Мосты — это уникальные инженерные сооружения, которые верой и правдой служат людям уже несколько тысяч лет. Многие из них стоят веками, но даже самые современные конструкции могут разрушиться.
14 августа 2018 года в Генуе произошло ужасное событие — обрушился автомобильный мост, унеся жизни 43 человек. Этот трагический случай побудил журнал «Вокруг света» вспомнить о причинах обрушений мостов и привести примеры подобных трагедий из прошлого.
Мосты начали строить более трёх тысяч лет назад, что делает их самым древним инженерным сооружением. Многие мосты, построенные тысячелетия назад, особенно римлянами, которые достигли значительных успехов в мостостроении, до сих пор стоят и выполняют свои функции.
Однако, как и любое инженерное сооружение, мост может разрушиться. Это происходило на протяжении последних трёх тысяч лет. Хорошо, если это происходит во время строительства, но гораздо страшнее, когда обрушение происходит после завершения работ.
Почему же разрушаются мосты? Часто причиной является сочетание нескольких факторов, которые дополняют друг друга и приводят к катастрофе. Например, инженер может допустить ошибку в расчётах, строители могут использовать некачественные материалы или нарушить технологию строительства. Затем мост может эксплуатироваться неправильно, и в результате, когда по нему проезжает слишком тяжёлый поезд или большое количество машин или людей в плохую погоду, он обрушивается. Тем не менее, в большинстве случаев одна из причин является основной.
Ошибки в конструкции, неправильная эксплуатация и чрезмерный износ
Ошибки в конструкции часто приводят к разрушению различных инженерных сооружений, будь то колокольни, крепостные стены или мосты. Проблемы могут проявиться как сразу после завершения строительства, так и спустя некоторое время.
Одним из таких примеров является трагедия, произошедшая с железнодорожным мостом через Ферт-оф-Тей в Шотландии. Инженер Томас Бауч, автор проекта, не учёл ветровую нагрузку и спроектировал опоры, поддерживающие фермы моста, слишком тонкими. Кроме того, качество материалов и работ было низким.
Во время сильного шторма, когда скорость ветра достигала 10 баллов по шкале Бофорта, поезд с 75 людьми въехал на мост и оказался в воде. Пролёты самого длинного на тот момент моста в мире рухнули в реку вместе с вагонами и паровозом.
Однако пользователям подвесного автомобильного моста через пролив Такома-Нэрроуз между городом Такома в штате Вашингтон и полуостровом Китсуп повезло больше. Проблемы с мостом стали заметны ещё на этапе строительства: дорожное полотно начало вибрировать и выгибаться при боковом ветре. Мост даже получил прозвище «скачущая Герти».
Несмотря на это, строительство было завершено, и мост торжественно открыли 1 июля 1940 года. Хотя колебания дорожного полотна при ветре были заметны невооружённым глазом и вызывали опасения инженеров, инспекторов и водителей, мост считался безопасным.
Однако при строительстве были использованы сплошные балки из углеродистой стали, которые отклоняли потоки воздуха выше и ниже, приводя дорожное полотно в движение. Это и стало причиной разрушения моста.
Проекты по исправлению недостатка не успели до конца продумать. 7 ноября того же года ветер в проливе поднялся до 18 м/с, что привело к разрушению моста. Дорожное полотно вместе с автомобилем чудом спасшегося водителя упали в пролив, погибла одна собака, случайно выбежавшая на мост.
Уникальные кадры разрушения моста были сняты местным жителем, оказавшимся в тот день у моста с камерой.
Резонанс
Одной из причин разрушения мостов, хотя и не самой распространённой, является резонанс. Это явление, при котором амплитуда колебаний системы, в данном случае конструкции моста, резко возрастает под воздействием периодического внешнего воздействия.
На уроках физики в школе даже приводят пример резонанса: когда отряд солдат, марширующих в ногу, может вызвать обрушение моста. В этом случае сталкиваются две причины: ошибки в конструкции и неправильная эксплуатация. Иногда к этому может добавиться и плохая погода, как это произошло с мостом через Такома-Нэрроуз.
К сожалению, не все подобные катастрофы обходятся без жертв. Рекордное количество погибших было зафиксировано при обрушении подвесного моста через реку Мен в Анжере в центральной части Франции 16 апреля 1850 года. Более 200 солдат погибли, когда шли по мосту во время грозы и сильного ветра.
Одним из первых подобных случаев стало обрушение Броутонского моста в Англии недалеко от Манчестера 19 годами ранее. Тогда никто не погиб, но два десятка из 74 солдат пострадали при падении в воду. После этого случая в армии появилась команда «break step» («идти не в ногу»), которая применялась при пересечении мостов, особенно подвесных, которые более подвержены резонансу.
Солдаты в Анжере выполняли эту команду, но это не спасло их от катастрофы.
Превышение допустимой нагрузки
Превышение допустимой нагрузки — это серьёзное нарушение правил эксплуатации, которое может произойти по разным причинам, не всегда связанным с пренебрежением этими правилами или отсутствием здравого смысла.
Одним из ярких примеров такого случая является трагедия, случившаяся 15 декабря 1967 года в 17:00 по местному времени на мосту «Серебряный» через реку Огайо. Этот мост, построенный в 1928 году, был популярным местом для транспорта, особенно в предпраздничные недели, когда трафик увеличивался. Однако в тот вечер, за десять дней до Рождества, на мосту произошла трагедия: одна из стержневых подвесок, которая крепила дорожное полотно к тросам, разрушилась, и за ней последовали остальные конструкции моста. Всё разрушение заняло около минуты, в результате чего погибли 46 человек.
Ещё один трагический случай произошёл в начале мая 1874 года в городе Диксон, штат Иллинойс. В первое воскресенье мая, 4 мая, пастор местной баптистской церкви решил провести церемонию крещения в водах реки Рок шестерых новых членов общины. Место для церемонии было выбрано вблизи моста, который был построен пятью годами ранее и имел новую для того времени решётчатую конструкцию. Эта конструкция позволяла собирать длинные переправы из коротких металлических деталей, что делало строительство мостов в труднодоступных районах более экономичным.
Утром на мосту собралось от 150 до 200 человек, и больше всего людей было сконцентрировано с одного края моста и в границах одного пролёта. Пастор взял театральную паузу перед погружением в воду крещаемого. Но внезапно в наступившей тишине послышался громкий скрип, и пролёт моста начал валиться вместе с собравшимися на нём людьми, которые полетели в воду с высоты более пяти метров. Погибло около 50 человек. Официально причиной случившегося назвали конструкцию моста, однако трагедия не произошла бы, если бы мост не оказался перегружен, причём неравномерно.
Терроризм и боевые действия
В описанных выше ситуациях мосты разрушались непреднамеренно. Однако иногда люди намеренно причиняют вред мостам, которые были построены другими.
Чаще всего это происходит во время войн. В XX веке, во время Второй мировой войны, было разрушено множество мостов. Их уничтожение осуществлялось с помощью авиации и артиллерии. Целью было остановить продвижение войск или нарушить экономическую деятельность противника.
Одним из примеров является мост Гогенцоллернов, построенный в 1907–1911 годах в центре Кельна. Этот мост был важным элементом инфраструктуры Третьего рейха и во время войны являлся самым загруженным железнодорожным мостом в Германии. Неудивительно, что союзники стремились уничтожить его с воздуха.
Однако полностью вывести мост из строя не удалось. Он обрушился в воды Рейна только 6 марта 1945 года, когда его подорвали американские саперы.
После окончания Второй мировой войны мосты продолжали разрушаться из-за бомбардировок и подрывов. Например, вантовый автомобильный мост Свободы в сербском городе Нови-Сад был повреждён во время натовской военной операции против Югославии в 1999 году. Восстановили мост только в 2005 году.
Обрушения мостов в литературе
Мост — частый герой литературных произведений, и некоторые из них посвящены его разрушению. Например, Уильям Макгонаголл, шотландский поэт второй половины XIX века, написал поэму «Крушение моста через реку Тей». Это произведение известно как одно из самых неудачных стихотворений в истории британской литературы.
В романе Арчибальда Кронина «Замок Броуди» разрушение моста описано в прозе, но гораздо более увлекательно.
Писатели не всегда основываются на реальных событиях. Например, в романе Эрнеста Хемингуэя «По ком звонит колокол», который занимает восьмое место в списке ста лучших романов XX века по версии французского издания Le Monde, главный герой Роберт Джордан присоединяется к отряду испанских партизан, чтобы взорвать стратегически важный мост. Однако автор утверждал, что все события в романе вымышленные.
Однако наиболее подробно разрушение моста описано в романе Торнтона Уайлдера «Мост короля Людовика Святого», написанном в 1927 году. В центре повествования — разрушение столетнего подвесного моста инков на дороге между Лимой и Куско в 1714 году, когда по нему шли пять незнакомцев. Все они погибли. Монах-францисканец Юнипер, от имени которого ведётся повествование, пытается выяснить, почему эти люди оказались на мосту в тот момент.
Стихийное бедствие
К этой категории причин относятся наводнения и внезапные резкие подъёмы уровня воды, которые могут привести к разрушению моста или его опор. Также не стоит забывать о землетрясениях и оползнях, которые могут представлять серьезную угрозу.
В марте 2017 года в Калифорнии на Шоссе 1 обрушился мост через каньон Пфайффер, глубина которого составляет 98 метров. Причиной обрушения стал оползень, вызванный обильными осадками. В течение месяца в районе моста выпало более 1500 миллиметров осадков, что привело к смещению толстого слоя почвы на склоне каньона, включая опору моста, которая была вкопана в склон. К счастью, в этот момент на мосту никого не было.
Ещё один необычный сценарий — это торнадо. Именно он стал причиной разрушения знаменитого железнодорожного моста через реку Кинзу в штате Пенсильвания, США. Этот мост был построен в 1883 году и служил до 1963 года, после чего стал главной достопримечательностью парка Kinzua Bridge State Park.
21 июля 2003 года на парк обрушился торнадо, который ударил в мост и повалил 11 из 20 его опор. 120-летние конструкции не смогли выдержать ветер скоростью более 150 километров в час.
Столкновение
Есть несколько способов разрушить мост. Один из них — врезаться в него на полной скорости, целясь в опору. Также можно попытаться снести пролет, например, проехав под мостом на транспортном средстве, которое выше по высоте, чем пролет.
Обычно мост оказывается прочнее, как это было, например, с «Мостом дураков» в Санкт-Петербурге. Однако иногда мосты всё же могут быть разрушены. Так произошло с мостом Альмё, который соединял шведский остров Чёрн с материком.
Этот красивый арочный мост, на момент постройки самый длинный в мире, был перекинут через оживлённый водный путь и простоял 20 лет без происшествий. Но в тёмную туманную ночь с 17 на 18 января 1980 года он встретился с балкером MS Star Clipper.
Судно, следуя в сложных навигационных условиях, не попало в центр арочного пролёта, но задело арку и разрушило её. Дорожное полотно и конструкции моста упали на мостик судна, разрушив его. Удивительно, но на судне никто не пострадал.
Однако не обошлось без жертв. В тумане несколько автомобилей на полной скорости выехали на мост со стороны Чёрна и, не заметив, что моста нет, рухнули в ледяные воды пролива. Погибли восемь человек.
Жертв могло быть больше, если бы не водитель грузовика, который заметил, что заграждения внезапно исчезли, и успел затормозить в метре от обрыва, заблокировав дорогу.
Ещё один способ разрушить мост — врезаться в опору на полной скорости, как это сделала гружёная баржа Robert Y. Love в водохранилище имени Керра на реке Арканзас в штате Оклахома, США.
Рулевой баржи потерял сознание за штурвалом, и неуправляемое судно врезалось в одну из опор автомобильного моста, разрушив её. Как и в случае с мостом Альмё, жертвами стали водители автомобилей, не успевшие затормозить на краю.