Даже самое высокое из деревьев питают его корни
В настоящий момент во всем мире постоянно растут темпы строительства высотных зданий, так называемых “небоскребов”. И если изначально смысл постройки высокого здания заключался лишь в возможности уместить большую площадь строения на небольшом клочке земли, то сегодня к логически обоснованной причине примешивается амбициозная составляющая – каждые несколько месяцев мы слышим о том, что в очередной благополучной стране намерены построить самую высокую башню в мире. На сегодняшний день самым высоким строением является Бурдж-Халифа в Дубае, ОАЭ. Его высота составляет 828 метров.
Чем выше здание, тем оно тяжелее. Это почти аксиома, ведь большинство небоскребов стремится к пирамидальной форме и следовательно при увеличении высоты увеличивается и давление на фундамент. На уже упомянутый Бурдж-Халифа только стали и бетона потратили более 500 000 тонн.
Чтобы выдержать такой вес грунт должен быть максимально плотным и твердым. На стадии проектирования проводятся инженерно-геологические изыскания с целью определения типа грунта. Лучший вариант- скальные породы.
Кроме веса здания и типа грунта также учитывается :
1. Сейсмическая активность
2. Грунтовые годы, плывуны, подземные пустоты
3. Близкое расположение транспортных артерий, таких как метро. (вибрация), магистральные водоводы ( водопровод большого сечения, его прорыв может сильно подмыть грунт)
4. Климат (ветер – главный враг высотных зданий, так же перепад температур – может вызвать термическое расширение материалов)
Одним из первых мест в мире, где началось массовое строительство высотных зданий является остров Манхэттен. Геологические условия там таковы, что твердый (скальные) грунты находятся у самой поверхности, что позволяет применять относительно простой тип фундамента – плитный. Он представляет из себя монолитную армированную бетонную плиту толщиной от 1 до 3,5 м. Цифры несколько условные - никто не запретит отлить ее и 5 метров толщиной, если это будет необходимо по расчетам при проектировании. Ну и куда же без котлована - даже ели скальный грунт неглубоко, его все-равно нужно обнажить.
Следующий тип фундамента – свайный. Выглядит примерно так:
Сваи бывают разных типов и технологий установки. Рассматривать подробно в рамках этой статьи не имеет смысла - для действительно высоких зданий данная технология в чистом виде не применяется.
А вот в комбинированном фундаменте, который наиболее часто служит опорой высоток, без свай не обойтись. Этот тип фундамента представляет из себя железобетонную плиту, которая опирается на сваи диаметром до 2 м. и глубиной заложения до 80 м. Таких свай в основании может быть сотни. Возводят их путем бурения скважины с последующим опусканием в нее каркаса из арматуры и заливкой бетоном. Из армокаркаса свай оставляют выпуска арматуры для связи с арматурой железобетонной плиты, которая заливается сверху.
В итоге все это несколько напоминает корневую систему дерева.
В силу необходимости фундамент может быть так называемого коробчатого типа. Такой применен при строительстве башни Лахта Центр в Санкт-Петербурге. Основание состоит из свай и коробки из 3-ех плит, соединенных между собой ядром жесткости, которое тянется, кроме фундамента, до 86 этажа.
Как видно на картинке выше, основание башни - одна из сложнейших стадий строительства, которую предваряют огромные объемы инженерных расчетов. Применяются самые современные технологии и лучшие специалисты.