1.1. Краткий исторический обзор подземного строительства в мире
Подземелье, подземная пустота, простор, природный или копанный; вертеп, пещера, землянка, подкоп. Подземельный, почти тоже, но больше о деле рук человека, а не природы. Подземный, всё, что под корою, под верхом земли, в недрах, под верхними пластами ея. Подземное царство бога тьмы, кромешная тьма, ад. Подземный ход, вырытый.
В. И. Даль. Толковый словарь живого великорусского языка
Подземный — находящийся или производимый под поверхностью земли. Тоннель — подземное сооружение в виде коридора, по которому проложены пути.
СИ. Ожегов. Словарь русского языка
Освоение человеком подземного пространства началось в глубокой древности. Прототипом подземных сооружений можно считать естественные пещеры и пустоты в скальных породах, используемые нашими предками. Пещера стала первым жилищем человека, защищавшим его от непогоды и хищников. Примерно в то же время человек начал подземным способом разрабатывать горные породы для получения различных полезных ископаемых.
В.М. Слукиным [Слукин, 1991] предлагается периодизация подземных сооружения по эпохам:
1) поздний палеолит и неолит (до 4 тысячелетия до н.э.);
2) древний мир (4 тысячелетие до н.э. — IV вв. н.э.);
3) средневековье (V—XI вв.);
4) новое время (после XII вв.).
Российским обществом спелеостологических исследований разработан «Кадастр искусственных пещер и подземных архитектурных сооружений на территории Евразийского и Африканского континентов»*. В зависимости от культурно-цивилизаци-онных факторов, исторических предпосылок, основного рода занятий населения и проч. в «Кадастре» выделяются восемь спелеостологических стран Старого Света.
1. Восточнославянская. Целиком располагается на территории СНГ и занимает достаточно однородную, с точки зрения культуры освоения подземного пространства, территорию: большую часть России, Белоруссии, Украины, север Казахстана. На этой территории с древности сооружались подземные объекты культурного и бытового назначения, культовые сооружения, убежища, фортификационные подземные ходы, рудники и каменоломни.
2. Западноевропейская. Занимает территорию Европы, стран Балтии, Северо-Западной Белоруссии, Закарпатья. Эта территория характеризуется широким и прагматичным использованием подземного пространства: уже многие тысячелетия здесь применяются подземные выработки, оборонительные сооружения, убежища, хозяйственные сооружения, некрополи.
3. Переднеазиатская. Включает Бессарабию, Горный Крым и Кавказ. Для этой территории с глубокой древности характерно комплексное использование больших групп подземных объектов различного назначения: жилых, хозяйственных, оборонительных, транспортных, культовых — входящих в пещерные города и подземные монастыри. На этой территории находятся широко известные в мире подземные города-монастыри (Каппадокия, Турция); большие подземные комплексы оборонительного и хозяйственного назначения.
4. Среднеазиатская. Располагается на территории среднеазиатских государств СНГ, восточного Азербайджана, Ирана и Северного Афганистана. Освоение подземного пространства здесь
началось со строительства в предгорьях водоподводящих систем — кяриязов, суммарной протяженностью в десятки тысяч километров. В горных районах с 15 тысячелетия до н.э. развивалось горнорудное дело. Кроме этого в этом районе находят подземные ходы оборонительного назначения, а также мусульманские и буддийские культовые пещеры.
5. Южноазиатская. Занимает полуостров Индостан и прилегающие районы. Характеризуется развитием горного дела, наличием подземных цистерн, группами крупных подземных храмов с высеченными в скале архитектурными элементами — колоннами, скульптурами и проч.
6. Восточноазиатская. В основном, находится на территории Китая. Уникальные достижения древней и средневековой науки Китая способствовали созданию оригинальных и разнообразных подземных сооружений: пещерных храмов, некрополей, водоводов, транспортных коммуникаций. Особенно интенсивным развитием характеризовалось жилищное строительство — и в наше время в пещерных поселениях Китая проживают десятки миллионов человек
7. Североафриканская. Находится на территории Древнего Египта и стран Северной Африки. В основном характеризуется подземными сооружениями культового назначения: гробницами и храмами, а также подземной добычей полезных ископаемых. В Ливии и Алжире сохранились сетчатые водособирающие подземные системы, напоминающие кяриязы; в Эфиопии — оригинальные подземные храмы. В странах Северной Африки для защиты от жары жители периодически сооружали подземные жилища.
8. Экваториальноафриканская. На территории Чёрной Африки к югу от Сахары к настоящему времени не обнаружено никаких признаков подземного строительства. В Восточной Африке, видимо, вследствие культурного взаимообмена с Индией, Египтом и арабскими странами, подземным способом разрабатывались полезные ископаемые.
Первое свидетельство постройки тоннеля, зафиксированное в исторических документах, относится к 2 150 году до нашей эры. Это был подводный пешеходный тоннель протяжённостью 900 м и размерами в свету 4 х 3,6 м под рекой Евфрат в Вавилоне, соединявший царский дворец с храмом Юпитера. На время строи-
тельства русло реки шириной 180 м было отведено в сторону и все работы произведены насухо в открытом котловане. Стены и свод тоннеля состояли из кирпичной кладки на битумном вяжущем.
Подземные сооружения многократно упоминаются историком Геродотом. В частности, им описываются подземные фрагменты египетских пирамид (около 2500 года до н.э.), подземные покои египетской царицы Нитокрис (около 700 года до н.э.), тоннель длиной около 1600 м на острове Самос в Эгейском море, пройденный в известняке с помощью молотков и зубил. Вот что пишет сам Геродот об этом сооружении: «Сквозной тоннель в горе высотой в 150 оргий*, начинающийся у её подошвы с выходами по обеим сторонам. Длина тоннеля 7 стадий, а высота и ширина по 8 футов. Под этим тоннелем по всей его длине они прокопали канал глубиной в 20 локтей и 3 фута ширины, через который в город по трубам проведена вода… Строителем этого водопроводного сооружения был Евпалий, сын Навстрофа»**. В течение многих веков этот тоннель считался неизвестным и вновь был открыт лишь в 1882 году. При его обследовании было выяснено, что трасса тоннеля состоит из двух прямых, соединённых обратными кривыми.
К первому тысячелетию до н.э. историки относят подземные города на территории современных Грузии и Армении. В Грузии, недалеко от города Гори, сохранился древний подземный город Уплисцихе (рис. 1.1), сообщавшийся с р. Курой с помощью тоннеля. Для сбора грунтовых и атмосферных вод использовалась система шахт, соединявшихся между собой подземными ходами, проложенными на глубине около 50 м от поверхности земли. Подземные выработки возводились без обделки и лишь в отдельных случаях закреплялись каменной кладкой.
Около 50 года до н.э. римлянами был пробит тоннель длиной около 5 км для отвода воды из озера Фучино. Согласно историку Плинию, тоннель строился в течение 11 лет, работы велись встречными забоями примерно из 40 шахт.