Песок – коварная поверхность. Когда идешь по пляжу или дюнам, он проваливается под ногами, и приходится постоянно балансировать. Кажется, что строительство на песке – невыполнимая задача. Но ОАЭ доказывают обратное: по данным CTBUH Дубай занимает 3 место в мире по количеству небоскребов. В нашем материале раскроем секреты строительства и разберемся, почему небоскребы Дубая не тонут в песках.
Геологические особенности и основные сложности строительства
Как бы это странно ни звучало, песок – это не единственная проблема для развития рынка недвижимости Дубая. Чтобы построить любое сооружение, не говоря о небоскребах, необходимо учитывать множество факторов. И первоочередным является грунт.
Основные типы грунтов в этом регионе:
- песчаные почвы. Песчаные грунты составляют основу ландшафта Дубая. Они характеризуются высокой пористостью и слабой связностью частиц, что делает их нестабильными под нагрузкой. Эти почвы подвержены смещениям, особенно при сильных ветрах или постоянным контактом с водой, что может вызывать эрозию и осадки конструкций.
- каменистые почвы. Под слоем песка часто располагаются более плотные грунты, которые играют важную роль в строительстве. В некоторых районах, таких как Джебель-Али, можно найти слои известняка и других твердых пород, которые могут использоваться как надежное основание для фундаментов зданий.
- слабонесущие почвы. Вблизи побережья Персидского залива встречаются аллювиальные отложения и глинистые слои, которые обладают высокой пластичностью и склонностью к деформациям.
Проблемы, связанные со строительством на таких почвах
Песчаные и аллювиальные грунты плохо выдерживают большие нагрузки. Без специальных мер высокие здания будут проседать под собственным весом. Песчаные почвы легко смещаются, что может создать риск подмыва фундаментов.
Сильные ветры, характерные для пустынных регионов, могут ускорять эрозию почвы вокруг зданий. Кроме того, экстремальные температуры вызывают термическое расширение и сжатие материалов, что увеличивает нагрузку на фундаменты. Особенно когда речь идет о многоэтажных сооружениях высотой в десятки этажей и совокупным весом в тысячи тонн. Над масштабными проектами ОАЭ трудятся инженеры со всего мира, что позволяет постоянно совершенствовать технологии строительства. Например, Burj Khalifa весит около 500 000 тонн. Чтобы такое здание сохраняло устойчивость, стандартные варианты фундаментов, применяемые для небоскребов, оказались непригодны. Эти условия требовали принципиально нового подхода, способного обеспечить устойчивость массивных конструкций в столь сложной геологической среде.
Использование свайных фундаментов для небоскребов Дубая
Для обеспечения устойчивости конструкций на слабых песчаных грунтах и избежать их проседания, были использованы свайные фундаменты, что объясняет, почему небоскребы Дубая не тонут в песках. Железобетонные или стальные сваи погружаются на глубину 50–100 метров, достигая слоя плотного известняка или других твердых пород.
Такой подход обеспечивает устойчивость здания за счет передачи нагрузки на более плотные и стабильные слои грунта, расположенные глубоко под поверхностью. Для некоторых небоскребов сваи объединяются в свайные поля с армированными ростверками, что дополнительно увеличивает устойчивость.
Кроме того, на строительных площадках были использованы вибрационные и ударные установки для погружения свай в грунт. Для крупных зданий, таких как Бурдж-Халифа, применялась технология буронабивных свай: в предварительно пробуренные скважины заливался бетон, армированный стальными конструкциями.
Важной частью строительства небоскребов было компьютерное моделирование. Были детально рассчитаны ветровые нагрузки, температурные колебания и их влияние на устойчивость конструкции. Для строительства выбирали только те материалы, которые демонстрировали долговечность и износостойкость.
Кроме свайных фундаментов, в Дубае широко применяются технологии укрепления грунтов:
- метод инъекций бетона. Под давлением в песчаные грунты вводится цементный раствор, который заполняет поры и связывает частицы песка. Это уменьшает подвижность почвы, увеличивает её плотность и несущую способность.
- использование химических стабилизаторов. В некоторых случаях песок обрабатывается специальными химическими составами, которые увеличивают сцепление частиц и предотвращают эрозию.
Комбинация инновационных подходов позволила достичь невероятных результатов: согласно информации из Строительных кадастров Дубая, по состоянию на 2024 год в Дубае насчитывается 263 здания высотой более 150 метров.
Примеры успешных проектов
Климатические и геологические особенности региона требуют творческого подхода. Например, для проекта искусственных островов The Palm Jumeirah грунт укрепляли не только цементацией, но и с помощью виброуплотнения. Это помогло создать устойчивую основу для последующего строительства. Для защиты от волн и эрозии было построено кольцо из камней и скал, выполняющее роль волнолома. Этот проект продемонстрировал, как инновации помогают преодолевать сложные природные условия.
Бурдж-Халифа
Самое высокое здание в мире, высота которого составляет 828 метров, стало символом инженерного превосходства. Фундамент Бурдж-Халифа состоит из плиты фундамента толщиной 3,7 метра и более 190 буронабивных свай, погруженных на глубину до 50 метров. Кроме того, уникальная Y-образная форма небоскреба помогает противостоять сильным пустынным ветрам.
Marina 101
Второе по высоте здание в Дубае, расположенное в районе Dubai Marina. Для обеспечения устойчивости небоскрёба использовались глубокие свайные фундаменты и армированные ростверки. Строительство сопровождалось строгим мониторингом осадок здания, чтобы гарантировать безопасность на всем протяжении эксплуатации.
Cayan Tower
Этот небоскреб высотой 306 метров стал знаменит благодаря своей уникальной архитектуре: он закручен вокруг своей оси на 90 градусов. Для устойчивости здания использовались глубокие свайные фундаменты, передающие нагрузку на плотные слои грунта. Кроме того, конструкция дополнительно укреплена, чтобы противостоять ветровым и сейсмическим нагрузкам.
Dubai Frame
Гигантская рамка высотой 150 метров и шириной 93 метра является не просто архитектурным шедевром, но и символическим мостом между старым и новым Дубаем. Фундамент проекта был укреплен с помощью грунтоцементации для повышения плотности почвы. Специальные инженерные решения позволили рамке выдерживать сильные ветровые нагрузки и колебания температуры, характерные для пустынного климата.
Опыт Дубая демонстрирует, что современные технологии способны реализовывать самые невероятные проекты. Каждый небоскреб в этом мегаполисе – это больше чем просто здание, это торжество инженерной мысли над над коварством песчаных грунтов.
