Инженерно-геологические аспекты музеефикации архитектурно-археологических памятников

Во многих странах мира доходы от туристической отрасли являются бюджетообразующими. Значительную часть туристов привлекает в эти страны интерес к историческим достопримечательностям: пирамиды Египта, Колизей в Риме, руины Пальмиры в Сирии, Акрополь в Афинах и др. Наша страна только начинает осознавать культурную ценность своих древностей и приводить их в состояние, при котором они могут представлять интерес. Одним из типов исторических объектов являются архитектурно-археологические памятники (ААП), которые представляют собой в той или иной степени руинированные архитектурные сооружения прошлого.

В настоящее время решение о музеефикации принимается после оценки исторической значимости, решения вопросов правовой принадлежности объекта, экономической целесообразности, географической доступности, наличия и степени развития общей туристической инфраструктуры [13][14][17][20]. При этом вопрос о физической возможности сохранения конструкции и материалов дошедших до нас элементов памятников не рассматривается.

Музеефикация архитектурно-археологических памятников может осуществляться одним из следующих способов:

1) в условиях естественного ландшафта без специальных инженерно-технических мероприятий;

2) в условиях естественного ландшафта с применением мер искусственной защиты (техническая мелиорация, введение дополнительных конструкций);

3) музеефикация в павильонах на фоне ландшафта (с мерами технической защиты или без них).

При музеефикации ААП в условиях естественных ландшафтов специалисты в области инженерной геологии должны участвовать в принятии решений о принципиальной возможности сохранить исторические сооружения в современной природной обстановке. Обсуждение способов музеефикации того или иного памятника должно производиться в рамках двух различных сценариев.

Первый (представляющийся авторам наиболее верным) — это проведение инженерно-геологической оценки возможности музеефикации памятника. Данный сценарий реализуется, когда тот или иной памятник только собираются музеефицировать и своевременно задаются вопросом, как это лучше осуществить, безопасно ли это сделать и для памятника, и для туристов в условиях естественного ландшафта. Целью при этом является прогноз возможности безопасного функционирования исторической ПТС (ИПТС).

Второй сценарий имеет совершенно другую направленность и сводится к инженерно-геологической оценке состояния уже музеефицированного архитектурно-археологического памятника. Целью в этом случае будет ликвидация и/или минимизация последствий экзогенных геологических процессов, протекающих в системе «памятник — окружающая среда».

Таким образом, первый сценарий направлен на грамотную и безопасную для памятника музеефикацию с заблаговременным учетом потенциально опасных геологических процессов, второй — на ликвидацию последствий протекания последних и «адаптацию» памятника к современным и прогнозируемым инженерно-геологическим условиям.

В зависимости от сценария перед инженером-геологом будут стоять разные задачи. Тем не менее в обоих случаях должно исследоваться взаимодействие памятника с окружающей средой. Это обусловливает необходимость изучения инженерно-геологических условий (ИГУ) [22—24] и анализ взаимодействий в системе «памятник — окружающая среда» [18][19].

Инженерно-геологическая оценка подлежащего музеефикации архитектурно-археологического памятника

При реализации первого сценария целью инженера-геолога будет изучение инженерно-геологических условий и прогноз их долгосрочного влияния на функционирование и сохранность ИПТС для принятия обоснованного решения о возможности его музеефикации в условиях естественного ландшафта.

При этом решаются следующие задачи:

1. Изучение истории строительства, эксплуатации памятника, причин его разрушения.
2. Анализ современных ИГУ участка расположения памятника.
3. Палеореконструкция ИГУ на момент создания и эксплуатации памятника.
4. Оценка влияния ИГУ и их изменений во времени на состояние компонентов ИПТС.

После решения всех задач инженер-геолог обоснованно отвечает на два вопроса:

1. Есть ли возможность управляемо и безопасно для памятника и туристов провести музеефикацию?
2. Каким именно способом следует это сделать?

В ходе работ необходимо исследовать и оценить все компоненты инженерно-геологических условий согласно требованиям разработанного специально для реставрации культурного наследия ГОСТ Р 55945-2014¹ во взаимосвязи между собой (рис. 1).

Важно оценивать как современные инженерно-геологические условия участка расположения памятника, так и их эволюцию как минимум за период существования исследуемой ИПТС [7]. Например, для крепости Корелы [11] в рамках ее исследования потребовалось изучение эволюции в течение нескольких столетий всей озерно-речной системы Вуокса, распространенной практически на всем Карельском перешейке².

В ходе инженерно-геологической оценки следует уделять внимание развитым и потенциально опасным геологическим процессам [26], свойственным для данного инженерно-геологического региона и типа расположения памятника [8, 25].

Например, для памятников «мысового» типа расположения, таких как Староладожская [4], Копорская и Ачипсинская крепости [5], характерен парагенезис выветривания, речной эрозии и осыпей. Для пещерных городов Крыма (Эски-Кермен [10], Чуфут-Кале, Мангуп-Кале [9] и др.) (рис. 2), расположенных в массивах столовых плато, типичны процессы карстообразования, выветривания, осыпи и обвалы. Здесь проявляются уже характерные региональные особенности геологического строения и геоморфологических условий. Похожая ситуация наблюдается в регионе Балтийско-Ладожского глинта [4]. В пределах Карельского перешейка, напротив, региональные инженерно-геологические условия не так опасны, и при изучении памятников этого региона следует больше концентрировать внимание на проблемах, связанных преимущественно с процессами, происходящими в конструкциях памятника (Выборг [3], Корела, Тиверск [11]).

Изучение ИГУ позволяет выявлять потенциальные угрозы для сохранности ААП, выражающиеся в проявлениях экзогенных геологических процессов. Это дает возможность заблаговременно, уже на этапе проектирования принять превентивные меры (например, инженерной защиты) по минимизации ущерба и правильно подобрать наиболее оптимальный для сохранности исследуемого памятника тип музеефикации.

Кроме того, необходимо учитывать, что архитектурно-археологические памятники (Староладожская [4] и Копорская [5] крепости, Выборгский замок [3], Раевское городище [6] и фундаменты построек Горгиппии [6]) построены из природных материалов [28, 29], которые тоже подвержены выветриванию и осыпанию. В настоящее время 60% оборонительных стен Копорской крепости разрушаются синхронно с процессами выветривания и осыпания крутого склона реки Копорки, сложенного ордовикскими известняками (рис. 3). В результате этот процесс делает невозможной музеефикацию в условиях естественного ландшафта без мер технической защиты.

Таким образом, инженеры-геологи должны оценивать в рамках описываемого сценария все компоненты ИПТС, в том числе и инженерно-технические особенности конструкций самого памятника [1, 15].

Авторам представляется верным проведение оценки возможности длительной сохранности архитектурно-археологического памятника на этапе планирования его преобразования в музей. Однако, к сожалению, ответы на вопросы сохранности ААП ищут уже в рамках другой ситуации: «Что не так с памятником?» [27], сопровождая их поиски значительными финансовыми затратами, которых можно было избежать.

Инженерно-геологическая оценка музеефицированного архитектурно-археологического памятника

Разумеется, специалистов, имеющих дело с памятниками, беспокоят вопросы их безопасности и сохранности, однако отвечать на них они не могут в силу «гуманитарности» образования. Некоторые исследователи ошибочно полагают, что если недвижимый исторический объект, например курган или крепостные стены, «дожил» до сегодняшнего дня, то он так же просуществует еще не одну сотню лет. К сожалению, ситуация далеко не всегда обстоит так, и довольно часто по вине таких специалистов скорость процесса разрушения памятников только экспоненциально возрастает, поскольку:

1) при археологических работах происходит неизбежное нарушение сложившегося за столетия природного равновесия;

2) музеефикация без понимания происходящих в ИПТС процессов может привести к неминуемой утрате значительных частей музеефицируемого памятника (крепость Копорье находится в аварийном состоянии и продолжает разрушаться [2]).

Если первый пункт неизбежен, хотя его последствия можно минимизировать при грамотных и своевременных инженерно-геологических исследованиях, то второго пункта можно полностью избежать. В настоящее время часто вместо поиска ответов на вопрос «Что не так?» специалисты сразу же начинают вести работы по реставрации памятника все так же без привлечения инженеров-геологов, что довольно часто не только портит внешний вид ААП (как это произошло с Раскатной башней в Старой Ладоге) и приводит к большим финансовым затратам, но и наносит ему значительный ущерб.

В пример можно привести случай с Копорской крепостью [21], когда порывами сильного ветра 6 марта 2020 г. снесло металлическую конструкцию нового навеса, вырвав его из стены памятника вместе с элементами исторической кладки (рис. 4).

В качестве еще одного примера можно привести крепость Чембало, на территории которой из-за затянувшейся реконструкции произошло обрушение части средневековой башни в 2008 году [12]. В январе 2022 года на территории крепости обвалились строительные леса [16]. Справедливо отметить, что часть технических проблем формируется по финансовым причинам. Однако, если своевременно привлекать к их решению специалистов инженеров-геологов, можно избежать значительных экономических затрат, которые и приводят к затягиванию, а порой и заморозке абсолютно необходимых реставрационных работ.

Таким образом, в рамках второго сценария целью инженера-геолога является изучение инженерно-геологических условий и оценка их влияния на сохранность исследуемого памятника для принятия решений о минимизации ущерба от уже протекающих геологических процессов.

Для достижения цели требуется решать следующие задачи.

1. Изучать историю строительства и эксплуатации памятника.
2. Анализировать современные инженерно-геологические условия участка расположения памятника.
3. Осуществлять палеореконструкцию инженерно-геологических условий на момент создания и эксплуатации памятника.
4. Оценивать влияние ИГУ и их изменений во времени на состояние компонентов ИПТС.
5. Выделять компоненты инженерно-геологических условий, оказывающие наибольшее влияние на функционирование ИПТС.
6. Изучать причины, механизмы и скорость развития экзогенных геологических процессов в системе «памятник — окружающая среда».
7. Прогнозировать состояние исследуемого памятника и дальнейшее протекание процессов.
8. Разрабатывать меры инженерной защиты памятника.

Видно, что перечень подлежащих решению задач во втором сценарии спасения памятника гораздо объемнее, чем в первом — наиболее рациональном и благоприятном для его сохранения.

В зависимости от «запущенности» опасного процесса и скорости его протекания принимаются те или иные решения, направленные на поддержание удовлетворительного состояния памятника. Таким образом, перед инженером-геологом стоит задача адаптации памятника к сложившимся условиям и минимизации ущерба от уже активных угроз.

Заключение

Рассмотренные сценарии имеют общую направленность на длительное безопасное сохранение часто уникальных материальных свидетельств нашей истории. Так, при первом сценарии требуется всеобъемлющее глубокое изучение всех компонентов инженерно-геологических условий участка и компонентов ИПТС, чтобы не навредить памятникам и не тратить большие государственные ресурсы на бесперспективные и заведомо не подходящие конкретному памятнику схемы музеефикации. При втором сценарии изучению и оценке также подлежат все аспекты, однако степень их проработки будет несколько иная, поскольку уже не стоит задачи создания наиболее благоприятных для памятника условий. Здесь подобное изучение проводится для того, чтобы выделить наиболее значимый для той или иной ситуации компонент, оказывающий наибольшее влияние на активизацию и скорость протекания геологических процессов, уже негативно воздействующих на исследуемый ААП.