Великий размыв: как в 1970-е годы едва не затопило ленинградский метрополитен

В начале 1970-х годов коммунистическая партия и советское правительство поставили перед Ленинградом ответственную задачу: к XXV съезду КПСС необходимо было дать «колыбели революции» и ее жителям целых пять новых станций метрополитена. Строители подземки и подумать не могли, что им придется столкнуться со сложнейшей инженерно-технической проблемой, решение которой растянется на десятилетия. Затопленные тоннели, угроза образования провалов на поверхности земли, поврежденные здания: на их пути встал плывун настолько коварный и беспощадный, что про его покорение был снят редкий советский фильм-катастрофа. История о том, как метростроевцы три десятка лет пытались справиться с подземной рекой.

В 1960—1970-е годы в Ленинграде, как и в любом другом крупном городе СССР, велось массовое жилищное строительство. Окраины советских мегаполисов стремительно обрастали бесконечными панельными спальными районами во имя благой цели — дать каждой семье возможность встретить долгожданное наступление коммунизма в своей, отдельной квартире. Как обычно, от этого позитивного по тем временам процесса безнадежно отставало развитие необходимой для полноценного существования инфраструктуры, в том числе и транспортной. Счастливые новоселы каждое утро и каждый вечер вынуждены были давиться в перегруженных автобусах, троллейбусах и трамваях в попытках сначала добраться до места свершения трудового подвига, а затем уехать оттуда домой.

Самым лучшим, правда, при этом и самым дорогостоящим способом радикального решения вопроса «доставки народонаселения с селитебных территорий к местам приложения труда» было строительство метро, чем в Ленинграде успешно и занимались со второй половины 1940-х годов. К началу 1970-х общая протяженность его линий с 27 станциями составляла уже 44 километра. Впрочем, темпы возведения подземки сбавлять было никак нельзя.

В 1971 году местные метростроевцы взялись за выполнение очередной амбициозной задачи — возведение следующей очереди Кировско-Выборгской линии, которая должна была связать центр Ленинграда с бурно растущими жилыми массивами исторического района Гражданка на севере города. Здесь должно было появиться сразу пять станций, причем по советской традиции сдать их было необходимо к «дате».

Это была крайне распространенная практика, унаследованная и постсоветскими странами, — заканчивать возведение каких-либо важных объектов непременно к памятному числу, например 7 ноября, 9 мая или очередной годовщине рождения В. И. Ленина. Если речь шла о юбилейном годе, ответственность строителей и масштабы их работы увеличивались многократно. В подобной привязке самой по себе не было ничего плохого, однако в жизни стремление уложиться в строго определенные сроки нередко приводило к типичным для плановой социалистической экономики авралу и штурмовщине, порой заканчивавшихся печально.

Для метростроя Ленинграда в качестве дедлайна был определен XXV съезд КПСС, который состоялся в феврале — марте 1976 года. Соответственно, поезда по продолжению Кировско-Выборгской линии должны были пойти к многоэтажкам Гражданки в 1975-м. С этими своими обязательствами строители справлялись успешно, пока не началась проходка тоннелей между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» в самой середине нового участка.

Трасса метрополитена здесь пересекала древнюю долину одного из притоков Невы. Тоннели должны были пройти оставшийся с незапамятных времен мощный плывун, толщу насыщенного водой и способного разжижаться песка шириной в 400—450 метров. О том, что проходка здесь будет сложной, было прекрасно известно. Специалисты лишь недооценили масштабы «подарка», который подготовила для них природа.

С плывунами метростроевцы сталкиваются регулярно и научились успешно бороться с ними, тем более в Ленинграде, в принципе построенном на водонасыщенных грунтах. Проходка через них осуществлялась с применением хорошо освоенной технологии заморозки грунта. Ее суть вкратце заключается в следующем. По контуру будущей выработки через всю толщу плывуна на расстоянии чуть больше метра друг от друга бурятся скважины в необходимом количестве. В скважины опускаются трубы, а в них закачивается хладагент. Постепенно, в течение 40—60 суток вокруг скважин образуются цилиндры замороженного грунта, которые, в свою очередь, сливаются между собой, формируя единый массив, в котором впоследствии и работают проходчики.

Примерно так же поступили и с плывуном между «Лесной» и «Площадью Мужества», однако в данном случае было одно дополнительное обстоятельство. Проектировщики решили проявить технологическую смелость и расположить тоннели на данном участке не друг рядом с другом (как это делается обычно), а один над другим, верхний и нижний при этом разделяло всего 14 метров. Подобная схема позволяла значительно сократить объем бурения и количество скважин, необходимых для замораживания плывуна. Это, в свою очередь, не только удешевляло строительство, но и, что важнее, сокращало его время — принципиальный фактор с учетом все стремительнее надвигавшегося XXV съезда КПСС.

8 апреля 1974 года, начиная очередную проходку, бригада В. В. Скрыпникова пробурила в промороженном забое нижнего тоннеля разведочную скважину. Когда строители извлекли бур, из отверстия внезапно хлынула вода. Спустя еще некоторое время созданная ледяная стена лопнула, и в уже построенный тоннель из забоя начала поступать водно-песчаная смесь. Проходчиков успели с трудом эвакуировать. Мощность выброса составляла около 200 кубометров в час, и в течение всего нескольких часов почти весь нижний тоннель был затоплен.

Метростроевцы были вынуждены спешно возвести бетонные пробки толщиной по 3 метра каждая, которые закупорили плывун и ликвидировали опасность затопления других тоннелей. Эта проблема была временно решена, но тут же возникла следующая: водно-песчаная смесь, вылившаяся через забой, освободила под землей крупные полости, что привело к подвижкам грунта на поверхности, где образовалась впадина размером 400 на 200 метров и глубиной до 3 метров. Асфальт вздыбился, трамвайные пути полопались, на некоторых зданиях в районе площади Мужества появились трещины, возникла угроза обрушения.

Чтобы предотвратить дальнейшее катастрофическое развитие событий и начинавшуюся среди населения панику, все аварийные выработки были принудительно затоплены. Тем временем перед проектировщиками встал вопрос о вариантах ликвидации последствий ЧП и продолжения строительства.

Рассматривалось сразу несколько предложений: например, сооружение новых тоннелей под затопленными (это требовало увеличения глубины их залегания и возведения дополнительных эскалаторных маршей и подземных вестибюлей) или строительство перегона выше зоны размыва, что привело бы к масштабному сносу зданий на поверхности и дорогостоящему переносу коммуникаций. Оба этих варианта, кроме дополнительных затрат, предполагали срыв сроков сдачи нового участка метро. Это было признано решительно невозможным, поэтому предпочтение отдали третьему варианту — использованию уже практически готовых, но аварийных тоннелей.

Случившееся происшествие было вызвано тем, что на пути проходчиков неожиданно для них оказался непромороженный плывун. Скорее всего, причиной этого было проникновение хладагента за пределы скважины и засоление тем самым прилегающего грунта, что привело к понижению температуры замерзания. Чтобы избежать этого впоследствии, решено было применить другую технологию — с помощью жидкого азота, обеспечивавшего более глубокую заморозку.

Ради выполнения эфемерных обязательств перед партией и правительством и непременной сдачи нового участка метро к съезду КПСС в течение именно текущей пятилетки всю промышленность и сельское хозяйство страны на какое-то время фактически лишили жидкого азота. Практически весь его объем, производившийся в огромном Советском Союзе (в общей сложности 8000 тонн), отправлялся в Ленинград, где с его помощью путем колоссальных затрат злосчастный плывун все-таки удалось победить. По крайней мере, так казалось.

Свои обещания, пусть и с некоторым опозданием, ленинградские метростроевцы выполнили. 31 мая 1975 года было открыто движение поездов до станции «Лесная», а еще через семь месяцев — и до конечной «Академической» через «Площадь Мужества» и аварийный участок размыва. В Москву, в Кремлевский дворец съездов, были отправлены победные реляции, социалистическая система вновь доказала свое превосходство. Природа же взяла свое 20 лет спустя.

При реанимации аварийных тоннелей для их более надежной гидроизоляции в районе плывуна была использована новая, трехслойная, конструкция обделки. Внешний слой, соприкасавшийся с грунтом, выполнили из чугунных тюбингов, внутренний — из сваренных стальных листов толщиной 6—8 миллиметров. Пространство между ними заполнили бетоном. В 1974 году считалось, что такой схемы будет достаточно для того, чтобы сделать тоннели на этом участке полностью герметичными.

Опыт эксплуатации показал, что герметичными они были хорошо если в самые первые годы своего существования. Оттаивание замороженного грунта привело к неравномерному оседанию тоннелей. Кроме того, они испытывали запредельные нагрузки грунта (глубина их залегания порой превышала 110 метров) и собственно плывуна. Ко всему прочему, доказала свою крайнюю неудачность в данных условиях и вертикальная схема расположения. Проходящие поезда вызывали вибрацию, проседание верхнего тоннеля на нижний усиливалось.

Совокупность статических и динамических нагрузок и недостаточная жесткость тоннелей привели к нарушению герметичности внешнего слоя чугунных тюбингов. Стыки между ними раскрылись, внутрь стала попадать вода с песком. Через трещины в бетоне она проникала собственно в тоннель, а грунтовый массив тем временем продолжал оседать. Ситуация стала критической весной 1995 года.

Лишь за май просадка тоннелей составила 35 миллиметров, что превышало прежнюю годовую норму. Поступление воды в тоннели усилилось настолько, что поезда были вынуждены фактически ехать по одной огромной луже. Эксплуатация этого перегона превратилась в сплошное мучение. Ремонтные бригады заделывали трещины, пытаясь восстановить гидроизоляцию, укрепляли обделку и рельсовое полотно. Сначала аварийные работы проводились в ночное время, затем перегон стали закрывать в выходные дни. Продержаться в таком режиме удалось лето и осень 1995-го, но ситуация только усугублялась.

В ночь с 3 на 4 декабря плывун прорвался в нижний тоннель, затопив его наполовину. Были спешно восстановлены бетонные пробки, изолировавшие место аварии. В верхнем тоннеле движение продолжалось еще несколько дней, однако после того, как его осадка достигла 30—40 миллиметров в сутки, стало ясно, что предотвратить его разрушение, которое привело бы к непредсказуемым последствиям на поверхности, удастся лишь затоплением. В ночь с 15 на 16 декабря 1995 года опытные машинисты в последний раз провели по верхнему тоннелю восемь составов, которым в будущем предстояло работать на отрезанном от остального метро участке Кирово-Выборгской линии. После этого перегон «Лесная» — «Площадь Мужества» прекратил работу, тоннели запечатали и затопили. Внешнее и внутреннее давление на его стенки выровнялось, катастрофу удалось предотвратить.

Плывун все-таки отомстил метростроевцам, нарушив единство уже питерского метрополитена на целых 9 лет. Все это время на севере города существовала изолированная ветка с пятью станциями, связанная с остальной системой бесплатным автобусом на поверхности. Тем не менее проблему решать пришлось, и желание сэкономить в 1970-е обернулось значительными дополнительными расходами спустя 20 лет.

В итоге все закончилось строительством нового обхода, который обогнул наиболее опасный участок плывуна. Его сооружали итальянцы — сооружали долго из-за проблем с финансированием и проходческим щитом. Движение между «Лесной» и «Площадью Мужества» было вновь открыто лишь 26 июня 2004 года. Поезда пошли по новенькому тоннелю с резиновыми сочленениями, который способен выдерживать и динамические нагрузки в сложных гидрогеологических условиях.

Сложнейший в истории советского метростроения проект был завершен уже после распада Союза. Практика очередной битвы человека с непокоренными силами природы показала, что не все новые технические решения одинаково полезны, а желание сэкономить или успеть к заданному сроку любыми средствами может обойтись в двойную цену. К счастью, человеческих жертв невскому плывуну приносить не пришлось. Вместо этого он внес свой посильный вклад в отечественный кинематограф, в 1986 году вдохновив «Ленфильм» на создание редкого советского фильма-катастрофы «Прорыв». События там в сравнении с реальными драматизированы, но чистый осадок тот же: и весной 1974-го, и зимой 1995-го метростроевцы оказались теми героями, которые спасли город от непредсказуемых разрушений.