книги из ГПНТБ / Болдаков, Е. В. Проблемы мостовых переходов

Рис. 27. Данные наблюдений на р. Вятке у Котельнича:

а — зависимость расхода от уровня; б — деталь измерения расхода; в — схема моста

Такие условия прохода паводка усложняли выбор места пе­ рехода, а главное разбивку отверстия моста на пролеты. Надо было особо учесть косые галсы при взводном судоходстве, когда караваны искали меньшие скорости течения по ширине реки

1600—1800 м.

Комплексное сравнение двух вариантов перехода — совме­ щенного двухъярусного в городе и только железнодорожного на Увеке — показали, что, несмотря на ряд отрицательных позиций на переходе у Увека, все-таки он был дешевле почти вдвое. Бы­ ло принято решение строить мост на Увеке.

Отверстие моста было установлено равным отверстию между высоководными причалами паромной переправы. Многочислен­ ные проекты перехода на Увеке— 1912, 1914, 1916 и 1928 гг. пе­ рекрывали отверстие одинаковыми пролетами по 158 м. Мы при­ шли к заключению, что на левом пойменном берегу можно на расстоянии 400 м установить пролетные строения пролетом по 60—70 м с ездой поверху, это давало 2000 т экономии металла, или 14% от всей массы конструкции моста. Наше предложение было принято. Вопрос о судоходной части моста обсуждался два года. Из четырех схем моста (рис. 31) на обсуждение были вы­ несены три последние схемы (табл. 17).

Возникло сомнение, можно, ли применять неразрезные систе­ мы. По имевшемуся геологическому заключению грунты под основанием опор были ненадежны: смещенные породы, мытые пески и пр. Зимой из одной буровой скважины в русле на лед вы­ ливалась вода. Поэтому решили применить консольно-подвес­ ную систему. Можно было и в схеме 1929 г. принять пролеты 130 и 180 м, но мы не хотели отказываться от пролета 200 м.

63

Идея разбивки на пролеты по варианту Мостового бюро за­ ключалась в отказе от подмостей в больших пролетах. Поэтому были введены в схему три пролета по 130 м и подвесные проле­ ты, близкие к 130 м. Между пролетами 180 м предполагалось среднюю часть двухконсольных ферм собрать как на подмостях, на подвесных фермах и на плаву перевезти на свое место. Из этого ничего не вышло. И теперь схема моста вызывает недоуме­ ние: в средней части моста устроен меньший пролет. Наиболее дешевым и логичным был проект группы проф. Г. И. Передерия.

Опасение, что грунты на Увеке ненадежны, заставили опу­ стить пробный кессон. Оказалось, что «мытые и смещенные» по­ роды надо было разрабатывать кирками и ломами. Следующие опоры были рассчитаны на другие нормы.

Интересен случай, когда через несколько лет после построй­ ки моста два парохода вели в половодье вверх по течению боль­ шую наливную баржу. При косом галсе баржа стала боком и начала тянуть за собой оба парохода. Медленно подойдя к опо­ ре моста, она переломилась, и нефть вылилась в реку. Отсюда очевидно, что при расчетах необходимо учитывать скорости те­ чения реки при уровне судоходства и возможности судовой тех­ ники.

Мост на Увеке был построен в 1935 г. Городской мост был построен в 1960 г. в зоне подтопления Волгоградской плотины.

В таежных районах наблюдаются карчеходы. В одном из от­ четов при изыскании Байкало-Амурской магистрали описан та­ кой случай. На мостовом переходе через р. Горин при прохожде­ нии паводка в сентябре — октябре 1934 г. по реке плыло боль­ шое количество наносника различного размера, в том числе и целые деревья с ветвями и корнями. Выше перехода обвалился и- плыл большой кусок подмытого берега вместе с росшими на нем деревьями.

Вертикально плывшие деревья зацепились за перетянутый на высоте 2 м над уровнем воды трос, который служил для гидро­ метрических наблюдений.

Натяжением троса был вырван врытый на двух столбах во­ рот для натяжки этого троса. Ворот взлетел на воздух и упал в реку, пролетев расстояние 30—40 м. Паводок 1934 г. имел повто­ ряемость 5—10 лет.

64

из берегов, но были выяснены все обстоятельства прохода па­ водка 1953 г., найдены многочисленные метки 1953 г. и три мет­ ки 1917 г. Выяснилось, что уровень 1953 г. неожиданно подтопил часть завода и г. Славянск. В спешке решили, что это от нового перехода. Администрация забыла или не знала, что за 36 лет перед этим, в 1917 г., пол одного цеха был затоплен на 0,80 м и был подтоплен г. Славянск. Уровень же 1953 г. подошел к цеху вплотную.

После разъяснения на месте было предложено сделать надле­ жащую защиту завода в виде обвалования, что относилось и к г. Славянску.

Такие претензии бывают повсеместно. В них надо разбирать­ ся и не злоупотреблять затоплением угодий, жилых и промыш­ ленных объектов. Вопрос этот должен решаться в комплексе, так как удешевление перехода влечет за собой увеличение ущербов населения и предприятий.

Когда предприятия сами располагаются выше существующе­ го перехода, то подпертый уровень с ВП от 50 до 1% и реже дол­ жен быть им известен.

Одноточечный метод гидрометрических измерений

Автор этого метода Н. М. Усов — практик-гидролог. Идея ме­ тода очень проста — это тахеометрия на воде. На высоком берегу или на вышке устанавливается теодолит. Поплавки засекаются одновременно по вертикальному и горизонтальному лимбу. Рас­ стояние до поплавка l = h ctg а, где h — разница между уровнем воды и осью трубы теодолита. По горизонтальному лимбу опре­ деляется положение поплавка в плане. Интересна история от­ крытия этого метода. В 1928 г. на крупнейших комплексных изысканиях переходов через реки Волгу и Оку у Нижнего Новго­ рода (теперь г. Горький), переправляясь после паводка через р. Оку на лодке, нами был замечен на реке поплавок. Мы по­ думали, что это Н. М. Усов делает наблюдения для водного транспорта. Он давал нам консультации по гидрометрическим работам. На берегах не было видно створов, сигнализаторов и пр. Через несколько дней он разъяснил, что ему створы и сиг­ налы не нужны, и рассказал о своем методе. На нас тогда это произвело потрясающее впечатление благодаря открывающимся перспективам. Оказывается,, он применял этот метод с 1912 г. и нигде не опубликовывал его, считая, что в этом нет ничего осо­ бенного.

В 1929 г. при окончательных изысканиях переходов через р. Волгу у Саратова мы сразу в большом масштабе приме­ нили метод Усова, назвав его «одноточечным». Здесь были рас­ крыты огромные возможности метода и выработаны некоторые правила. На Увеке и на Соколовой горе были установлены 10-се­ кундные теодолиты на высоте 120—125 м над высоким уровнем.

Рис. 35. Схема расположения теодолитов при измерениях по одноточечному методу

В средней части у третьего створа поплавки засекались обоими теодолитами (рис. 35).

Поплавками служили пустые закупоренные бутылки с не­ большим грузом на шнуре длиной 1 м. Рядом держалась лодка с флагом, который и засекался теодолитом. Поплавки опуска­ лись выше створа № 1 на 500 м при ширине реки около 1— 1,2 км. Одновременно шли четыре поплавка с четырьмя лодками на расстоянии 20 км. Обратно они буксировались моторной лод­ кой. За день было сделано два рейса. Выяснилось, что уже через 5—7 км все поплавки сбивались поперечной циркуляцией в зону наибольшей скорости. Поэтому в дальнейшем на каждом пере­ ходе с пусковым створом на 2 км выше опускались поплавки только для этого перехода. Кроме этого, засекались проход па­ роходов и в особенности плотов и взводных караванов. На Увеке одноточечный способ оказался незаменимым.

Одноточечный метод ввиду его очевидных преимуществ полу­

68

в 1931 г. была поставлена тема по установлению пределов точ­ ности расчетов в зависимости от расстояний. Работу выполнили Э. А. Норман и Н. Т. Акопджанов на р. Оке для разных условий

(табл. 18).

На засечном пункте требуются наблюдатель-специалист и за­ писывающий. В минуту делали не меньше двух наблюдений, а при записи времени — одно наблюдение; при соответствующем навыке — в 2—3 раза больше.

Одноточечным методом посредством засечек можно очертить границу разлива, ход ледохода по заметным льдинам, карчехода, положение лодки, измеряющей глубины, и пр.

Ледовый режим рек. Штормовые розы ветров

На наших реках осенняя шуга мешает строительству мостов и опасна для временных сооружений. Особенно же опасен весен­ ний ледоход. Могут быть два основных режима ледохода. На реках, текущих с севера на юг, ледоход проходит раньше высо­ кой воды, а на реках, текущих с юга на север, лед идет одновре­ менно с высокой водой, а иногда и позже. Тогда вода, пришед­ шая на север, где снеготаяние только началось, взламывает лед, а иногда идет и по верху льда. Это создает в узких местах и по­ воротах зажоры, уровни поднимаются на 1—2 м выше обычных высоких, чем производят па берегах страшные опустошения.

В СССР случаи разрушения капитальных опор мостов не на­ блюдались. Деревянные опоры срезались многократно. Была срезка подвижкой льда заградительной дамбы высотой 12 м при постройке моста через р. Волгу у Свияжска (Казань) в 1912 г.

За рубежом известно несколько поучительных случаев. В США от давления зажора на р. Алегани на мосту у Бак-Рог упали две фермы. На р. Конситикут в Братлборо льдом толщи­ ной 1 м деформирована ферма пролетом 100 м. На р. Ниагаре в 1938 г. ледоходом в арочном мосту были деформированы арки у опор, и мост пролетом 256 м упал на лед. В Канаде в 1952 г. че­ рез 9 мес. после сдачи моста в эксплуатацию затором льда на р. Саут-Саскачева сброшены с опор три фермы по 65 м. При вос­ становлении низ ферм поднят на 3 м. Время восстановления — 14 мес. Были и другие случаи.

Для защиты опор обычно устраивают ледорезы. На реках Днепре и Дону были сделаны (с 1853 г.) ледорезы с уклоном ребра 1 : 01 и 1 :0,05; на реках Волге, Каме, Оке, Вятке, Москве и в Сибири — с уклоном 1: 1. В 1927 г. инж. Алперс предложил в проекте перехода р. Волги у Костромы сделать ледорез на консоли. Он считал, что наиболее опасным для ледореза и опо­ ры будет ледоход при высокой воде. Инж. Антропов в 1930 г. при постройке, отказавшись от консоли, смело использовал идею смешанного ледореза, и в Костромском мосту в нижней части теперь имеется ледорез с уклоном 1 : 0,2, а в верхней части 1:1.

69