Исаакиевский собор стоит не на твёрдой земле, а на инженерном компромиссе. Под ним — вода, песок, текучие глины и 24 тысячи сосновых свай. Но, представьте, ни одна из них не достаёт до твёрдой земли!
Тем не менее храм держится почти два века. Инженеры нашли изящное решение - они не победили слабый грунт, а заставили его работать, быть частью конструкции. Давайте разберемся, как им это удалось — и почему собор всё-таки осел почти на метр.
Шведы в этих местах отказывались строить, считая, что это невозможно. Наши предки же здесь построили город - да и какой! А Исаакиевский собор, согласитесь, уникальное украшение, без которого представить Питер нельзя ну никак.
Нынешний Исаакий — четвёртый храм на этом месте: первый — деревянный был построен при Петре I, второй — каменный, утонул в болоте, третий сочли безвкусным и разобрали.
Слоёный пирог вместо твёрдого дна
Под Исаакиевской площадью нет ни скалы, ни однородного болота. Там слоёный пирог: насыпные грунты, морские пески, супеси, озёрно-ледниковые глины, моренные суглинки.
Часть слоёв насыщена водой — естественная влажность местами доходит до 35–50 процентов, и по инженерной классификации такие грунты имеют текучую консистенцию.
Бытовым языком: это куда ближе к густой пасте, чем к нормальной земле. Твёрдые вендские глины скважины находят только на глубине около 46 метров.
На этот пирог давит один из крупнейших купольных соборов Европы: высота — 101,5 метра, нагрузка на основание — порядка 30–40 тонн на каждый квадратный метр. А дотянуться сваями до твёрдого слоя при технологиях XIX века было невозможно.
1924 год
Правда, вечной древесину вода не делает. Исследования деревянных фундаментов показывают: медленное бактериальное разрушение идёт и без кислорода — просто в историческом темпе, а не в человеческом. Поэтому фундаменту нужна не просто вода, а стабильность. Опаснее всего длительное понижение уровня грунтовых вод, открывающее дереву доступ кислорода, а вместе с ним — загрязнение воды и изменение подземных потоков в растущем городе.
Собор начал оседать ещё на стройке
Первые проблемы заметили в 1841 году. Восточная часть, стоящая на более длинных сваях Ринальди, оседала меньше, западная, на новых коротких, — больше. Позже наклонившиеся колонны портиков пришлось выправлять — все 48, и работы растянулись на четверть века. По оценкам инженеров, суммарно собор осел примерно на метр, а перепад между восточной и западной сторонами подкупольной части достигал 27 сантиметров.
Грунт при этом уходит не только вниз. Съёмка 1983 года обнаружила вокруг собора осадочную воронку и зоны выпора: мягкая толща выдавливается к краям, как тесто из-под тяжёлой ладони, и перепад отметок местами достигал 85 сантиметров.
Катастрофой это не считается: для гигантских зданий опасна не осадка сама по себе, а её неравномерность. Поэтому за деформациями, грунтами и подземными водами наблюдают постоянно — Исаакий не неподвижный монолит, а медленная система, которую инженеры измеряют поколение за поколением.
Исаакий вообще никогда не был неподвижен. Дерево под ним стареет, глина сжимается, камень даёт трещины, здание понемногу опускается — и всё же стоит. Возможно, в этом и заключается настоящее мастерство: не создать вещь, которая никогда не изменится, а построить её так, чтобы она выдерживала изменения на сотни лет дольше своего создателя.
Самые великие сооружения стоят не потому, что под ними нашлась вечная опора. А потому, что кто-то однажды понял: даже на слабой земле можно построить нечто долговечное — если правильно распределить тяжесть.
Монферран строил собор 40 лет и умер через месяц после освящения своего детища.
Автор Александр Дементьев