Инженерные, конструкционные и технологические особенности устройства подземных военных сооружений.

Orlova M.D.

Saint-Petersburg polytechnical university

Одним из наиболее сложных инженерных сооружений, как в инженерно конструктивном, так и в планировочном решених, является бункер.

Бу́нкер (нем. Bunker) — хорошо укреплённое защитное или оборонительное сооружение. Обычно сооружаются под землёй котлованным или подземным способом, но бывают полузаглублённые и также поверхностные, если того требуют условия обороны или условия строительства (высокое залегание грунтовых вод, слишком прочные породы, не позволяющие быстро построить сооружение).

Наиболее часто встречаемое функциональное применение бункера – это бомбоубежище.

Бомбоубежище — защитное сооружение, объект гражданской обороны, предназначалось для защиты укрываемых от фугасного и осколочного действия авиабомб и снарядов, обломков разрушенных зданий и отравляющего действия ядовитых газов.

Одним из самых известных бомбоубежищ времён Второй мировой является Фюрербункер, в котором провёл последние месяцы Гитлер. Позднее, во времена холодной войны, в странах, втянутых в идеологическое противостояние и гонку вооружений, активно строились противоатомные бункеры и гражданские убежища, называемые по старинке бомбоубежищами.

Классификация

Довоенная классификация защитных сооружений:

• Бомбоубежища I категории: защита от всех видов воздействий средств нападения с воздуха, в том числе прямое попадание тяжёлых фугасных бомб. Обычно строятся с расчётом на бомбы 100—250 кг;

• Бомбоубежища II категории — ограждающие от ударной волны, осколочного и отравляющего действия, обрушения зданий, пожаров, не расчитаны на прямое попадание бомбы;

• Убежища химической защиты, в том числе противогазовые (защитные) комнаты и химпалатки.

Бомбоубежище I категории в метрополитене

В городах Москва, Берлин, Лондон подземные помещения метро использовались в качестве бомбоубежища. Хорошая защищённость станций и тоннелей обеспечивается их прочной облицовкой и большим слоем грунта. Но и метро имеет свои ограничения в защите. Считалось, что фугасные бомбы в 250—500 кг при точном попадании способны обрушить стенки тоннелей (вероятно при их неглубоком заложении).

Обустройство бомбоубежища I категории в подвале

Бомбоубежище из экономии и недостатка свободных площадок в плотно застроенных городах часто располагали в подвальных помещениях существовавших домов. С оборонной точки зрения укрытие от бомб выгодно располагать в подвале многоэтажного дома, так как вышележащие межэтажные перекрытия тормозят бомбу и она, не дойдя до подвала, взрывается где-то на первых этажах. Например, бомбоупорный потолок убежища толщиной 80 см и 5—6 обычных железобетонных перекрытий заменяют железобетонный монолит 155 см толщиной (от бомбы ~100 кг). Это не относится к малоэтажным домам старой постройки с деревянными перекрытиями и их подвальным убежищам, рассчитываемым на бомбы среднего калибра с замедлителем взрыва. Бомба в 50 кг может пройти сквозь такой четырёхэтажный дом, почти не замечая перекрытий и, заглубившись в подвал, взорваться, полностью разрушив строение. Иногда наблюдались случаи рикошета от перекрытий и стен, но расчитывать на это нельзя.

Бомбоубежища II категории

До войны считалось, что большинству убежищ нецелесообразно придавать прочность от прямого попадания боеприпасов, так как это требовало специального строительства, обходилось очень дорого, требовало много строительных материалов и времени, и не могло быть сделано в приемлемые сроки, потому такие убежища выполнялись только для особо важных учреждений. Вероятность прямого попадания бомбы в конкретный дом была мала, возможность же обрушения стен от ударной волны и сейсмической подвижки грунта гораздо больше; особенно велик радиус разбивания стёкол и опасного разлёта их осколков.

Большинство подготовленных ко Второй мировой войне бомбоубежищ для населения были II-й категории, то есть для защиты в основном только от ударной волны близкого взрыва, падения обломков домов и попадания ядовитых газов и дыма. Такое убежище может быть обустроено в подвале любого добротного каменного и кирпичного дома и ему достаточно иметь прочное и герметичное перекрытие, способное удержать обломки рухнувшего здания, и прочные двери. Для этого перекрытие подвала укрепляли всевозможными стяжками, подпорками, дополнительным слоем железобетона, предпочитали подвалы со сводчатыми и бетонными перекрытиями. Окна и лишние дверные проёмы заделывали.

Согласно немецким правилам, перекрытие бомбоубежища в подвале в случае обрушения кирпичного дома должно выдерживать следующую дополнительную нагрузку:

• здание до 2 этажей 1500 кг/м²;

• здание до 4 этажей 2000 кг/м²;

• здание до 6 этажей 2500 кг/м².

Некоторые иностранные авторы полагали необходимость повышения нормы для четырёхэтажного здания до 5000—6000 кг/м вероятно для придания бомбоубежищу запаса прочности для противостояния ударной волне и на случай падения в отдельных местах особо крупных обломков с острыми краями.

В СССР были предложенны свои методы расчёта. Один из расчётов давал следующие нормы нагрузки на подвальное перекрытие при высоте этажа 3,5 м, расстоянии между несущими стенами 5 м, толщине кирпичных стен 0,54 м, деревянных межэтажных и железобетонном чердачном перекрытиях:

• здание в 2 этажа 1000 кг/м²;

• здание в 3 этажа 1600 кг/м²;

• здание в 4 этажа 2200 кг/м²;

• здание в 5 этажей 2800 кг/м²;

• здание в 6 этажей 3400 кг/м²;

• здание в 7 этажа 2200 кг/м², с дальнейшим увеличением этажности нагрузка уменьшается и начиная с 9-го этажа стабилизируется на уровне 1600 кг/м².

Требования к стенам убежища второй категории были следующие (Германия):

• наружные стены из кирпича должны быть толщиной не менее 0,51 м (в два кирпича), из армированного бетона не менее 0,4 м;

• внутренние стены соответственно не менее 0,38 (1,5 кирпича) и 0,3 м ж/б.

Например, многокомнатное убежище (Германия), расположенное на первом этаже в здании без подвала, при толщине железобетонных стен и перекрытия 0,4 м и минимальном пролёте потолков 3—4 м по расчёту могло выдержать нагрузку от обрушения до 3500 кг/м² (0,035 МПа) и достаточно сильную ударную волну.

Газоубежище — защитное сооружение, предназначавшееся для защиты гражданского населения, личного состава вооружённых сил и животных от газовой атаки с применением отравляющих веществ в военное время. Создавались в период от второй половины 1910 по 1930-е годы под впечатлением от газовых атак Первой мировой войны.

Существовали газоубежища разнообразных форм и конструкций: наземные, подземные, котлованные, войсковые в виде герметизированных деревоземляных сооружений и железобетонных ДОТов. Самое распространённое решение — обустройство газоубежища в готовых помещениях и чаще всего в подвалах путём их герметизации и заделки лишних входов и проёмов. Простейшие газоубежища в жилых или общественных зданиях состояли из комнаты (защитная комната) с заклеенными окнами, заделанными щелями и прорезиненной дверью. Наиболее развитые газоубежища, как более поздние защитные сооружения от оружия массового поражения, заглублялись под землю, имели прочную герметичную конструкцию, герметичные двери, тамбуры, запасной выход, фильтровентиляционные и кислородно-регенеративные установки.

Убежище гражданской обороны  — специальное сооружение, предназначенное для защиты людей от оружия массового поражения. Предшественниками убежищ являлись газоубежища начала 20-го века, защищавшие людей от химического оружия и бомбоубежища 30—40-х годов с преимущественной защитой от бомб и снарядов.