Тадж-Махал: Строительство его несокрушимого фундамента

Опубликовано: Тематическое исследование

Тадж-Махал – это идеально симметричный памятник, представляющий лучшие архитектурные и художественные достижения благодаря превосходному мастерству и идеальной гармонии в дизайне. Строительство его фундамента, в частности, стало непосильной задачей, поскольку в те времена глинистую почву обычно избегали использовать для строительства из-за ее непредсказуемости.

Мавзолей расположен на южном берегу реки Ямуна в городе Агра, Индия. Он был построен императором Шах-Джаханом в знак уважения к своей супруге Мумтаз Махал. Строительство началось в 1632 году и было завершено в 1653 году.

Тадж-МахалТадж-Махал

Тадж-Махал является одним из семи чудес света и в 1983 году был признан Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) объектом всемирного наследия.

Из-за возраста сооружения первоначальные чертежи, использовавшиеся при строительстве Тадж-Махала, уже недоступны. Кроме того, со временем условия вокруг места строительства значительно изменились. Поэтому точные детали конструкции фундамента неизвестны. Однако информация, представленная в этой статье, основана на предыдущих исследованиях.

Даже спустя столько веков сооружение остается высоким и неповрежденным, в основном благодаря строительной технике, принятой для его фундамента. В этой статье рассказывается о конструкции и последовательности строительства фундамента, а также о материалах, использованных при его возведении.

  • 3. Фундамент Тадж-Махала
    • 3.1 Детали фундамента
    • 3.2 Материалы, использованные в фундаменте
  • 4. Последовательность строительства фундамента Тадж-Махала
    • 4.1 Строительство колодцев
    • 4.2 Строительство опор и арок
  • Часто задаваемые вопросы

    • 1. Расположение Тадж-Махала

    Памятник демонстрирует образцовые образцы персидской и ранней могольской архитектуры. Чтобы добавить эстетики, в дизайн были включены сад лунного света и элегантные деревья. Слияние этих элементов сделало это место идеальным для строительства памятника. Место находится недалеко от места, где река делает резкий изгиб далеко от монолита, что обеспечивает достаточное количество воды для садов.

    Тадж-Махал на берегу реки Ямуна Вид со спутника на место строительства Тадж-Махала, где река Ямуна делает резкий поворот
    Река Ямуна возле Тадж-Махала Вид с воздуха на реку Ямуна возле Тадж-Махала

    Рисунок-3 иллюстрирует наклонный ландшафт на берегу реки с Мехтаб Багом на другой стороне.

    Тадж-Махал до начала его строительства и сооружения Место Тадж-Махала до его строительства

    2. Геология Тадж-Махала

    Следующие пункты описывают геологию Тадж-Махала:

  • Глина низкой и средней сжимаемости (CL- CI) доступна от пониженного уровня (RL) 149 до 133 м.
  • Непластичный или алевритовый песок (SP- SM) доступен с уровня понижения (RL) 133 до 123,8 м.
  • Более толстый слой глины средней сжимаемости имеется от RL 123,8 до 60,2 м.
  • Ниже 60,2 м имеется мелко- и среднезернистый кварцитовый песчаник.
  • Глубина залегания грунтовых вод находится на отметке 5,25 м.

    • грунт фундамента Тадж-Махала. Профиль грунта фундамента Тадж-Махала

    2.1 Оседание

    По результатам теста на консолидацию, 99,4 % общей осадки произошло во время строительства Тадж-Махала.

    2.2 Грунтовые воды

    Наблюдательный колодец, расположенный ближе всего к Тадж-Махалу, – это колодец Шахгандж Притхви Натх в районе Бичпури в Агре. На рисунке 5 показана информация о грунтовых водах для четырех различных сезонов в течение года.

    Уровень грунтовых вод в Тадж-Махале Уровень грунтовых вод на территории Тадж-Махала

    3. Фундамент Тадж-Махала

    Перед строительством фундамента любого сооружения необходимо знать информацию о надстройке. Надстройка Тадж-Махала огромна, и нагрузки от ее веса очень велики. Следующие пункты описывают надстройку Тадж-Махала:

  • Основная конструкция Тадж-Махала состоит из белого мрамора.
  • Его высота над уровнем сада составляет 74,4 м.
  • Вес купола – 12 000 тонн.
  • Внутренний диаметр купола составляет 17,6 м при толщине 4,3 м.
  • Интенсивность давления на купол Тадж-Махала составляет около 218 КПа (равномерно распределенная нагрузка) и 397 КПа (сосредоточенная нагрузка).
  • Интенсивность давления на стены составляет около 766 КПа.

    • 3.1 Детали фундамента

    Нагрузки, действующие на фундамент из-за надстройки, были очень высокими. Поэтому особое внимание было уделено конструкции фундамента. Ниже рассматриваются методы и детали строительства фундамента:

  • Котлован для фундамента Тадж-Махала был очень глубоким. Исследователи определили точную глубину фундамента, которая составила 17,5 м, используя метод радиолокационного зондирования грунта.
  • После раскопок фундамент колодца был построен над выкопанным слоем.
  • Кроме того, колодцы были заполнены каменными обломками. В качестве материала для заполнения использовалась прочная кладка из камня и извести.
  • Кроме того, поверх колодцев была построена структурная система. Эта система состоит из опор и арок. Арки были соединены с опорами таким образом, чтобы нагрузка от надстройки равномерно распределялась на фундамент колодца.
  • После этого поверх структурной системы было создано большое основание из песчаника.

    • Рисунок, показывающий детали фундамента Тадж-Махала Фундамент Тадж-Махала, подготовленный Хандой (1984)
    Наклонный ландшафт на берегу реки Тадж-Махал Естественный уклон берега реки возле Тадж-Махала

    3.2 Материалы, использованные в фундаменте

    В строительстве фундамента Тадж-Махала использовались кирпичи, камни, раствор, железо и дерево.

    3.2.1 Кирпич

    Кирпичи широко использовались при строительстве куполов и арок. Для приготовления кирпича глину и песок смешивали, придавали форму и обжигали на месте строительства. Могольские картины строительных работ показывают печи для обжига кирпича, установленные на месте строительства Тадж-Махала.

    Кирпичи, использованные в Тадж-Махале Могольские картины с изображением печей для обжига кирпича на стройплощадке

    Обычный размер кирпича 203,2 мм × 190,5 мм × 44,5 мм был уменьшен до 177,8 мм × 114,3 мм × 25,4 мм, чтобы сделать кирпичи легче и ускорить кладку.

    3.2.2 Раствор

    Раствор является жизненно важным элементом для строительства фундамента. Значение раствора довольно очевидно из картин эпохи Великих Моголов, изображающих здания и сооружения.

    Раствор, использованный в Тадж-Махале Раствор, используемый при строительстве здания эпохи Великих Моголов

    Для фундамента Тадж-Махала был приготовлен уникальный водостойкий раствор под названием “сарудж”. Основными компонентами саруджа были известь, глина и песок. Кроме того, в раствор саруджа добавлялась зола, полученная из различных источников, таких как древесина и навоз животных. Кроме того, добавлялись местные ингредиенты, такие как ягери, пульса, сахарные пузыри, граммовая мука, смола, джут и камедь. Это помогло изготовить прочное связующее вещество. Местные ингредиенты и волокна сделали раствор Sarooj непроницаемым.

    3.2.3 Железо

    Использование железа в фундаменте было ограничено внешними работами, например, железные гвозди использовались для крепления камней к связям вертикальных арок. Железные гвозди также использовались при раскалывании камней.

    3.2.4 Древесина

    В могольских домах дерево использовалось в различных частях фундамента, например, в круглых скобах в колодцах. Части из дерева использовались на приречной стене фундамента, чтобы уменьшить размывание реки. В основном для этой цели использовалось дерево сагван (тик) и бамбук. Бамбук использовался для изготовления больших строительных лесов, а дерево сагван использовалось для изготовления колес для поддержки ядра фундамента колодца.

    4. Последовательность строительства фундамента Тадж-Махала

    Огромный вес Тадж-Махала требовал очень прочного фундамента, так как любое смещение грунта было бы катастрофическим для надстройки. Возможная последовательность строительства его фундамента рассматривается в двух частях.

    4.1 Строительство колодцев

    Ниже описана возможная последовательность строительства фундамента колодца:

  • Перед началом строительства строители использовали свои геодезические инструменты, чтобы найти любые изменения на участке. Измерения проводились с помощью бамбуковых и джутовых веревок.
  • Первой строительной операцией было рытье котлована под фундамент колодца.
  • Во время раскопок стенки колодца укреплялись деревом. Этот процесс продолжался до тех пор, пока рабочие не достигли прочного грунтового основания.
  • Для укрепления колодцев использовались деревянные оси со спицами. Укрепление осуществлялось с соответствующим интервалом вдоль стержня колодца. Рисунок 10 иллюстрирует этот процесс.
  • Далее, ядро колодца было заполнено каменными обломками и скреплено герметичным раствором. Рисунок-11(а) иллюстрирует этот процесс.
  • В аналогичном стиле рядом был построен ряд колодцев, чтобы на них можно было установить основание фундамента.
  • Наконец, обломки камня, смешанные с известковым раствором и песком, заполняли пространство между колодцами. Рисунок-11(b) демонстрирует этот процесс.

    • Использование дерева в фундаменте Тадж-Махала Укрепление колодцев деревянными осями

    4.2 Строительство опор и арок

    Арки и опоры были построены таким образом, чтобы нагрузка от надстройки могла быть равномерно распределена на фундамент колодца. Ниже рассматривается возможная последовательность строительства опор и арок:

  • После строительства фундамента колодца следующим шагом было возведение опор. Для возведения опор использовались кирпичи, смешанные с известковым раствором. Кроме того, для придания опорам водонепроницаемости использовался раствор саруджа. Рисунок-11(c) иллюстрирует этот процесс.
  • На следующем этапе были построены арки и соединены с опорами. Рисунок-11(d) иллюстрирует этот процесс.
  • После этого пространство между арками заполнялось песком, раствором и обломками камней. Для этой цели широко использовался раствор сарудж. Рисунок 11(e) иллюстрирует этот процесс.
  • Получившиеся арки обеспечили сбалансированное распределение нагрузки на ряд колодцев, расположенных под ними.
  • Во избежание дифференциального оседания, поверх арок было построено основание из красного песчаника.
  • Поскольку вся конструкция была построена на естественном склоне, толщина основания из песчаника составила 13 м со стороны реки и 1,8 м со стороны сада. На рисунке 11(f) показан окончательный вариант фундамента Тадж-Махала.

    • Поэтапный процесс строительства фундамента Тадж-Махала Последовательность строительства фундамента Тадж-Махала

    Вопросы и ответы

    Каково назначение древесины в фундаменте Тадж-Махала?

    Детали из дерева использовались на приречной стене фундамента колодца, чтобы уменьшить размыв реки. В основном для этой цели использовалось дерево сагван (тик) и бамбук.

    Как использовалась каменная кладка в фундаменте Тадж-Махала?

    Для строительства фундамента Тадж-Махала использовались различные виды камней. Камни использовались в стенах колодезного фундамента. Кроме того, каменные обломки использовались для заполнения площадей вокруг опор, колодцев и арок. Красный песчаник использовался для строительства основания фундамента.
    Санг-и-Гвалиор (желто-серый песчаник) и Санг-и-Сурх (красный песчаник) были использованы в фундаменте Тадж-Махала.

    Что такое фундамент в строительстве? Назначение и функции фундамента

    Сдвиг и наклон скважинных фундаментов

    Дерево как строительный материал – виды, структура, обработка

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: