Санкт-ПетербургСолнечно+21°C
$ЦБ:71,68ЦБ:87,33OPEC:70,90

Кто способен спасти Мариинский театр от разрушения

мариинский театр
© Википедия

В 1805 году вышел первый в России учебник по маркшейдерскому делу «Практическая подземная геометрия». Это стало переломным моментом в становлении специальности, без которой спустя 200 лет невозможно представить ни разработку полезных ископаемых, ни строительство линий метро, ни возведения подземных переходов или шахтных стволов.

До XVIII века технический уровень горных работ был крайне низким. Отбойка руды осуществлялась вручную с помощью лопат и молотов. На поверхность ее доставляли носильщики на спинах или конной тягой. Прочные скальные породы разрушали огневым способом, заключающимся в нагревании с последующим рез­ким охлаждением водой. Отсутствие притока свежего воздуха и регулярные об­рушения делали условия работы крайне тяжелыми.

горные работы
© Общественное достояние

С развитием горного производства трудности стали только нарастать. Применение взрывной отбойки («порохострельные» работы) заставило обратить повышенное внимание на поиск средств защиты как рабочих в забоях, так и объектов над шахтами. Возникла острая необходимость в специалистах, способных установить границы шахтных полей, произвести съемки выработок и увязать их со съемками поверхности.

В стенах Горного корпуса (сегодня Санкт-Петербургский горный университет) еще со дня создания вуза в 1773 году появился маркшейдерский класс. Однако в первые годы обучение и практическая деятельность специалистов развивались под влиянием немецкой школы. Напомним, старей­шее в мире горнопромышленное учебное заведение — Фрейбергская гор­ная академия — было основано на во­семь лет раньше первого технического вуза нашей страны.

горный университет
© Общественное достояние

Молодые люди направлялись в Германию на обучение, не­мецкие специалисты приглашались для работы на горных предприятиях Российской империи, импортировались измери­тельные приборы и приспособления.

С тем самым первым учебником профессора Алексея Максимовича иностранные пособия постепенно стали вытесняться трудами отечественных авторов. А спустя 40 лет российская наука не просто стала вровень, а перегнала коллег из Германии. В частности, в 1847 году другой профессор Горного корпуса, Петр Олышев, опубликовал учебный курс «Маркшейдерское искусство», где впервые было дано описание применения теодолита в подземных работах. Это вызвало негодование немцев, которые пытались оспаривать первенство русских. Но, в конечном счете, им пришлось отступить перед неоспоримым фактом – аналогичное немецкое печатное издание вышло на пару лет позже.

В течение нескольких веков до этого под землей применяли магнитный компас, полукруг, простейшие линейные промеры и засечки. С учетом существовавшего тогда уровня горного производства их хватало с лихвой. Однако во второй половине XIX века с увлечением масштабов добычи ужесточились требования к точности и надежности приборов и методов съемки. Особенно сложные маркшейдерские работы производились на угольных шахтах, которые стали уходить на все более глубокие горизонты и распространяться на большие территории.

До революции в России большую роль играла служба государственных маркшейдеров (маркшейдер — штаб-офицерский чин IX класса Табеля о рангах). Предприятия принадлежали частным лицам, и Горный департамент, заинтересованный в том, чтобы месторождения отрабатывались наиболее рационально, отправлял туда своих инспекторов. То есть местные маркшейдеры подчинялись владельцу горного предприятия, работу которого уже контролировал тот самый государственный маркшейдер-инспектор.

После 1917 года система «царской» службы вызывала массу критики. И только в 1932 году по итогам Первого Всероссийского съезда маркшейдеров она была перестроена для функционирования в новых некапиталистических условиях. Часть функций передали в Госгортехнадзор (сейчас Ростехнадзор), а сами маркшейдерские службы вошли в состав шахт, рудников и комбинатов.

маркшейдер
© Общественное достояние

Потеря специалистами независимости привела к негативным последствиям. С одной стороны, они подчинялись руководству горного производства. С другой стороны, должны были следить за использованием недр и, по сути, являлись «государевым оком». Обязательные для исполнения указания маркшейдер фиксировал и по-прежнему фиксирует в специальном документе — Книге маркшейдерских указаний. С ней в первую очередь знакомится при проверках инспекция Госгортехнадзора (Ростехнадзора). Справки о выполнении плановых показателей и сейчас подписывает только маркшейдер, который делает замеры по произведенным работам в забоях и сверяется с планом. Все несоответствия становятся видны госорганам, например, факт превышения допущенного процента потерь. Тогда ошибки грозили предприятию выговорами, снятию руководства с должностей и лишением премий на всем комбинате, сегодня – штрафами со стороны налоговой или лишением лицензии. Словом, подобное положение требует железного характера со стороны специалистов.

Кстати, на том же Всероссийском съезде маркшейдеров было принято решение о создании Центрального научно-исследовательского маркшейдерского бюро (ЦНИМБ), основной состав которого был набран из ученых Горного института. Со временем НИИ вырос до Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ), признанным одним из ведущих институтов горной промышленности в стране. Его сотрудники занимались стратегически важными направлениями для развития отрасли. В частности, только в первые десятилетия после создания они сделали несколько революционных научных открытий: разработали основные способы прогноза удароопасности, предотвращения горных ударов в шахтах и рудниках, а также управления горным давлением. Это значительно снизило количество жертв при извлечении полезных ископаемых. Кроме того, ученые ВНИМИ создали метод моделирования участков разработки с использованием эквивалентных материалов в лабораторных условиях, что позволило наглядно изучать возможные варианты развития горных работ и планировать их.

Помимо минерально-сырьевого комплекса, еще одним направлением развития маркшейдерского искусства стало строительство метро. В Москве работы стартовали в 1930-х, в Ленинграде – в начале 1940-х годах. Но начавшаяся Великая Отечественная война прервала процесс. Горные инженеры подлежали обязательному бронированию как кадры, прямо или косвенно работающие на оборону. Как в тылу, так и на передовой их гражданская специальность была незаменима.

маркшейдер
© Общественное достояние

Так, маркшейдеры служили в составе артиллерийской инструментальной разведки, основной задачей которой было метеорологическое обеспечение, выявление и определение координат целeй в расположении противника. Проще говоря, должны были максимально оперативно засекать расположение вражеских орудий, обстреливающих Ленинград.

Чаще всего, использовали классический метод угловой засечки. Артиллерия противника стояла в районе Красного села, и немцы ее постоянно передвигали, так как после вспышки от произведенной атаки месторасположение войск можно было обнаружить. Но это происходило не всегда – иногда этому мешали погодные условия. Что делали наши маркшейдеры и геодезисты? В ночное время с двух точек они следили за появлением вспышек, и когда те возникали, наводили на них теодолиты и другие приборы. Затем измеряли углы и расстояния до ориентира, объединяли свои данные и по пересечению лучей с высочайшей точностью получали координаты немецких орудий. По сути, решалась классическая геодезическая задача. Оперативно произведенные действия позволяли поражать ответным огнем неприятельские батареи до их перемещения. Выполняли работы по обеспечению взаимодействия радиолокаторов и огневых батарей зенитной артиллерии и профессор кафедры маркшейдерского дела Горного института Иван Ушаков, и профессор геодезии Спиридон Коробков, который за разработку упрощенного метода расчета угловой засечки был награжден орденом Красной Звезды.

На тот момент в стране насчитывалось 5 горнотехнических вузов. Специалистов готовили Днепропетровский, Московский, Свердловский и Криворожский институты. Однако Ленинград оставался основной локацией развития научной школы маркшейдерии.

музей
© Форпост Северо-Запад / Музей маркшейдерского дела

Сегодня здесь соприкасаются как накопленный опыт, так и новейшие тенденции в отрасли. Рядом с Музеем маркшейдерского дела студенты выполняют практические работы на современном маркшейдерско-геодезическом полигоне и в лаборатории новых приборов. В 1950 году выпускниками вуза было разработано и испытано уникальное устройство – маркшейдерский гирокомпас М-1 весом 600 кг, позволявший осуществлять гироскопическое ориентирование горных выработок в Донбассе, Кривом Роге и Кузбассе.

маркшейдер
© Форпост Северо-Запад

В настоящее время студенты имеют возможность обучаться, а сотрудники университета - выполнять научные и договорные работы с использованием самого точного в мире гирокомпаса Gyromat 3000. В Петербурге он существует в единственном экземпляре, еще несколько имеется в Москве. При необходимости в его применении компании обращаются непосредственно в учебное заведение. Например, его использовали при строительстве участка метро между станциями «Примоская» и «Беговая» в 2016 году.

маркшейдер
© Форпост Северо-Запад

Не менее интересный проект ждал маркшейдеров в связи с подработкой Мариинского театра. Руководство объекта культурного наследия уже неоднократно жаловалось на значительное проседание пола в здании (на 12 см!) и появившиеся трещины на стенах, связывая процесс со строительством неподалеку станции метро «Театральная». Однако когда его художественный руководитель и генеральный директор Валерий Гергиев обнаружил дыру в полу непосредственно перед своим кабинетом, это стало последней каплей терпения.

мариинский театр
© Из архива экспертов Горного университета

Напомним, строительство станции началось в 2015 году, ввести ее в эксплуатацию планируется в 2024 году, а выход из метро - сделать либо непосредственно на Театральной площади или на углу Лермонтовского проспекта и улицы Декабристов.

«Первые оседания поверхности, которые достигли стен исторического здания, стали проявляться в 2017 году, когда был уже сооружен вертикальный ствол шахты №574, околоствольные выработки и первый тоннель. Они были незначительными и не могли существенно повлиять на театр. Горные работы постепенно развивались - было пройдено большинство вспомогательных выработок, часть из которых располагалась прямо под Мариинским. В 2020 году началось строительство основных станционных тоннелей в районе перекрестка переулка Матвеева и улицы Декабристов. К лету оседания уже достигли тех уровней, при которых было необходимо контролировать развитие деформаций здания. Постепенно во внутренних помещениях театра стали появляться новые трещины и раскрываться старые», - рассказывает доцент кафедры маркшейдерского дела Горного университета Евгений Волохов.

К специалистам маркшейдерского и строительного профиля вуза обратился Комитет по развитию транспортной инфраструктуры (КРТИ) с намерением разобраться в сути проблемы. В университете была сформирована группа экспертов.

маркшейдер
© Форпост Северо-Запад

По словам Евгения Волохова, который вошел в этот рабочий коллектив, перед ними были поставлены следующие задачи: проанализировать горнотехническую ситуацию по подземному комплексу «Театральная»; определить наличие влияния горных работ на здание Исторической сцены и выявить степень их опасности. Чтобы ускорить исследования, руководитель главного оперного театра страны лично позвонил ректору университета Владимиру Литвиненко, выразил свою обеспокоенность и предложил взять ситуацию под независимый контроль до конца подземного строительства.

Московской проектной организацией, изначально привлеченной к работам, велся только геодезический мониторинг деформаций без интерпретации проведенных наблюдений. Это уже более высокий уровень работ, в ходе которых оценивается текущее и будущее воздействие тоннелей на состояние близлежащих зданий и сооружений. Ученые взялись провести экспертизу, подробный анализ ситуации, сделать заключение и выявить реальные риски.

мариинский театр
© Из архива экспертов Горного университета

«Было установлено, что ведение горных работ под Театральной площадью однозначно оказало влияние на Мариинский. Это подтверждалось и оценочными расчетами, и данными мониторинговых наблюдений. И хотя уровень влияния на сентябрь 2020 года не позволял говорить об опасности нарушения несущей способности конструктивных элементов здания, прогноз развития оседаний поверхности при дальнейшем развитии горных работ показал наличие рисков превышения уровней допустимых деформаций для здания. Более того, в ходе исследования были выявлены глобальные пробелы в нормативном обеспечении охраны зданий и сооружений при подземном строительстве в России. Специальных документов по проблематике нет, критерии оценки влияния не установлены, меры защиты зданий от деформаций не утверждены. Известные традиционные для маркшейдерии подходы в современной практике проектирования не используются. То есть охрана зданий практически не регламентирована», - подчеркивает Евгений Волохов.

мариинский театр
© Из архива экспертов Горного университета

Научные сотрудники вуза разработали пакет рекомендаций, которые призваны сохранить здание театра XIX века. Они касаются технологий ведения горных работ, исключения некоторых элементов подземного комплекса и изменений в части работ по деформационному мониторингу. Как «Метрострой», так и КРТИ обеспечили их согласование и соблюдение. Кроме того, эксперты университета продолжают осуществлять контроль за горными работами и развитием деформаций на поверхности. Маркшейдеры определили «болевые точки», в которых следует обеспечить специальный контроль в выработках и породном массиве, на поверхности и в конструкциях здания, разработали методики контроля, наблюдений и интерпретации данных.

На сегодня уровень деформаций на поверхности в районе Исторической сцены совпадает с обновлённым университетом прогнозом, а в районе ведения основных горных работ по станционным выработкам уровни даже значительно ниже спрогнозированных. Это говорит об эффективности принятых мероприятий. Однако пока не завершатся горные и строительно-монтажные работы по станции «Театральной» (конец 2021 года - начало 2022 года) спокойный сон маркшейдерам «заказан»...

Подписывайтесь на наши каналы:Google NewsGoogle НовостиYandex NewsЯндекс НовостиYandex ZenЯндекс Дзен