ИСТОРИЯ ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЯ

А злые языки современников приписывают "падение" знаменитой наклонной башни в Пизе тому обстоятельству, что незадачливый зодчий Банануус попросту сэкономил на фундаменте, стремясь увеличить свой доход.

 Фундаментом, как повествует древний трактат, называется основание постройки, т.е. та часть, которая находится в земле и несет на себе тяжесть всего здания, видимого над землей. В одних местах фундаменты даются самой природой, в других приходится прибегать к искусству.

Самые древние египетские храмы, несмотря на свою массивность, строились так, что их внутренние стены вообще не имели фундаментов. Со временем отношение к фундаментам изменилось. Уже в IV в. до н.э. не только наружные стены помещений покоились на солидном основании двух- или трехслойной кладки, уходящей в землю почти на 1,4 м. Фундамент начали устраивать по всей площади строения.

Знаменитые храмы Рамсеса IV в Дар-Эль-Бахри и Нектанеба II в Эль-Кабе стоят на восьмислойном основании, образующем массивную платформу. В Древней Греции фундаменты обычно возводились не сплошными, а только под стенами и отдельными опорами. Многообразны виды фундаментов. Вот, к примеру, хижины из дерева, веток и листьев в селениях Малонезии на Тробианских островах в Океании покоятся на мощных каменных плитах либо на сваях, возвышаются над уровнем земли на 2 м. Лишь в Новой Зеландии они слегка углублены в землю.

Сегодня 18 тыс. малонезийцев живут в домах на сваях, забитых в дно залива. Иногда жилища располагали на плотах, иногда на особых помостах, поддерживаемых сваями, на насыпях или дамбах среди воды. Такой тип жилища существует в разных уголках земного шара и в наши дни у народов, занимающихся рыболовством. Исследователи выяснили, что подобные и более примитивные жилища европейцы строили более 16 тысячелетий назад.

Ученые предполагают, что свайные постройки - это элементарная защита от зверей, людей, приливов воды. А полуоседлые охотники использовали в качестве фундамента живые деревья, устраивая на них свои прочные жилища, наподобие птичьих гнезд. Здесь, пожалуй, действительно преобладала забота о безопасности. На длинных сосновых и дубовых сваях, соединенных сложной решетчатой системой, выстроены дома в Венеции. Под основание только одной церкви Санта Мария делла Салютэ, построенной в XVII в., использовали 110 тыс. свай.

При перестройке Петропавловской крепости в каменную, начатой в 1706 г. и продлившейся с перерывом более 30 лет, было забито около 40 тыс. свай. В XVI в. в Голландии для возведения фундамента амстердамской ратуши понадобилось вбить в насыщенную водой почву свыше 13 тыс. свай. Дело это было весьма непростым, ведь только в XIX в. сваи в землю стали забивать паровым копром (за 1 ч - 10-15 свай, в зависимости от грунта), а до этого их забивали только вручную.

Свайные постройки в Европе свидетельствуют не только о строительных приемах, но и о прочности первобытнообщинных порядков. Для того чтобы вырубить и заострить каменным топором сотни, а иногда и тысячи свай, доставить их к берегу озера и вбить в топкую почву, требовалось огромное количество рабочих рук. Должен был существовать хорошо организованный коллектив и умелый "прораб".

В те далекие времена подобным коллективом могла быть лишь родовая община, спаянная не только кровными узами, но и коллективным производством. Такого рода постройки найдены в Северной Италии, Южной Германии, в Северной Европе - от Ирландии до Швеции, их остатки - в Вологодской области и на Урале.

В период позднего неолита начали сооружать капитальные фундаменты: пространство между наружными стенами фундамента засыпали камнем и утрамбовывали глиной. Строительство на сваях, известное с древнейших времен, применяется в самых смелых проектах будущего - например, в проектах городов, сооружаемых среди моря.

На Руси срубы жилых и общественных зданий еще в XVII в. чаще ставились на землю без фундаментов, в связи с чем нижние венцы рубились из кондовой сосны или лиственницы и опирались в углах на опоры-валуны. Возводились и массивные фундаменты из колотого песчаника или известняка на растворе на глубину 90-120 см и другие, более сложные фундаменты. Один из таких фундаментов подведен под стены уникальной церкви Покрова на Нерли близ Владимира. Фундамент из булыжного камня заложен на глубину 1,6 м, и его подошва упиралась на слой тугопластичной глины.

Старые мастера показали хорошее знание строительной геологии. Под фундаментом возводили в два приема основание стен высотой 3,7 м из тесаного камня. Снаружи и внутри эти стены обсыпали глинистым супесчаным грунтом, затем грунт плотно утрамбовывали. Таким образом, основание храма оказалось на глубине 5,3 м внутри искусственного холма. В строительстве Успенского собора в Москве в 1475 г. Фьораванте "по своей хитрости" впервые применил глубокое заложение фундамента (свыше 4 м), под который предварительно были забиты дубовые сваи.

Спустя пятьсот лет в Москве соорудили огромную Останкинскую башню высотой 536 м. Башня, вес которой вместе с фундаментом составлял 51400 т, была возведена на монолитном железобетонном кольцевом фундаменте шириной 9,5 м, высотой 3 м и диаметром (описанной окружности) 74 м. Фундамент заложен в грунт на глубину всего 4,65 м. По распоряжению Петра I составлялись письменные указания, как класть фундамент. Известны многие старинные сметы на строительство, в которых описываются фундаменты.

В России первое руководство по выбору оснований и устройству фундаментов появилось в первой четверти XVIII в. Для строительства крупных железнодорожных мостов, развернувшегося в конце первой половины XIX в., потребовалось разработать научно обоснованные приемы устройства оснований и фундаментов.

Одним из основоположников науки об основаниях и фундаментах в России был инженер М.С.Волков, который в работах "Об исследовании грунтов земли, производимом в строительном искусстве" (1835) и "Об основаниях каменных зданий" (1840) дал стройную теорию оснований и фундаментов, схема и основная часть которой сохранились до настоящего времени.

Первый систематический курс по основаниям и фундаментам, составленный проф. В.М.Карловичем, был издан в 1869 г. Определение минимальной глубины заложения фундамента из условий прочности основания впервые было дано в 60-х годах прошлого столетия проф. Г.Е. Паукером. Этот вопрос экспериментально исследовал проф. В.И.Курдюмов, который установил, что при вдавливании жесткого фундамента в сыпучий грунт в последнем образуются криволинейные поверхности скольжения.

Опыты Курдюмова описаны в его труде "О сопротивлении естественных оснований", изданном в 1889 г. Важной задачей в XX столетии являлось создание теории расчета оснований и фундаментов. В 1914 г. проф. П.А.Минаев на основе экспериментальных работ показал возможность применения теории упругих тел для определения напряжений и деформаций в сыпучих телах. Это позволило использовать теорию упругости в качестве теоретической базы механики грунтов. Этому также способствовала работа проф. К.Терцаги "Строительная механика грунтов на физической основе".

В Советском Союзе механика грунтов получила большое развитие в связи с огромными задачами, поставленными перед строителями планами народного хозяйства. Для их выполнения потребовалось решить многие сложные проблемы фундаментостроения.


 А.Перич