Глубокий взгляд на Петербург
ФОТО Дмитрия СОКОЛОВА
Есть надежда, что после дополнительного обследования ветхие дома на Тележной улице, имеющие статус исторических зданий, Смольный решит не сносить, а реконструировать и использовать дальше. Впору ликовать? Вовсе нет, ведь причина, повлиявшая на плачевное состояние их фундаментов и несущих конструкций, осталась. А значит, проходящие под землей опасные процессы угрожают и знаковым для Петербурга памятникам архитектуры. Насколько серьезна эта проблема и что происходит с грунтами в историческом центре северной столицы? Об этом мы беседуем с нашей сегодняшней гостьей.
- Регина Эдуардовна, что показало изучение грунтов и подземных конструкций на Тележной улице, проводившееся при вашем участии?
- Это было комплексное исследование по очень широкому перечню факторов, влияющих на состояние грунтов и фундаментов, коррозию строительных материалов и т. д. Его результаты, позволявшие ответить на главный вопрос - удастся ли спасти эти аварийные здания, кого-то, быть может, и удивили, но не меня. Я лишь убедилась, что процессы, связанные с изменениями в подземном пространстве (для их описания лучше пользоваться таким термином), происходят в разных зонах парадного Петербурга. А инженерная геология и гидрогеология помогают лучше понять природу этих опасных явлений...
- Как давно вы стали заниматься их изучением?
- Конечно, не в последние годы, когда решалась участь старых домов на этой улице, а гораздо раньше. Изменения подземной среды в пределах городских инфраструктур и горнопромышленных предприятий я изучала не один десяток лет, опубликовав на эту тему серию работ в России и за рубежом. Да и в качестве эксперта мне не раз доводилось участвовать в обследовании петербургских памятников архитектуры.
Родилась я в историческом центре города, на улице Рубинштейна, а училась в 239-й школе (ныне это президентский физматлицей), которая располагалась тогда в «доме со львами», то есть в бывшем особняке князя Лобанова-Ростовского. Еще и поэтому у меня особое отношение к этим замечательным старым зданиям, судьба которых по-настоящему волнует.
- Что же им угрожает?
- В начале девяностых годов XX века, проходя по улице Халтурина (ныне Миллионная), можно было заметить на некоторых зданиях трещины разной величины и формы. Следы разрушений отчетливо проявились и на фасаде Нового Эрмитажа, что обеспокоило руководителей музея. Было очевидно, что здание испытывает длительные и неравномерные деформации, причины которых предстояло выяснить. Для проведения работ музейщики пригласили одну из петербургских компаний, а она обратилась за научной поддержкой в Горный университет.
Компания предлагала применить опробованный ею метод инъекционного закрепления разрушенной кладки фундаментов путем нагнетания через скважину особого раствора. Но комплексное исследование основания грунтов, степени и типов загрязнения подземных вод, характера разрушения фундаментов убеждало в том, что этот метод тут непригоден.
Мы увидели, что несущие конструкции находятся в плохом состоянии: лежни сгнили или поражены грибком, а известняковая плита, на которую установлен ленточный фундамент, разрушена до состояния «доломитовой муки». Инъекция в данном случае не привела бы к упрочнению фундамента, поскольку в сильно загрязненных грунтовых водах цементно-глинистые растворы не твердеют, о чем свидетельствуют полевые эксперименты.
- Но как такое стало возможно в этом районе?
- Его освоение началось в начале XVIII века со строительства усадеб. На месте будущего Нового Эрмитажа расположился Шепелевский дворец. Там были манежи и небольшие конюшни, существовал мастеровой двор, находившийся, как видно, в антисанитарном состоянии (химический состав подземных вод зависит от характера хозяйственно-бытового использования территории). А с 1820 - 1830-х годов начали функционировать дежурные конюшни для снаряжения экипажей.
В общем, чтобы подготовить рекомендации, пришлось изучить историю, окунуться в архивные документы и внимательнее присмотреться к решениям зодчих, построивших Новый Эрмитаж (работы велись под руководством Василия Стасова по проекту баварца Лео фон Кленца), который открылся в феврале 1852 года. Наш отчет, представленный после обследований, опирался на научную концепцию восстановления фундаментов в зависимости от интенсивности разрушения кладки. Но, к сожалению, никто этими советами не воспользовался.
Исполнители пошли простейшим путем: применив свой метод, стянули, как водится, корпус металлическими скобами, замазали трещины, навели внешний лоск и ушли. А образование трещин в несущих стенах Нового Эрмитажа между тем не прекращается, в чем убеждает динамика разрушения внутренних интерьеров. Подобные следы есть и на атлантах.
- Грунты в городе слабые, видимо, не только там?
- Во всем историческом центре, да и за его пределами. Они уверенно держат постройки, испытывая давление менее одного килограмма на квадратный сантиметр. Но чем больше давление, тем ощутимее деформация зданий и неравномерность ее распространения. Причем самое неприятное, что «усаживаются» постройки неравномерно.
Почему грунты слабые? Мы живем в дельтовом городе. Взгляните на старые петербургские карты: всюду заболоченные участки, один больше другого. Этим болотам около двух тысяч лет (некоторые из них остались по сей день: скажем, Лахтинское в Приморском районе). Но даже когда их осушают и удаляют, остается их негативное влияние на подстилающие грунты, в которых развивается микробиота, проникающая на большую глубину с болотными водами. Грунты также обогащаются абиотической органикой. Нужно учитывать и загрязнение подземной среды за счет утечек из канализационной сети.
Созданию централизованной канализационной системы в Петербурге мешали, напомню, топографические особенности города, болотистая почва, наводнения и т. д. Проходили десятилетия, а такие проекты, подготовленные в XIX веке, оставались на бумаге. В городе была лишь локальная канализационная сеть, а деревянные выгребные ямы, принимавшие стоки многоквартирных домов, не обладали хорошей изоляционной способностью и пропускали нечистоты в глубь земли (цементные, впрочем, были не лучше).
В пятидесятые годы прошлого века в Ленинграде и его окрестностях оставалось 80 тысяч таких клозетов, которые обслуживали специальные машины. Что уж говорить про период, когда возводились роскошные петербургские дворцы! Сохранился отзыв архитектора Леонтия Бенуа, который сетовал, что рабочие не хотят рыть котлованы для стройки, задыхаясь от испарений.
- Плохие санитарные условия тоже влияли на состояние грунтов?
- Конечно, это происходит и в наше время. Несколько лет назад, договорившись с микробиологами, мы проанализировали пробы грунта, взятого на разных глубинах (скважина была пробурена на углу улиц Нахимова и Наличной). С помощью поляризационного микроскопа мы увидели все формы микробиоты - бактерии, актиномицеты, микромицеты, микроводоросли. Их наличие фиксируется по всей глубине подземного пространства города, а грунты, добавлю, имеют как аборигенную, так и привнесенную микрофлору.
- Влажный климат тоже сыграл свою роль?
- Геологические отложения в нашем регионе относительно молодые: четвертичный период. В основном это малолитифицированные, то есть не вполне отвердевшие рыхлые газо- и водонасыщенные структуры. Что при высоком уровне грунтовых вод, который поддерживается обильными осадками и утечками из систем водоотведения, вполне объяснимо. Микроорганизмы, ведущие «войну» со строениями, в такой среде чувствуют себя довольно комфортно...
- Но неужели прославленные зодчие, строившие на века, это не учитывали?
- Укорять нужно не старых архитекторов, знавших свое дело, а тех, кто сегодня не принимает во внимание современные исследования по природе грунтов, чтобы продлить жизнь шедеврам. На Манежной площади стоят бюсты прославленных мастеров Ринальди, Растрелли, Кваренги и Росси, которые творили по принципу аналогии, опираясь на опыт строительства Венеции, Амстердама и других городов, появившихся у моря на слабых грунтах.
Не сваи играли тут главную роль: большинство петербургских дворцов и соборов возводили на прочной основе. Под ленточными фундаментами имеется плита, состоящая из твердых пород (как правило, путиловский известняк), и вес сооружения распределялся по большой площади, что снижало давление на грунт и, соответственно, осадку сооружения. Кто ходил на широких охотничьих лыжах, которые не проваливаются в глубокие сугробы, понимает, о чем речь.
В наших краях на сваи шла сосна, а не дуб. Бревна ошкуривали, пропитывали особым составом, и все равно в болотистой почве и агрессивной среде под воздействием микроскопических грибков и бактерий они быстро сгнивали. Хотя строители извлекали болотные отложения и засыпали песком - например, под Казанским собором, где мощность торфяных отложений превышала пять метров. Мне показали фрагменты сваи, забитой при сооружении моста, переброшенного через канал у колоннады: пористый, как пенопласт, «съеденный» бактериями и микромицетами кусок дерева. В таком же состоянии, думаю, и бревна, вбитые под фундамент самого здания.
- Исследования грунта там не проводили?
- Если и были такие работы, меня к ним не привлекали. Но пройдите вдоль грандиозных колонн собора, которые недавно, кстати, реконструировали: опытный глаз сразу заметит трещиноватые знаки неблагополучия. Видны они и на Исаакиевском соборе: фотофиксацию разных по форме трещин проводили там мои ученики. Причем эти процессы прогрессируют, они проявляются на многих колоннах по всему периметру здания.
Велика ли динамика ухудшений? В 1953 году ленинградские политехники под руководством профессора Виктора Флорина впервые проводили исследования, чтобы изучить грунты основания, подземные воды, наземные конструкции собора. Я нашла и прочла их отчет. А в 2009 году обратилась к тогдашнему директору Исаакиевского музейного комплекса Николаю Бурову, чтобы вместе с петербургскими геодезистами провести работы по оценке изменения компонентов подземного пространства.
По углам портиков были пробурены скважины, а полученные образцы грунтов изучили в нашей вузовской лаборатории. Главный вывод: за минувшие полвека грунты потеряли прочность примерно на 30 - 40%, они оказались поражены микробиотой.
- Почему это произошло?
- Исаакий держат не сваи. Он покоится на многометровой известняково-гранитной плите в форме креста, аналогичной контуру самого здания: она весит примерно 100 тысяч тонн. Плюс тяжесть самого здания - около 220 тысяч тонн... Словом, до строительства «Лахта-центра» это было самое тяжелое сооружение в Петербурге.
В 1858 году собор освятили, а спустя некоторое время он был закрыт: развитие деформаций привело к разрушению интерьера и крену здания. Свойства этих грунтов ухудшились из-за утечек из систем водоотведения, повлиявших на обогащение грунтовых вод микробиотой и органикой абиогенного генезиса. Позже в соборе построили и пустили в эксплуатацию лифт, который увеличил давление на основание, что сказалось на интенсивности появления трещин в несущих колоннах портиков.
- Что же, на ваш взгляд, следует делать?
- Выступая на конференциях, я не раз предлагала: необходимо наладить комплексный мониторинг в рамках соответствующей городской программы. И кроме указанных зданий включить в него Петропавловский собор, комплекс эрмитажных построек, Биржу на Стрелке Васильевского острова, Мраморный дворец и т. д.
Концепцию и содержание мониторинга Горный подготовил еще в конце прошлого века, его методологию мы апробировали. Наш университет имеет современную геодезическую базу, полевую гидрогеологическую лабораторию. Полный комплекс работ по изучению состава и свойств грунтов можно провести в Центре инженерно-геологических исследований, действующем при нашем вузе.
Впрочем, в такого рода исследованиях обычно задействованы многие организации. Но только обобщив прежние материалы, оценив происходящие процессы и увидев динамику деформаций, можно предложить наилучшие решения для каждого конкретного памятника.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 200 (6309) от 26.10.2018.
Комментарии