Афинский акрополь: Геотехнические особенности фундамента западной цивилизации - Строительство и ремонт

Афинский Акрополь является наиболее ярким и полным древнегреческим монументальным комплексом, сохранившимся до наших дней. Это архитектурное сокровище, которое принадлежит не только к греческому, но и к всемирному культурному наследию. Он расположен на холме высотой 157 м, который возвышается в бассейне Афин. Его общие размеры составляют примерно 170 × 350 м.

В 5 веке до н.э. афиняне, получившие силы после победы над персами, построили новую крепостную стену и запланировали амбициозную строительную программу, включающую большое количество памятников, которые превратили скалистый холм в уникальный комплекс. В VIII веке до н.э. Акрополь постепенно приобрел религиозный характер с установлением культа Афины, богини-покровительницы города. Эти памятники характеризуют классические греческие мысли и искусство. К этим памятникам относятся:

1. Парфенон: храм дорического ордера особенно больших размеров, доминирующий на вершине холма Акрополя.

Парфенон

2. Пропилеи: монументальное здание входа в святилище, знаменитое своими впечатляющими кессонными потолками.

Пропилеи

3. Храм Афины Ники, небольшой храм ионического ордера, отличающийся элегантностью и изяществом.

Храм Афины Нике

Эти здания были построены из сухой кладки, состоящей из белого мрамора, и отличались гениальным планированием и безупречной конструкцией. Фундаменты этих зданий состояли из известняка.

Памятники сохранились на протяжении почти пятнадцати веков, пережив войны, взрывы, бомбардировки, пожары, землетрясения и кражи. На протяжении XIX и в начале XX века проводились обширные реставрационные работы, которые придали памятникам Акрополя тот вид, который они имеют сегодня. В этой статье описываются геотехнические особенности Афинского Акрополя.

Часто задаваемые вопросы

1. Геология холма Акрополя

Холм Акрополя представляет собой трапециевидную глыбу серого известняка, покоящуюся на мергелях и песчаниках породы афинского сланца. Ниже описана геология холма Акрополя:

Между известняковой массой и подстилающей породой находится тонкий слой конгломерата. Местами на верхней поверхности подстилающей породы встречаются горизонты конгломерата.

Местами коренная порода покрыта элювиальным почвенным покровом небольшой толщины, образовавшимся в результате выветривания сланцевой породы.

Серый известняк хорошо обнажен на вершине холма. Он имеет близко расположенные швы, а некоторые старые трещины заполнены красным мергелем и крупными кристаллами кальцита.

Вершина холма была выровнена искусственным заполнением толщиной до 17 м, которое удерживается стеной контура.

Искусственная засыпка, образующая плато, на котором стоят памятники, имеет различный состав. Этот факт в основном объясняется различными историческими этапами строительства засыпки.

Качество горной массы демонстрирует значительные местные различия. Вершина и внутренняя часть холма состоят в основном из компактного или плотного пластового известняка и демонстрируют низкую степень выветривания с редкими закрытыми разрывами и благоприятными тектоническими характеристиками.

С другой стороны, склоны явно демонстрируют более высокую степень выветривания (что приводит к систематическому соединению горной массы), особенно в случае восточного и северного склонов. Интенсивная трещиноватость горной массы, неблагоприятная ориентация разрывов и усиленное действие агентов окружающей среды привели к развитию локальных нестабильностей, обрушению горных пород и образованию пещер и расщелин на холме Акрополя.

Прерывистость проницаемого известнякового пласта обеспечивает регулярный дренаж холма. Вода от дождей просачивается в разломы и трещины в верхней части Акрополя. Поэтому у основания холма образуются родники, так как подстилающая сланцевая порода практически непроницаема.

Геология холма Акрополя

2. Материалы, использованные при строительстве памятников Акрополя

Для строительства надстроек многих зданий использовался известняк с нескольких соседних холмов. Доломитовый и мергелистый известняк использовался для фундамента памятников и стены контура. Мрамор использовался во внутренней отделке всех великих зданий Акрополя. Кроме этих материалов, известняк и конгломерат также широко использовались при строительстве стен, балок, колонн и крыш.

3. Фундамент памятников Акрополя

На холме Акрополя на протяжении всей его долгой истории стояло множество зданий, маленьких и больших. Из них сегодня сохранились только три: Парфенон, храм Афины Нике и Пропилеи. Однако фундаменты других древних сооружений все еще хорошо видны на холме Акрополя.

Большинство из этих зданий были основаны непосредственно на природной скале. Однако в некоторых случаях, в основном из-за неправильной геометрии скалы в месте, выбранном для возведения каждого монументального сооружения, приходилось строить типичные фундаменты из известняка. Ниже рассматриваются детали фундаментов остальных памятников на Акрополе.

3.1 Детали фундамента Парфенона

Парфенон был построен в центре холма Акрополя. Он стоит на вершине скалы. Только три четверти памятника имеют фундамент. Ниже описаны детали фундамента Парфенона:

Для его фундамента были использованы известняковые ясени, добытые специально для его строительства.

Наибольшая глубина фундамента составляет 20 м в юго-восточном углу.

Фундамент состоял из 22 ярусов. Нижний ряд состоит из одного ряда растяжек, а второй – из одного ряда оголовков. Третий ряд состоит из четырех рядов растяжек, а четвертый – из двух рядов оголовков. Эта последовательность повторяется с пятого до 19-го ряда.

Три верхних курса следуют обычному принципу. Третий курс сверху имеет только оголовки, второй курс сверху имеет только растяжки, а первый курс также имеет только оголовки.

Внутренняя часть фундамента недоступна. Однако большинство исследователей считают, что это, скорее всего, цельный блок камня.

Лифтинг и план фундамента Парфенона

С точки зрения геотехнического проектирования этот тип фундамента, основанный на природной известняковой породе, обеспечивает высокие значения несущей способности и осадки от действия структурных нагрузок.

Конструкция фундамента создает прочное основание для безопасного восприятия вертикальных нагрузок надстройки. Кроме того, сухая каменная кладка обеспечивает относительно гибкое основание фундамента, способное поглощать высокую энергию, возникающую при распространении сейсмических волн.

3.2 Детали фундамента Пропилеи

Пропилеи состоит из главного здания и двух крыльев на северо-западной и юго-западной сторонах. Юго-западное крыло повторяет гребень скалы, на которой оно стоит. Северо-западное крыло, называемое Пинакотекой, расположено ниже основного здания и стоит на высоком подиуме. Пинакотека состоит из прямоугольной комнаты и портика с тремя дорическими колоннами, обращенного на юг. В следующих пунктах описаны детали фундамента Пропилеи:

Фундамент северо-западного здания был построен из больших известняковых блоков на выровненной скале, состоящей из изолированных стен с обратной засыпкой.

С западной стороны фундамент является частью стены контура Акрополя. Однако он воспринимается как подиум Пинакотеки.

Древняя засыпка подиума была достаточно плотной и предохраняла конструкцию от крупных разрушений. Однако снос средневековых сооружений и интенсивные археологические раскопки, заменившие засыпку рыхлой землей, способствовали скоплению дождевой воды внутри фундамента. Поэтому вероятность увеличения горизонтального давления земли возросла.

С южной стороны видимая часть здания представляет собой роскошное место и является основной частью Пинакотеки. Внешние фундаментные блоки этой части сделаны из мрамора и создают особую форму стены. Эта стена была сформирована в форме пьедестала с лицевой стороны и заполнена большими блоками с обратной стороны.

Пинакотека

Сегодня Пинакотека страдает от структурных деформаций: общая осадка 3 см и небольшая горизонтальная деформация наблюдается в северной стене. Также наблюдаются общая осадка от 3 до 7 см, смещение наружу, барокамера и наклон западной стены.

В 1955 году для обеспечения сохранности западной части северо-западного крыла был сооружен бетонный пол. Заполнение котлована было удалено, и были созданы колодцы, заполненные железобетоном. Недавно пол был отремонтирован с помощью армирования углеродными волокнами.

3.3 Детали фундамента храма Афины Нике

Храм Афины Нике находится на юго-западном краю Акрополя. Основой фундамента храма является мощная башня стены. Стена башни была построена из известняковой кладки, а ее внутренняя часть была заполнена грунтом. Храм несколько раз разрушали, а его части использовали для создания оборонительной стены вокруг Акрополя. На сегодняшний день храм трижды реставрировался (1835-1844, 1935-1940, 2003-2010). Во время последней реставрации под храмом был установлен пол в виде решетки из нержавеющей стали над подвальным пространством.

Решетка из нержавеющей стали, установленная в полу храма Афины Никеи
Фундаментное ядро храма Афины Никеи

Вопросы и ответы

Где находится Акрополь?

Акрополь находится в Афинах, Греция.

Когда был построен Парфенон?

Он был построен в 5 веке.

Какой тип фундамента Парфенона?

Парфенон был построен из каменной кладки. При строительстве фундамента использовался известняк.

Какой тип скалы находится на холме Акрополя?

Холм Акрополя сложен из мергелей и песчаников породы афинского сланца.

Колизей: Строительство крупнейшего в мире амфитеатра

Туннель под Ла-Маншем: Строительство самого длинного в мире подводного туннеля

Эйфелева башня: Особенности строительства железного гиганта

Читайте далее: