Легенды инженерии
Семь «сталинских» высоток – настолько значимые нити в московской архитектурной ткани, что давно обросли всевозможными легендами. Оно бы и ничего, да вот только мифы, к сожалению, скрывают подлинные истории по-настоящему фантастических инженерных решений.
Легенда 1. Фундамент главного здания МГУ день и ночь морозят огромные холодильники. Иначе слабый грунт не выдержит, и высотка сползет вниз.
Странно, что эта легенда сочинена про главное здание (ГЗ) МГУ: на таком высоком холме, как Воробьевы горы, грунт должен быть довольно надежным. И действительно, руководитель строительства высотки Александр Комаровский рассказывал, что пробы грунта показали его высокую прочность и плотность. Это позволило строителям уменьшить величину откоса котлована, а значит – сэкономить кучу денег на земляных работах. Но вот под некоторыми другими высотками основания действительно слабые – особенно под теми, что стоят у самой Москвы-реки.
Так, при строительстве гостиницы «Украина» дно котлована пришлось заглубить на 8 м ниже уровня грунтовых вод – и это всего в 70 м от реки. Чтобы котлован не превратился в бассейн, вокруг него устроили двойную стену иглофильтров. Множество таких труб с фильтрующим наконечником забили в грунт по периметру котлована и подключили к насосам, чтобы откачивать воду и не дать ей протечь в котлован. Впрочем, замораживание грунта тоже применялось, только не для ГЗ МГУ, а для высотки у Красных Ворот. Здание строилось одновременно с вестибюлем станции метро, расположенным прямо под ним. Стенки его основания пришлось укреплять холодом – и вот как это работает.
В грунт по периметру будущего котлована забивают трубы, которые объединяются в замкнутую, герметичную систему, по которой пускают охлажденный «рассол» – раствор солей, например, хлорида кальция. Вода замерзает при нуле, а рассол можно остужать до –25 °С и гонять по трубам. Трубы замораживают грунт, превращая его в сплошную льдогрунтовую стенку вокруг будущего котлована. Под ее защитой можно спокойно вырабатывать грунт, не боясь обрушения.
Замерзая, вода увеличивается в объеме; замороженный грунт тоже. После разморозки он, соответственно, уменьшается. А теперь представьте: вы построили здание, левое крыло которого (где расположен один из вестибюлей метро «Красные Ворота») стоит на замороженном грунте. После разморозки оно осядет, и вся высотка поползет налево. Чтобы этого не произошло, строители заранее построили здание с наклоном вправо, в сторону современного проспекта Сахарова. Угол был точно рассчитан исходя из характеристик грунта, и после разморозки здание заняло строго вертикальное положение.
Легенда 2. Главное здание МГУ уходит под землю на столько же этажей, на сколько поднимается над поверхностью сама высотка.
Одна из причин того, что Манхэттен стал «островом небоскребов», – надежные скальные породы, которые залегают здесь достаточно близко к поверхности. На них чрезвычайно удобно опирать фундаменты тяжелых высотных зданий. Москве повезло меньше. Твердые основания у нас есть, но на большой глубине, от 20 до 60 м. Устраивать такие длинные сваи по меркам середины ХХ века было крайне дорого, поэтому инженер Николай Никитин – кстати, будущий автор Останкинской башни – предложил совершенно оригинальный подход. Коробчатая плита позволила впервые в мировой практике установить высотки на упругое основание из глин и суглинков.