Протянувшаяся через реку огромная стальная конструкция внезапно дрожит и разрывается, обрушиваясь в воду. Сначала слышен треск металла, затем раздаётся оглушительный грохот, а потом люди на мосту, машины, поезда исчезают за секунды. Над рекой поднимаются клубы пыли и брызг, из которых, словно кости великана, торчат изломанные балки когда-то прочного моста.
Количество разрушенных мостов за историю человечества исчисляется десятками тысяч. Основные катастрофы со стальными и каменными гигантами приходятся на войны, но и в мирное время мосты рушились, рушатся и, увы, будут и дальше падать, осыпаясь каскадом металлических обломков.
И тому есть несколько причин. Оставим за скобками военные действия, когда мосты подрывают намеренно — это особая категория, не совсем подходящая для общего анализа. А поговорим о четырех других причинах, каждая из которых наглядно иллюстрирует, как мосты за минуты могут превратиться в руины.
Ошибки конструкторов
Просчеты проектировщиков можно назвать, пожалуй, первейшей причиной разрушения любых инженерных сооружений — будь то колокольни, башни или мосты. Причем проблема может проявиться не сразу, а уже когда по мосту вовсю идет движение.
Именно это случилось в 1879 году с мостом через реку Тэй в Шотландии. Инженер Томас Бауч неправильно рассчитал ветровую нагрузку. Его железнодорожный мост на тот момент был самым длинным в мире (3000 метров), но не пользовался популярностью, так как при движении поезда центральные пролеты, сделанные из чугуна, противно скрипели и опасно раскачивались. И когда 28 декабря над рекой Тэй разразился сильный ураган, то ветер просто сдул два центральных пролета с опор вместе с шедшим по ним поездом. Судебное разбирательство после аварии завершилось коротким вердиктом: «Мост был плохо задуман, плохо построен и плохо обслуживался».
При разрушении Тэйского моста погибло 75 человек. А вот пользователям подвесного автомобильного моста через пролив Такома-Нэрроуз между городом Такома в штате Вашингтон (США) и полуостровом Китсуп повезло больше — в момент обрушения никто не пострадал, так как люди успели покинуть свои автомобили.
Разрушение Такомского моста в 1940 году — вообще одно из самых эпичных в истории. Взгляните на этот ролик:
Полотно моста тут не просто «гуляет», оно исполняет бешеный твист в компании ветра. Но главным виновником разрушения стала не воздушная стихия, а проектировщики, которые для удешевления конструкции заложили в ее основу легкие материалы без жестких рам или балок, способных удерживать форму. В итоге, когда дул сильный ветер, он так «обтекал» конструкцию, что возникали турбулентные завихрения. Они действовали как «пинки» по мосту, заставляя его раскачиваться. К тому же колебания совпали с собственной частотой конструкции, и мост, получив от ветра начальный импульс, принимался дополнительно раскачивать себя сам.
Но один только ветер винить в разрушении мостов было бы несправедливо. В 2007 году в американском Миннеаполисе рухнул мост через Миссисипи. Причиной стали фасонки — детали, соединявшие фермы моста между собой. Проектировщики ошиблись и заложили их недостаточной толщины, в результате чего в определенный момент они не выдержали нагрузки и разрушились. За фасонками, словно костяшки домино, попадали пролеты моста, унеся жизни 13 человек.
Перегруз
В превышении допустимой нагрузки на мост проектировщики не виноваты. Просто не было того, кто следил бы за эксплуатацией. Так, в 1967 году упал Серебряный мост (Silver Bridge) через реку Огайо в США. Он был весьма востребован и подвергался постоянному воздействию плотного транспортного потока. В праздничные дни нагрузка возрастала даже больше обычного, а трагедия случилась как раз в канун Рождества, когда автомобильный трафик особенно плотен.
Непосредственной причиной разрушения стала маленькая деталь, соединявшая дорожное полотно с тросами подвески. Она не выдержала и лопнула, а за ней пошла цепная реакция, когда одна за другой начали рушиться остальные конструкции. Понадобилось меньше минуты, чтобы от Серебряного моста остались только опоры и торчащие из воды стальные обломки. Погибло 46 человек.
Другой пример тоже из США, но произошёл он гораздо раньше — в 1873 году в городке Диксон штата Иллинойс. Он был населён в основном баптистами, и когда местная церковь решила провести массовую церемонию крещения, она привлекла всеобщее внимание. Обряд проходил в водах реки Рок-Ривер рядом с мостом для конных повозок и экипажей. С него открывался превосходный вид, и около 200 человек столпились на мосту в ожидании начала церемонии.
Сначала все шло хорошо. Но когда пастор взял театральную паузу перед погружением в воду очередного прихожанина, раздался громкий треск, и пролет моста стал падать в воду вместе с публикой на нем. Высота была семь метров, погибло свыше 50 человек.
Отдельной строкой надо отметить экзотическую, но довольно опасную причину разрушения мостов — резонанс. Представьте себе детские качели и человека, стоящего на земле около них. Если толкать качели нерегулярно, с разной силой, то они раскачиваются, но не сильно. А вот если толкать их в тот момент, когда качели двигаются от тебя, да еще и в точном ритме, то энергия суммируется, и качели разгоняются все сильнее. Это и есть резонанс.
Применительно к мостам он выражается в том, что ветер или шаги людей действуют в такт естественным колебаниям конструкции. Это вызывает резонанс — мост начинает колебаться сильнее и сильнее, пока не разрушится.
Обрушение Такомского моста из примера выше произошло, в том числе из-за резонанса. Но и других примеров в истории масса. Самой первой рухнувшей конструкцией стал мост через реку Мэн во Франции. В 1850 году по нему прошел батальон солдат. Своим строевым шагом он так раскачал мост, что тот рухнул в воду с высоты семи метров. Погибло 226 человек. После этого случая инженеры стали проектировать мосты с учетом резонанса, а власти всех стран, в свою очередь, запретили маршировать по мостам строем.
Подобное разрушение, к слову, произошло и в России — в феврале 1905 года рухнул Египетский мост в Санкт-Петербурге. По нему в этот момент шли гренадеры в пешем строю и верхом. И хоть очевидцы утверждали, что служивые не маршировали, разрушение моста из-за резонанса стало основной версией, которую рассматривала царская комиссия.
Стихия
От паводка, сильных ливней и ледохода страдают как правило небольшие мосты. Случаев таких много, и в России, в том числе. Серьезные стальные конструкции на железобетонных сваях чаще всего держатся, так как проектируются с запасом прочности именно с расчетом на такие стихийные неприятности.
Но обрушения случаются даже в современную эпоху. В феврале 2017 года сильные дожди и ливни в Калифорнии вызвали оползни. Мост через каньон Пфайффер глубиной 98 метров находился как раз в опасной зоне. Оползень повредил его опору, произошло смещение, которое привело к трещинам и деформации дорожного покрытия. Мост тут же закрыли для движения, а спустя некоторое время новый оползень повредил опору еще сильнее и пролет моста рухнул в ущелье.
А иногда причиной аварии служит такая экзотика, как торнадо. Именно оно разрушило исторический мост через реку Кинзу в американском штате Пенсильвания в 2003 году. Дувший со скоростью 150 км/час ветер повалил 11 из 20 опор. Ну да тут еще виновата и старость конструкции — как-никак мосту было больше 120 лет. Никто, к счастью, не пострадал.
Столкновения
Отличный способ обрушить мост — врезаться в него, причем для наибольшего успеха этого предприятия стоит метить в опору. Так, как это сделала груженая баржа в 2002 году все в той же Америке. Ее рулевой упал в обморок прямо во время движения, и неуправляемое судно врезалось в опору автомобильного моста, снесло ее и вызвало обрушение 177-метровой секции. Жертвами стали водители трех автомобилей, оказавшиеся в это время на пролете.
А вот шведский мост Альмё, соединявший остров с материком, рухнул в 1980 году не из-за опоры. Его красивый ажурный арочный пролет упал из-за того, что под ним проходил балкер (судно для навалочных грузов) с подъемным краном. Если бы судно проходило прямо по центру арки, то ничего бы не случилось. Но в тот день была плохая ледовая обстановка, ночная темень, ураган — в общем, балкер прошел пролет моста сбоку, снеся его краном, словно пушинку.
Ну и как же не вспомнить советский случай с теплоходом «Александр Суворов» на Волге в июне 1983 года. Он не совсем показателен в рамках статьи, поскольку железнодорожный мост устоял, но количество погибших (173 человека) делает эту аварию одной из самых трагичных на советском речном флоте.
Причина того, что «Суворов» врезался верхней палубой и надстройками в железнодорожную ферму, заключалась в ошибке рулевого, который завел теплоход под несудоходный 8-й пролет Ульяновского железнодорожного моста. Судно было круизным, и в тот момент на его верхней палубе в кинотеатре готовились показывать детектив — отсюда такое большое количество жертв.
Про мостовые аварии в России надо писать отдельную статью — у нас таких случаев много и далеко не все они попадают в федеральную прессу. Герой следующей статьи — мост через реку Витим в Забайкалье — пока еще стоит, хотя и без одной опоры. Но знаменит он отнюдь не этим фактом: 👇