Приговор проекту Чернецкого

«Урал паблисити монитор»
Владимир Уткин,  член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института геофизики УрО РАН               

Кажется, что нет никакой связи между разрушившимся 4 сентября мостом, соединявшим Пионерский поселок с центром города и проблемами экологии Екатеринбурга. Однако известно, что город Екатеринбург, особенно его центральная часть, расположена в сложной геоэкологической обстановке, между тремя мощными гранитными массивами: Верх-Исетским, Шарташским и Верхне-Пышминским. Соответственно, всю площадь города пересекают тектонические нарушения и разломы, проявления которых мы с расширением объемов строительства постоянно наблюдаем. Это разрывы коммуникаций вследствие тектонических движений, это затопление линий строящегося метрополитена и непрогнозируемое смещение аварийных задвижек на действующей линии, это радоновая загазованность подвалов и нижних этажей зданий и т.д. На сложную тектонику накладывается постоянное достаточно мощное сейсмическое воздействие от автомобильного транспорта. Поэтому к качеству предварительных изыскательских работ по площадям застройки в Екатеринбурге необходимо предъявлять повышенные, относительно средних по России, требования. На Урале необходимо всегда помнить об опасностях нашей геологической среды.

Мост через линию железной дороги (пролет около120 м ) и улицу Восточная (пролет около 80 м ) сооружение серьезное, но не уникальное по своей сути. Расчеты статических нагрузок и динамических нагрузок от автотранспорта, проходящему по мосту, выполнены проектантами ( по прессе это «Уралгипротранс»), вероятно,  квалифицированно. Также трудно подвергать сомнению квалификацию строителей Мостоотряда, которые строили многочисленные мостовые развязки в городе.

Вероятно, можно найти огрехи в качестве арматуры, сварке, качестве использованного цемента и т.д., которые обычны для современного энергичного строительства. Однако необходимо посмотреть внимательнее на основание моста и его расположение с точки зрения геоэкологии. Во-первых, разрушившиеся консольные опоры моста находятся вблизи небольших тектонических разломов. Соответственно, основания этих опор более подвижны. Во-вторых, главная опора моста находится непосредственно вблизи железнодорожного полотна,  через которое каждые 5-7 минут проходят поезда, порождая мощное сейсмическое воздействие. Особенно это относится к пассажирским поездам, так как база между колесными тележками пассажирских вагонов равна стандартной длине рельсового полотна – 25м. Это приводит к тому, что весь пассажирский состав синхронно подпрыгивает на стыках, порождая уже мощную сейсмическую волну, частота которой зависит от скорости движения поезда. Причем, по оценке смещения грунта, которое проводилось Институтом геофизики УрО РАН, это сейсмическое воздействие эквивалентно землетрясению в 3-4 балла.

Еще одним отрицательным фактором этого сейсмического воздействия является то, что его частота могла совпадать с собственными частотами консольной конструкции моста, что неминуемо должно было привести к её разрушению за счет динамических перегрузок. Возможно также, что постоянное сейсмическое воздействие со стороны железнодорожного полотна привело к снижению качества бетонирования конструкций. Следовательно, во-первых, в данных геоэкологических условиях необходимо использовать более жесткие конструкции, обладающие высокими собственными частотами. Во-вторых, проводить специальные исследования по изучению глубинных тектонических структур и сейсмического шумового воздействия на район строительства, особенно в связи с развитием в Екатеринбурге индустрии высотного строительства. Эти работы требуют применения специальной сейсмологической аппаратуры, которая имеется в Екатеринбурге только в Институте геофизики УрО РАН, но спроса на такие исследования практически не поступало.

В-третьих, необходимо проводить мониторинг всех имеющихся на сегодня высотных сооружении как с точки зрения положения в пространстве их высотной части, что в настоящее время легко реализовать с использованием спутниковой геодезической аппаратуры, так и исследования собственных частот колебаний высотных зданий посредством специальной сейсмологической аппаратуры, что позволит проводить оперативную оценку состояния постройки.

В заключение можно привести пример первых подобных исследований, проведенных Институтом горного дела УрО РАН. Необходимо было определить причину разрушения несущих консольных конструкций (опять консольных) по углам здания екатеринбургского цирка. Предполагалось много причин: движение трамвая, автотранспорта, прохождение туннельным отрядом трассы метро под цирком и т.п. Оказалось все значительно проще. Наибольшее воздействие на консольные конструкции оказывали дискотеки, проводимые в цирке, когда большие массы танцевали в такт с частотой 120 ударов в минуту.  

Подводя итог вышесказанному,  можно предположить, что мост разрушился не столько от ошибок проектирования или ошибок при строительстве (хотя несущественные ошибки могли и быть), а от недоучета при изыскательских работах геоэкологической обстановки района строительства: изучения геометрии тектонических нарушений и анализа сейсмологической обстановки.