Пизанский собор. Один из главных символов Петербурга дал крен

По заказу "Делового Петербурга" ООО "Петербургская геодезия" выполнило инструментальное исследование шпиля.

Установлено, что он отклоняется от вертикали почти на всем протяжении, причем на разных отметках высоты — на разную величину и в разных направлениях — преимущественно в западном и смежных с ним. То есть искривляется. Наибольшее отклонение обнаружено на отметке 88,5 м от земли, здесь оно достигает 4,1 см. В верхней точке шпиля отклонение составляет 3 см. Наклон кирпичной колокольни по результатам геодезических измерений достигает 2 см.

Стены собора также стоят неровно, отклоняясь почти на 4 см, но они не являются несущими конструкциями для шпиля (он покоится на массивных колоннах, скрытых внутри храма–памятника).

Разговоры о появлении деформации или крена шпиля Петропавловского собора шли среди сотрудников Музея истории Санкт–Петербурга давно. Об этом "ДП" сообщила председатель Петроградского отделения ВООПИиК Людмила Семыкина. Ее собеседники связывали эти процессы с размещением в звоннице карильона (управляемые механизмом колокола; открыты в 2001 году). Сегодня они говорят, что ведется мониторинг состояния здания, но от комментариев уклоняются.

Сама Семыкина предполагает, что ситуацию могут усугублять звуковые и вибрационные воздействия от вертолета, взлетно–посадочная площадка которого расположена менее чем в 200 м от собора.

Шпиц с отклонением

Как отмечается в совместных исследованиях доктора геолого–минералогических наук Регины Дашко и кандидата тех же наук Анны Шидловской (см., например, статью "Инженерно–геологический анализ устойчивости зданий и сооружений Петропавловской крепости как основа для комплексного мониторинга", журнал "Промышленное и гражданское строительство", № 11 от 2015 года), устойчивость здания собора снижается. "В настоящее время северный и южный фасады Петропавловского собора прорезаны многочисленными вертикальными и наклонными трещинами, ширина раскрытия которых в 2002 году составляла более 30 мм", — говорится в исследовании.

Наблюдения ученых показывают, что "трещинообразование в фасадах и сводах собора продолжает развиваться, несмотря на регулярно выполняемые ремонтные работы" (к статье приложен список реставраций собора, последняя упоминаемая — 2015 года). "Характер и степень развития деформаций Петропавловского собора свидетельствуют не только о неудовлетворительном состоянии его несущих конструкций… но и о низкой несущей способности грунтов в его основании", — делают вывод Дашко и Шидловская. Присутствие в грунтовых водах агрессивной углекислоты создает условия для коррозии бутовых фундаментов (в форме вымывания растворов и выщелачивания известняков). Расчетное сопротивление грунтов несущего слоя собора меньше, чем давление от колоннады собора и основного здания. Это "определяет развитие деформации сооружения с постоянной скоростью". По расчетам авторов исследования, на момент его проведения осадка колокольни больше предельно допустимой, что приводит к новым трещинам. Вдобавок все строительные материалы крепости, образцы которых брались из стен и цоколей в 2002 и 2009 годах, "подвержены интенсивному биоразрушению", на кирпичах паразитируют колонии грибов. Вредит и экологическая обстановка. Для сохранения здания требуется постоянный мониторинг как фундаментов, так и конструкций.

В Музее истории Санкт–Петербурга с такими выводами не согласны. "Когда шел ремонт колокольни к 300–летию города, были обнаружены трещины, поставлены маяки", — рассказал "ДП" начальник отдела технического обслуживания этого музея Сергей Бочаров. Кроме того, была зафиксирована так называемая сезонная раскачка колокольни (она связана с промерзанием грунта зимой). Но новых трещин не появляется, а раскачка прекратилась. Вертолет не влияет на конструкцию из–за незначительности его веса, "это муха на теле слона". Что касается карильона, он даже улучшил устойчивость, поскольку "добавил веса колокольне в сторону самого собора". При сильном ветре наблюдаются только предусмотренные конструкцией отклонения самого шпиля от вертикали, которые в ураган могут достигать 45 см. Таким образом, сейчас у колокольни отклонений нет, эксплуатация собора безопасна, уверен Сергей Бочаров.

"Основания для беспокойства по таким высотным зданиям есть", — прокомментировал "ДП" гендиректор ООО "Геострой"Анатолий Осокин. По его словам, крен обычно возникает из–за неравномерной осадки. Важно понимать, прогрессирует ли он, а для этого нужны данные мониторинга. Многие высокие здания Петербурга имеют так называемый естественный крен, вызванный неточными расчетами при строительстве и осадкой в первые годы после постройки.

Таковы, судя по всему, Ростральные колонны. Около 20 лет назад "Геострой" измерил вертикальность одной из этих колонн, при этом был выявлен крен 2 градуса. Так как последующие исследования деформаций не подтверждали, крен колонны, скорее всего, естественный, привел пример Осокин.

Добавим к этому пример с Колоннами Славы на Конногвардейском бульваре. Как отмечалось в заключении поданной в КГИОП в 2016 году историко–культурной экспертизы, было "зафиксировано отклонение колонн от вертикальной оси". Как предполагали, это произошло из–за нахождения под землей коллектора (в кирпичную трубу взят Адмиралтейский канал). В 2017–м колонны прошли ремонт: их фундаменты укрепили.

Пока буря не грянет

34–ярусный шпиль Петропавловского собора был установлен в 1858 году по проекту известного инженера–мостостроителя Дмитрия Журавского. Как отмечается в проведенном специалистами лаборатории "Вычислительная механика" петербургского Политехнического университета исследовании ("Прикладная механика и реконструкция шпиля Петропавловского собора", Боровков, Гиммельман, Пальмов, Войнов, Михайленко, Сидоров), шпиль представляет собой 8–гранный в сечении каркас с медной позолоченной обшивкой. По словам самого Журавского, шпиц должен "сопротивляться частым действиям бурь и выдержать напор самого сильного урагана, какой возможно ожидать в нашем климате".

Динамические испытания шпица проводил в 1991 году проектный институт "Ленпроектстальконструкция". Тогда шпиль без снятого на реставрацию ангела тестировала группа из четырех альпинистов, весивших 340 кг. Они синхронно, по команде, раскачивались в направлении продольной оси собора, а затем, прильнув к шпилю, колебались вместе с ним. Возбужденные колебания измеряли с земли при помощи теодолитов, фиксирующих след направленных на шпиль лазерных лучей. Частота составила 0,917 герц (колебаний в секунду). По данным исследователей СПбПУ, эта частота примерно соответствует расчетам их лаборатории и является хорошим значением, если сравнивать со стальными сварными сооружениями башенного типа.

По компьютерной модели СПбПУ, заложенный проектировщиком коэффициент запаса ветровой нагрузки шпиля удовлетворяет действующим СНИП и превосходит их, а выбранный для каркаса металл по прочности соответствует стали обыкновенного качества. Вместе с тем как высокая пирамида шпиль относится к классу плохо обтекаемых тел. У таких объектов сложная аэродинамика с зонами турбулентности, которая до сих пор как следует не изучена. Возникающие местами вихри могут создавать большее давление, чем при статических ветровых потоках, следует из заключения специалистов Политехнического университета.

В контексте

Ключевая проблема заключается не в грунтах, а в том, что к властям нет достаточного доверия. Когда со шпиля Петропавловского собора спрыгнул забравшийся на него парашютист–экстремал, в музее авторитетно уверяли СМИ, что это невозможно. Обнародованный видеоролик назвали монтажом.

Нехотя «поверили» в прыжок только после публикации второго видео, снятого экшен–камерой, установленной непосредственно на шлеме парашютиста.

Видимые последствия история имела следующие: ведущий к шпилю люк заварили, так что новые поколения экстремалов, пробираясь в колокольню, доходили до люка. Не любят музеи выносить сор из избы.

Но и власти обыкновенно не склонны наводить панику. Не мешайте нам делать нашу работу, мы профессионалы и будем советоваться с общественностью, только если сами сочтем нужным, — так, как правило, отвечают ведомства. Не подвергая сомнению профессионализм реставраторов и других специалистов, позволим себе не согласиться с такой позицией: общественный контроль все равно необходим.

За политиками принято следить, охрана памятников порой как будто бы переходит в политику, и некоторые из принимаемых решений похожи на политические. Вспомним: когда разрушили внутренние конструкции здания–памятника на Пеньковой ул., в КГИОП сообщили, что все нормально, поскольку предметы охраны были постфактум пересмотрены.

Ясно, что о грунтах авторитетно могут рассуждать только специалисты, но где взять таких специалистов, чтобы это были не сотрудники музея или не работники КГИОП? Кроме них мало кто знает, что в действительности с Петропавловским собором.

Петербург стоит не на скале. А собор, в отличие от ряда других высотных построек Петербурга, воздвигнут не на сваях, а на плитах бутовой кладки и на ленточных фундаментах. Здание возводилось еще до того, как появились современные теории расчетов устойчивости и прочности конструкций. После постройки в течение долгих лет продолжалась осадка (колокольня отклонялась от основного здания), сильно накренялся и перестраивался шпиль, а приключений ангела и не счесть: фигуру неоднократно переделывали (последние две аварии происходили из–за заклинивания поворотного механизма). Шли разговоры о плохом состоянии и других объектов Петропавловской крепости. А тут еще и вертолет рядом грохочет.

Поэтому опасения горожан и ВООПИиК нельзя назвать совсем уж беспочвенными. И их сложно будет развенчать. Самый верный способ — сделать политику в области содержания и охраны памятников архитектуры более открытой. Но на такое вряд ли отважатся.