Огни ночного Якутска
Бортмеханик вертолета "Ми-8" авиакомпании "Полярные авиалинии" Радомир Егоров поделился видео вечернего Якутска из кабины вертолёта.
Бортмеханик вертолета "Ми-8" авиакомпании "Полярные авиалинии" Радомир Егоров поделился видео вечернего Якутска из кабины вертолёта.
Привет! Есть на карте России абсолютно необычный город, число постов о котором каждую зиму растёт. Это Якутск - центр Республики Саха (Якутия). Он не просто появился в экстремальном климате, он буквально вырос из попыток человека преодолеть географические проблемы, которые казались нерешаемыми. Дано: левый берег Лены, Восточная Сибирь, зимний дубак под минус 60 и вечная мерзлота под ногами, уходящая вглубь на сотни метров. По факту, это самый холодный крупный город в мире, кроме того, город растущий (400к населения уже!). И что более любопытно, история Якутска началась не с амбициозного плана основателя, а с ошибки. О проектировании и становлении этого ледяного мегаполиса мы сегодня и поговорим.
Когда в 1632 году казачий отряд под предводительством Петра Бекетова забил первый колышек русского острога на берегах Лены, никто даже не подозревал, к каким долгосрочным последствиям приведет такой выбор локации. Изначально базу развернули на правом берегу, километрах в семидесяти от того места, где сегодня стоит современный город. Логика у первопроходцев была железная: острог должен находиться в самом центре якутских улусов, чтобы контролировать водную артерию и без проблем стричь ясак с местного населения. Деревянная крепость была защищена, с нее открывался отличный обзор, и она казалась идеальным форпостом для экспансии растущей России на Восток.
Однако уже через пару лет жители острога столкнулись с проблемой, которая помножила на ноль все планы по развитию. Каждую весну Лена разливалась и превращала территорию острога в аквапарк. Запасы еды гнили, деревянные постройки разваливались, а стратегический пункт больше напоминал гнилое болото, чем неприступную твердыню. Это был фундаментальный FAIL в градостроительном планировании, допущенный казаками.
Спасение пришло в районе 1642-1643 годов, когда было принято волевое решение перенести острог на левый берег, в долину Туймаада. Это был не просто переезд на пару километров, а кардинальная смена локации с совершенно другой географией. Долина Туймаада представляла собой широкую межгорную впадину, защищенную высокими берегами, до которых паводок не добирался. Тут были озера, старицы, ровная почва и, главное, сухость. Бонусом шел более мягкий микроклимат, так как высокие скалистые берега справа прикрывали долину от ветров. Этот выбор оказался судьбоносным: именно Туймаада стала основной территорией развития Якутска на следующие четыреста лет (к слову, в честь этого слова назван один из крупнейших в Якутске торговых центров).
Но никто из тех, кто принимал решение о переносе острога, не мог предугадать другую, куда более лютую проблему, которая определит весь облик города и заставит людей изобретать новую науку. Под долиной Туймаада лежала вечная мерзлота, гигантский ледяной слой, уходящий в недра на сотни метров. Именно эта мерзлота стала главным фактором, диктующим условия архитекторам и проектировщикам будущего Якутска. Забегая вперед, о строительстве крупных домов на мерзлоте я рассказывал в одном из прошлых постов.
На протяжении двух с половиной веков после переезда город оставался преимущественно деревянным. И это было самое грамотное решение для мерзлотных условий. Деревянные избы могли спокойно пережить перекосы грунта, которые неизбежно случались при подтаивании льда. Леса вокруг было полно, стройка шла быстро и дешево. Плюс дерево отлично держало тепло, что при местных морозах под минус 60 было критически важно для выживания. Улицы раннего Якутска напоминали декорации к фильму про Дикий Запад: деревянные двух-трехэтажные дома, выстроенные в линеечку с широкими зазорами, чтобы в случае пожара не сгорело все разом. А горел Якутск, надо сказать, регулярно.
С XVIII века в городе начали робко появляться первые каменные постройки, хотя долгое время они оставались редкими зверями в этих краях. Первенцем стала воеводская канцелярия, которую запилили в 1707 году. В XIX веке, когда в Якутии нашли золото и у местных купцов появились лишние деньги, начали строить более крупные сооружения: Троицкий кафедральный собор, Богородицкую церковь и торговые дома. Все это требовало понимания, как вообще строить тяжелые каменные здания на мерзлоте, чтобы они не развалились.
Именно в это время случилось открытие реальной глубины вечной мерзлоты (об этом немного тоже было в прошлом посту, но я повторюсь). В 1827 году в Якутск прибыл купец Федор Шергин, назначенный рулить конторой Русско-Американской компании. Он решил выкопать колодец и добыть воду прямо в Якутске. Задумка казалась нереальной, потому что все предыдущие попытки копать заканчивались тем, что работяги упирались в мерзлый грунт, который не брала ни одна лопата. Но Шергин был в курсе кейса из села Качуги, где местные крестьяне пробили тонкий слой льда и добрались до воды. Вдохновленный этим примером, Федор нанял бригаду землекопов и начал бурить скважину у себя во дворе. Первые тридцать метров прошли бодро, но затем земля оказалась промерзшей. Шергин продолжил копать. С 1828 по 1837 год шла изнурительная проходка легендарной Шахты Шергина. За девять лет они углубились на 116 метров, и все это расстояние было сплошным льдом. Воды так и не нашли, зато доказали, что под Якутском лежит гигантский слой мерзлоты.
Это открытие вызвало фурор в научном мире. В 1840-х путешественник Александр Миддендорф спустился в шахту и снял первые температурные замеры. Позже геофизик Генрих Вильд на основе этих данных создал первую научную модель мерзлоты. Так, буквально из ямы во дворе купца, выросла целая наука, а Якутск стал мировой столицей мерзлотоведения.
Когда советская власть пришла в Якутию и назначила город республиканской столицей, аппетиты выросли. Деревянные избушки и редкие каменные домики уже не тянули на статус главного города республики. Партия хотела видеть здесь современный мегаполис. Но попытки построить большие каменные здания в 30-х годах закончились немного предсказуемо. Более пятисот домов пошли трещинами, стены покосились, а фундаменты поплыли. Причина проста: инженеры не учли коварность мерзлоты.
Этот провал стал триггером для создания серьезной науки. В 1941 году в Якутске открыли первую крупную мерзлотную станцию, которая позже эволюционировала в Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова. Это учреждение стало уникальным в мировом масштабе - единственным научным центром, который занимается исключительно изучением вечной мерзлоты. Так Якутск, чьё местоположение было выбрано, чтобы спастись от наводнений, превратился в мировую столицу новой научной дисциплины.
Понимание того, как правильно строить на мерзлоте, пришло медленно и болезненно. В конце концов пришли к свайному строительству, чтобы мерзлота не оттаивала, а оставалась такой же холодной и крепкой: сваи заглублялись в мёрзлый грунт на безопасную глубину, давая зданиям относительно стабильную основу. На практике это означало полное переосмысление того, как проектировать и строить в этих условиях.
В 1970 году в Якутске запустили комбинат крупнопанельного домостроения, и это событие навсегда изменило городской ландшафт. Теперь можно было клепать дома быстро и массово, используя готовые панели и типовые проекты. С 1971 года город начал активно застраиваться многоэтажками из железобетона. Скорость строительства выросла в разы, но вместе с этим вылезли и старые проблемы. Типовые проекты, заточенные под климат средней полосы, снова показали свою несостоятельность в условиях вечной мерзлоты. Результат был предсказуем: деформации, трещины в стенах и потолках. Якутск превратился в гигантскую открытую лабораторию под открытым небом, архитекторы и инженеры учились на собственных ошибках, на ходу изобретая новые методы расчетов и конструктивные решения.
Примечательно, что, несмотря на засилье советских типовых проектов, в 60-80-х годах в Якутске умудрилась сформироваться своя собственная архитектурная школа. Местные зодчие, работая над проектами общественных зданий и жилых комплексов, выработали оригинальный стиль, вдохновленный советским конструктивизмом и авангардом. Здания получали чистые геометрические линии, брутальные железобетонные консоли и минималистичное оформление. А с 70-х годов начали добавлять национальный колорит: на фасадах появились геометрические орнаменты, отсылающие к традиционным якутским узорам. Город развивался как интересный гибрид советского модернизма и местной культурной идентичности.
Проектирование инженерных систем в Якутске выступило перед специалистами с уникальными вызовами. Тянуть водопровод, канализацию и отопление в мерзлоте - не в условном Подмосковье, здесь опять же требовались принципиально новые решения. Трубы с водой нужно было изолировать так хитро, чтобы содержимое не превратилось в лед, или, наоборот, оставалось замороженным (парадоксально, но в условиях минус шестидесяти градусов замёрзлая вода в трубе безопаснее, чем жидкая, потому что ледяная пробка не протекает). Любая, даже мизерная утечка могла растопить мерзлоту и вырастить под домом булгуннях - ледяной бугор, способный развалить здание. Это означало, что город требовал постоянного мониторинга и ремонта инфраструктуры.
В начале нулевых Якутск дозрел до мысли, что пора бы комплексно переосмыслить свое развитие. В период с 2000 по 2005 год был разработан Генплан, который расставил все по полочкам: где будут жилые микрорайоны, где промзоны, а где деловой центр и парки. Документ закрепил историческую радиально-кольцевую структуру города и ввел местные нормативы проектирования с поправкой на вечную мерзлоту. Главная фишка Генплана заключалась в том, что он впервые всерьез учел долгосрочные последствия деградации мерзлоты из-за глобального потепления, признав тот факт, что лед под городом может оказаться не таким уж и вечным.
Была разработана так же амбициозная концепция криоархитектуры. Суть такова: вместо того чтобы бороться с природой и прятать мерзлоту, нужно работать с ней и использовать ее свойства. Новая концепция предлагает поднимать здания на опоры высотой 3-4 метра, оставляя под ними свободное пространство. Это работает и как теплоизолирующая прослойка, и как всесезонная зона для пешеходов, где можно укрыться от ветра зимой. Идея эта, кстати, не нова и отсылает к традиционному якутскому строительству, где скот держали в приподнятых стойлах, но теперь она решает актуальные задачи архитектуры XXI века. Вот какие рендеры, в частности, нарисовали:
В XXI веке перед проектировщиками нарисовался новый и весьма серьезный вызов - деградация вечной мерзлоты на фоне глобального потепления. Глубина активного слоя, который имеет свойство оттаивать каждое лето, медленно, но верно увеличивается. Здания, возведенные еще в 70-х годах, теперь испытывают новые деформации, потому что мерзлота под ними превращается в кашу гораздо глубже, чем рассчитывалось.
Это означает, что новые проекты теперь нужно делать с огромным запасом прочности на дальнейшую деградацию, учитывая вариант, что ледяной панцирь может похудеть на десятки метров в течение следующего столетия. Некоторые особо продвинутые инженеры предлагают использовать активное охлаждение грунта, буквально закапывая под дома холодильники холодильные установки, чтобы держать мерзлоту в тонусе. Другие разрабатывают системы, позволяющие зданиям адаптироваться к оседанию и смещению грунта.
В 2022 году был презентован красивый мастер-план Якутска с красивыми рендерами (картинки выше - как раз оттуда), но будут ли учтены все эти потенциальные проблемы на практике, станет ясно только со временем. Решат ли вечную проблему с дорогами, где из-за мерзлотной колейности машины бьются с завидной регулярностью, тоже вопрос открытый. Но 100% ясно одно: современной архитектуры в столице Якутии в ближайшие 5-10 лет прибавится изрядно.




Немного из мастер-плана Якутска
Но в любом случае Якутск останется городом эклектики: здесь все еще стоят деревянные дома, стоящие бок о бок с монументальными панельками, и обширный частный сектор. Город уникален не только своим экстремальным климатом, но и своим составом: в границах одного только Якутска можно найти буквально любой тип жилья, который строили в России за последние 100 лет, создавая неповторимый архитектурный винегрет.
Выросший на долине Туймаада и построенный на ледяной бомбе замедленного действия, Якутск продолжает развиваться как современный город и выступать в качестве лаборатории мерзлотного строительства. Здесь инновации в криоархитектуре соседствуют с бараками времен царя Гороха! Будущее у этого города явно будет интересным, так что запасаемся попкорном и тёплыми вещами. Такие дела!
Свеча самая дешевая 50₽
Бутылка пустая в пивнушке 10-15₽
так и живём
Так что вы там ещё не так близки к Богу как мы 🤣🤣🤣
Привет! Сегодня поговорим про вечную (многолетнюю) мерзлоту, а точнее о том, как на ней возводились города. Особенно показательными примерами являются известные Норильск и Якутск - это самые крупные города мира, стоящие в таких климатических условиях.
Несмотря на то, что это явление встречается чуть чаще, чем повсеместно, первые попытки развернуть там серьезную промышленность и городское строительство обернулись фейлом. Человечество, конечно, давно было в курсе, что земля может быть твердой не только от камней, но и от льда: еще в XVIII веке немецкие ученые научно описали сибирскую мерзлоту. Но одно дело - изучать ее в теории, и совсем другое - решать практическую задачу строительства современного города в таких суровых условиях.
Первые опыты строительства были полны сюрпризом. Инженеры не имели ни малейшего понятия, как мерзлота реагирует на тепло от зданий, давление фундамента или вибрацию от заводов. Почти полвека ушло на то, чтобы методом научного тыка найти правильное решение. Вот об этих поисках мы сегодня и поговорим.
Чтобы понять, откуда растут ноги у науки о строительстве на мерзлоте, нужно совершить путешествие в 1827 год, в славный город Якутск. Именно тогда туда занесло купца из Великого Устюга Федора Шергина, который рулил местным филиалом Русско-Американской компании. Федор не был ученым, но обладал полезным навыком - здоровым любопытством и желанием докопаться до сути (в прямом смысле слова).
Раньше Шергин обитал в селе Качуге, где мерзлота была так себе, слабенькая. Там народ спокойно копал колодцы, пробивая тонкий слой льда до воды. Федор решил провернуть тот же трюк у себя во дворе в Якутске. Но не тут-то было: на глубине 15 метров он уперся в совершенно мощную и прочную мерзлоту.
Но Шергин был не из тех, кто сдается после первой неудачи. Вместо того чтобы забить и закопать яму, он превратил свой колодец в первую в мире научную лабораторию по изучению мерзлых грунтов. Шахта, расположенная на будущей улице Ярославского, стала точкой сборки для исследователей. Позже на ее базе запилили научно-исследовательскую мерзлотную станцию, а потом и целый Институт мерзлотоведения. Так, благодаря упрямству одного купца, родилась наука, без которой освоение северных богатств СССР (а их на севере полно, как вы знаете!) шло бы куда тяжелее.
Колодец купца Ф. Шергина ныне имеет статус памятника истории регионального значения, охраняемого государством
Когда в 30-е годы Союз решил, что Якутию пора осваивать всерьез, перед строителями встал логичный вопрос: а как, собственно, строить, если под ногами вечный лед? Инженеры придумали первый метод, логичный, но трудоёмкий - пропаривание мерзлоты.
Суть технологии заключалась в следующем: грунт сначала разогревали паром или специальными "иглами", превращая его в жижу. Получался так называемый "талый мешок" (куча размороженного грунта), куда втыкали сваю. А потом начиналось самое веселое - нужно было ждать от трех до шести месяцев (!), пока вся эта каша снова замерзнет и схватит сваю намертво.
Представьте себе масштаб трагедии: городу нужны тысячи свай, а каждая из них требует полгода на "созревание". Темпы строительства ползли со скоростью улитки, а бюджет улетал в космос. К тому же метод был ненадежным: малейшая оттепель и грунт замерзал криво, сваи "гуляли", а дома перекашивало. Норильск переболел этим методом ещё в 1930-1940-х годах, накопив горькие уроки.
В Якутске ситуация усугублялась тем, что никто толком не знал, что там под землей. С 1935 года начали строить дома на железобетонных столбах, закапывая их на 4-5 метров. Но без нормальной разведки это привело к фейлу: более 500 зданий пошли трещинами, проседали и вообще вели себя неприлично, периодически напоминая дом Фландерса. Стало очевидно, что так дело не пойдет, и нужен принципиально новый подход, иначе город просто развалится.
А пока мы перенесёмся в нынешний Красноярский край, на самый его север. В 1935 году, когда в Норильск (точнее то место, где он должен был быть) пешком из Дудинки пришла партия изыскателей под руководством Бориса Дроздова, цивилизацией там и не пахло. Предстояло не просто воткнуть пару бараков и возвести небольшой посёлок, а запилить полноценный город с заводами и полноценным жилым фондом.
Норильск выбрали не от хорошей жизни, а потому что стране позарез нужны были медь и никель, которыми местные недра были набиты под завязку. В условиях индустриализации вариант не строить не рассматривался - рассматривался лишь вопрос как строить.
Главным архитектором назначили Витольда Непокойчицкого, который в 1940-м разработал генеральный план города. Сначала думали обойтись малоэтажками в 3-4 этажа, но к 60-м аппетиты выросли: стране нужен был высотный город-сад за полярным кругом. В условиях суровой климатической реальности строители возводили первые здания, часто применяя методом проб и ошибок те же технологии пропаривания.
Была, к слову, еще одна жесткая проблема: любую тропинку заметало снегом быстрее, чем успевали ее протоптать. Недавно весь интернет облетели фото и видео из Петропавловска-Камчатского, где всё было в снегу - вот такие условия в строящемся Норильске были примерно всегда:
Настоящая революция в мерзлотном строительстве случилась в 1959 году, когда инженер Михаил Ким разработал метод, перевернувший игру. Ким был сам из бывших заключенных Норильлага (с 1936 по 1939), он изучал вечную мерзлоту и довольно много наблюдал, как строители мучаются с пропариванием. Это помогло ему разработать принципиально новую идею. Вместо того чтобы бороться с мерзлотой и греть ее, Ким предложил использовать ее как союзника. Суть метода была проста, как все гениальное:
бурим скважину прямо в мерзлом грунте, не размораживая его;
втыкаем туда сваю;
заливаем все это дело шламом (вязкой жижей), который намертво склеивает сваю с грунтом.
?????
PROFIT!
Из доклада Михаила Кима в 1956 году:
Нами предлагается фундирование гражданских зданий. Вместо котлована, габариты которого всегда значительно больше объема фундамента, пробуривается цилиндрическая скважина, а в нее опускается железобетонная свая чуть меньшего диаметра. Еще в 1946 году Норильская партийно-техническая конференция строителей принципиально одобрила применение железобетонных свайных фундаментов при строительстве на вечномерзлых грунтах. Необходимо срочно организовать работы по освоению этого нового, быстрого и экономичного способа фундирования
Благодаря использованию этого метода мерзлота, которая раньше была головной болью, превратилась в бесплатный и суперпрочный цемент. Лёд действительно фиксировал сваю намертво! Сроки "созревания" фундамента сократились с полугода до пары недель, а ценник строительства упал в разы. Технология оказалась настолько крутой и надежной, что к 1969 году Норильск официально стал лидером по темпам строительства во всем Союзе, обогнав даже теплые регионы. Именно за это открытие Ким и еще десять норильчан получили в 1966 году Ленинскую премию.
В Норильске, на одном из первых зданий, построенных по методу свайного фундирования, размещена мемориальная доска Михаилу Киму
Принцип свайного фундамента сегодня кажется очевидным, как дважды два, но тогда это был настоящий прорыв. Суть такова: нельзя позволить мерзлоте растаять. Для этого дома ставят на "курьи ножки" - оставляют между первым этажом и землей зазор в полтора-два метра. Зимой в этом просвете гуляет ледяной ветер, не давая теплу от дома греть землю, а летом дом создает тень, и грунт под ним не успевает растаять от солнца.
В итоге мерзлота остается твердой, как характер сибиряка, и спокойно держит на себе многоэтажку. Местами такой фундамент выходит даже дешевле, чем обычный в средней полосе!
Если Норильск был первопроходцем свайного строительства, то Якутск стал тем местом, где технологию довели до ума. Первая девятиэтажка здесь выросла в 1976 году на улице Ярославского (символично, рядом с тем самым колодцем Шергина). Дом был упакован по полной: мусоропровод, лифт - даже в обычных советских городах такая комплектация встречалась нечасто. Внутри квартир полы были выложены паркетной доской. С балконов открывался панорамный вид на Зеленый луг и центр города, благо загораживать обзор было просто некому - эта девятиэтажка возвышалась над морем небольших деревянных "бараков" как одинокий маяк.
Для местных аборигенов и гостей столицы дом стал культовым благодаря магазину "Ткани", который прописался на первом этаже и в 80-е был центром притяжения модниц. Даже когда позже рядом воткнули еще две высотки-близнеца, народная навигация работала безотказно: адрес уточняли просто - "Первый дом, где Ткани".
С 70-80-х годов свайный метод стал градообразующим фактором. Почти весь современный Якутск стоит на сваях, отчего прогулка по некоторым районам города напоминает экскурсию по лесу из бетонных опор. Где-то сваи прикрыты декоративными панелями ("юбками"), где-то торчат наружу во всей красе, но суть одна: под домом всегда гуляет ветер, сохраняя мерзлоту в тонусе.
Тем не менее, к концу 80-х в Якутске квартирный вопрос всех испортил стал стоять остро. Город рос, молодежи негде было жить, а места под классическую застройку на сваях становилось все меньше. Начальство положило глаз на Зеленый луг - культовую зону отдыха на берегу Лены, где местные любили жарить шашлыки. Но была одна загвоздка: грунты там были талые, с прослойками незамерзшей жижи ("талаков") толщиной до 30 метров. Втыкать туда сваи по старой схеме было бы нерентабельно.
Инженеры подумали и выдали смелое решение: не бороться с талыми грунтами, а менять их. Так родилась идея намывных песков. Начиная с 202-го квартала, уровень земли просто подняли на несколько метров, намыв песок из реки. Получилась такая искусственная подушка безопасности. Перед тем как строить, естественно, провели бета-тест: Институт мерзлотоведения и Якутский проектный институт строительства запилили экспериментальную площадку, намыли песок, построили панельку и стали смотреть, не уплывет ли она в Лену. Дом устоял, и методу дали зеленый свет.
Апофеозом этой технологии стал 203-й микрорайон. Проектировщики решили построить нечто, не имеющее аналогов. Вместо привычных домов на сваях с проветриваемым подпольем, здесь возвели здания с подземными парковками, подвалами и входами прямо с земли. Это стало возможно потому, что намывной песок не требовал сохранения вечного холода внизу.
Но не всё так гладко: идея строительства новых микрорайонов Якутска подвергалась и критике. Один авторитетный инженер даже окрестил происходящее в 203-м микрорайоне "мерзлотным кавардаком", намекая на то, что застройщики положили болт на базовые принципы строительства на вечной мерзлоте. Список претензий был внушительным:
Во-первых, тепловое загрязнение. Дома с отоплением, подземные парковки и теплые подвалы фонят теплом как печки, грея грунт вокруг себя. Если песок под ними разморозится сильнее расчетного, дома могут начать косплеить Пизанскую башню. А в Пизанских башнях жители Якутска толк знают, я гарантирую это!
Во-вторых, при циклах заморозки-разморозки в намывных песках могут образоваться слои с дикой концентрацией солей (криопэги), которые сожрут подземные конструкции весьма быстро
В-третьих, сейсмика. Якутия хоть и не Камчатка (где в том году было мощнейшее землетрясение), но тряхнуть на 3-4 балла тут вполне может. И как поведет себя тяжелая высотка на подушке из намывного песка при землетрясении - это вопрос, на который никто не хотел бы знать ответ на практике.
Ну и четвертое - вода. Намывные пески имеют свойство набирать влагу, превращаясь в болото, что для подземных конструкций смерти подобно.
Несмотря на критику, строительство продолжалось. Администрация Якутска и застройщики считали, что риски приемлемы, и рассчитывали на постоянный мониторинг состояния грунтов. По крайней мере, новые коммуникации и трубопроводы в 203-м микрорайоне могли быть проложены подземно, что отличало его от других районов Якутска, где трубопроводы идут над землей:
Ну а пока что 203 мкрн выглядит так и всё ещё твёрдо стоит на востоке Якутска:
Итак, история строительства на вечной мерзлоте в Советском Союзе - это в первую очередь история о том, как из невозможного сделали повседневное. Метод Кима со сваями и проветриваемым подпольем стал настоящим прорывом, который позволил застроить Север масштабными темпами. Советская инженерная школа, превозмогая трудности и климат, одержала чистую победу. Что будет дальше с градостроительством на ледяном панцире и не поплывет ли все это дело из-за глобального потепления - покажет время и дальнейшие смелые эксперименты. Такие дела!