Комплексное обследование памятников архитектуры для разработки проекта реставрации

1/2П11 ВЕСТНИК

j/2012_мгсу

КОМПЛЕКСНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА РЕСТАВРАЦИИ

COMPREHENSIVE SURVEY OF HISTORICAL BUILDINGS WITH PURPOSE TO DEVELOP PROJECT OF RESTORATION

Ю.С. Кунин, В.И. Котов

J. Kunin, V. Kotov

ГОУ ВПО МГСУ

В данной статье рассматривается методика комплексного обследования памятников архитектуры в контексте научно-технического сопровождения реставрационных работ на примере Знаменской церкви Ново-Иерусалимского монастыря.

Current article describes methods of comprehensive survey of historical buildings in context of scientifical and technical support of restoration work. As an example, methodology of survey of Znamenskaya church in New Jerusalem monastery has been described in current article.

В начале 90-х годов XX века церкви и монастыри стали возвращаться русской православной церкви. Началось восстановление разрушенных памятников архитектуры и культуры. Для разработки проекта реставрации памятников необходимо выполнить инженерное обследование строительных конструкций и комплекс инженерно-геологических изысканий. Комплексное обследование памятников архитектуры включает:

- историко-архивные изыскания по памятникам для определения возраста здания, периодичности постройки и реставрации;

- инженерно-геологические изыскания для определения грунтов, подстилающих подошву фундаментов и грунтов на глубину сжимаемой толщи;

- геофизические изыскания для определения разуплотнения грунтов, изменение гидрогеологического режима и контакта фундамент-грунт;

- обмерные работы для определения геометрических размеров и объемов памятников;

- геодезические работы для определения неравномерных осадок фундаментов и наклонов здания;

- обследовательские работы по конструкциям и фундаментам для выявления дефектов и определения степени снижения несущей способности конструкций;

- выполнение вскрытий и зондажей для выявления металлических элементов усиления конструкций и последующих переделок памятников в процессе их эксплуатации;

- определение физико-механических характеристик материалов для определения прочности и расчетного сопротивления кладки, бетона, стали, дерева;

- выполнение проверочных расчетов зданий с учетом обнаруженных дефектов и повреждений, деформаций зданий, изменения прочностных характеристик и последующих переделок памятников в процессе их эксплуатации;

ВЕСТНИК 1/2011

- составление рекомендаций по усилению конструкций и фундаментов, а также по укреплению грунтов на основании результатов комплексного обследования памятников.

Псторико-архивные изыскания по памятникам помогают составить программу работ по определению прочностных характеристик материалов и выполнению геодезических работ, т.к. здания, построенные в разное время, имеют различные физико-механические характеристики материалов и различные деформации. На примере Знаменской церкви в селе Холмы Московской области представлены результаты комплексного обследования памятника 1696-1826 годов постройки (Рис.1).

J^i i_> - 163i-l097si  строили tocmb JlM4ripurtC"Oi» 4tttf»«ü npuQtjn

f; . г*~| - 1T(e-!?!(>- - Леднсхичьг ЧчрйЛС

ij) | | — ISS-liS« - С1Л[нчш1"кэт1^» нризгпэ и ..;Виь.игч I

(Ij " l6ö6~i(KTi»* * cmipo(iet*JHCHi4» «fifleie tdpftjH fegoHötiofi

lIlL I I Liaü Jl I ¡14 tHUHllft ШфКИИ t IIL'IHILMHNDVI LiN" III IL ф"|ки

Инженерно-геологические и геофизические изыскания позволили выявить прочностные и деформационные характеристики грунтов и неблагоприятные условия на площадке расположения памятника (Рис.2). К неблагоприятным условиям в данном случае можно отнести суффозионные процессы (явление выноса мелких частиц песка из-под подошвы фундаментов) на уровне расположения грунтовых вод. При изысканиях выявлено разуплотнение грунтов и деформации углов здания.

Обмерно-обследовательские и геодезические работы позволили выявить отклонения стен памятника по горизонтали и от вертикали, что учтено при выполнении проверочных расчетов. Здание церкви представляет собой «восьмерик на четверике» с эксцентрситетом приложения веса верхних этажей на нижние порядка 0,5 м. Неравномерные осадки фундаментов по данным замеров составляют 10-30 мм, что привело образованию трещин в стенах шириной раскрытия до 10 мм и к наклонам стен до 20 мм. (Рис.3).

Прочностные характеристики кладки зависят от времени постройки, от состояния и влажности. Прочность кирпича и раствора кладки снижается на 30-50% от размораживания и выветривания при интенсивном замачивании фасадов. При нормальной эксплуатации здания прочность кладки в основном не зависит от ее влажности.

1/2011

ВЕСТНИК

_мгсу

ВЕСТНИК мгсу

1/2011

По данным проверки прочности кладки стен Знаменской церкви после 275-310 лет эксплуатации разрушающими (в лабораторных условиях) и неразрушающими (на объекте) методами выявлено, что прочность кладки стен более поздней постройки в 1,25 раза выше прочности кладки более ранней постройки (Рис.4).

55,1

i

6-2 »

V.*

4111

31

гг. III

Гт: -1 Прочшкмшс хириьт^шсшкм клшн шишсп нмлдчткн мат* члаи и [-ними;!! П £*ГГТ"ЙН 'И прпийя

Расчет здания с учетом фундаментов, грунтов основания и фактического состояния по пространственной схеме позволил определить зоны максимальных деформаций грунтов и напряжений в кладке. (Рис.5).

1/2011 ВЕСТНИК

j/20u_мгсу

ВЕСТНИК 1/2011

hic. S, (."хеш гсаяоппккяи ароетм КмЫЬдоязямшло лиип г по

.iji.viiunurii лАКИИЧ I II МО «MuvriilÎKirpCtl»)

При комплексном обследовании памятников архитектуры и культуры в первую очередь необходимо обращать внимание на неравномерные осадки фундаментов и на повреждение поверхностного слоя кладки стен из-за намокания и размораживания.

Учет фактических данных по состоянию здания позволил составить необходимые рекомендации и мероприятия по разработке проекта реставрации памятника и восстановить первоначальную работоспособность конструкций.

Вышеизложенная методика по комплексному обследованию памятников архитектуры и культуры применена при реставрации Воскресенского Ново-Иерусалимского монастыря. Монастырь состоит из 22 зданий и сооружений, построенных в 17-19 вв.

Монастырь располагается на холме около реки Истра. Фундаменты основного собора и других сооружений опираются на насыпные грунты, укрепленные дубовыми сваями и лежаками. За 450 лет эксплуатации изменились гидрогеологические условия площадки и произошло гниение дубовых свай, что привело к образованию неравномерных осадок фундаментов и к трещинам в кирпичной кладке стен зданий и сооружений монастыря.

Геофизические исследования холма монастыря показали смещение грунта в сторону реки Истра и дороги, что привело к необходимости разработки мероприятий по укреплению грунтов оснований фундаментов и закрепления массива холма. Указанная работа продолжается в рамках научно-технического сопровождения реставрации монастыря и геодезического мониторинга за осадками зданий и сооружений монастыря и мониторинга за подвижками холма.

Ключевые слова: обследование, обмеры, реставрация, проектирование, геология,, геодезия, деформации, расчёты, изыскания, памятники архитектуры, исторические здания

Keywords: survey, investigation, valuation, measurement, restoration, geology, geodesy, deformation, engineering, verifying calculation, historical buildings

Литература:

1/2П11 ВЕСТНИК

j/20!j_мгсу

1."Реставрация памятников архитектуры", М. Стройиздат 2000.

2. Православные храмы (том 2).

3. Пособие по проектированию и строительству к СП 31-103-99.

4. МДС 31-9.2003/АХЦ «Арххрам». - М.: ГУП ЦПП, 2003.

5. Отчеты по обследованию ГЕОКОНа и МГСУ 2009-2010 гг.

The literature:

1. "Restoration of monuments of architecture", M.Strojizdat 2000.

2. Orthodox temples (volume 2).

3. The grant on designing and building to the joint venture 31-103-99.

4. МДС 31-9.2003/АХЦ "Arhhram". - M: State Unitary Enterprise TSPP, 2003.

5. Reports on inspection of the GEOGAME and МГСУ 2009-2010

E-mail авторов: orzs@mail.ru

Рецензент Шувалов Александр Николаевич - профессор, к.т.н.