Валы насыпали из земли (чаще всего, полученной при отрывке рвов), глины, лёсса и даже из песка в тех районах, где земли было мало и преобладал песок. Правда, песок слишком сыпуч, и вал приходилось защищать от осыпания деревянной опалубкой. Такое строение вала обнаружено в Галиче-Мерьском. Если плотного грунта было мало, то из него насыпали переднюю часть вала, его лицевой склон, а для тыльной части использовали более слабый и сыпучий грунт. Передний склон вала, кроме того, часто обмазывали глиной, чтобы воспрепятствовать осыпанию грунта и затруднить подъем на вал воинам противника.

Реконструкция вала Белгорода, X в.

Иногда валы «насыпались» целиком из камня. Таковы, например, валы, на которых стояли стены Тиверска и Орлеца. Камни вала связывали землей или известью.

Однако валы далеко не всегда были чисто земляными или каменными. В крупных городах (например, Киеве, Переяславле, Белгороде, Вышгороде, Рязани) и в крепостях большого военного значения валы имели внутри еще довольно сложную деревянную конструкцию, связывавшую насыпь и препятствовавшую ее расползанию под воздействием атмосферных осадков. Внутривальные деревянные конструкции не были особенностью только древнерусского оборонного зодчества. Они встречаются и в укреплениях других славянских стран, хотя и несколько иной конструкции. Обобщая, можно сказать, что для валов польских крепостей характерно наличие нескольких рядов бревен, не соединенных между собой, причем бревна одного слоя располагаются перпендикулярно бревнам следующего слоя. В чешских крепостях внутривальные деревянные конструкции имели вид решетчатого каркаса, иногда укрепленного каменной кладкой. В древнерусских крепостях деревянные конструкции представляли собой забитые землей дубовые срубы. Однако не бывает правила без исключений.

В Польше встречаются и срубные внутривальные конструкции, а на Руси были известны конструкции, состоявшие из нескольких слоев бревен. Например, в валах Новгородского детинца и древнего Минска XI в. обнаружены конструкции из не связанных между собой слоев бревен, а в валу Московского Кремля XII в. найдены бревна с деревянными крюками на концах — конструкция, подобная польской. И все же характерной чертой древнерусских крепостей можно считать именно срубные внутривальные конструкции.

Торцы бревен, соединенные «в обло», внутривальная конструкция «города Ярослава»

Самые ранние деревянные внутривальные конструкции обнаружены в некоторых крепостях конца X в., построенных при князе Владимире Святославиче, — в Переяславле, Белгороде и городище Заречье на реке Стугне. В них в основе земляного вала находятся дубовые срубы, поставленные вдоль вала вплотную друг к другу. Срубы располагались в тыльной части вала, а их лицевая стенка находилась прямо под гребнем вала. Рублены они были «с остатком» («в обло»), то есть концы бревен выступали наружу (примерно на 0,5 м). В лицевой части вала, перед срубами, находился каркас из брусьев, сколоченных железными костылями. Каркас был заполнен кладкой из сырцовых кирпичей на глине. Сверху вся эта конструкция была засыпана землей.

Внутривальная конструкция из отдельных срубов «города Ярослава»

Внутривальная конструкция из единой системы срубов

Дубовый сруб внутривальной конструкции «города Ярослава»

По-видимому, столь сложная конструкция была неоправданно трудоемкой, поэтому в первой половине XI в. ее существенно упростили. Деревянный каркас и сырцовую кладку в передней части вала убрали и оставили только линию приставленных вплотную дубовых срубов, плотно забитых землей. Такие конструкции получили широкое распространение в русских крепостях XI—XII вв.: в Черторыйске, в городище Старые Безрадичи, в Новгороде (в валу окольного города и северной части детинца) и других укреплениях.

Если вал был значительной ширины, то каждый сруб был вытянут поперек вала. Внутри его тогда перегораживали одной или несколькими стенками, в результате чего сруб состоял уже не из одной, а из нескольких клеток. Такая конструкция применена в валах древнего Мстиславля в Суздальской земле. Но самой грандиозной внутривальной конструкцией отличались валы «города Ярослава» в Киеве, построенные в первой половине XI в. Дубовые срубы, как и весь вал, имели высоту от 12 до 16 м и простирались поперек вала примерно на 19 м, а вдоль вала — почти на 7 м. Каждый сруб был разделен срубными стенками: одной вдоль сруба и шестью поперек. В результате каждый сруб состоял из 12 небольших клеток. Лицевая стенка срубов, так же как и в других валах, находилась непосредственно под гребнем вала. Срубы по мере их возведения постепенно плотно забивались лёссом.

Наряду с использованием отдельных срубов в XII в. широкое распространение получил новый конструктивный прием, который появился еще в первой половине XI в. Срубы стали связывать между собой в единую систему путем врубки «внахлестку» их продольных бревен. Срубная конструкция состояла из нескольких рядов клеток, причем только наружный ряд был забит землей и составлял основу оборонительного вала. Остальные клети, выходившие в сторону двора крепости, оставляли незасыпанными, и они могли использоваться как хозяйственные или даже как жилые помещения.

Рвы

Рвы в крепостях XI—XII вв., как правило, имели симметричный профиль. Стенки рвов делали прямыми с уклоном к горизонту примерно 30— 45°, а дно обычно слегка скругляли. Глубина рвов примерно равнялась высоте валов (так как земля из рвов шла на насыпку валов), за исключением тех случаев, когда для устройства рвов использовались естественные овраги; тогда рвы, конечно, превосходили по размерам валы. В низменной или заболоченной местности рвы старались отрывать так, чтобы они заполнялись водой. Иногда воду подводили из близлежащей речки или озера. Между рвом и валом оставляли горизонтальную площадку (берму) шириной около 1 м, чтобы предотвратить осыпание вала в ров.