таким образом, чтобы выдерживать давление 11 бар. Самое высокое давление при которых велась проходка тоннелей было при строительстве гидротехнического тоннеля под водохранилищем Мид близ Лас-Вегаса – 17 бар; однако диаметр того тоннеля почти в два раза меньше автомобильного тоннеля под Босфором. Самым глубоким является железнодорожный тоннель Сэйкан в Японии, который опускается на глубину до 240 м от уровня моря.
Для прокладки тоннеля в таких сложных условиях будет использован тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК) с т.н. гидропригрузом (slurry TBM), специально заказанный для данного проекта в Германии. Диаметр ротора этого ТПМК, названного Йылдырым Баязид (Yildirim Bayezid) в честь султана османской империи Баязида I, составляет 13,6 м, вес 3300 тонн, общая длина 132 м. Ожидается, что комплекс будет проходить около 10 м в день и достигнет своей конечной точки через 1,5 года.
Сейсмичность района. Данные о землетрясениях за два тысячелетия говорят о том, что в среднем каждые 50 лет в Стамбуле происходило как минимум одно землетрясение средней силы. Менее чем 1 милю южнее маршрута будущего тоннеля пролегает Северо-Анатолийский разлом, способный породить землетрясение магнитудой 7 баллов по шкале Рихтера. Землетрясения с меньшей интенсивностью, согласно проектному заданию, не должны оказать никакого воздействия на тоннель. В случае землетрясения магнитудой 7 баллов, тоннель может получить лишь небольшие, легко устранимые повреждения.
Обделка тоннеля запроектирована из сборных железобетонных элементов и рассчитана на все виды нагрузок, включая гидростатические и воздействия окружающего грунтового массива, а также сейсмические воздействия.
Сходство с тоннелем в Сиэтле. Компания HNTB Corporation была выбрана для проведения независимой экспертизы проекта центральной части тоннеля, непосредственно проходящего под Босфором. HNTB проводит оценку проекта на соответствие техническим требованиям (требованиям Министерства транспорта Турции и американским и европейским нормам и стандартам на материалы, проектирование и строительство) и определяет пути для снижения возможных рисков.
Тоннель «Евразия» и строящийся автомобильный тоннель в Сиэтле имеют много сходств. Оба тоннеля двухуровневые и имеют большой диаметр, прокладываются в сложных грунтовых условиях под высоким гидростатическим давлением в сейсмической зоне, и оба в части пожарной безопасности проектировались в соответствии с американским национальным стандартом пожарной безопасности для мостов, тоннелей и других сооружений транспорта NFPA 502.
HNTB был проектировщиком тоннеля в Сиэтле и использует свой опыт для экспертизы проекта тоннеля Евразия, особенно в части пожарной безопасности, несущих конструкции тоннеля, а также в части соответствия нормам сейсмической безопасности и применения современных методов расчета.
Тоннель «Евразия» является первым примером государственно-частного партнерства в сфере транспортного строительства с преимущественно иностранным финансированием. Займ от Европейского банка реконструкции и развития составляет $150 млн. Еще $350 млн. составляют займ от Европейского инвестиционного банка и пакет финансирования и гарантии Эксимбанка Кореи, K-Sure, Sumitomo Mitsui Banking Corporation, Standard Chartered и Mizuho.
Источники: www.roadsbridges.com; www.avrasyatuneli.com