Инновационные тенденции развития предприятий строительной сферы.
Строительство в особых условиях
Строительство в особых условиях
Радченко Надежда Александровна,
преподаватель колледжа туризма
Санкт-Петербурга
Человечество испокон веков стремилось ввысь. В первую очередь это касается крупных мегаполисов, где земля очень дорогая, а плотность населения растёт с каждым днём. Как известно, самое высотное строительство в Москве, где и находились первые столичные небоскрёбы. В северной столице строить слишком высокие здания не приходится из-за особенностей ландшафта и грунта. Однако Санкт-Петербург занимает первое место в рейтинг небоскрёбов России.преподаватель колледжа туризма
Санкт-Петербурга
Пригоден ли грунт в Петербурге для зданий-тяжеловесов? Если нет, то какие технологии позволяют все же сказать „да“? Если да, то откуда тогда взялось представление про „болото“? Предлагаем разобраться в этом. Начнем с грунтовой обстановки в городе — ведь именно она являет благодатную почву для „болотных споров“. Строительный парадокс Петербурга: вода в грунте не враг, а союзник.
Первое, что приходит в голову при обсуждении вопроса о несущей способности грунтов — это обратится к исторически сложившемуся опыту. Как „на болоте“ отстроили целый город?
Итак, Санкт-Петербург возник на ровных, «мшистых, топких берегах» дельты Невы. Точней не скажешь — до 75% территории, разлинованной под создание Северной Венеции, было заболочено.
Вроде бы с грунтами действительно „не повезло“. Но строители тогда об этом сильно не задумывались — просто строили, благо, добытые опытным путем методы позволяли. Методы перенимали в том числе из любимой Петром Голландии, где с грунтом было не лучше, а со зданиями — все в порядке.
Петербургское строительство начиналось с лежневых фундаментов из дубовых бревен, которые предварительно вымачивали — то есть „морили“ в воде для повышения прочности древесины. Мореные сваи длиной 6-8 метров вбивали в грунт, для его уплотнения, и покрывали „свайное поле“ деревянным же настилом.
Другой вариант петербургских фундаментов – в траншею на основу из лежней укладывали бутовый камень (известняк, гранит). Уже наши современники выяснили, что водонасыщенная почва для такого рода фундаментов — не враг, а союзник. Грунтовые воды оберегают деревянные сваи и лежни от разрушения, препятствуя соприкосновению с воздухом. Во времена, когда здания возводились, строители этого еще не знали. Выходит, что простоять века петербургским постройкам помог „плохой“ грунт. Вот такой парадокс.
По сей день большинство зданий исторического центра стоят на фундаментах таких типов. Вы не ошибетесь, если предположите деревянные лежни или бутовый камень под домами на Исаакиевской площади, Невском проспекте.
Два века петербургские здания росли не выше отметки 23,4 м. Красная линия — карниз Зимнего дворца. Нарушитель — Исаакиевский собор, чья высота 101,5 м превысила регламент в 4 раза.
Он же, с весом в 300 тысяч тонн, стал пионером в супертяжелой категории.
Творение Монферрана доказало, что строить высокое и тяжелое можно даже на слабом грунте.
Ключевой момент — массивность конструкций храма обеспечила ему высокую пространственную жесткость. Стены собора в толщину — от 2,5 до 5 м, своды — 1,25 м. Пирамидальность помогла распределить давление постройки на грунты.
Типичный грунт в пойме Невы имеет такие напластования (цитируется по д.т.н, проф. Алексееву С.И.):
1. Техногенные отложения мощностью 2-3 м.
2. Дельтовые отложения мощностью до 5-6 м.
3. Морские отложения мощностью до 12-16 м.
4. Ледниковые моренные отложения в виде суглинков и супесей тугопластичной консистенции, расположенные на глубине от 20 м.
Петербург находится в зоне сочленения Балтийского щита и Русской платформы.
В пределах Петербурга кристаллический этаж залегает глубоко — от минус 140 м в Курортном районе до минус 300 м на юге города.
Как среду размещения подземных объектов этот этаж пока не рассматривают, по понятным причинам — слишком глубоко.
Итак, в северной и центральной частях города под четвертичным слоем залегают верхнекотлинские глины верхнего венда. Они же есть и на юге, под нижнекембрийским слоем. Верхнекотлинские глины представляют собой плотные твердые алевритовые тонкослоистые разности зеленовато-серого цвета. Они — наиболее устойчивая из доступных среда для размещения подземных сооружений. И ничего общего с „болотом“.
Именно в верхнекотлинских глинах проложены глубокие канализационные коллекторы, там же — основная часть тоннелей и станций петербургского метро.
Петербург находится в зоне сочленения Балтийского щита и Русской платформы. В пределах Петербурга кристаллический этаж залегает глубоко — от минус 140 м в Курортном районе до минус 300 м на юге города.
Лабораторные исследования заторфованных грунтов в конечном итоге предоставляют раскрытую информацию о физических и механических свойствах отобранного образца. На основании этих данных и с учетом прогнозирования возможных изменений геологических условий проектировщики предпринимают возможные проектные решения для строительства. Конечно, заторфованные грунты составляют немалую проблему для устройства фундамента. Но надо учитывать и тот факт, что на 20% территории нашей страны расположены именно эти грунты, тогда просто следует своевременно провести геологические изыскания и сделать правильный выбор с типом фундамента и другими техническими вопросами по строительству.
Конечно, эталонным для высотного строительства считается скальный грунт. В Петербурге, как мы установили, до скального основания (это нижний „этаж“ Русской платформы) — в среднем, 200-метров и его невозможно использовать в качестве несущего слоя.
Петербург — не единственный город, где приходится строить, опираясь на осадочные отложения. Прекрасно чувствуют себя на таком основании небоскребы Франкфурта-на-Майне и Берлина. Слабы грунты и в Китае.
Самое высокое здание в Европе общественно-деловой комплекс «Лахта центр» строится в Приморском районе Санкт-Петербурга, на побережье Финского залива. Основой всего сооружения является коробчатый фундамент. Из-за того, что верхний слой грунта водопроницаем и обводнен (ведь залив совсем рядом - уровень грунтовых вод составляет полметра) надо было создать защищенное пространство. Поэтому по всему периметру здания возвели из железобетона «стену в грунте» на глубину 31 м. Она изолировала весь котлован, водопритоки при откопке работе не мешали.
Впоследствии «стена в грунте» послужит дополнительной защитой подземной части здания от грунтовых вод.
Конечно, высотное строительство в России непрерывно развивается. В крупных городах продолжают строить рекордной высоты небоскрёбы на зависть всему миру.
Список литературы
- https://dzen.ru/media/lakhtacenter/kak-postroit-neboskreb-na-bolote-5b85635c47174c00aab19428
- https://habr.com/ru/company/lakhtacenter/blog/370071/
