Город-плот: эксперты выяснили, почему Венеция никогда не утонет 0 334

Любой местный житель знает, что Венеция — это перевернутый лес.

Этот итальянский город, которому 1604 года, построен на миллионах деревянных бревен, вбитых в землю.

Лиственница, дуб, ольха, сосна, ель и вяз длиной от 3,5 м до менее 1 м, удерживают каменные палаццо и высокие колокольни на протяжении уже нескольких столетий, являясь настоящим инженерным чудом, использующим силы физики и природы.

В большинстве современных сооружений работу этого перевернутого леса выполняют железобетон и сталь. Но несмотря на их прочность, немногие фундаменты сегодня могли бы прослужить так же долго, как венецианский.

«Современные бетонные или стальные сваи проектируются с расчетом на срок службы 50 лет», — говорит Александр Пузрин, профессор геомеханики и инженерии геосистем в Цюрихском университете ETH.

«Конечно, они могут прослужить дольше, но при строительстве жилых и промышленных объектов стандартом считается срок в 50 лет», — добавляет он.

Венецианская техника строительства на сваях впечатляет своей геометрией, многовековой прочностью и огромными масштабами.

Сколько миллионов свай скрыто под городом, не знает никто, но только под мостом Риальто находится 14 000 плотно сбитых деревянных опор, а под базиликой Сан-Марко, построенной в 832 году, 10 000 дубовых свай.

«Я родилась и выросла в Венеции», — говорит Катерина Франческа Иззо, профессор экологической химии и охраны культурного наследия в Венецианском университете.

«Когда я росла, как и все, я знала, что под венецианскими зданиями — деревья из Кадоре [горный регион рядом с Венецией]. Но я не знала, как эти сваи устанавливали, как их считали и забивали, и что баттипали (буквально переводится, как «забивальщики свай») были очень важными специалистами. У них даже были свои песни. Это невероятно интересно с технической и технологической точки зрения», — рассказывает профессор.

Баттипали вручную забивали сваи и пели древнюю песню, чтобы сохранять ритм. Завораживающая и повторяющаяся мелодия с текстом прославляла Венецию, ее республиканскую славу, католическую веру и обещала смерть врагам того времени — туркам.

В Венеции до сих пор используется выражение na testa da bater pai (буквально — «голова, подходящая для забивания свай»), которое в шутку означает, что человек тугодум или недалекий.

Сваи вбивались как можно глубже, начиная с внешнего края конструкции и продвигаясь к центру фундамента. Обычно на каждый квадратный метр приходилось девять свай, размещенных по спирали.

Затем верхушки свай спиливались, чтобы получить ровную поверхность, находящуюся ниже уровня моря. Сверху укладывались поперечные деревянные конструкции — либо zatteroni (доски), либо madieri (балки). Для колоколен использовали балки толщиной до 50 сантиметров. В других постройках — не более 20, а порой и меньше. Самым прочным материалом считался дуб, но он был и самым дорогим. Позже дуб использовали только для строительства кораблей — он был слишком ценным, чтобы вбивать его в грязь. На этот деревянный фундамент рабочие укладывали камни здания.

Вскоре Венецианская республика начала охранять свои леса, чтобы обеспечить достаточное количество древесины для строительства и кораблестроения.

«Венеция изобрела лесоводство», — объясняет Никола Маккиони, директор по исследованиям Института биоэкономики при Национальном исследовательском совете Италии, имея в виду практику культивирования лесов.

«Первый официальный документ по лесоводству в Италии действительно принадлежит Великолепному сообществу долины Фьемме [к северо-западу от Венеции] и датируется 1111 годом. В нем изложены правила использования лесов без их истощения», — рассказывает Маккиони.

По его словам, эти методы охраны природы, должно быть, применялись задолго до того, как были записаны: «Это объясняет, почему долина Фьемме и сегодня покрыта пышным еловым лесом». В то же время такие страны как Англия уже сталкивались с нехваткой древесины к середине XVI века, добавляет он.

Венеция — не единственный город, использующий деревянные сваи в качестве фундамента, но есть ключевые отличия, которые делают ее уникальной.

Амстердам — еще один город, частично построенный на деревянных сваях. Здесь, как и во многих других городах Северной Европы, сваи уходят вглубь до самого основания и работают как длинные колонны или как ножки стола.

«Это работает, если скальная порода находится близко к поверхности», — говорит Томас Лесли, профессор архитектуры Университета Иллинойса.

На берегу озера Мичиган в США, где работает Лесли, скальное основание может находиться на глубине до 30 метров.

«Найти такие большие деревья сложно, не правда ли? Есть истории из Чикаго 1880-х годов, когда пытались вбивать одно бревно поверх другого — как вы понимаете, это не сработало. В итоге поняли, что можно полагаться на трение с грунтом», — рассказывает Лесли.

Принцип основан на идее укрепления грунта путем вбивания как можно большего количества свай, что увеличивает трение между сваями и грунтом.

«Гениальность в том, — говорит Лесли, — что вы как бы используете физику… Вся прелесть в том, что вы используете текучие свойства почвы, чтобы создать сопротивление, удерживающее здания».

Технический термин для этого явления — гидростатическое давление, что по сути означает, что почва «схватывает» сваи, если их в большом количестве плотно вбить в одном месте, — говорит Лесли.

Венецианские сваи действительно работают именно так — они слишком короткие, чтобы достичь коренной породы, и вместо этого удерживают здания благодаря трению.