Крепостные стены Нового города – уникальные сооружения военно-фортификационной архитектуры середины XVII века. В 2003 году будет отмечаться 350 лет царскому указу, повелевавшему строить новую крепость в Кирилло-Белозерском монастыре, и начало крупномасштабной реставрации – лучший подарок ко дню ее рождения. Многочисленные деформации конструкций крепостных стен Нового города постоянно привлекают внимание реставраторов и сотрудников музея. Однако проводимые на протяжении многих лет локальные по масштабу реставрационные работы не достигли желаемого результата – наблюдается развитие деформаций вновь отреставрированных участков стен. Необходимость диагностики причин деформаций потребовала в 2000 – 2001 годах детального обследования оснований и фундаментов прясел крепостных стен на участках от Кузнечной до Вологодской и от Вологодской до Казанской башни сотрудниками и студентами кафедры инженерной геологии Московского государственного геологоразведочного университета. Хотя работы еще не завершены, в ходе исследований были получены интересные результаты, с которыми, по нашему мнению, необходимо ознакомить читателей.
     
Рассмотрение основных причин деформаций памятников архитектуры свидетельствует о неоднозначности поведения несущих конструкций (фундаментов, стен) при взаимодействии с геологической средой. Это объясняется сложностью выявления скрытых особенностей, внутренних свойств и состояния такого целостного объекта, каким является система «памятник – геологическая среда». Для того, чтобы принять правильное решение о выборе метода и способа выведения сооружения из неустойчивого состояния, необходимо иметь детальную информацию о состоянии сооружения, установить причины, приведшие к деформациям, вскрыть динамику природных процессов, идущих в сфере взаимодействия сооружения и геологической среды.
     
Прясла крепостных стен между Вологодской и Казанской, Вологодской и Кузнечной башнями ограничивают северо-восточную часть территории Нового города. Абсолютные отметки поверхности изменяются от 119,6 метра в центре до 122,5 метра у Вологодской башни. Территория не застроена (за исключением части, примыкающей к стене Ивановского монастыря, где расположены памятники деревянного зодчества), покрыта луговиной, имеются признаки современной заболоченности. Уклоны поверхности территории, расположенной за городом, направлены от крепостных стен ко рву. В монастыре уклоны незначительны, направлены к центру территории, где прослеживаются остатки заброшенной дренажной канавы.
     
В геоморфологическом отношении территория относится к участкам водно-ледникового холма и озерно-болотной низины.
     
Рельеф значительно изменен в результате хозяйственно-строительной деятельности XVI – XVII веков. С момента основания монастыря до середины XVII века изучаемая территория не входила в состав монастыря. Некоторые ее участки были сильно заболочены, о чем свидетельствуют слои торфа, залегающие под техногенными грунтами на глубине 0,5 – 1,5 метра от современной поверхности. Строительству крепостных стен Нового города предшествовали значительные земляные работы по первоначальному проекту А. А. Грановского, который начал строить крепость по западноевропейскому образцу – с возведением бастионов, опоясанных системой рвов и валов. От строительства по бастионной системе вскоре отказались, но рельеф территории, несомненно, был сильно изменен: в районе современной Вологодской башни, возможно, была проведена срезка грунта, а на большей части территории сделана специальная подсыпка, в результате которой дневная поверхность повысилась на 1,2 – 1,5 метра. О дополнительной подсыпке свидетельствует, в частности, заглубление крепостной стены XVI века от современной дневной поверхности на 1,5 метра. Однако вопрос о палеорельефе территории требует дополнительного изучения.
     
В геологическом строении территории на глубину до 15 метров можно выделить более 10 стратиграфо-генетических комплексов. Дифференциация по возрасту достаточна условна, более-менее определенно можно говорить лишь о возрасте моренных отложений, для остальных пород возраст принят условно, по последовательности залегания толщ.
     
В основании фундаментов, залегающих на отметках от 118,3 до 120,3 метра, встречены отложения болотного, озерно-болотного, озерно-ледникового, ледникового генезиса. Это прясло проходит по границе разных геоморфологических элементов, ограничивая древнюю озерно-болотную низину с юго-восточной стороны, что обусловливает незакономерную изменчивость отложений.
     
Участок, прилегающий к Вологодской башне, характеризуется достаточно однородным строением, в основании фундаментов залегают водно-ледниковые песчаные и супесчаные отложения до глубины более 5 метров. Резкий фациальный переход наблюдается в центральной части прясла, где в основании стены залегает торф, подстилаемый озерно-болотными отложениями.
     
Участок примыкания стены Ивановского монастыря к стене Нового города характеризуется неоднородностью строения. На расстоянии нескольких метров меняется литологический состав и сменяется несколько инженерно-геологических элементов. Этот участок интересен еще тем, что основанием фундаментов стены Нового города служат насыпные грунты (пески средние и гравелистые).
     
Основание стен практически повсеместно усилено сваями разной степени сохранности. В центральной части стены шурфом 11 вскрыты полностью сохранившиеся деревянные сваи. Сваи средней и плохой степени сохранности вскрыты под крепостной стеной Ивановского монастыря и фундаментами башни XVI века. Полностью деструктированные сваи с образованием полостей-«стаканов» вскрыты около Вологодской башни.
     
В основании прясел наблюдаются процессы криогенного пучения грунтов и выпучивания валунов фундаментов. Условиями развития процесса, как было установлено ранее, служит широкое распространение переувлажненных глинистых грунтов с большим содержанием пылеватых частиц и органики в основании и грунтах обратной засыпки, а также повышенная теплопроводность валунов фундаментов. Суммарная величина пучения грунтов изменяется от 4 до 16 миллиметров при средней величине 9 миллиметров, среднее значение интенсивности пучения составляет 4 процента, что позволяет отнести эту территорию к участкам с весьма интенсивным проявлением криогенного пучения.
     
Для выявления величины выпучивания валунов были установлены специальные марки. Замеры показали, что в зимний период постоянно происходит поднятие валунов вверх; для разных валунов величина поднятия за зимний период составляет от 6 до 20 миллиметров. Многие валуны упираются в кладку стены, вызывая сколы кирпича. В летний период, по мере оттаивания грунта, валуны смещаются вниз до исходного положения.
     
Причиной смещения валунов является криогенное пучение грунтов основания и валунной кладки в связи с неравномерным их промерзанием. Глубины промерзания грунтов в основании стен замеряются по мерзлотомерам. Максимальная глубина промерзания в период с 1989 по 2000 год составила 190 сантиметров (зима 1996 г.).
     
Таким образом, изучаемый участок характеризуется сложными условиями взаимодействия природных факторов и несущих конструкций. Наибольшее влияние на устойчивость сооружения оказывают следующие особенности сферы взаимодействия:
     
а) сечение пряслами стен границ разных геоморфологических элементов;
     
б) наличие слабых, сильно сжимаемых грунтов (торф, болотно-озерные отложения), их незакономерное залегание;
     
в) наличие большого числа инженерно-геологических элементов (10 до глубины 5 метров) в основании прясел;
     
г) высокий уровень грунтовых вод;
     
д) неравномерная плотность оснований фундаментов из-за разной сохранности деревянных свай;
     
е) активное развитие процессов криогенного пучения грунтов в связи с различными теплофизическими свойствами грунтов и фундаментов.
     
Летом 2000 года началось практическое изучение конструкций фундаментов и грунтов оснований прясел крепостных стен Нового города от Казанской до Вологодской башни и от Вологодской до Кузнечной башни. Для уточнения конструкций фундаментов было пройдено шурфами несколько поперечных сечений через стену. Около шурфов или непосредственно в них проходились скважины для уточнения инженерно-геологического строения основания сооружения.
     
Крепостные стены Нового города – линейные сооружения XVII века. Сооружение стен продолжалось несколько десятилетий. В настоящее время они значительно деформированы, находятся в неустойчивом состоянии. Конструктивно стены – трехъярусные сооружения, состоящие из двух параллельных продольных стен: внешней ветви (от города) и внутренней ветви, которые скреплены между собой сводчатыми соединениями и сплошной стеной на нижнем уровне, а также сводчатыми перекрытиями на втором и третьем уровнях.
     
Внешняя ветвь – сплошная, массивная, прорезанная бойницами, ее высота в среднем составляет 11,5 метра, ширина на первом ярусе – от 2,0 до 2,5 метра, на третьем – 1,4 метра.
     
Внутренняя ветвь состоит из трех ярусов. Нижний – сплошной, высотой до 4,5 метра; второй – арочный, высотой 3,5 метра, ширина арок по низу изменяется от 4 до 4,5 метра, ширина простенков – 2,5 метра. Выше, в пределах третьего яруса, на стене установлены колонны из кирпича высотой 3 метра, с поперечным сечением в плане 1,1 х 1,1 метра.
     
Отмечена структурная неоднородность крепостных стен, обусловленная разной толщиной внешней ветви стены в нижнем ярусе. У Казанской башни, где стена расширена контрфорсом, ее толщина составляет 2,5 метра, у Вологодской башни – 2,1 метра. Толщина внутренней ветви также меняется от 0,8 до 1,1 метра. Ширина шага арок по второму ярусу меняется от 3,8 до 4,5 метра, также неодинакова и ширина стены по ярусам.
     
Такого рода конструктивная неоднородность приводит к разным величинам нагрузки на основания. Так, нагрузка на грунты основания внешней ветви стены немногим больше 2 кГс/см2, нагрузка от внутренней ветви не превышает 1,4 кГс/см2.
     
Зафиксированы следующие основные виды деформаций на прясле стены от Кузнечной до Вологодской башни. В центральной части прясла наблюдается сквозной вертикальный разрыв шириной до 0,1 метра, с небольшим относительным смещением участков стен относительно друг друга вниз и в сторону на 0,02 – 0,03 метра. На участках примыкания крепостных стен к Вологодской башне, на расстоянии нескольких метров от башни, прослеживаются крупные вертикальные трещины с шириной раскрытия до 0,02 метра.
     
Деформации тела стены внутренней ветви имеют часто характер горизонтальных трещин в столбах арочных проемов и вертикальных трещин, направленных через дверные проемы. Трещины меньшей ширины раскрытия, чем в стене внешней ветви, но их больше.
     
На всем протяжении прясел, на втором и третьем ярусах, широко развиты продольные деформации гульбища. Наблюдаются продольные трещины в полу гульбища с шириной раскрытия 0,01 – 0,03 метра, на некоторых участках прослеживаются трещины в непосредственной близости от внешней ветви, показывающие ее отрыв от гульбища. Отмечены сводовые деформации с разрывом кованых связей, выходом деревянных балок из гнезд на втором и третьем ярусах. На первом ярусе в сводах камер наблюдаются также трещины с раскрытием 0,04 – 0,05 метра. Трещины часто имеют ступенчатый характер.
     
Практически на всем протяжении прясла зафиксированы деформации, связанные с образованием ниш между валунным фундаментом и телом стены. Высота ниш достигает 20 – 40 сантиметров, протяженность на отдельных участках достигает 20 метров.
     
Все наблюдаемые деформации «живые», стенные маяки, установленные на трещинах летом, к декабрю были разорваны. Об этом свидетельствуют трещины в цементных стяжках, новой кирпичной кладке, которые появились после проведения ремонтно-реставрационных работ на гульбищах стен. Конструкция фундаментов стен изучалась с помощью шурфов, позволивших установить, что фундаменты – валунные, основание фундаментов во многих случаях усилено деревянными сваями.
     
В 2000 – 2001 годах были сделаны шурфы вблизи одной из самых крупных трещин крепостной стены. При проходке шурфа у внешней ветви крепостной стены были обнаружены неизвестные конструкции сооружения XVI века – угловой башни Ивановского монастыря (Наугольной), о существовании которой упоминается в литературных источниках. Это позволяет дать характеристику фундаментов крепостной стены в месте сочленения стены Нового города и Ивановского монастыря.
     
Вскрытая конструкция представляет собой фрагменты северо-восточной и юго-восточной стен башни XVI века, уходящих в стену XVII века. Ширина вскрытой северо-восточной стены – 2,54 метра, юго-восточной – 0,95 метра. Сохранившиеся фрагменты стены и фундаменты «уходят» в конструкцию стены Нового города. Восточная стена башни полностью не вскрывалась, а была прозондирована по верхнему ряду кирпичной кладки. Ее длина составила 5,7 метра.
     
Вскрытый фрагмент конструкции представляет собой угловую часть сооружения XVI века. Фрагмент конструкции специально не разрушался строителями, а был засыпан, ему, видимо, предназначалась роль усиливающего элемента в основании стены. Во время раскопа проводилась нивелировка сохранившихся конструкций.
     
У северо-восточной стены башни вскрыты 9 рядов кирпичной кладки с сильно разрушенным цоколем и валунный фундамент. Кирпичная кладка сохранилась неравномерно. У самого сочленения двух конструкций толщина кладки составляет 9 кирпичей и она «уходит» в стену XVII века. От стены мощность кирпичной кладки ступенчато уменьшается (насчитывается четыре ступени), и у края башни сохраняется пятирядная кладка с цоколем. Кирпичный цоколь выступает от стены на 20 сантиметров – полностью на один кирпич. Сохранность кирпичной кладки различная. В целом внутри стены – хорошая, но верхний ряд кирпичей разрушен, в некоторых случаях до щебня, цоколь разрушен практически полностью, за исключением нескольких кирпичей. Также наблюдается характерное разрушение угловой части башни и цоколя вглубь на два кирпича с образованием проема в виде трехгранной призмы. Необходимо отметить, что наблюдается незначительный изгиб кирпичной кладки с выпуклостью посередине стены.
     
Юго-восточная сторона вскрывается на ширину 0,95 метра, здесь сохранились четыре ряда кирпичной кладки, нижний из которых практически полностью разрушен.
     
Валунный фундамент XVI века хорошо фиксируется у северо-восточной стены башни, фундамент юго-восточной стены заложен более поздним фундаментом XVII века. Фундамент башни четырехрядный, выступает от вертикали стены на 20 – 25 сантиметров. Валуны некрупные, размером 10 – 20 сантиметров, редко – до 30 сантиметров, забутованы грунтом. Фундаменты залегают на глубине 0,8 – 0,9 метра от поверхности земли. В центральной части фундамента наблюдается выпучивание валунов к поверхности.
     
В основании фундамента на расстоянии от внешнего края на 40 сантиметров вскрыт ряд свай (четыре сваи). Глубина вскрытия свай составляет 30 сантиметров, диаметром сваи – 17 – 20 сантиметров, ширина шага – 25 – 30 – 45 сантиметров. Верхушки свай полностью деструктированы на глубину 20 сантиметров от подошвы фундамента, оставшаяся часть легко протыкается ножом.
     
Около угловой части башни вскрыта кирпичная прикладка шириной в один кирпич неустановленного назначения, она располагается на глубине 0,7 метра от поверхности земли, на уровне ниже верхнего слоя валунов фундамента XVI века, имеет характер кирпичной стенки, ступенчатообразно разрушенной (обнаружены три ступени), вскрытая мощность ее – 0,5 метра.
     
Фундамент внешней ветви стены XVII века со стороны Вологодской башни прислонен к ныне засыпанной северо-восточной стене башни XVI века, лежит на кирпичном цоколе и на валунном фундаменте стены Фундамент валунный, пятирядный. Верхний валун (цокольный) размером 80 х 40 сантиметров выступает на поверхность земли на 20 сантиметров, вмурован в кирпичную стену и выступает из-под стены на 40 сантиметров. От подошвы верхнего валуна прослеживается четыре ряда валунов неправильной формы размером 20 х 30 сантиметров, забутованных грунтом. Мощность валунной кладки от подошвы верхнего валуна составляет 1,2 метра, общая глубина фундамента от верха цокольного валуна – 1,6 метра. В основании фундамента залегает насыпной песчаный грунт, в котором сваи не сохранились.
     
Со стороны Кузнечной башни сочленение конструкций носит другой характер. Фундамент XVII века расширен от тела стены на 0,8 – 1,0 метра, его глубина изменяется от 2,0 метра (у края шурфа) до 1,35 метра (у башни). Подошва фундамента стены XVII века находится ниже подошвы фундамента башни и представляет своего рода «обойму» для более старого фундамента. Сваи в основании тоже не обнаружены. Подобная разница в строении примыканий подтверждает разновременность сооружения участков стены. Очевидно, сначала был построен участок стены Нового города от Вологодской башни к башне XVI века, а потом был сооружен участок стены до Кузнечной башни, и, таким образом, башня оказалась встроенной в тело стены.
     
Примыкание стены XVI века Ивановского монастыря к стене XVII века было вскрыто шурфом 55. Были вскрыты фундаменты двух разновозрастных конструкций, залегающие на разных глубинах.
     
Стена XVI века заглублена в грунт на глубину 1,25 метра от современной дневной поверхности у места сочленения стен до 1,0 метра у края шурфа. Кирпич влажный, наблюдается развитие полосы зеленого мха на границе дневной поверхности. Состояние кладки удовлетворительное, в некоторых случаях отмечается разрушение кирпича на 1/4 часть. В нижней части стены вскрыты остатки кирпичного цоколя, выступающего из-под стены на 10 сантиметров, толщина цоколя – 1 кирпич.
     
Фундамент стены – валунный, внешняя стенка – вертикальная, заподлицо с кирпичной стеной. Мощность фундамента – 0,55 – 0,60 метра. Валуны небольшие по размеру, 10 – 20 сантиметров, забутованы грунтом. Под фундаментом вскрыто свайное основание – три сваи. Две сваи – вплотную друг к другу, третья – на расстоянии 0,8 метра. Сваи заглублены под фундамент от края на 35 сантиметров. Мощность вскрытия свай – 40 сантиметров. Верхушка сваи – рыхляк на 10 сантиметров от подошвы фундамента, ниже более плотные слои – нож входит на 4 – 5 сантиметров в тело сваи.
     
Валунный фундамент стены XVII века вскрыт с поверхности на глубину 1,55 метра. Он прислонен к стене XVI века и залегает выше фундамента XVI века на 1,25 метра, имеет 6 рядов. Валуны – разномерные, от 10 до 40 сантиметров в диаметре. Фундамент имеет вертикальную боковую стенку, выступающую от кирпичной стены на полвалуна (10 – 15 сантиметров). В подошве фундамента, на расстоянии 40 сантиметров от примыкания, вскрыта свая диаметром 20 сантиметров. Глубина вскрытия сваи – 20 сантиметров, верх сваи (5 сантиметров) деструктирован, полностью протыкается ножом, ниже сохранность лучше (нож протыкает на 5 сантиметров).
     
Таким образом, исследование шурфами показало следующее:
     
1. Обнаружен неизвестный фрагмент конструкции сооружения XVI века, по всей вероятности, угловой башни Ивановского монастыря.
     
2. Строители Нового города использовали более старые конструкции как усиливающий элемент – фундамент стены XVII века частично опирается на фундамент XVI века, но это и привело к крупнейшей структурной деформации стены.
     
3. Установлены размеры и конструкция фундаментов сооружений. Выяснено, что фундамент стены Нового города со стороны Вологодской башни был заложен выше, а со стороны Кузнечной башни – ниже фундаментов конструкций XVI века, что связано как с разным временем строительства этих участков стен, так и изменением уровня дневной поверхности и рельефа территории.
     
4. Скрытые конструкции башни и крепостной стены Ивановского монастыря можно проследить в теле стены XVII века.
     
Прием использования старых конструкций при строительстве новых сооружений как усиливающего элемента мог быть применен и на других участках крепостных стен, что дает возможность определить по характеру деформации наличие скрытых конструкций.
     
Во время изучения конструкции фундаментов другими шурфами по пряслу было установлено следующее:
     
1) разное строение валунных фундаментов на отдельных участках прясел;
     
2) неодинаковая мощность фундаментов по длине прясла внешней ветви (от 1,1 до 2,0 метра) и внутренней ветви стен (1,2 – 1,55 метра);
     
3) неодинаковая мощность фундаментов внешней, внутренней и поперечной стен по поперечным сечениям (разница в мощности фундаментов может достигать 1,0 метра);
     
4) неодинаковая подготовка оснований фундаментов (наличие или отсутствие свай, дополнительная подсыпка грунта) как по длине прясла, так и в поперечном сечении;
     
5) в некоторых случаях – разновременность возведения конструкций внешней и внутренней ветвей стен.
     
Было установлено, что ни по одному из поперечных, а также продольных профилей не прослеживаются одинаковые значения глубин заложения фундаментов стен, стандартность инженерной подготовки основания. Несомненно, строители прошлого учитывали разную нагрузку на фундамент от стен внешней, внутренней, поперечной ветвей, и если неоднородность в поперечнике может быть объяснена этим, то разная мощность фундамента вдоль по пряслу может быть объяснена как инженерно-геологическими условиями основания, так и субъективными факторами. Особое недоумение вызывает разная подготовка основания при заложении фундаментов на торфах: в одном случае (шурф 11) торфяную толщу прорезывают отлично сохранившиеся сваи, в другом (шурф 49) на слое торфа, кроме песчаной подсыпки мощностью 20 сантиметров, никаких свай встречено не было.
     

Сочленение юго-восточной башни XVI в. и фундамента стены Нового города	Открытый фрагмент северо-восточной башни XVI в.	Напрестольное Евангелие. Оклад XV - XVI вв.	Лампада XVII в. Фотографии к статье Е. Г. Щуриной
Фрагмент лампады XVII в. Фотографии к статье Е. Г. Щуриной	Скатерть - "столешник". Середина 1920-х гг. Фотографии к статье Л. Л. Петровой	Женский будничный костюм. Сарафан из кубовой набойки. I четв. XX в. Фотографии к статье Л. Л. Петровой	I. Последовательность исполнения цветочных розеток: 1) подмалевки; 2) оживки; 3) приписки Фотографии к статье Л. Л. Петровой, И. В. Лужинской
II. Последовательность написания усика-"раскрутки" и узкого листа III. Последовательность написания листа с "рожком" IV. Последовательность написания колокольчика и бутона V. Последовательность написания четырехлепестковой розетки и ягодки Фотографии к статье Л. Л. Петровой, И. В. Лужинской	VI. Подмалевки VII. Композиции: 1,2 - вьющийся стебель с ягодками; 3 - роспись прямоугольного панно Фотографии к статье Л. Л. Петровой, И. В. Лужинской	Офрис насекомоносная Фотографии к статье А. В. Паланова, Т. А. Сусловой	Башмачок крапчатый Фотографии к статье А. В. Паланова, Т. А. Сусловой

Кроме этого, обнаружился интересный момент в технологии возведения сооружений: стены внешней и внутренней ветвей возводились в некоторых случаях неодновременно. Доказательством тому служит отсутствие «перевязи» фундаментов и стен внешней и поперечной ветви, их «приставление» друг к другу.
     
Проведенные исследования показали сложность и неодинаковость строения фундаментов крепостных стен. Изначальная хрупкость конструкции сооружения сыграла значительную роль в развитии деформаций, которые прослеживаются во всех элементах конструкции, но не меньшую роль играет и неоднородность строения геологической среды на этом участке.
     
Анализ полученной информации позволил выявить следующие группы причин, определяющих в своей совокупности развитие основных деформаций.
     
Прежде всего это конструктивные, инженерно-геологические и эволюционные изменения природно-технической системы «крепостные стены – геологическая среда», которые в комплексе привели к неустановившемуся режиму функционирования сооружения.
     
Крупнейшая структурная деформация в теле стены (вертикальный разрыв прясла стены между Вологодской и Кузнечной башнями шириной 5 – 10 сантиметров и смещением по ней до 10 сантиметров, который прослеживается до высоты 8 метров) связана с конструктивными особенностями стен, построенных в разное время. Выяснилось, что при строительстве в XVII веке стен Нового города были использованы фундаменты крепостной стены и угловой башни XVI века. Разрыв стены обусловлен сочленением двух конструкций фундаментов, которые работают в разных режимах.
     
Использование старых фундаментов для возведения на них новых надземных элементов памятников архитектуры – прием, который довольно часто применялся старыми мастерами при восстановлении утраченных сооружений и был оправдан, поскольку через сохранившееся фундаменты передавались напряжения на уплотненные предыдущими постройками грунты основания. Однако связанные с этими работами пристройки новых сооружений были сопряжены с использованием грунтов, не входивших ранее во взаимодействие с нагрузками от построек. Возникающая при этом разновременность в передаче нагрузок на грунты основания от вновь созданных исторических построек обуславливала развитие деформаций в их несущих конструкциях.
     
Подобная разновременность, исчисляемая иногда десятками и даже сотнями лет, легко объяснима, поскольку любое историческое сооружение имеет, как правило, несколько этапов строительства. Однако часто при проведении инженерно-геологической диагностики деформаций, возникающих на стыке разновременных построек, которые опираются на старые фундаменты, обычно принимают за деформации, связанные с осадками либо из-за неоднородности основания, либо за счет проходящих в основании инженерно-геологических процессов, так как часто они тоже присутствуют на этом сооружении.
     
С конструктивными особенностями сооружения связаны многие другие деформации крепостных стен. В частности, продольные деформации гульбища объясняются тем, что после возведения прясел более тяжелая внешняя ветвь дала осадку, значительно превышающую осадку внутренней стены, она как бы оттянула на себя внутреннюю стену. Следствием этого явились разрывы связей в сводах, их растрескивание, наклон внутренней стены и особенно колонн в сторону внешней стены. Разрывы связей, а затем разрушение сводчатых соединений привели к резкому снижению конструктивной прочности. В настоящее время обе стены функционируют в самостоятельных режимах, что подтверждается деформациями на сводах. Общая хрупкость конструкции усугубилась многочисленными конструктивными особенностями, возникшими в процессе строительства.
     
Деформации, имеющие своей причиной инженерно-геологические особенности строения сферы взаимодействия прясел, можно разделить на три большие группы:
     
1) деформации, связанные с неравномерной осадкой в связи с литологической неоднородностью в основании внешней, внутренней, поперечной ветвей, встречаются на центральном участке прясла, где в основании внутренней ветви залегает торф, – сильно сжимаемые биогенные отложения, а в основании внешней ветви – отложения ледникового генезиса, пески и суглинки, показатели сжимаемости которых во многом отличаются от показателей сжимаемости торфа;
     
2) деформации, связанные с развитием процесса криогенного пучения в грунтах, являются причиной формирования глубоких ниш между валунным фундаментом и стеной. Зависание основания стен над фундаментами на ряде участков прясла связано с вытеснением валунов валунного фундамента (их выпучиванием) в сторону (ширина зависшей части стены составляет 0,8 – 1,0 метра, длина участков составляет 20 – 25 метров) – результат развития процесса криогенного пучения грунтов в связи с неравномерным промерзанием грунтов в основании стен. На внешней ветви стены наблюдается образование горизонтальной трещины отрыва и происходит смещение значительной части стены, что связано опять же с развитием этого процесса. Механизм формирования деформаций данного вида неоднократно описывался нами ранее;
     
3) деформации, связанные со снижением несущей способности грунтов в результате разрушения свай в основании и с тем, что в процессе функционирования природно-технической системы «крепостные стены – геологическая среда» произошла трансформация свайного основания из элемента фундамента в элемент сферы взаимодействия, ослабленный полостями-«стаканами». Развитие подобных деформаций происходит на участках прясла, где существуют условия для формирования свайных стаканов (у Вологодской башни они уже сформированы и обнаружены нами в процессе производства работ).
     
Таким образом, в результате проведенных работ нами уточнены причины возникновения деформаций в пряслах крепостных стен, а диагностирование крупнейшей структурной деформации привело к открытию сохранившегося фрагмента постройки XVI века. Следующим этапом работы должны стать четкое оконтуривание участков развития деформаций различного генезиса для принятия проектных решений, детальное изучение неизвестного фрагмента XVI века и раскрытие его внутри крепостной стены, а также изучение характерных деформаций с целью выявления неизвестных конструкций XVI века. Детальное изучение строения сферы взаимодействия крепостных стен и геологической среды позволит принять адекватные решения по усилению фундаментов сооружения, а прекращение деформаций конструкций и реставрация крепостных стен позволит включить в демонстрационный показ все крепостные сооружения Кирилло-Белозерского монастыря.
     
ЛИТЕРАТУРА
     
      1. Исследование инженерно-геологических причин деформаций и физико-химического состояния памятников архитектуры Кирилло-Белозерского музея-заповедника. Отчет о НИР. (МГРИ, 1988).
     
      2. Исследование инженерно-геологических причин деформаций памятников архитектуры Кирилло-Белозерского музея-заповедника. Отчет о НИР. (МГРИ, 1989).
     
      3. Инженерно-геологическое изучение грунтов основания и оценка режима функционирования памятников Кирилло-Белозерского монастыря. Отчет о НИР. (МГГА, 2000).
     
      4. Кизевальтер Д. С, Рыжова А. А. Основы четвертичной геологии. М., 1985.
     
      5. Кирпичников А. Н., Xлопин И. Н. Великая государева крепость. Л., 1972.
     
      6. Невечеря В. А, Пашкин Е. М, Подборская В. О. Исследование влияния криогенного пучения на устойчивость памятников архитектуры Русского Севера // Инженерная геология. 1991. № 6. С. 134 – 144.
     
      7. Невечеря В. Л, Подборская В. О., Куликов СБ., Ровенский Г. Н. Концепция инженерной реставрации крепостных стен и башен Кирилло-Белозерского монастыря // Тез. докл. науч. конф. (МГГА, 1999).
     
      8. Пашкин Е. М., Кувшинников В. м!, Никифоров Л А, Пономарев В. В. Природа формирования дефицита несущей способности и специфика инженерной защиты памятников архитектуры // Геоэкология. 1996. №4.
     
      9. Пашкин Е. М. Инженерно-геологическая диагностика деформаций памятников архитектуры. М., 1998.
     
      10. Пашкин Е. М., Подборская В. О., Назаренко А В. Причины деформации крепостных стен Кирилло-Белозерского монастыря: анализ, факты, гипотезы // Геология и разведка. 2001. № 1.