Однако, существуют объективные трудности, чисто инженерно-конструкторского плана, которые нужно преодолевать.
Именно, об этом – о некоторых деталях проекта рассказывал представитель генпроектировщика, замдиректора АО «Институт Гипростроймост - Санкт-Петербург» Виктор Галас в интервью журналу «Инженерная защита».
Мы приводим текст этого интервью с некоторыми сокращениями.
- В 2014 году Экспертный совет при Научно-техническом совете ГК «Автодор» рассматривал более 70-ти вариантов транспортного перехода через Керченский пролив, разработанных разными проектными организациями. Свое предложение представлял Экспертному совету и АО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург». Какова была ваша концепция?
- Мы разработали и предложили решение с учетом трех основных, широко известных критериев – приведенных затрат, трудоемкости и сроков. Выдвинули концепцию с двумя параллельными мостами с балочными пролетными строениями (за исключением фарватерного участка).
Предложенная нами технология применяется в отечественном мостостроении достаточно редко. Речь идет о сооружении опор с использованием технологических комплексов, позволяющих минимизировать работы с использованием плавсредств. К такому решению нас подтолкнули постоянные шторма (с октября по март), небольшие глубины пролива и значительная стоимость аренды флота. Комплексы используются при погружении свай, сооружении ростверков без шпунтового ограждения и сооружении тела опор. Отсюда же решение о сооружении временных рабочих мостов. Они предусмотрены для круглогодичной подачи строительных материалов непосредственно к месту производства работ, а также используются при сооружении опор в акватории при помощи передвижных агрегатов.
В то же время, технология сооружения пролетных строений, предложенная нашим институтом, применяется в отечественной практике широко. Она включает в себя продольную надвижку, в сочетании с конвейерно-тыловой сборкой на участках акватории и монтаж кранами на суше.
Все эти технические решения нацелены на минимизацию сроков строительства и позволяют производить работы широким фронтом. Оставалось лишь выбрать оптимальное по стоимости сочетание – длина пролета/количество опор. В итоге технико-экономическое сравнение показало, что на суше оптимальная длина пролета составляет 55 м, а в акватории – 64 м. Обоснованность нашей первоначальной концепции подтвердилась на стадии разработки проектной документации.
- Какие изыскания проводились при подготовке проекта?
- Весь комплекс. Мы выполнили историко-археологическое обследование, инженерно-геодезические изыскания, инженерно-геологические, инженерно-геотехнические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-экологические изыскания, обследование территории строительства на наличие взрывоопасных предметов.
Проведены сейсмологические и сейсмотектонические исследования для оценки сейсмической опасности для объекта. Выполнен комплекс исследований по определению скорости коррозии металлических свай в воде с соленостью, соответствующей реальным условиям Керченского пролива. Проведены испытания стальных труб на циклическое нагружение для определения степени соответствия теоретическим предпосылкам физико-механических параметров сварных труб при их статической и динамической работе в составе мостовой конструкции.
Выполнены аэродинамические исследования арочных пролетных строений, испытания на ледовую нагрузку в бассейне Крыловского государственного научного центра. Выполнено моделирование прохождения судов в фарватере для уточнения нагрузок от навала судов и окончательного принятия решения о конструкции защитных сооружений.
Сейчас заканчиваются инженерно-геологические изыскания на стадии «Рабочая документация». При этом бурение скважин производится под каждую опору моста. Производится дополнительный комплекс лабораторных исследований. На основании этих данных выполняются поверочные расчеты и уточняются длины свай.
Учитывая высокую сейсмичность региона, нами, в том числе, проводились исследования на снижение несущей способности грунтов при сейсмическом воздействии.
- По вашей оценке, насколько точно удалось спрогнозировать степень рисков в зоне строительства? Возможно ли в проекте, полностью учесть все возможные сценарии развития событий?
- Проведены все необходимые изыскания, определены все специфические нагрузки и воздействия (волновые, ледовые, сейсмические, аварийные). Все конструкции рассчитаны в соответствии с действующими нормами. Для данного конкретного объекта утверждены специальные технические условия. В СТУ присутствует исчерпывающий перечень необходимых сочетаний, комбинаций нагрузок, на который должны быть рассчитаны конструкции мостового перехода, учитывая специфику объекта. На стадии эксплуатации предусмотрена система мониторинга за поведением мостовых конструкций.
- А природные факторы, которые присутствуют в зоне строительства Керченского моста и могут стать предпосылками к формированию рисков?
- «Опасные процессы и явления». На нашем объекте это: повышенная сейсмичность, оползнеопасность на участках примыкания сооружения к берегам, штормовые нагрузки, нагонная волна и связанные с этим подтопления береговой зоны, водная эрозия берегов, возможные подвижки льдов. Второстепенными процессами являются выдувание песка и мелких частиц из насыпи (дефляция), подвижность донных отложений – их перемещение с изменением глубины моря.
Мост расположен в районе с сейсмичностью до 9 баллов. Для определения сейсмической опасности для мостового перехода был привлечен Институт физики Земли. Специалисты изучили очаги возможных землетрясений, составили карту возможных очагов с указанием возможных магнитуд. Проанализировав геофизические изыскания об измерении скоростей распространения сейсмических волн, и учитывая повышенную ответственность сооружения, ученые дали прогноз сейсмичности от 8,5 до 9,3 балла на разных участках по трассе перехода.
Согласно заключению Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта, в пределах участка строительства мостового перехода влияние зон тектонического смещения как таковых отсутствует, сейсмические воздействия определяются только вибрационными движениями грунта. Суммарная сейсмическая интенсивность вдоль трассы может быть оценена величиной: периода повторяемости 500 лет от 7.7 до 8.6 балла; для периода повторяемости 1000 лет от 8.1 до 9.0 балла; для периода повторяемости 2000 лет от 8.5 до 9.3 балла.
- И какими средствами нивелированы все эти опасные явления?
- Опять-таки – проектные решения в комплексе. Вот, например, обратите внимание: для формирования фундаментов опор мы используем три типа свай. Глубина погружения буронабивных свай составляет в среднем 35 метров. Они сооружаются на участках, где прочные слои грунта залегают на сравнительно небольших глубинах, - это в основном таманский берег.
На керченской стороне, где грунт наиболее благоприятен для строительства, возводятся опоры с фундаментами из призматических свай сечением 400 на 400 мм. Их погружают в грунт на глубину в среднем 16 метров. А по остальным участкам трассы моста используются стальные трубчатые сваи диаметром 1420 мм с погружением до 94-95 метров в зависимости от геологии. Ну и еще одна особенность – сваи погружаются не только вертикально, но и с наклоном, что придает опорам дополнительную устойчивость.
Еще пример: безусловно, применение специализированных антисейсмических систем. Так что мы говорим о комплексном подходе.
Окончание следует
