CC BY
17
УДК 624.131.1
А.В.ШИДЛОВСКЛЯ, ассистент, shutonnaafik п»
('анкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет)
A.V.SHIDLOVSKAYA, assistant lecture, shtdanmiaj>k.ru Saint Petersburg State Mining Institute (Technical University)
КОМПЛЕКСНЫЙ ИНЖЕНЕРНО-1 Е0Л01 ИЧКС кий И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК ОСНОВА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СТРАТЕГИИ ЗАЩИТЫ АРХИТЕКТУРНО-ИСТОРИЧЕСКИХ ПАМЯТНИКОВ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
Рассматриваются концепция нсгр>кг>рл комплексного инжснсрно-гсологпчсского и 1сдоко,к>гичсск0го мониторинга ар\игскт\рно-исторических наиэтинков Санкт-Петербурга Аидл1пир>стся спсоифнка инженерно-геологических и гидрогеологических усдоини на прмлюре Исзакмсвсхого. Казанскою и Гктроиаа.ювского соборов Оценивает-ся экологическое состояние подъемной среды в зоне основания рассмагрнвасмых сооружений Показываются фмь-торы. оказывающие влияние на развито де^юрмдций армпек* тлрно-историчсскнх памятников в условиях высокой степени трансформации компонен-иои под «мной среды и развития негативных природных и прнродио-техногеимыч пронес-сов Прсллагжгтся система объектного мониторинга для Исаакиевского. Каикского и Петропавловского соборов
Ключевые сюеа: архитскпрно-историчсскне памятники, инженерно-гсологичсскни и геоэкологический мониторинг, чикробиота. реконстрч кция и рсставроция
COMPLEX GEOLOGICAL ENGINEERING AND GF.OENVIRONMENTAL MONITORING AS A BASIS FOR CREATION OF STRATEGY OF SAINT PETERSBURG
ARCHITECTURAL AND HISTORICAL MONUMENTS
CONSERVATION
In tltc paper coiKcpi ¿ind structural of complex engineering ideological and gcocm iromncn-tal inonitonng of architectural and historical monuments are considered. The specificity of engl-neenng geological and hydrogoological conditions by the example of ilic Isaac Cathedral iIkt Ka/an Cathedral and flic Peter and Paul Catliedrul is analyzed Tlic geocnv iron mental condiiion of architectural and historical monuments underground spacc is estimated The factors which influence on monuments deformation due to tlie high degnx oi underground vpacc transformation and activity of negative natural and tcclmogcnic processes are shown. Tlx: system of impa:! monitoring of ilie Isaac Cathedral, the Kazan Cathedral and the Peter and Paul Cathedral is proposed
Key wordr. architectural and historical monuments, complex engineering geological and gcocnvironmcntal iiionitonng. microorganisms, rcconsiniciioa restoration
Инженерно-геологический и геоэкологический мониторинг - это система постоянного контроля во времени за компонентами подземного пространства (горными породами, подземными подами микроорга-
низмами, газами и подземными несущими конструкциями зданий и сооружений) для прогнои возможности возникновения опасных природных и природно-тохногенных процессов, а также управления состоянием
46 -
ISSN 01353500. Записки Горного института. Т.186
снуемы «сооружение - средам.
Инженерной •ео. югичсск и и м I еочксчюгмче-1*КЛК мониторинг подъемного прсчтрчнствл прсллогостси проиОЛИТ!. НС1 Г|Чч* I«срар^С-смк уровни*: региональном. локальном и оЗьекшим.
Ргii Ю Н1Ы ьн Ы ¡1 м Они юр! I иг мол немного пространства [«к.иочает наблюдения и контроль !<1 рал<нтием льюгении* и эндогамных происссов. изменением родимое повсеместно ркпрострчяненныч ь полезном горолч УО\у\\Юн1<1 I РЧ'НЮНИЧ но.'! II нпжнекотлннскогп водоносного шпгтсрсса I) функции локального мониторинг* входит диагностика к пригно трованнс локально (Хиимтыл жлгенных нроиеееои. Обьекшып
МОНИИ>рММГ иклЮчЛС I К!»11 )И СОСтОЯИН-
гч арчи 1^муриоч1С юрнческих нам*! никои, нсны 11'11ч11С'шпч 1Ш111е.!ыIые м перлы номерные леформа! |пн. и управление им К числу
тяимч плотников относятся i 1ттрот1,1 влов-си ип Ис^к'м^вскин 11 Каннским {ОООры
11стортIчссКIIII центр Т0|К1Д%1 приурочен к островной части Санкт-Петербурга II расположен В ЩКГ,ЦС.1»1Л ничхон Ллторнношш игрршы (рис. I >
РЛЛИ'ИЭС и МОШЯОСЧЛ НШККШГС СЛЫОЫХ
четвертичных отлолеипК опрелеляетса при-уроченноспю территории рэгмешеммя па-мятиикоо к )о» < р<апичноГ| глуби пой ¿а-легаии* коронных глин. Дгы исторического н^нтр* Слнкл-Лстсрб^'рга нирхжкот.пнн-имн; 1ЛИНК1 верхнего венм. ко горы £ гчнгже являются н срелой ря шипения полчемнмх сооружении, например л-^сгоннмх тонне-. 1ем м« | рололтена и нод^мнык с мним п. Пе1р0и&ш10иск11Й с о сор нихо^лпен иче *№ны нснреоеимой цо.шны Пра-Псии. К бортики част м01 рЫЬгт и>н ии>л 11111*1 СннОСнчСн Псаа-кчеистй н КдюнскиМ еоооры
В пол^емнпм <|>еле исторического центра города. гле ря $ме111ены Исаак! 1евсю• п. Кд$анскни и Петропавловским собори. фиксируется ]|ИЛ1Р1ИС ВОС СТЛ К)£1 ГТСЛЫ юн обета-н;>вкл IСЬ < J00 С), реже переходных окис-
ЛЛТСЛЬНО'ВНСС 1<ШОЙЛ ПИЛЬНЫХ условии. Варь-щюылние величины Е1| * 1)пншыых водил определяется маличном ^*0|»ненных бо-лот. а т<1 к:ке б.шиостио источников -><1гря^ нения органическими кешестоачк наличном глсто Много гидродинамического режима.
Формирование «юсанноыпельнои сре^ы счет окисления органического вещества
СПОС01ХТВЧ рЯфУШйНМЮ I I^M^Hiai IIIOHWWX свячел в пес^лно-тикнстьсх пород:« т ссет соединении трех вален л юго аке.псч:и снижении* прочности пород, а также показателей дп||орм<шлонных свойств. Couqj^iiHJi^ лег-коикмеинемии opi ^мпки. фиксируемом i ю мдченню пермднгдиатно^ оиисляемостп. и грунтооич оода^ о осиоодинн Казанского собора состаолиет I 7.6 мг 0::х о осиоолиии Петропавловского соборя угслпчпмстся до (Ч мг Oy л. а в основании киевского со-1Л>р<т. нодчннмм 5<j01} I . лостгас ! чномачк-нп RHCOK\r\ ^нячснио - тысяч мигт.пигряммов ктморода н<\ лтр. ч ю обьяСниечСм >"1^чк<1-мп Irycioil kihxhiii-йшiohhom C^lll. рлопо-лОя^шЮм вокруг Cööopa.
Вех ю.чшл! jpyiiiou в ослоиании нею-рнческого иентрч! додан* рассматриваться клк ös^KiepnajibHo пора+;еннам с вь«сок«1Х1и чнл чен ням 11 с одержан! ia öi ki мл ccki \ KM) 1'ак". например, в песках ochor^hha Исааки-евского смоора содержание ЬМ колочг>лется от до 70 мкг/г прл фоне 2> мкг-г. g очер-но-лсх]Н]1ковы\ ^глинках и ленточныч глинах от J Д5- до >1 I мгк.'г гтрк <|к»не 38 мкг«т. и моренных eyj.miiikils - oi но 35mm.'i при фоле 20 мм'т. и м<?лморемныч Оилеже* ммя^ - мкг'г при фойе 20 чкгт. и
коренных глинах № на - от ло ow чкгт при фон^ 10 мкгт
За гранение nojJCMiioii среды приводит к значите л еиом> преобрак^аиню пее^ано-|.шн11сгы\ ipynioti. иереооля ич ь р.^р^д голее слчбк1\ отло-кени1'| < постепенным снижением несущем спосооно^тп I пмнн-сты^ р,цностл (о^рно-педнмкокы^ и моренные отло^еинл) имеют шмию жачсиия угле а ьи\треииего треиил ио У) и сие плен ми (jo л 1ак*и;е ярко ьырлженныГ«
пластический \аряктер ра «.вптмя леформа-I uiii к условиях загря мнения органическими CO^IHHeHMQKlH Р^ снижается фипьтрпц!!-онная cnoeooiiocTt и водоотдача пескоо и они пере>олит в плыауиное еоетойнне. Значение м>л|)фнипен1а фн.1Ы'рлиии ие^коь р основан мм Hcasi киевского собора в условиям чл грд мнение органически ми <оедм н^ния м i г составляет Ю '-10 ' ч.;суткн, что сопоставимо с юлопроницаемостью глни.
Сйн*<к П2010
J4lL 1 t VL>li.JI4iXUIlï I vSMS'l ¡!". II US'.KM IL'llICh JL¡¡ [Kl \K ILl J ц ' I UL'llX h'*»! U I Mll]:¡l C'¡Ub jl Jc(c|«". •'(.<
I КM|i>hin II к "»'ni ''K.III«. Г . IIIIK'IIIHIIIib II <Д*Ы' И С*' I •!. .1 ¡III III. I- >lll-h. \Ч.1ИМ М И I. (Ill IH I < |n-l-;illllk«<M<4 rit^viiiii *» " «i »>• irft'ii;*, Is <iii¿tsH,|h'HMiJil' •• , ь iitt'i ni i ? Ks' |isiii.'M il. i iiit'M i«' i mi и j a I : •. У M<
i jr. 11 m|:u<. i:r i.
I 'III4 ? С I к I* Л i h' 'M". lOhVI |П1 •1 I И I.KOI Ч'|ч I' I ^ lnl 'TK's K'll 'I'll Л:' i I' • ' Г 'K'ih'll 41 11111 0|!| || l| s • |Л il i «.>» i i Ml' H к K'l чМ^кн \ i i.i*u i Ulh' ■ ■ ■ С i ilh i • I к i Lp 'S fl i
JSK-V 0J3S-3Í00. пне ¿и Горное кчепи.пiy/nû. T.ISC
HdMJI Uiei Ul£ M.\jlUpJClU0pl1MH\ I JjjJü iCIlu EГлl h п£сч<1но-1 ihhuc i м\ ОиЮжг-ниях в процессе óhoxijmi счес кои оеятедьно-стн лы 5Kiпост 'иггслмюс плмсненнс irx напряженного еостоянна. что должно учи-iыbJiмри рд5рлЗсике ориюнн <Jmniu Лрхтек i> рнО-нСЮрнчеСких 11С1МЯ i никОк. Оорачовчнне растворимых биохимических гл^ов COj) способствует повышению
ül v^ccjiulloc iл под'и^ынон i 1ырос||>гры к с 11 кл i i е. 1ьны kí ылеришим нод!*лнных конструкции ii ра звитию Н1ГОШррО'ИГН
В CTpyhiypv ин.квн^рно-г^ологнч^ского н гсожолсгичсского мониторинга арчнтс*-ivpnoMjC Юрмчеигчич пДми'1 никои иОлжны плодить hjojikijehii4 и каяфодь kjk чу ич-мснен i г ls м компонентов пол?смнон срельг в К>не рэгмвшвния таянии тзк и л^форма-□НЯМП ПАМЯТНИКОВ о соответствии с особен-ИСК. Т'НМЛ ПрСООр-ИОВЛЯИЯ ИОДЧСМЯОН среды (рис 2)
PsOBHTHfcí КОМППч^КСНОГО мониторинга
арчитектчрис-исторически* памятников & юч 'теле Ислам ювекого. Кип11 ickoiо н Пс-
фОШЦУЮВСКОГО СОООрО», ДОЛЖНО ptNL'l IL -М-пы питься п1> с-псд\'н>н1пм н^правлснтигм'
I I ¡ровелени*» ре.кимныу наепкчденнп w изменением >росл*. состава н агрессии НОС I II 1|)\ н iОиы\ под Д1Я кои¡роля Л X гид-ролиил^ическото, гидрохимического н темпера гурною режимов.
2. Нзолюлепия ы липамнкоМ карьнро-11 ч нье^ме ipi нескол поверхности i лу-оохого ¡и юткжот.и ¡некого водоенчгного то-рп joma лдя опенки его р<1лн ti ра *внтип дс-форы^инМ coöopop. С. lejyei счмеииъ. чю ныенение томе три чес *oí¡ поверхности данною üüuohochoi о гори юн ia существен-п.> влияет п'л напряжен 1Ю-дс|||ормлров.:й инк:
сск тонине толши перекрывающие пород.
ч ю MO^ei l>ы <UniI и« дефорM<iuiIii jpAiiieKiypiij« исюрических иЛмагникОк. ЧКС I UIV<Tl »11Н МII pixvpc которыч практически лечерлин. lloc-стзноялемме ги.сюметрическои поверхности нн^неиотлинского водоносного горизонта. I июлюи^ечо* и мослелк« иремм. нрниидш к I юлкленпю HiH^uinH<iK)ui^i<« *<|j(]ieKi:iN повышению порк>вых давлении л. ссчггвстствен-но. снижению песчинки способности пород
оыкикшпн. д iдкн>е ............о моилнх i и
уктиыноп основании ичнкцюы.
.» На<1лньдския ча 11 шеноhiicm состояния п (1ицц|.,о-м^хяннпбстх свойств по|Х>Л в осномипп соборов во времен и.
4. ] 1дбл1сыепин "¿д б I юлим и чес кои глю* L^HepdUHCH в оснинанил COOO^XIÜ.
> Геодс!1псск1к% наГ^н>денля мзн11ями поверхности по n*pil41*rpv соооров <1 Но ^1фНКСНрОВч1ННЫч1 и внясоснныч i]>emickjm а <д<1нлч\ сошрои vc cjhobkj мня-fcoh для контрил» степенл. хярчктерд н дн-h^miikii pdckpkitilfl rpJlllllH
7 HepaspyiuaioiüiHi контроль ы состой-
IIIЮМ 1ЛйДКН ф>4UJ^MCl11ои coöopou
Для ILpXJriCKiypHO-Jli. го|л1чсски\ iüt-никч>в мадоход! 1мо выполнить поет|К1ен(ге трехмерных (43) ыол^vii по ре^ультлтлм съемок лазерио-склппруюитми системами. Ü1 paipnöotiiib mä'iOjiikx н\ комплекс-
ного геоди.ч!четкого oocfle,aoBaHif? с ччего^ харлюера рашпия аес|:ормаиии нмягии-коа. состояний г|>>ч1т0р.. фуиллментоп п поя-ü^MHbix вод. Кроме ioiü, д.1я ^рхтекчурно-исторических лимятикков следует солдлть спсцпчнные нормативы по охранным ю-н^м. ь пределах коюрыч улнреша^веч про-ne.ieime какпч-лноо строительных р^оот. и 11ерыую очереиь но уСчрОне Iьу глуоогих игот.ювалов д.оке с применен кем щад зщнч течнологиГ|.
Сйн*<к Hftri, рАцрг. 2010
