Оградительные сооружения из циклопических массивов

Циклопическими принято называть массивы весом более 100 т, причем обычно они применяются не менее 250-300 т, длина их равна ширине профиля сооружения. Таким образом, в отличие от оградительных сооружений из обыкновенных мас­сивов, где по ширине профиля в каждом курсе укладывается от двух до четырех массивов, молы и волноломы из циклопических массивов содержат в профиле по одному массиву (в каждом курсе).

Применение циклопических массивов не только увеличивает устойчивость сооружения, но и ускоряет производство работ. Особенностью сооружений из циклопических массивов является их кладка в большинстве случаев отдельными столбами, без перевязки швов в продольном направлении. Для увеличения связи между массивами они часто снабжаются гребнями и па­зами.

Молы и волноломы из циклопических массивов получили сравнительно широкое распространение в Италии и Франции.

В Алжире и Катании были построены волнолом и мол из циклопических массивов, вес которых составлял в Алжире 330 - 440 г, а в Катании - 330 т. Подошва волнолома в Алжире за­ложена на глубине 15 м, а в Катании - 12,5 м. Ширина берм волнолома в Алжире: наружной - 9 м, внутренней - 6 м, в Катании соответственно 12 и 7,5 м. Бермы прикрывались защит­ными массивами.

На рис. 55 показан профиль волнолома в Алжире. В мас­сивах устроены сквозные колодцы, которые после окончания установки заполнялись бетоном, в дальнейшем от таких колод­цев отказались.

Оба описанных оградительных сооружения потерпели ава­рию в 1933 г. в результате штормов. Стенка алжирского волно­лома опрокинулась в сторону моря в результате размыва грун­та, стенка катанского мола была разбита по частям. Впоследст­вии оба сооружения были переустроены. Разрушения эти стали классическими примерами аварий такого типа сооружений. При­чинами обеих аварий являются принятые при проектировании заниженные значения элементов волн.

Однако неудачи с этими сооружениями вовсе не компроме­тируют идею применения гравитационных оградительных соору­жений вертикального типа, а заставляют лишь обращать внима­ние на правильный учет местных грунтовых и гидрологических условий.

Применение молов и волноломов из циклопических массивов может быть оправдано при тяжелом гидрологическом режиме, который характеризуется расчетной волной выше 7 м при зна­чительных глубинах дна.

Ячеистые (целюлярные) массивы

Ячеистыми называются пустотелые бетонные или железобе­тонные бездонные массивы, устанавливаемые друг на друге и заполняемые бетоном. Таким путем можно получить в сооружении блоки (массивы), которые в 2-3 раза тяжелее, чем циклопические.

Рис. 55. Волнолом из циклопических массивов в Ал­жире

Ячеистые мас­сивы, как и циклопические, целесообразно изготавливать дли­ной, равной ширине профиля сооружения, хотя в некоторых слу­чаях, при значительной ширине сооружения, их приходится при­менять длиной, равной половине ширины профиля. На рис. 56 изображен мол из ячеистых массивов в Неаполе, здесь приме­нялись массивы размером 9Х5Х2,30 м и весом (до их запол­нения бетоном) 100 т.

В Генуе целлюлярные массивы применялись длиной во всю ширину профиля, размеры массивов 12Х6Х3,6 м и вес 230 т.

Применение оградительных сооружений этой конструкции в Неаполе и Генуе не дало положительных результатов. Для об­разования монолита нужно было уложить четыре или пять кур­сов массивов и заполнить их ячейки бетоном. Установку массивов и заполнение их бетоном следовало про­извести в течение весьма короткого срока, чтобы избежать повреждения тонких стенок штормом, который мог разразиться в любое время. При такой спешности работ было невозможно со­блюсти время, необходимое для уплотнения грунта, что вызвало впоследствии неравномерную осадку. Прочность бетона, уложен­ного под водой, не была удовлетворительной. По всем этим при­чинам от применения ячеистых массивов в итальянских и фран­цузских портах отказались и перешли к циклопическим.

Следует, однако, отметить, что причиной аварии были не только производственные факторы. Так, одной из причин ава­рии волнолома в Генуе послужил размыв грунта донными течениями, которые не учитывались проектом сооружения.

Особого внимания заслуживает грандиозная авария с волноломом в Генуе, происшедшая в феврале 1955 г. и превосхо­дившая по своим масштабам известные аварии за последние несколько десятков лет.

Длина участков волнолома, построенного в виде вертикаль­ной стенки, составляла 3800 м, из которых 1400 м были соору­жены из ячеистых массивов, а на остальном протяжении — из циклопических массивов.

Рис. 56. Мол из ячеистых массивов в Неаполе

Во время шторма скорость ветра достигла 34 м/сек и на­правление его совпадало с направлением наибольшего разгона волны. Высота волн не была непосредственно определена из-за неблагоприятных метеорологических условий, исчисленная по современным эмпирическим формулам и графикам различных авторов (Лабзовского, Браславокого и др.), она составляет не менее 8-9 м. Следует заметить, что во время шторма, разру­шившего мол Мустафа Алжирского порта в 1934 г., были изме­рены элементы волны, причем высота ее оказалась равной 9 м. Так как разгон волны и глубина моря в Генуе и Алжире примерно одинаковы, то можно полагать, что и в данном случае была волна высотой около 9 м.

Через несколько часов после начала шторма на участке с цик­лопическими массивами образовалась брешь протяженностью 150 м, которая затем расширилась до 450 м, надстройка и верх­ний курс массивов оказались сброшенными внутрь порта. Такие же повреждения произошли на остальных участках волнолома. Общее протяжение разрушений составило около 900 м. Участки волнолома, состоявшие из ячеистых массивов, разрушались по­степенно за счет разрушения стенок этих массивов и затем их опрокидывания. Внутрь портового бассейна проникло волнение огромной силы, причинившее большие повреждения причалам и судам.

Основной причиной аварии явились заниженные размеры элементов волн, принятые при составлении проекта сооружения: высота волны 5 м и длина ее 75 м. Это лишний раз показы­вает, что расчетные элементы волн должны основываться на данных многолетних наблюдений и на опыте эксплуатации огра­дительных сооружений-аналогов.