Результаты обследования

Инженерно-геологические условия

По данным проведенных нами инженерно-геологических изысканий, территория образована насыпным слоем – песками и супесями, уложенными при планировке террас, мощностью до 3,2 м в Нижнем парке и до 6,2 м во дворе дворца (со стороны Японского павильона). Следует отметить, что в ранее проведенных изысканиях глинистые грунты техногенного происхождения ошибочно идентифицировались как озерно-ледниковые.

Под ними залегают моренные супеси пластичной консистенции и суглинки полутвердой консистенции, подстилаемые полутвердыми глинами коренных вендских отложений. Бурением скважин выявлено постепенное понижение кровли природных грунтов в пределах нижнего парка вдоль террас в северо-западном направлении (от 7,5 до 6,7 м БС), а во дворе – в восточном направлении (от 14,9 до 12,1 м БС).

Природные грунты, залегающие под техногенным слоем, представлены моренными переслаивающимися супесями пластичной консистенции и суглинками полутвердой консистенции. Кровля коренных пород – твердых кембрийских глин – вскрыта на абс. отм +0,5…-1,29 м БС.

Проведенные исследования позволили достоверно оценить напластование грунтов в пределах активной зоны. В результате изысканий установлено, что в основании фундаментов Японского павильона, а также в основании подпорных стен между Японским павильоном и центральной лестницей залегают глинистые грунты техногенного происхождения. Вероятно, они были уложены в насыпь при откопке прудов и морского канала, проложенного к дворцу от залива. Качество их укладки вызывает восхищение даже в наш индустриальный век: 6-метровый слой техногенных глинистых отложений имеет физико-механические свойства, пригодные для его использования в качестве естественного основания; слой оказался севершенно непроницаемым для грунтовых вод. Их движение происходит по кровле природного грунта.

При обследовании террас было установлено, что на верхней подпорной стене Западной террасы произошло практически полное обрушение отделочного и бетонного слоя, разрушение кладки на западном участке на глубину до 2,5 кирпичей. Отмечены горизонтальные параллельные трещины раскрытием до 8 мм. По всей длине восточного крыла в штукатурке проходят такие же трещины раскрытием до 10 мм.

На нижней подпорной стене сплошного обрушения штукатурки не отмечается, однако по всем секциям западного и восточного крыльев по отделочному слою проходят многочисленные горизонтальные трещины раскрытием до 20 мм. На участках обрушения штукатурки деструкция кладки достигает примерно половины кирпича. Вблизи Японского павильона вследствие вымывания раствора кладка утратила сплошность и возможно ее обрушение. Западное крыло подпорной стены имеет целый ряд трещин, расширяющихся кверху до 10…15 мм; в одной из них, раскрывшейся до 50 мм, растет деревце. Вблизи трещин поверхность секций утратила вертикальность. Трещина на участке стены, ограждающей площадку под Церковным павильоном с северо-запада, достигает 100 мм, а отклонение от вертикали - 200 мм.

Основным и наиболее существенным дефектом является обрушение участка подпорной стены верхней террасы, примыкавшего к Японскому павильону, и разрушение цокольной части стены северного ризалита, с которой была перевязана кладка обрушившегося участка подпорной стены. После обрушения стена ризалита была подперта двумя деревянными стойками, которые предотвращают отслоение кладки висящей части стены, но не в состоянии предотвратить вывал всего угла ризалита. В настоящее время такой вывал возможен, так как процесс разрушения стены продолжается. Вертикальные трещины, расположенные в плоскости цокольной стены ризалита, свидетельствуют о расслоении кладки по вертикали. Ширина трещин достигает 6 см. Фактически началось выпучивание кладки наружу здания.

С целью определения состава конструкций террас, технического состояния элементов подпорных сооружений, глубины заложения подпорных стен, а также заполнения камер были проведены вскрытия на террасах, бурение наклонных и вертикальных скважин через кладку подпорных стен и фундаменты павильонов с отбором образцов, вскрытие шурфов и траншей. По результатам обследования были построены поперечные разрезы подпорных стен террас восточного крыла и западного крыла. Схема расположения мест проведенных изысканий с отмеченными шурфами и скважинами приведена на рис. 2. На рис. 3-5 приведены разрезы по террасам и план расположения конструкций во вскрытом шурфе.

Рис. 2. План расположения скважин на террасах дворца

В ходе работ по расчистке подпорной стены восточного крыла террас, служившей опорой разобранной аркады, был вскрыт участок заложенного в середине XVIII в. сквозного прохода через галерею дворца. К подпорной стене непосредственно примыкает прямой контрфорс. Со стороны дворца по направлению к подпорной стене под углом 45° располагается дополнительная стена разобранной аркады. В северной стене галереи отчётливо видна позднейшая закладка дополнительной стены аркады.

Ниже верхнего обреза подпорной стены были расчищены наклонный контрфорс и участки кладки цилиндрического свода закрытой камеры в местах её примыкания к подпорным стенам (рис. 3, 6).

Длина свода нижней камеры составляет 3.10 метра, ширина – 4.50 метра. В доступной для обследования камере наблюдалось разрушение внутренней части кирпичной кладки нижней подпорной стены и её вывал в камеру. Из этой же камеры освидетельствован вывал 4-метрового участка кладки фундамента внутрь камеры. Фактически на этом участке устойчивость подпорной стены верхней террасы обеспечена жёсткостью цилиндрического свода внутренней камеры нижней террасы, опирающегося на поперечные стены (контрфорсы).

Рис. 3. План вскрытых конструкций подпорных сооружений по сечению 1-1

Рис. 4. Конструкция подпорных сооружений по сечению 1-1

Рис. 5. Конструкция подпорных сооружений по сечению 2-2

Рис. 6. Внутренняя подпорная стенка, контрфорс, свод камеры

В результате изысканий было установлено, что все подпорные стены и фундаменты восточной галереи сооружались вне зоны природной террасы, составлявшей древнейший берег Финского залива. Закладка подошвы фундаментов подпорных стен производилась в пределах высот ± 1.00 м относительно современного уровня Нижнего парка, в сложных гидрогеологических условиях, о чём свидетельствуют обнаруженные истлевшие лежни под подошвой фундаментов. При планировании площадок террас свободные пространства были засыпаны супесью со строительным мусором. Вероятно, что все перечисленные здесь работы по закладке фундаментов подпорных стен восточного крыла террасы были проведены между 1734 – 1740 годами, единовременно, с организацией масштабного отвода грунтовых вод. По архивным данным эти работы могли быть проведены под руководством архитектора И. Коробова. Последующие перестройки связаны уже с устройством сводчатых камер, фундаменты которых не перевязаны с подпорными стенами и различаются по материалу.

При вскрытии шурфами контрфорсов верхней внутренней подпорной стены установлен шаг сводов, равный не 2.7 м, как отмечалось в предыдущих исследованиях, а 5 м, т.е. такой же, как и у сводов на нижней террасе. При этом оси поперечных стен сводов верхней и нижней террасы не совпадают.

На верхней террасе, в зоне примыкания верхней подпорной стены к Японскому павильону, сводчатая камера отсутствует.

При бурении скважин у Японского павильона было установлено, что в его основании залегают техногенные глинистые грунты. При этом в скважине под подпорной стеной было отмечено интенсивное поступление грунтовых вод.

Существенно иная геотехническая ситуация наблюдается в основании Церковного павильона. Там были вскрыты тугопластичные моренные глинистые отложения. В теле подпорной стены и в основании таке был отмечен интенсивный приток грунтовых вод. Раствор в фундаменте вымыт.

Отметки заложения фундаментов подпорных стен западного крыла террас составляют (в направлении от Дворца): 1,90 м, 4,40 м, 5,05 м, 8,25 м (от уровня дневной поверхности верхней террасы), что наглядно иллюстрирует ступенчатую конструкцию террасы, разгруженную закрытыми сводчатыми камерами. Основанием фундаментов подпорных стен являются моренные глинистые отложения. Отметки заложения фундаментов верхней и нижней подпорных стен соответствуют отметкам кровли естественного склона природной террасы, являвшейся древнейшим берегом Финского залива. Из-за отсутствия доступа в закрытые камеры нижней террасы конструкция стен камеры остаётся неясной.

В отличие от восточного крыла террасы, формирование конструкций западного крыла представляется более сложным. Предположительно его можно разделить на 3 этапа: 1 этап – выравнивание площадки террасы после устройства фундаментов галерей дворца, засыпка ям и промоин насыпным грунтом, постройка верхней подпорной стенки в качестве декоративной ограды; 2 этап – пристройка контрфорсов и фундамента верхней подпорной стены (вероятно с пилястрами по оси контрфорсов); 3 этап – устройство сводчатых камер верхней и нижней террас, постройка сплошных подпорных стен, дошедших до наших дней.

Фундаменты подпорных стен имеют многочисленные дефекты - вымывание раствора, разрушение кладки, образование пустот, вызванное движением грунтовых вод по склону и просачиванием атмосферных вод с поверхностей террас. Основной вывод по результатам обследования можно сформулировать следующим образом: наибольшие разрушения имеют место в зоне, где увлажненная кладка подпорных стен была подвержена воздействиям отрицательных температур.

Дата добавления: 2014-01-05