При всей очевидности ответа, он не очевиден.
Высотные здания в принципе могут обойтись и без них. Пока несостоявшийся петербургский небоскреб Ingria Tower (165 м), который должны возводить на Поклонной горе, по проекту не имеет свай – только плиту. Конечно, не от хорошей жизни: под землей в этом месте проходит зона влияния тоннелей метро. Тем не менее, расчеты компании подтверждали надежность конструкции, впоследствии решение одобрила «Главгосэкспертиза».
Может, и в петербургском 462-метровом небоскребе Лахта Центр можно было обойтись без свай? Просто сделать плиту помощнее да поглубже?
Первое, что делают геотехники, получив результаты подземных изысканий – отвечают на этот вопрос. Вердикт однозначен – строительство на естественном основании для Лахта Центра невозможно. Опорные слои — вендские глины, расположены слишком глубоко. Как не заглубляй фундаментную плиту, до них все равно далеко.
Даже если бы опорный слой был близко – без свай не обойтись. На то есть причина.
Чего боятся геотехники
Любое здание дает осадку. Механику процесса легко представить – вы садитесь на диван и продавливаете подушку.
Здание и грунт работают также.
Сама по себе осадка не представляет угрозы. Проблемы начинаются только когда она проходит неравномерно. Страшный сон любого геотехника – это крен или прогиб фундамента до закритического состояния.
В случае супертолла ставки растут. Не только из-за высоты башни.
В Лахта Центре, как в большинстве современных небоскребов, основной элемент системы устойчивости – ядро.
У петербургской башни оно железобетонное, очень массивное – толщина стены от 2,5 до 0,8 метра с утоньшением по мере набора высоты. Диаметр тоже убывает, максимальный радиус – 26 метров в основании башни.
Большая часть нагрузки на фундамент должна прийтись именно на этот 26-метровый участок.
Наибольшее давление на основание – по центру, наименьшее – по краям. Сплошная плита фундамента будет прогибаться. В «стакан» она, конечно не превратится – закритическое состояние наступит еще на этапе «суповой тарелки».
Можно сделать плиту жестче – больше арматуры, больше железобетона, больше прочности! По расчетам, требуемая жесткость достижима в плите толщиной 8 метров.
Таких монолитных плит в мире нет.
Небоскреб Messe Torhaus (Франкфурт) имеет в фундаменте 6-метровые участки. Больше такой подвиг никто не повторял.
Есть причина, по которой никто и никогда не будет делать плиту толщиной 8 метров из бетона.
Парадоксально, но она просто не будет прочной. Это произойдёт из-за появления трещин во время остывания бетонной смеси. Управлять процессом экзотермии на монолите такой толщины вряд ли возможно.
Messe строили в 1983-84-м, сейчас есть более эффективное техническое решение – коробчатый фундамент.
Под башней Лахта Центр в итоге фундамент именно такой, коробчатый.
Коробчатый фундамент не даст плите уподобиться суповой тарелке. Но добиться идеально одинакового давления по всей площади основания ему все же не под силу. Чтобы предотвратить эффект «блюдца», в бой вступает свайное поле.
Другие подробности о строительстве небоскреба Лахта Центр в Санкт-Петербурге - в материалах нашего канала.
Подписывайтесь!
