…Покидали подземный дворец по крутой лесенке мимо огромного рычажного пресса, вдавливающего в мерзлый грунт сваю. В глаза бросился огромный замок на маленькой двери. И тут сопровождающий нас научный сотрудник рассказал нам интересный случай, при этом лицо его расплылось в улыбке. Что здесь смешного?
Среди сотрудников института много молодежи. Молодежь прекрасно работает, но разве можно упустить случай пошутить друг над другом? В институте появился новый сотрудник — высокий неповоротливый парень, назовем его Петей. Он был старательным и способным. Любили его и в компании (он не мешал другим). Одну лишь странность замечали за ним — повышенную мнительность и боязнь заболеть. Достаточно было кому-нибудь чихнуть, как Петя выхватывал платок и прятал в него свой нос.
Однажды Пете поручили работу в подземной лаборатории, вблизи от двери с замком. Что хранилось за нею, он не знал. В конце рабочего дня он зашел в другую лабораторию, где изучались свойства грунтов с помощью гамма-излучения.
— Петя, что это с тобой сегодня? — невинным голосом спросил его друг Иннокентий.
— А что?
— Подойди-ка сюда.
Петя подошел к счетчику радиоактивных излучений. В счетчике загорелись красные лампочки.
— М-м-да, — промычал Иннокентий.
— А в чем дело? — уже. с некоторой тревогой в голосе спросил Петя.
— Где ты сегодня работал?
— В подземной лаборатории.
— Около маленькой двери? Да? Подойди-ка еще раз.
Счетчик снова начал мигать лампочками. Иннокентий повернулся к другому сотруднику, покачал головой и что-то объяснил жестами. Тот тоже кивнул головой и успокаивающим голосом сказал:
— Петя, не волнуйся, это не смертельно!
Петя с недоумением перевел взгляд с прибора на товарищей. Действительно, каждый раз, как только он подносил руку к прибору, счетчик щелкал. Стоило убрать руку, прибор замолкал. Иннокентий пояснил, что Петя вероятно подвергся облучению. Но Петю тут же успокоили: ничего страшного, медицина делает чудеса и его, конечно, спасут. Парень не на шутку разволновался и решил бежать к врачам. Иннокентию понадобилось немало усилий, чтобы убедить Петю в том, что с ним пошутили. А секрет был прост: в тот момент, когда Петя подходил к счетчику, Иннокентий незаметно подносил к чувствительному датчику свои ручные часы со светящимся циферблатом. Радиоактивность их ничтожна, но датчик настолько чувствителен, что ее улавливает.
Теперь Петя делает вид, что вовсе не боится болезней.
После посещения института решили внимательнее осмотреть город, увидеть своими глазами результаты работы мерзлотоведов. Вот знакомый проспект Ленина. Рядом с новыми многоэтажными домами стоят старые двухэтажные кирпичные, где размещаются ректорат университета и республиканская библиотека, одноэтажное здание гастронома. Что в них особенного?
Для большинства жителей — ничего, для немногих — многое! Это дома дореволюционной постройки. Вскоре после окончания строительства они начали разрушаться и были покинуты. Как только прекратилось отопление домов, прекратились и их деформации. После революции было несколько попыток отремонтировать дома, но каждый раз после ремонта они снова начинали разрушаться. Тогда за дело взялись мерзлотоведы, и дома удалось спасти.
Какое же лекарство было применено? Теперь оно известно всем строителям и кажется совсем простым. Дома разрушались потому, что мерзлые грунты под ними оттаивали и фундаменты «тонули». Что нужно было сделать, чтобы дома стояли? Не допускать протаивания грунтов под фундаментами. А как это можно сделать? Надо использовать тот холод, которого в этих краях избыток.
Старые полы в домах разобрали, сделали новые, теплые, приподнятые над землей с таким расчетом, чтобы между поверхностью земли и низом полового перекрытия было свободное пространство. В наружных стенах против этого пространства сделали отверстия, через которые в зимнее время свободно проходит под пол холодный воздух, надежно промораживающий грунты в основании дома. Летом грунт под домом оттаивает мало, фундаменты опираются все время на мерзлый грунт. Проваливаться им некуда, и дом стоит надежно. Теперь по такому принципу строится большинство домов. Он получил название «Метод строительства с сохранением мерзлого состояния грунтов основания».
Внешне дома, построенные по такому принципу, мало чем отличаются от своих собратьев в Москве. В глаза бросается только одна небольшая деталь: дома слегка приподняты над поверхностью земли и стоят на столбах. Люди, не искушенные в вопросах строительства на мерзлых грунтах, попав в Якутск, часто с недоумением спрашивают: «Почему на главной улице под домами какие-то щели?» Что ж, видимо, пора архитекторам подумать над тем, как спрятать от глаз эту деталь.
В Якутске впервые в мировой практике начали строить дома на железобетонных сваях, вмороженных в грунт. Чтобы установить обычный фундамент, надо сначала вырыть котлован. Копать котлован в мерзлом грунте тяжело. Ученые придумали, как установить фундамент без трудоемких земляных работ. От парового котла по шлангам подается горячий пар в специальную иглу (металлическую трубку с наконечником). Мерзлый грунт протаивает, и игла погружается. Через несколько часов образуется своеобразный колодец, заполненный жидким грунтом. В этот колодец с помощью крана опускают железобетонную колонну сваю. Запас холода в окружающем мерзлом грунте большой, поэтому через месяц-два теплый грунт вокруг сваи замерзает и она надежно смерзается с окружающим массивом. Такой фундамент может воспринять огромную нагрузку. Под зданиями установлены сваи, рассчитанные на большую нагрузку.
Колодец без воды
Осмотрели любопытный исторический памятник. В одном из дворов на проспекте Мира почерневшее от времени бревенчатое здание с мемориальной доской: «Колодец Шергина». Внутри здания деревянный коловорот, двойные крышки, закрывающие сам колодец, на стене схема колодца и описание его истории. Служащий Русско-Американской компании Федор Шергин в 1828 году решил вырыть в Якутске колодец для воды. Копали, копали, а воды в колодце все не появлялось: в боковых стенках и на дне колодца грунт был мерзлым. Сведения об этом дошли до Российской академии наук, которая обратилась к Шергину с просьбой продолжать проходку колодца и проводить замеры температуры грунтов. Проходить колодец было тяжело. Работы можно было выполнять лишь зимой, когда плотность воздуха на поверхности была больше, чем в забое, и поэтому обеспечивалась естественная вентиляция.
Работы по углублению колодца продолжались восемь лет. В 1836 году глубина колодца достигла 116 метров, но воды все не было, не осталось у Шергина и денег для дальнейших экспериментов. Он прекратил рытье, но колодцу суждено было стать знаменитым. В 1842–1845 годах академик А. Ф. Миддендорф провел детальные геотермические наблюдения в колодце Шергина и экспедиционные исследования вечной мерзлоты в различных районах Восточной Сибири, на основании которых были получены первые достоверные сведения о мощности и температурном режиме мерзлых толщ.
Сейчас известно, что под мерзлой толщей в Якутске скрыты неисчерпаемые запасы воды. Эта вода с помощью артезианских скважин используется практически. Шергин мог бы иметь в своем колодце воду, но для этого ему надо было углубить его до 340 метров! Только на этой глубине обнаружен в Якутске верхний водоносный горизонт.
Одна из центральных улиц Якутска, Дзержинского, для проезда закрыта: строится городская канализационная сеть. Построить водопровод и канализацию в условиях мерзлоты — дело не простое. Обычно водопроводные и канализационные трубы зарываются в грунт на глубину, превышающую сезонное промерзание. Этим они полностью предохраняются от замерзания в них жидкости, поэтому вопросы теплового взаимодействия труб с окружающими грунтами никого не интересуют. В Якутске же этот вопрос приобретает первостепенное значение. Налицо диалектическое единство и борьба противоположностей. С одной стороны, чтобы обезопасить трубопроводы от промерзания, приходится водопроводную воду и фекальные жидкости подогревать. Чем больше подогреть, тем, казалось бы, надежнее будут работать водопровод и канализация. Но с другой стороны, подогрев— это лишние затраты, это угроза для устойчивости домов, построенных по принципу сохранности грунтов основания в мерзлом состоянии. Приходится балансировать как на лезвии ножа. Не догреешь — плохо, перегреешь — еще хуже. Канализационные трубы укладываются в специальном подземном тоннеле и надежно теплоизолируются. Сам тоннель охлаждается вентиляцией холодного воздуха. Таким образом, легко регулировать тепловой режим трубопровода, не боясь недогреть или перегреть.
