Lakhta Terra Incognita:摩天大楼可持续发展之战

为了使摩天大楼长大,您必须先下去。建筑物越高,下降越深。为了建造Lakhta中心,高462 m,必须挖出40 km的井,包括深达150米的井。今天的帖子是关于旅行到地球中心的。

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圣彼得堡,2011年在欧洲最高的建筑开始建造之前,拉赫塔中心摩天大楼-三年。在建造者的面前是拉赫塔(Lakhta)的一块地,位于芬兰湾和拉赫丁斯基溢油的地峡上。现在站在这里有点吓人。

该地点以前是沙丘,是城市和度假区的边界。

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脚下-十四公顷的沙子,被一条花岗岩块从海湾切下。

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在空气中-沙,盐和湿气。在我眼前-地平线。南面是圣彼得堡,北面是塞斯特罗列茨克,西面看不见任何东西,但有一条通往斯堪的那维亚的路:您将驶过科特林,在科特卡和纳尔瓦之间,在赫尔辛基和塔林之间,直撞斯德哥尔摩。

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但是站着看它是可怕的,因为目前尚不清楚是否有可能在这里建造摩天大楼,地下是否有深渊,例如在承压的土壤或岩溶洞或特别丰富的文化底下的惊喜。很高兴找到后者,但它不在自己的地区...

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列宁格勒地区的喀斯特地貌。罗日德斯韦诺村

研究人员应回答所有问题。他们将首先在拉赫塔定居,并在这里呆三年。该站点的出口是通过计划进行的:地下是什么,什么以及如何靠在塔上。

发现者


2011年,许多研究人员在拉赫塔(Lakhta)工作。在靠近海湾的地方,有一个观鸟的观察点。他们重写了“鸟类迁徙者”的数量和质量组成和路线,以预测发展对鸟类行为的影响,并提出预防“航空事故”的建议。环保主义者对噪音,水和空气的成分进行了测量,以此作为评估摩天大楼建设和运营的后续影响的基准。气象学家澄清了有关小气候的数据-然后将用于设计构造,空气动力学测试和防冰措施。考古学家……这次-没有发现。
今天,我们对搜索工程师感兴趣-Lakhta地下土壤的发现者。

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他们的工作涵盖了现场和实验室工程以及地质研究。然后,岩土工程师联系起来。它们的背后是综合体基础设计的计算。在各个阶段,包括世界“明星”在内的13家公司参加了比赛。
工程勘测和岩土工程计算由以下机构进行:
VNIIG编号299的建设部门 IPF的B.E. Vedeneeva 俄罗斯科学院O.Yu. Schmidt(地震),石化技术PI(生态),TechnoTerra,Unk公司CJSC(水文气象和plus气),Geostroy CJSC,Fugro LOADTEST(桩基土壤测试),地球力学和问题科学中心矿业大学,NIIOSP。N.M. Gersevanova(土壤实验室测试),PCB“ Inforsproekt”,在莫斯科国立大学实验室的V.I. Travush院士的科学监督下 MV 罗蒙诺索夫。验证计算和设计决策-ARUP。

未耕种的土壤


首先,我们将处理文化层面,其中有时会挖出绊脚石。
20世纪是人类对自然发动革命性进攻的时代,其标志可以被认为是逆流而上的计划。Lakhti没有通过经济活动。从30年代开始在这里开采泥炭,排干沼泽,从60年代开始,它们开始完全改变海岸线。

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冲积层。沙子-来自Lakhtinsky溢漏的底部(照片来自此处

新土地-新区域。在1966年至1986年列宁格勒的城市规划中,距拉赫塔中心2公里的地方规划了一个“主要”公园,并在拉赫塔-奥尔基诺(Lakhta-Olgino)所在地附近规划了20个季度的住宅开发。

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1975年滨海边区西北部的模型。照片取自N. Mikhailov的书“拉赫蒂:五个世纪的历史”,每季度监督一次

计划的主要项目(绿色箭头)和Lakhta中心的当前建筑工地(蓝色箭头):

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因此,我们打算实施“海立面”的概念,使列宁格勒成为“美丽的海滨城市,在宽广的范围内拥抱芬兰湾”(引自此处)

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最终都没有建立社区或主导者。但是在1980年,他们开始建造水坝,水坝的路线穿过塞斯特罗列茨克(Sestroretsk)和科尔廷(Coltin)到南部。相册1中的

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照片“洪水对圣彼得堡的保护。照片,事件,事实,人物“

历史上的好奇心在于,超级摩天大楼的建筑工地也为带有水坝的大型项目做出了贡献。在这里,沙子被存储起来并进行保护,以建造防护结构。沙山高达30米,与Lakhtinsky海港上的十层建筑相当。

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当然,当拉赫塔中心的第一位探矿者的脚踩到这里时,“沙丘”就被拔了出来。他们留下了大约一米厚的“技术层”-沙子。当然,这种文化基础并不代表历史价值。

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有趣的是,在取出沙子之前,是否有人设法这样做:

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下来!


土壤研究可分为三个部分:田野,实验室和计算,这是基于前两个结果的。

正如我们在这里所说的,土壤是一种“粉扑蛋糕”。主要任务是找出不同层的标记,并弄清它们的性质-在现场和实验室进行测试。为此,钻井。施工过程中“意外”的可能性直接取决于钻孔的深度和频率。

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一年多来,在拉赫塔中心现场钻了200多口井,总长度超过40公里。井格为20 * 20米。这是最密集的网格,仅用于特殊情况-在困难的地面条件下建造的独特建筑物。

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井纹

钻孔深度-最多负150米。他们没有到达晶体地基-在拉赫塔,其起始深度为负187米至负211米。

为什么钻井在负150 m处停止?
为了了解在何处停止,SNiP帮助构建者。无需前往防护罩或平台。钻孔深度取决于土壤可压缩厚度的大小。取下唯一的桩(当时桩已在项目中),并从桩下算起20米。够了 Lakhta中心塔下方的第五个最深桩位于负82 m处,为确认通过地球物理方法计算出的土壤厚度结构,钻了两口井,深度为负150米。

带壳地面


钻井被进行以进行不同系列的试验。了解一些。

螺丝印章


看起来像这样:

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方案:

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简化后,印章是一个活塞,其气缸被压入地面。探矿者测量邮票的深度和为此所做的努力。邮票研究表明了土壤的强度。

典型设计适合在负20 m的深度下工作,特别是针对Lakhta测试,已开发出带有增强活塞的“双射程弹丸”。尽管“上Vendian上科特林上层沉积物的屋顶”位于现场约20 m的深度,但他们设法将其浸没到了-40 m的深度。这意味着固体稠度的黏土始于-20 m。一致性的名称不是形式。负40 m的粘土已经如此坚硬,以至于没有活塞可以将邮票压入其中。

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他们不会压入这种稠密的粘土中,而是用这种严肃的钻头在其中钻进。诸如此类-用可伸缩的刀剥离井底:

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两个钻头都是堆放的,我们将向您详细介绍它们。

负40-邮票的记录深度,根据岩土工程师的计算,为极限。

压力测试


在负40米以下,使用了压力测量设备。

他的工作原理是这样的。提前做好准备。然后将一个弹性腔降低到其中。向腔室施加压力,压力增加并压在地面上,然后测量冲击产生的厚度变形。这里有一个差异。相机水平按压地面,未来的建筑物将垂直按压。似乎并没有太大的区别,但事实并非如此。如果回到带有分层蛋糕的类比,那么这很容易理解。从上方按压它-会有一个变形,而在侧面则有-另一个变形,因为您要按压一个特定的层:奶油将以一种方式压缩,而饼干以另一种方式压缩。

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(照片从这里

为了从压力测试中获得可靠的数据,引入了校正系数,并通过其他方法(例如,通过静态探测)检查了这些值。其余测试是通用的,适用于任何深度的工作。在拉赫塔(Lakhta),它的使用范围为负25到负130.5 m

,测试结果-变形模量的标准值在30 m及以下深度至少为100 MPa。

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在约80 m处的井中拍摄。

测试桩


另一种现场方法是用桩进行土壤测试。使用Osterberg Cell技术(O-Cell)进行。在测试过程中,将桩安装在地下,然后将其暴露于液压千斤顶-从上方并沿侧面对其进行挤压。这显示了桩如何在至少等于建筑物所承受的载荷的情况下在地下工作。如果三个“参与者”之一失败,则测试被视为完成:要么达到了桩在地面上的表面摩擦极限(也就是说,桩的承载力还不够),要么桩发生了变形,或者达到了设备的最大功率。

拉赫塔(Lakhta)有4个测试桩,测试过程持续了几个月。工程师耐心地等待着桩在不断增加的载荷下松弛。结果,杰克是第一个离开比赛的人。

因此,据透露一桩可承受4.5万吨。也许更多,但是没有要检查的设备。是的,实际上,这不是必须的-对于塔下的一堆桩,您将仅“仅” 2.5千吨的重量。

测试过程本身看起来像这样。这种尺寸的套管:到达

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矿井:

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还有一个带有传感器和千斤顶的

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电枢框架具体:

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我们等到冻结为止。我们按千斤顶。

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土壤的密度随着深度的增加而增加。在“文化”的沙子下,最薄弱的开始-海洋和湖泊的冰川沉积。它们轻,尘土飞扬,粘稠且易延展。想象一下“密集”沼泽-您将看到这一层。它达到负14 m大关,其

背后是更耐久的冰ora,厚度为3至8米。由碎石组成,从鹅卵石到巨石。潜在“意外”的大小可以用雷电石的大小来表示。

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在18世纪,在整个俄罗斯搜寻了青铜骑士的基座,但在拉赫塔发现了该基座。初始重量为2000吨,尺寸-13m * 8m * 6m。这幅画 《雷石的加工开始观》。艺术家Jacob van de Schlei,1770年代

支撑层


在零点18.9 m处开始出现夹层较小的硬质粘土。他们下降到负102.9 m。这个厚度,大约85 m。-这是基础层,是研究和研究的目标。在他的“屋顶”之前-不到20米。还不错!不是曼哈顿,但我们有一些要比较的地方。

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支撑层下面是什么?在负102.9 m以下,开始有砂岩。这是坚硬的岩石,其强度高于黏土。

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砂岩-岩石

这些河无处流动


最后-一个曝光的恐怖故事。在圣彼得堡媒体中,以下故事徘徊:
“这座城市被地下河冲刷了……在圣彼得堡附近,有两条巨大的地下河流,几乎有50条大小河。最大和最长的河流在芬兰湾的底部。她在塞斯特罗列茨克(Sestroretsk)转身,然后沿着海岸向地下移动,越过彼得斯堡(Petersburg),然后移至维谢沃洛日斯克(Vsevolozhsk)...”

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市民很害怕-如果拉赫塔(Lakhta)附近有一条巨大的河流(沿途证明),那该如何建造呢?您可以建造它-研究人员既没有发现大河,也没有发现小河,也没想到。地下河流的洪水也没有威胁到彼得斯堡。

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塔拉卡诺娃公主。 1864胡德。康斯坦丁·弗拉维茨基(Konstantin Flavitsky)

的故事大概是关于被埋古河谷的特殊了解的信息,也就是说,大冰川结束后冰川融化期间流入芬兰湾的前河床。现在它们中没有水道了。

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古希腊圣彼得堡要小得多-并且在土壤厚度以下。

在圣彼得堡北部,埋藏的河道是一个复杂的地质对象,宽1.5-2公里,长25公里,截面不均匀,并且由于岩石的易碎性,地下水位很高-自从这以来,圣彼得堡的建造者就不会感到惊讶佩特拉。将予以考虑,但不惧怕。

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古希腊计划。 T.N.的文章中的FSUE“矿产”数据。尼古拉耶娃挖掘“圣彼得堡西北部古河谷地区的工程技术和地质条件”

尽管古河谷的Lakhta中心站点(红色箭头)相对较近,却完全绕开了。

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依靠一层坚硬的粘土有其自己的策略。考虑到一个重60万吨的摩天大楼将以较小的面积压在地面上:3个基础楼板中的每一个-5700平方米。大部分垂直载荷都由核心感知,核心在底部的面积约为500平方米。m。如何从建筑物中心重新分配负荷,并最大程度地利用土壤的承载力?在以下文章中阅读有关它的内容。

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顾问:

V.M. 卢金-钢筋混凝土结构项目经理“拉克塔中心”,博士;R.V. Inamov-Lakhta中心首席设计专家,博士

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401085/


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