На дне. В вечной мерзлоте

КАК ПРОВЕРЯЕТСЯ БЕТОН

Можно сказать, что через эту лабораторию и испытания в ней прошли все марки бетона, из которых сделаны сваи, плиты, блоки и стройматериалы, из которых построен город. Подземная испытательная лаборатория относится к отделу оснований фундаментов Якутского проектного научно-исследовательского института строительства (ЯкутПНИИС).

Подробнее о лаборатории рассказала заведую­щая отделом оснований фундаментов ЯПНИИС Анастасия Цеева. 

Анастасия Николаевна начала работать в Якутском НИИ строительства в 1976 году, а подземную лабораторию построили в 1978 году. 

— Наш отдел занимается проблемами фундаментостроения на вечномерзлых грунтах. Мы разрабатываем проекты, производим их научно-техническое сопровождение, испытываем, а также внедряем различные, в том числе новые типы фундаментов. 

Если говорить проще, то в ЯПНИИСе разрабатывают методы строительства на вечной мерзлоте: какие применять материалы, на каких фундаментах строить и так далее. 

Начало создания целого НИИ строительства в Якутске было положено в 1957 году, когда у нас открыли лаборатории оснований фундаментов и строительных материалов профильного Московского НИИ. В 1962 году обе лаборатории объединили и создали Якутский филиал Красноярского Промстрой НИИ проекта. 

ГОРОД-ПОЛИГОН

При беседе с завотделом оснований фундаментов, кандидатом технических наук мы, казалось бы, далеко ушли от темы и углубились в историю. Но это, как выяснилось, тоже связано с работой подземной лаборатории НИИ и исследованиями современных специалистов. 

— Вообще, Якутск считается полигоном строительства на вечной мерзлоте, — продолжает Анастасия Николаевна. 

В 1930-х годах впервые был построен крупный промышленный объект на вечной мерзлоте — это здание Якутской ТЭЦ с проветриваемым подпольем. На это специалисты и строители того времени пошли, чтобы тепло от здания не передавалось в вечномерзлые грунты. Но еще задолго до этого были построены первые каменные здания на вечной мерзлоте: в 1707 году — первое каменное здание Воеводской канцелярии, затем Свято-Троицкий собор и другие. Но их возводили по традиции строительства, принятой в средней полосе России, то есть на ленточных фундаментах, без учета воздействия или сохранения вечной мерзлоты. И, естественно, такие здания начинали быстро деформироваться. А первое каменное здание с проветриваемым помещением — это Николаевская, или Никольская, церковь на нынешней улице Октябрьская. Когда ее начинали строить в 1847 году, тогда пришли к верной мысли, что не надо допускать тепло от здания в основание, что может способствовать дальнейшей деформации и даже разрушению здания. 

— В 1990-е годы перед восстановлением нас попросили проверить состояние грунта под церковью. Мы тогда установили, что за все время эксплуатации — а это 170 с лишним лет — грунт под храмом оттаял всего лишь на 1 метр 35 сантиметров. А там, на пригорке, достаточно мощные льдистые грунты. 

И спустя 172 года, благодаря решению строителей того времени, сейчас мы можем видеть вполне сохранившееся здание храма. К сожалению, это единственное полностью сохранившееся историческое здание середины XIX века в Якутске. 

Для справки: архиерейские покои в Спасском мужском монастыре (сейчас Якутский краеведческий музей им. Ярославского) были построены в 1859 году; здание Публичной библиотеки — позже, в 1911 году. 

ПОДЗЕМНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Собственно лаборатория отдела оснований фундаментов ЯПНИИС расположена в двухэтажном каменном здании во дворе учреждения. 

Вход туда находится за двумя дверями, одна из которых массивная. Между ними просторный тамбур. Это сделано, чтобы меньше воздуха — холодного и теплого — выходило или проникало внутрь подземных помещений для сохранения постоянной температуры. 

Вниз на глубину 16 метров ведет винтовая лестница. На металлических ступенях и стенах, обшитых деревянными досками, — лед. 

Темно, пахнет сыростью. На глубине 6 метров оборудована промежуточная камера, ее вырыли уже в толще вечной мерзлоты.

По расчетам специалистов и установленным фактам, вечная мерзлота в районе Якутска начинается на глубине 1,5 — 2 метра от поверхности земли. И на такую глубину вечная мерзлота протаивает. 

Сквозь деревянную обшивку стен подземной лаборатории можно рассмотреть саму вечную мерзлоту. Простыми словами, это плотно смерзшийся песок, который при оттаивании легко разрушается. Якутск стоит на вечномерзлых песчаных грунтах. А под ним, ниже, уже толща темного более твердого грунта. Кое-где в нем искрятся льдинки. 

ДВЕ ШТОЛЬНИ

Наконец достигаем конца винтовой лестницы на глубине 16 метров от поверхности земли. Здесь в толще вечной мерзлоты вырыты две штольни в обе стороны от лестницы. Длина — 25 метров каждая. Стены и потолок обшиты деревом и скреплены деревянными подпорками. Сухо и холодно. Температура воздуха в подземной лаборатории — минус 2,4 градуса. По сторонам штолен и в конце оборудованы комнаты, в которых находятся испытательные механизмы и инструменты. В них проверяют образцы стройматериалов в условиях вечной мерзлоты. Это главная задача лаборатории. Образцы бетона, его раствора, добавок и смесей проверяют здесь на сжатие, на разрыв и на другие процессы и явления. 

Здесь же в мешках лежат пробы грунта со стройплощадок города, где собираются строить жилые дома и административные здания. Керны, пробы грунта, хранятся в лаборатории три года. Это делается для установления причин при возникновении деформаций или разрушении построенных зданий. 

Без заключения экспертов и специалистов Якутского государственного НИИ строительства не начнут строить ни одно здание в городе. 

Напомним, что исследования и работы в этой лаборатории начались в 1978 году. Она сыграла свою роль в появлении 202-го микрорайона, построенного на намывных грунтах. В какой-то мере, можно сказать, если бы не эта лаборатория и исследования в ней, то и идея такого строительства не появилась бы. И не построили бы в Якутске на вечной мерзлоте 202-й микрорайон, а за ним и 203-й.