О транспортном сообщении между Крымом и Кавказом

В N№49 российской "Строительной газеты" от 19 декабря 1999 г. можно было прочесть о том, что вопрос строительства моста через Керченский пролив "...недавно обсуждался представителями Москвы и руководства автономной Республики Крым", а также о том, что автором первого проекта мостового перехода через пролив является сын Д. И. Менделеева.

Общий вид винтовой сваи.


Как только информация была перепечатана "СиН" (№51 от 28 декабря 1999 г.), в редакцию газеты позвонил доцент Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники Э. Д. Подлозный, академик Белорусской инженерной академии, докторант Белорусской государственной политехнической академии.

Существует два проекта перекрытия Керченского пролива. Один разработан специалистами московского проектного института "Гидропроект", второй - И. И. Цюрупой (ЦНИИС, Москва) и работавшим тогда в Одесском инженерно-строительном институте Э. Д. Подлозным. Ваш корреспондент встретился с Эдуардом Дмитриевичем. Вот что рассказал собеседник.

Впервые проблемой возведения регулирующего сооружения в Керченском проливе действительно занялся флотский офицер В. Д. Менделеев, сын великого русского химика. Он предложил схему перекрывания пролива дамбой со шлюзом. Проект предусматривал возможность получения электроэнергии путем создания подпора воды, а также регламентирования судоходства в Азовском море, что должно было способствовать развитию там рыбоводства.

Докладная записка с изложением сути проекта была подана В. Д. Менделеевым тогдашнему премьер-министру Российской империи С. Ю. Витте. Ранняя смерть от инфлюэнцы и воспаления легких помешала Владимиру Дмитриевичу довести свой проект до какого-то завершения. После кончины сына Д. И. Менделеев систематизировал относящийся к керченскому проекту архив и опубликовал соответствующую статью.

В период немецкой оккупации во время Второй мировой войны через пролив была сооружена канатная дорога конвейерного типа. Дорога эта эксплуатировалась недолго. Как-то Э. Д. Подлозному пришлось видеть по телевидению кадры военной кинохроники, запечатлевшие налет на район переправы советских бомбардировщиков и обрушение опор канатной дороги.

Сразу же после освобождения Крыма советские военные строители действительно возвели через пролив деревянный мост, пролетные строения которого представляли собой шпренгельные фермы. Сооружением чрезвычайно гордился И. В. Сталин, так как по нему после завершения Ялтинской конференции был перевезен через пролив весь участвовавший в ней советский генералитет. Сделать опоры моста довольно частыми пришлось из-за ненадежных грунтовых условий (велика глубина залегания илов). Эта-то частота и сыграла свою роковую роль во время первого же ледохода, который срезал деревянные опоры - будь они реже, со льдом можно было бы бороться, взрывая его.

Позднее в этом месте так и не смогли построить никакого мостового перехода - по все той же причине слабости основания.

Проектировщики располагали картами и подробной геологией региона, данными испытаний свай, однако опубликованные в различных СМИ сведения были весьма скупы, поскольку все связанные с переходом "Крым-Кавказ" материалы всегда являлись закрытыми (во всяком случае, предназначенными только для служебного пользования).

Когда же в южной части СССР был построен ряд внеклассных совмещенных (то есть и с железнодорожным, и с автомобильным движением) мостов, наиболее интересным конструктивным элементом которых является свая повышенной грузоподъемности - винтовая свая, когда были созданы машины для погружения таких свай ввинчиванием - кабестаны, стала реальной возможность вернуться к разработке проекта керченского мостового перехода на новом уровне, имея на вооружении опыт проектирования, строительства и эксплуатации этих мостов.

Винтовая свая представляет собой полый цилиндр с наконечником специфической конфигурации - лопастью. Любая свая предназначена для передачи вышележащих нагрузок на несущие грунты. В данном же случае передающую функцию выполняет поверхность лопасти. На увеличение несущей способности винтовой сваи влияет и образование в прилегающем к ней грунте грушеобразного массива уплотненного грунта. Таким образом, устройство свайного основания с использованием винтовых свай возможно и в таких слабых грунтах, как те, что слагают дно Керченского пролива.

В свою очередь, рыбоводы забили тревогу по поводу уменьшения численности и ухудшения состава азовских рыбных ресурсов. Действительно, и Дон, и Кубань, впадающие в Азовское море, уже были сильно зарегулированы, к тому же на Кубани активно разводился рис. Море стало получать гораздо меньше воды и, как следствие, быстро мелеть.

С другой стороны, развитию металлургии в районе Жданова (сегодня - вновь Мариуполь) сопутствовали все возрастающие выбросы отходов этого производства. Море стало быстро загрязняться. Участились случаи выброса на берег дельфинов.

Тогда заняться этой проблемой было предложено "Гидропроекту". В качестве заказчика выступило Министерство водного хозяйства СССР. Под проект выделялись значительные средства на правительственном уровне. И. И. Цюрупа предложил создать альтернативный проект. В процессе разработки вариантов в качестве исходных данных рассматривались результаты топогеодезических и инженерно-геологических изысканий, объем грунта, который было необходимо переместить, технология производства строительных работ, предполагаемые неподвижные и подвижные нагрузки.

Предложения ЦНИИС демонстрировались в Гидропроекте, конкуренция со стороны которого была довольно жесткой. В конце концов были разработаны два варианта схемы перекрывания Керченского пролива. Один из них предполагал движение всех транспортных средств по возведенной через пролив эстакаде длиной 5,1 км. При этом должен был решен вопрос регулирования водосолеобмена в водоеме.

Второй, гидропроектовский, требовал отсыпки большой дамбы с последующим движением транспорта по верху дамбы.

Так или иначе, через Керченский пролив должны быть переброшены два железнодорожных пути и несколько полос автомобильного движения.

Задуманная дамба относилась к дамбам системы "море-море". Как раз тогда в журнале "Civil Engineering" (США) были опубликованы данные о работе сооружений подобного типа. Из публикации следовало, что осадочные процессы в теле любой из таких дамб длятся не менее 10 лет. Все это время необходимо постоянно осуществлять подсыпку грунта. Следует сказать, что соблазнительной представлялась дешевизна варианта. В то же время в "Гидропроекте" был накоплен солидный опыт возведения насыпных, камненабросных и намывных сооружений.

Тем не менее Цюрупе удалось доказать, что сооружение, опирающееся на основание, подобное дну Азовского моря, должно быть одновременно и легким, и прочным. Именно этому требованию удовлетворял эстакадный вариант с движением железнодорожного транспорта по центральной части эстакады и автомобильного - по ее консолям. Однако легкая дамба все же должна быть - для защиты опор эстакады от ледохода. Эту защитную дамбу можно подсыпать сколько угодно, не влияя на ритмичность движения транспорта с одного берега на другой.

Ввинчивание свай должно осуществляться с помощью специального плавучего дока, который используется как средство доступа при забивке шпунтового ограждения. Из ограниченного шпунтом пространства выкачиваются вода и пульпа, после чего начинается погружение установленной в проектное положение винтовой сваи путем ее ввинчивания в дно. Оголовки свай объединяются плитой ростверка, на которой воздвигается еще один стоечно-плитный ярус, после чего монтируются плиты верхнего строения.

Четыре из пяти судоходных пролетов эстакады усилены арочными фермами (вообще все пролетные строения являются балочными). Узлы нижнего пояса каждой фермы соединены с пролетными строениями поддерживающими их тяжами, что в большей степени способствует передаче воспринимаемых пролетными строениями нагрузок на опоры. Центральный пролет предусмотрен подъемным для пропуска сверхгабаритных судов. Поэтому он представляет собой обычную пространственную ферму с параллельными поясами с ездой понизу, снабженную подъемными устройствами.

Отдельный раздел технологической части проекта посвящен транспортировке на объект стоек-оболочек, которые, будучи установленными на железобетонные плиты и заполненными песком, образуют так называемые струенаправляющие стенки протяженностью до 4 км, параллельные оси судоходного фарватера и предназначенные для регулирования солености воды в Азовском море.

И океанологи одесского Института биологии южных морей, и специалисты институтов "АзНИИРХ" (Ростов-на-Дону) и "ЧерноморНИИпроект" (Одесса), а также Южного научного центра АН Украины занимались вопросами регулирования водосолеобмена за счет стеснения масс соленой воды струенаправляющими стенками, торможения их движения.

Эту идею открытого, безшлюзового хода воды предполагалось использовать для того, чтобы исключить превращение Азовского моря в закрытый, постепенно загнивающий водоем в отличие от варианта института "Гидропроект", специалисты которого предлагали устройство сплошной дамбы с узким проходом и шлюзом. Движение по дамбе в области шлюза должно было осуществляться по мосту с подъемным пролетом.

В проекте были тщательно проработаны вопросы буксирования, установки в проектное положение и засыпания песком изготавливаемых на суше оболочек - элементов струенаправляющих стенок.

Проект предусматривает самое широкое использование предварительно напряженных железобетонных конструкций (свай, балок пролетных строений, стыков). На сегодняшний день накоплен немалый опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений из преднапряженного железобетона. В настоящее время специалисты РБ получают белорусские патенты на проволочное армирование преднапряженных железобетонных балок, в частности, балок пролетных строений мостов. Преднапряжение стыков пролетных строений достигается путем их обжатия; в итоге весь мост работает как неразрезная рама, что способствует экономичности данного проектного решения.

Что касается собственно винтовых свай, то он прошли апробацию и при строительстве опор трубопроводов и ЛЭП в заболоченной западносибирской тайге во время освоения нефтяных залежей в районе Тюмени и Сургута (здесь, в отличие от вышеупомянутых внеклассных мостов, использовались сваи малых диаметров). По истечении определенного срока эксплуатации отдельные сваи были извлечены - следовало убедиться, что коррозия не поражает стальные лопасти винтовых свай. Поскольку гидроизоляция лопастей битумом была выполнена тщательно, негативных данных в ходе проверки зафиксировано не было.

Когда в научных и правительственных кругах СССР возобладала идея переброски северных рек на юг для решения проблемы водоснабжения среднеазиатских регионов, проект "Гидропроекта" был включен в комплекс проектов, появившихся в развитие этой идеи. Тогда он стал стоить более чем вдвое дороже эстакадного варианта - уже около $400 млн. Объем же гидропроектовской ПСД составлял около 40 томов, включавших, помимо всего прочего, различные математические и физические модели процессов, протекающих в Керченском проливе и Азовском море. Разработкой транспортных задач занимались специалисты МАДИ. Вообще к разработке дамбового проектного варианта было подключено множество различных организаций по всему СССР. Для целей этой разработки выделялись серьезные средства, авторы же эстакадного варианта создавали свой проект единственно на собственном энтузиазме.

Нужно сказать, что под влиянием тех или иных устных или печатных проявлений конструктивной критики, которые иногда все же становились достоянием профессиональной общественности, гидропроектовцы несколько усовершенствовали свою схему, однако в принципе своем она по-прежнему осталась порочной.

К этому времени проект института "Гидропроект" "тя-нул" уже почти на $1 млрд. Разумеется, ни СМ СССР, ни Политбюро ЦК КПСС на такие затраты пойти не могли, поэтому проект стал потихоньку сворачиваться и был спущен на тормозах вместе с зарубленной на корню идеей переброски рек.

Как бы то ни было, идея перекрытия Керченского пролива не стала менее актуальной, и проект эстакадного мостового перехода по-прежнему может быть востребован. Правда, сегодня реализовывать его придется уже на международном уровне. Причем помимо России и Украины участвовать в реализации сможет, вероятно, и Беларусь с ее недюжинным научным и техническим потенциалом. Участие в развитии инфраструктуры региона помогло бы республике решить вопрос развития собственного торгового судоходства в средиземноморском направлении, для чего необходимо присутствие в одном из морских портов на Черном или Азовском море.

Разумеется, предложенная схема движения железнодорожных составов через пролив предусматривает развитие региональной сети железных дорог. (Кстати, получивший в конце XX века определенное распространение тоннельный вариант в данном случае решительно не проходит, как и на Сахалине, где было свернуто начатое было строительство тоннеля на материк.) Важно и то, что опыт проектирования и строительства данного объекта может оказаться полезным при решении задачи перекрывания Берингова пролива.

Основные технико-экономические показатели схемы керченского перехода

№ п/п	Наименование показателей	Единица измерения	Данные показателей
			1 (основной) вариант	II вариант
1.	Общая длина перехода	м	5100	5100
	длина дамбы	м	4720 или 4640	4680
	длина мостовой части	м	2х220 или 2х110+88+2х110	2х110+66+2х110 (подъемный пролет длиной 66 м)
	длина струенаправляющих стенок до	км	4	4
2.	Движение транспорта:		беспрерывное	Прерывающееся при подъеме пролета
	железнодорожное	путь	2	2
	автомобильное	ряд	2	2
3.	Судоходство бесшлюзовое		Беспрепятственное	частично прерывающееся
	под мостовой габарит	м	35	22 и подьем до 35
	ширина канала	м	380 или 460	420
	глубина судоходного канала	м	11,5	11,5
4.	Уменьшение:
	водообмена	раз	3,5—4	3,5—4
	солеобмена до	%	11	11
	годовое изъятие вод до	км3	13	13
5.	Объемы работ:
	бетон и железобетон	тыс. м3	225	210
	металлоконструкци и	тыс. т	120	90
	земляные работы	млн. м3	4,5	3,5
6.	Сметная стоимость	млн. руб	157	135

В ценах 1969 г.

Сергей ЗОЛОТОВ