Вице-адмирал Лазарев принял активное участие в работе над проектом Севастопольской крепости. Его замечания и предложения нашли отражение в чертежах, которые выполнил инженер-подполковник Бюрно. В новом проекте крепости сухопутная линия обороны состояла из семи бастионов. Их горжевая часть оборонялась одноэтажной казармой, предназначенной для размещения одной пехотной роты. В исходящих углах возводились пороховые погреба. В казематированных флангах бастионов были расположены квартиры для офицеров, кухни и склады. Предусматривалось строительство каменной стенки между укреплениями с устройством рва и гласиса на всем ее протяжении. Оборону усиливали три каменные башни.
Намечались коренные изменения и в обороне крепости со стороны моря. Наконец-то вспомнили о предложении А. В. Суворова защищать вход в Ахтиарскую бухту с помощью многоярусных казематированных батарей. Проект предусматривал возведение трехъярусной казематированной Константиновской батареи. На Александровском укреплении строились казематы и башня. Вместо земляных сооружений Николаевской батареи планировалось возвести двухъярусное казематированное укрепление, а близ реки Бельбек — двухэтажную каменную башню с открытой платформой, на которую устанавливались пушки для обстрела якорной стоянки у устья реки. Расширяли и одевали в каменную одежду укрепления, контролирующие рейд. Работы намечали выполнить на четвертой, восьмой и Павловской батареях, без изменений оставались только первое, второе и десятое укрепления.
В 1834 г. Николай I утвердил представленный проект и приказал немедленно приступить к работам. А для повышения ответственности и лучшей организации дела учредил должность Строителя Севастопольской крепости. Первым Строителем стал инженер-полковник Шестаков.
С 1 августа 1834 г. начались земляные работы на третьем, четвертом бастионе и четвертой батарее. Приступили также к освобождению участков под строительство казематированных сооружений на Константиновской, Александровской и Николаевской батареях.
Одновременно шла заготовка строительных материалов для возведения этих укреплений. Инженерный департамент приказал стены и своды казематов делать из местного известняка — материалы изучения развалин Херсонеса показали, что здесь в течение двух тысячелетий использовали инкерманский камень. Но Севастопольская инженерная команда разведала на склонах Килен-балки породы известняка, более плотного, чем инкерманский. Об этом докладывал после проведения проверки генерал-майор Засс генерал-инспектору по инженерной части в сентябре 1840 г.: "Александровское, Константиновское и Николаевское укрепления строятся с должной прочностью. Употребляемая киленбалочная плита прочнее инкерманской, которая в отделке гораздо чище и опрятнее, но имеет слишком много меловых частиц. Они выветриваются, впитывают влагу при дождях и разрушаются от морских волн. Приготовление извести соответствует всем требованиям. Своды в казематах выложены хорошо и могут выдержать сильную бомбардировку"[33].
Жизнь подтвердила эти выводы, когда при осаде Севастополя 5 октября 1854 г. стены и своды как Константиновской, так и Александровской батареи выдержали сильнейший огонь английских и французских кораблей. Ни одно орудие, находившееся в казематах, не было выведено из строя.
Ежегодно в Килен-балке добывали тысячи кубометров камня. Его заготовка не вызывала затруднений, но возникали проблемы при транспортировке. Инженеры решили построить специальную самокатную железную дорогу от карьера до причала в Киленбалочной бухте. На местности через 3 м установили опорные стойки, а поверху, в гнездах стоек, закрепили чугунные вращающиеся на осях колеса. По этим колесам двигались деревянные грузовые платформы длиной 8 и шириной 2,5 м, а так как пути имели небольшой уклон к причалу, то платформы с камнем придерживали при помощи канатов. Загрузка барж производилась сбрасыванием известняка непосредственно в трюм, после чего суда отводили буксиром к небольшому причалу на приморской батарее, где камень выгружали и перемещали вручную к рабочим местам[34].
Для строительства оборонительных казарм, стен, пороховых погребов и прочих каменных сооружений сухопутной оборонительной линии камень брали из рвов перед укреплениями и близлежащих карьеров. Добыча известняка велась на южном берегу Карантинной бухты и на восточном откосе городского оврага, что значительно ускорило и снизило стоимость возведения построек[35].
Бесперебойно поступала на стройки известь. Ее получали обжигом известняка в печах, построенных недалеко от причалов. Кирпич также изготавливали в Севастополе, рядом с глиняным карьером. Кирпич был столь высокого качества, что шел на строительство морских набережных. Этому высокому качеству способствовало строгое соблюдение следующей технологии. Осенью и зимой глину раскладывали на косогоре, где дожди вымывали из нее посторонние примеси; весной ее перемещали в чан и, перемешивая, растворяли в воде. После того как глина отстаивалась, воду спускали, а осадок переносили в другой бассейн. Там несколько дней выпаривали под солнцем излишнюю влагу, добавляли песок и тщательно месили ногами. Затем на станках формовали кирпичи и устанавливали их на просушку. Когда сырец становился сухим, его загружали в печи, где три дня происходило окуривание дымом, после чего постепенно, в течение полутора суток, увеличивали температуру обжига. Двенадцать дней кирпич оставался без движения, "отстаивался" и наконец был готов к употреблению. По тем временам он стоил весьма дорого. Одна тысяча штук обходилась в 22 рубля 55 копеек[36]. К стройкам кирпич доставляли на казенных волах, а через бухту — на баржах. В архиве сохранился проект конно-железной дороги для перевозки кирпича к причалу (однако сведения о его осуществлении не обнаружены).
Строительство Александровской и Константиновской батарей. М. П. Лазарев и развитие Черноморского флота. Ускорение работ на фортификационных сооружениях
В Санкт-Петербурге Инженерный департамент срочно подготавливал проекты казематированных батарей. Вначале были произведены расчеты основных конструкций для всех приморских укреплений, способных выдержать обстрел из самых крупных орудий того времени. Толщина оборонительных стен была установлена в 1 м 80 см, минимальная для тыльных и продольных — 1 м 20 см. На верхний свод толщиной 90 см насыпался грунт слоем до 1 м 80 см. Размеры казематов позволяли размещать в них все виды орудий, принятых на вооружение в русской армии: высота устанавливалась 4 м 20 см, ширина — 5 м, расстояния между центрами амбразур — 6 м, сектор обстрела — 26°. Открытый ярус защищался парапетом высотой и шириной 1 м 80 см. Удаление дыма, образуемого при стрельбе, предполагалось ускорить при помощи специальных продухов, закладываемых в стенах над амбразурами. Следует признать, что это оказалось самым уязвимым местом батареи. При стрельбе дым закрывал цели и рассеивался очень медленно, что вынуждало артиллеристов снижать темпы стрельбы из казематов и влияло на ее меткость.
Первым был утвержден проект Александровской батареи. Очертания длинного узкого мыса, на котором стояла батарея, обусловили форму всех ее сооружений. На самой оконечности мыса высилась круглая двухэтажная башня диаметром более 20 м. Ее своды защищала насыпь из грунта, покрытая кровлей из черепицы; 12 орудий из амбразур держали под прицелом акваторию перед рейдом и сам проход в бухту. К башне примыкали одноярусные казематы с открытой платформой для стрельбы через банк. Их выстрелы защищали подходы к рейду. Основания башни и казематов возвышались над уровнем моря на 6 м, а на отметке 14 м возводилась земляная батарея с двумя фасами для размещения 18 орудий. В дальнейшем все казематированные приморские батареи строили с возвышением первого яруса амбразур над уровнем моря от 5 до 9 м, а гребня парапета — от 15 до 23 м. Земляные укрепления превышали ординар воды на 10—25 м, в бою 5 октября 1854 г. все орудия на них устанавливались для стрельбы через банк. Крутости бруствера земляной батареи одевались в каменную одежду. Круговую оборону укрепления на случай высадки десанта обеспечивали оборонительная стенка, ров и каменный цейхгауз. Поскольку растительный грунт и верхняя часть известняка на этом мысе давно были сняты, то под фундаменты сооружений делали траншеи глубиной до 1 м и укладывали в них рваный камень на растворе — производилась так называемая забутка фундамента. Для защиты берега от разрушения морскими волнами было предусмотрено устройство наброски из крупного камня. Однако этой меры оказалось недостаточно и в дальнейшем пришлось возводить подпорную стенку на цементном растворе. Гарнизон укрепления размещался в казарме на территории батареи.