(Очередная попытка дать начальные сведения для архитекторов-чайников)
Для закладки фундаментов храмовых зданий
следует рыть до глубины твердых пород, если они
могут быть найдены, и закладывать фундамент в
твердых пластах, на глубине, сообразной с
величиной сооружения…
Если же не окажется твердых земляных пород,
а место будет до самой глубины с наносной землей
или болотистое, то нужно раскопать это место,
освободить его от земли и забить ольховые, или
оливковые, или дубовые обожженные сваи; эти сваи
надо вбивать механическими средствами как можно
чаще…
Витрувий
* * *
Витрувий – архитектор и инженер
Переводчик «Десяти книг об архитектуре» настаивает, что, “Витрувий - архитектор и инженер”. Девятнадцать веков понятие архитектор было однозначным, охватывающим зодчество, строительство и знание строительных материалов, и приделывать приставку “инженер” к “архитектору” не было нужды. Инженеры появились, через полторы тысячи лет. Перевод, вероятно, напоминает, что у современного архитектора инженерная составляющая отпала как хвост у обезьяны.
* * *
Геология - наука о составе, строении и закономерностях развития Земли. Архитекторам нужно забыть глупость, что геология только для конструкторов. Для них она тоже.
* * *
Грунты
Проблем с грунтами не бывает, бывает проблема со специалистами.
Грунты бывают трех видов: глина и плывуны для журналистов, и песок для верующих. (Из Библии – “дом, построенный на песке”.)
* * *
Дом на песке
Библейская притча имеет ввиду, что дом на песке рухнет. Не верьте этой вопиющей поповской глупости. Пески отличное основание для дома. Но даже если у вас в основании пески, то это еще не значит, что к фундаментам нужно подходить как попало.
* * *
Прибрежные города
Со времен римлян (на побережье Англии) исчезло в море не менее 28 городов.
* * *
Вечный Город
Вечный Город некогда был портом, а древние суда доходили даже до огромной римской клоаки
Наводнение 2005 года в Новом Орлеане
«Новый Орлеан был основан в 1717 г. На естественной насыпи, образующей восточный берег реки Миссисипи, настолько близко к месту образования ее дельты, насколько это представлялось желательным в те времена… Такое местоположение было вполне обосновано с геологической точки зрения для небольшого поселения. Что же касается современного огромного города, то оно является источником серьезных проблем…»
Эти слова были написанны задолго до наводнения. Но идиоті живут и в Америке
В августе 2005, эта проблема дала о себе знать, все были свидетелями колоссального наводнения в Новом Орлеане с огромными жертвами, погибло 1836 человек, экономический ущерб оценен в 125 миллиардов долларов (оценка 2007г).
* * *
Крымское землетрясение 1927 года
Знаменитым это сентябрьское землетрясение сделала паника среди десятков тысяч отдыхающих и жителей Южного берега Крыма. Погибло три человека. Не знаю, входят ли в эту статистику один повесившийся, один скончавшийся от разрыва сердца и кто-то из выбросившихся из окна. Наибольшую угрозу представляли, падающие карнизы, заборы, дымовые трубы, балконы и вылетающие фронтоны домов.
* * *
Трагедия на Куреневке
Куренёвская траге;дия — техногенная катастрофа, произошедшая в Киеве 13 марта 1961 года. В результате размыва дамбы тонны пульпы из Бабьего Яра затопили район Куренёвку и привели к многочисленным жертвам. По оценке историков погибло около 1.5 тыс. Человек
* * *
Спитакское землетрясение 7 декабря 1988 года
Землетрясение вывело из строя около 40% промышленного потенциала Армянской ССР. В результате землетрясения до основания был разрушен город Спитак и 58 сёл; частично разрушены города Ленинакан (ныне Гюмри), Степанаван, Кировакан (ныне Ванадзор) и ещё более 300 населённых пунктов. По официальным данным, 19 тысяч стали инвалидами, погибли по меньшей мере 25 тысяч человек (по другим данным до 150 тысяч), 514 тысяч человек остались без крова. В общей сложности, землетрясение охватило около 40 % территории Армении.
* * *
Осадочные порды
Осадочные горные породы находят сейчас далеко от современных океанов, залежи угля – около Южного полюса на высоте свыше 3350 м и почему-то даже вершина горы Джомолунгма сложена известняками.
Калькутта расположена на аллювиальной равнине в долине реки Ганга, коренные породы залегают здесь настолько глубоко, что ни одной разведочной скважиной их пока не удалось вскрыть. Даже скважины, пробуренные на глубину свыше 305м, вскрыли лишь глубоко залегающие пласты торфа с прослоями песка, а также глины с известковыми конкрециями.
* * *
Коренные породы
Крутые сложенные коренными породами склоны возвышенностей зачастую представляют собой последние реликты первоначального ландшафта. Поэтому желательно сохранить их в неприкосновенности в качестве характерных элементов городского пейзажа. В то же время не вызывает сомнения то обстоятельство, что при интенсивном развитии городского строительства выходы коренных пород заведомо придется разрушать. Во избежание ненужных осложнений в соответствующих условиях необходимо заранее подумать о получении точной геологической характеристике этих пород… Чем круче залегают пласты горных пород, тем более детальной должна быть геологическая съемка до завершения планирования.
В эту проблему архитекторы вляпались при реализации объектов «Амстердам» и «Терраса» в Днепропетровске, - выходы коренных пород, крутые склоны, недостаточное количество геологических скважин.
* * *
Скала
«Политкаторжане» Днепропетровска начали строить себе дома на высоком берегу Днепра, на бывшей Ново-Дворянской улице. Именно в этом районе города, чуть ниже к Днепру выходят скальные породы.
В годы хрущобного строительства крутой склон с выходами гранита на поверхность технически не поддавался освоению. Но, на смену «политкаторжанам» пришли “новые каторжане” и без особого труда раздолбали скалу и перекрыли «старым политкаторжанам» панораму.
* * *
Тектонический разлом
Мировой опыт говорит, что для строительства небоскреба, нужно найти подходящее в геологическом отношении место. У нас архитекторы начинают не с этого. В городе N небоскреб был нанесен на градостроительный план как раз то место, куда указывал бронзовый Ленин, а указывал он на тектонический разлом. Конечно же архитектор не знал о существовании этого разлома, но Ленин его прекрасно видел. К счастью, не стало идола и не случился небоскреб. Вспомните цитату из Витрувия вначале текста.
Геологический разлом, или разрыв — нарушение сплошности горных пород, В нашем примере с небоскребом это означает, что часть небоскреба оказалась бы на граните, а вторая часть на грунтах с другими свойствами. Гонечно, рано или поздно гранит найдется, но под одной частью небоскреба он окажется на глубине 10м от поверхности, под другой частью на глубине 30м от поверхности. Но, архитекторам это неважно. Как говорят конструктора: «архитекторы рисуют козликов»
* * *
Проблемы, связанные со скальными породами
…Даже столь крепкие породы, как манхэттенские кристаллические сланцы, вызвали немало осложнений из-за крутого падения и скольжения по поверхности трещин.
Известен случай, когда в ФРГ было начато строительство восьмиэтажного ж.б. здания, в основании которого залегали падающие под некоторым углом к дневной поверхности коренные породы.. Основание считалось достаточно надежным, однако после возведения пяти этажей нагрузка возросла до такой степени, что началось соскальзывание верхней зоны скального основания вниз по склону. Его удалось остановить, пробурив 150 скважин, заглубив их на 6м в нижележащие кварциты и загнав в них стальные стержни. Таким способом здание «приклепали» к породам основания.
* * *
Просадочные грунты
Просадочными грунтами называются грунты, которые под воздействием поверхностных или подземных вод утрачивают свою природную структуру, что приводит к большим по величине деформациям провального типа под действием внешней нагрузки или и под влиянием собственного веса.
Просадочные грунты в замоченном состоянии останавливают армии и разрушают города.
* * *
Культурный слой
Чтобы попасть во многие древние здания старой Праги, нужно спуститься по ступенькам вниз, вместо того чтобы, как принято подняться по лестнице. В этом случае причина образовавшийся культурный слой, поднявший отметку улиц.
В Днепропетровске на ж.м. Тополь в здания построенные 35 лет назад, также нужно спускаться по ступенькам вниз, но по другой причине, из-за подъема грунтовых вод от 25 до 5м от поверхности земли на просадочных грунтах. Замачивание просадочных грунтов по всей территории дало разницу в осадках между тротуарами и основанием фундаментов почти 1 метр. В местах входов пришлось делать приямки, чтобы дома не заливали ливневые воды и чтобы пройти под козырьком над входом
* * *
Основания двух памятников
«Падающая Пизанская башня.
Фундамент имеет форму круглой плиты (19.2 м в диаметре с 4.5- метровым отверстием в центре). Давление на основание 88т/м2. Башня опирается на слой глинистого песка 3.1м, подстилаемого песком 6.4м. Ниже засоленные глины, мощность неизвестна, они и являются причиной неравномерных осадок.
Памятник Вашингтону в Вашингтоне.
Строительство 1848-1880 год. Высота 169м. Вес 82500 т. Крен 44мм. В 1876 скважины бурились на глубину 15.4м. Общая осадка за все время составила 152мм. Коренные породы оказались на глубине 27.4м. Слой мягкой голубой глины залегающий на коренных породой и явился причиной неравномерных осадок.
* * *
Некоторые проблемы, связанные с основаниями сооружений.
Знаменитый Дворец изящных искусств в Мехико – общая осадка превысила 3м. Разведочные скважины до 70 м. Основание – вулканический пепел, пемзовый песок, гравий, высокий уровень грунтовых вод. Рядом в 1951 году возведен 43-эт небоскреб «Латино-Американа». Фундамент сваи стойки забитые до слоя песка на глубину 33.5 м от поверхности. Сваи проходили сквозь первый и наиболее мощный слой вулканической глины (именно этот слой служил причиной большинства осадок в Мехико). Котлован глубиной до 13 м
* * *
Трещина в фундаменте
Трещина в фундаменте, это примерно то же, что и трещина между двумя полушариями головного мозга у журналиста ведущего телевизионный репортаж о трещине со слов бабушки. Дом деформируется не по причине бабушкиной версии, а по причине осадки грунта в основании этих фундаментов. Искать причину нужно не в фундаменте, а, к примеру, в старых водопроводных трубах не менявшихся тридцать и более лет.
* * *
Плывуны
Плывуны для обывателя примерно тоже самое, что и «бандеровцы» для москаля. Слыхали, про то и другое, но сами не видели. Спроси в подворотне любого журналиста, и он даст вам исчерпывающий ответ: «Дом стоит на плывунах» или «Дом вот-вот завалится, потому что плывуны». Когда журналисты запускают утку или лепят очередного горбатого, то хотя бы в словарь заглядывали, чтобы узнать откуда и куда плывут плывуны.
Вот как характеризует плывуны википедия
Плыву;н — насыщенный водой грунт (обычно песок или супесь), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии его котлованами и другими выработками.
На Набережной Днепра насыщенные водой пески. Если копать котлован ниже уровня грунтовой воды, то песок поплывет, и тем не менее, нет более надежных грунтов в городе, чем на обводненых песках. Поэтом журналистский штамп или обывательский вопль «плывуны», то же самое, что и вопль - «бандеровцы».
Если отсыпать водозащитную дамбу из песка или супеси, то в связи с высоким коэффициентом фильтрации, вода будет по закону сообщающихся сосудов перетекать из выше лежащего водоема через дамбу. И при достаточной скорости перетекающей воды, потечет и грунт такой дамбы
* * *
Недооценка геологических факторов в работах по планированию и строительству городов
Авторы многочисленных трудов по этой теме перечисляют области науки и техники, на которых зиждется строительство, а именно: физику, химию, термодинамику, гидравлику, механику, экономику, математику, городское планирование, законодательство, политические науки, общественное управление, здравоохранение, социологию, антропологию и т.д. А геология? О ней ни слова.
С архитекторами говорить о проблемах геологии даже как-то неприлично, дурной тон. Архитекторы упорно рисуют годами эскизные проекты (на сленге «козликов»), игнорируя конструктора и «его» геологию, и потом получается, что мы влезли в какое-нибудь дерьмо: оползневую зону, тектонический разлом, болото, по уши в воде или нужно перекачать море решетом. Выше сказанное, это упрямый факт
Во многих случаях с геологией вынуждены были считаться только тогда, когда происходило несчастье и выяснялось, что причина его – результат принебрежительного отношения к подземным условиям местности.
* * *.
Оползни
Некоторые крутые склоны в городе (Праге) сложены сланцами… Их устойчивость контролируется условиями залегания пластов относительно склона. В тех случаях, когда улица прокладывалась параллельно простиранию пластов, падающих в сторону склона, равновесие пород на склоне легко нарушалось строительными работами, что вызывало скольжение сланцев вдоль плоскостей напластования. Обрушения такого рода происходили в результате подрезания склона…
В Днепропетровске оползни случаются и без подрезания несуществующих сланцев,. Подрезанные и обводненные суглинки также неплохо валятся под откос. Днепропетровск может похвастаться знаменитым оползнем на ж.м. Тополь, когда многоэтажные панельные дома в начале 90-х ХХ века уплывали селевой рекой по тальвегу балки.
При планировании города или района, площадь, намеченную к застройке, нельзя уподоблять чистому листу бумаги, для - «любых бредовых идей»
Как сказал Френсис Бэкон почти четыре столетия назад: «Чтобы управлять природой, надо ей подчиняться».
Не так давно подрезали оползневой склон для прокладки железнодорожной ветки в Италии. Идиоты бывают и в Италии
* * *
Строительство в пойме реки
Вследствие, столь необдуманного освоения реки нарушается красивый естественный вид речных берегов, а многие районы городов, имеющие историческую ценность, заслонены более поздними застройками.
При конкурентной борьбе за городские земли была забыта старая практика сохранения первозданного облика речных берегов.
Строительство на Набережной Днепропетровска огромных 9-ти этажных домов-пластин в 70-х годах 20 века, перекрыло навсегда вид на город расположенный на холмах. А сейчас идет настоящая постыдная захватническая война по застройке берега под руководством Главного архитектурного управления и совета народных депутатов.
* * *
Крепость Кодак – Половица – Днепропетровск
Любопытно, что в Центральной Европе средневековые строители, как правило, избегали закладки городов на поймах. Они не без основания опасались наводнений и, кроме того, хорошо осознавали трудности строительства на водонасыщенных грунтах вблизи рек. Помимо трудностей, связанных со строительством, сами поймы отличаются неблагоприятным микроклиматическими особенностями.
Этот тезис ярко иллюстрирует первоначальная закладка нашего города в 18 веке в пойме реки Самары. Самое интересное, что город перенесли на крутой берег Днепра, туда, где он сейчас и находится, а дату основания отсчитывают от поймы Самары. Правда за 250 лет, пойма Самары частично уже вошла в черту города.
Раз уж мы коснулись даты основания города, то на крутом берегу Днепра задолго до указа царицы существовало казацкое поселение Половица и польская крепость Кодак. Казаки не были такими идиотами как царские чиновники, в плане оценки гидрогеологической ситуации для устройства своего поселения.
* * *
Наличие воды на поверхности Земли
Всего 1.25 млрд. куб. км воды
97% - составляют соленые воды океанов
3% - от общего количества пресные воды – 37.5 млн. куб. км
87% пресной воды законсервировано в виде льда в полярных районах и ледниках
На долю остальной пресной воды приходится 4.7 млн. куб. км, 90% этого количества составляют подземные воды.
0.01% воды от общего количества сосредоточено в ручьях, реках, озерах и атмосфере.
Круговорот воды в природе известен еще под названием гидрогеологический цикл. Уяснение главных особенностей этого цикла необходимо для понимания влияния геологических условий на движение воды и, следовательно, на все аспекты городского планирования, связанные с водой.
В Днепропетровске, как и везде, полный букет проблем связанных с круговоротом воды в природе, например подтопление огромных жилых массивов и связанные с этим аварии, подтопление новой застройкой частного сектора, загрязнение и отравление подземных вод, устройство непроточной зоны на Днепре в связи с бездумной намывкой участка под строительство.
* * *
Поверхность воды
Опасность наводнений на территории городов должна неукоснительно учитываться всеми планировщиками.
В связи с наводнение в Днепропетровске конца 50-х годов ХХ века начали отсыпать дамбу вдоль Днепра, затем эта дамба развернулась в грандиозное строительство 25 километровой Набережной.
В 1977 году произошла небольшая накладка с Дамбой-Набережной. Во время грандиозного ливня, вода, устремившаяся к Днепру, заливая по пути подвалы домов, до Днепра не дошла, так как Дамба-Набережная оказалась выше по рельефу, чем параллельные улицы Ленинградская, Плеханова, проспект К. Маркса. В том месте, где Ленинградская соединяется с Плеханова, вода поднялась на 2м над отметкой земли. По Набережной можно было пройтись посуху.
* * *
Удаление сточных вод
Город Бельвью (штат Огайо) стоит на пористом известняке. Не удивительно, что при имеющейся возможности быстро соорудить поглощающие колодцы, за короткое время было выкопано 1500 ям, в которые сливались все отходы, включая бытовые. 26 июня 1937 года на город обрушился ураган, сопровождавшийся необычно сильным ливнем: за 9 часов выпало 17.3-20.3 см осадков. Все обычные сооружения для стока ливневых дождей были переполнены; быстро заполнились водой и все подземные пустоты. Произошло наводнение; на улицах в нижней части города из-под земли начали вырываться фонтаны воды высотой 4.5-6м. Большая часть города оказалась затопленной, и не только дождевой водой, так как подземные пустоты «извергали» накопленное в них «содержимое» - зловещее напоминание, что вода, попадая в землю, не исчезает, а становится частью обширной и сложной водной системы, о существовании которой надо помнить при любом городском планировании.
* * *
Проблемы, связанные с насыпями и насыпными грунтами
Современная поверхность в центре Праги поднята на 6м над естественным уровнем.
«Санитарные насыпи» - бывшие свалки. После заселения здания, в подвалах может быть обнаружен метан.
* * *
Засыпка старых карьеров (балок).
В «хрущевские» времена жилой дом пр. Героев Сталинграда,7 в Днепропетровске был построен в районе засыпанного оврага на ленточных фундаментах. Часть здания попало непосредственно на засыпанный овраг, часть на естественное основание. В процессе строительства наблюдались неравномерные осадки. Здание сдавалось в эксплуатацию с оценкой «неудовлетворительно!», в последствии его приспособили под отселенческий фонд. Здание неравномерно садилось на протяжении нескольких десятилетий.
* * *
Проблемы, связанные с подземными водами.
Искусственное поддержание постоянного уровня грунтовых вод, в зданиях на деревянных свайных фундаментах (для предотвращения гниения свай).
Деревья могут привести к разрушению зданий, в связи с влиянием на влажностный режим грунтов проявляющих усадку.
Если дом закладывается на грунте дающем усадку, то рекомендуется деревья высаживать от него на расстоянии, не меньшем максимально возможной высоты дерева.
В рассматриваемых случаях трещину можно залечить, удалив деревья и непрерывно в течении нескольких дней поливая почву водой.
* * *
Геологические явления угрожающие городам
Вулканическая деятельность. Обычно вулканическая активность вызывает оседание поверхности земли, хотя могут быть и обратные явления.
Геологически активные разрывы. Если разрывное нарушение не было обнаружено в ходе предварительных исследований, то при извлечении пород, могут произойти неприятности. Сами разрывы обычно довольно устойчивы, но так бывает не всегда. Некоторые разрывы активны и сейчас. Возможность встречи с ними нужно иметь ввиду.
Землетрясения.
Полностью разрушен Лиссабон – 1755
1908, Сицилия – погибло 75 тыс. человек
1923, Япония – 140 тыс. человек
1948, Ашхабад – 110 тыс. человек
1966, Ташкент – 8 тыс. человек
1970, Перу –50 тыс. человек
1988, Армения – 25 тыс. человек
Цунами.
Наводнения.
Грязевые потоки.
Оползни. Последним толчком к оползню может быть активная строительная деятельность на этом участке.
Обвалы и камнепады.
Оползни в скальных породах.
Оползни и оплывины на отвалах и терриконах.
Лавины.
Карстовые провалы.
Оседание поверхности, вызванные горными выработками.
Оседание, вызванное откачкой.
Осадки в рыхлых отложениях.
Набухающие грунты и породы.
Морозное вспучивание.
Проблемы, связанные с природным газом. В конце 1969 в США (штат Флорида): там одновременно взорвалось несколько пустотелых свай из предварительно напряженного железобетона. Как выяснилось впоследствии, из внутренних полостей свай не были удалены картонные формы. Находившиеся в воде бактерии, разлагали картон с выделением газа.
Проблемы строительства на побережьях. Приливы. Высота прилива различна, от 16.2м в Новой Шотландии, до нескольких сантиметров.
Колебания уровня моря.