Виадук

Виадук, мост для перехода железной или обыкновенной дороги через глубокий овраг, ущелье, долину. Характерным признаком В., отличающим его от другого рода мостов, является значительная высота дороги над долиной. Определение основных размеров В. (разбивка его на пролеты, выбор нижнего очертания его пролетного строения и прочие) почти не зависит от тех путей или водных потоков, которые находятся на дне долины. В большинстве случаев В. строится взамен насыпи, когда из-за значительной высоты стоимость насыпи настолько возрастает, что виадук становится выгоднее. Высота, при которой виадук дает экономию сравнительно со сплошной насыпью или насыпью с трубой, при необходимости пропустить по долине водный поток или дорогу под В., м. б. установлена лишь в каждом частном случае. Для примерной ориентировки можно указать, что при 15—20 ж высоты выгоднее устройство В. Однако, когда имеют дело с грунтами, могущими дать оползни, когда нельзя занять достаточно широкую полосу земли для насыпи, сооружение В. может оказаться целесообразным и при много меньшей высоте перехода долины. С другой стороны, избыток хорошей земли из прилегающих к переходу через долину значительных выемок, удобная и дешевая подвозка земли могут дать преимущество насыпи перед В. и при значительно большей высоте. Т. к. В. часто представляют собою красивые инженерные сооружения, то, при прочих равных условиях, предпочтение следует отдавать виадуку.

Материалом для постройки В. служат дерево, камень, бетон, железобетон и железо. Сооружение деревянных В. особенно широко было распространено во второй половине 19 века в период интенсивного заселения западных штатов С. Америки в местностях, богатых лесом; в Европе тогда деревянные виадуки также находили широкое применение. Теперь деревянный виадук можно встретить лишь как временное сооружение подсобного характера в виде дешевой, наспех сделанной деревян. эстакады.

Материалом, наиболее отвечающим основному характеру В., является камень. Основная задача проектирования В.—разбивка на пролеты, выбор стрелы и очертания кривой свода и придание своду надлежащей толщины. Существует французское правило разбивки на пролеты, по которому I=0,4 Η (1)

(I—пролет свода в свету и Н—высота В.), причем своды избираются полуциркульные; но этот выбор пролета должен быть проверен в отношении экономичности его. С этой точки зрения, повидимому, более удачными являются несколько ббльшие пролеты, как это и делают немецкие строители (Мелан):

1=6 + 0,4 Н. (2)

(1) и (2) дают лишь первое приближение, окончательное же установление величины пролета м. б. правильно выполнено только при сопоставлении ряда вариантов с соответствующими подсчетами их стоимости. Величина пролета должна быть такова, чтобы стоимость его равнялась стоимости быка. Следовательно, при значительном поперечном уклоне берегов долины, может ока- ; заться целесообразным уменьшение пролетов при понижении высоты, причем для целой серии сводов устанавливают одинаковые пролеты, разделяя эти своды друг от друга более толстыми быками, способными противостоять разности распоров неодинаковых сводов. Вообще, при длинных В. через 3—5 пролетов возводят более толстые быки с тем, чтобы при случайном разрушении одного из пролетов ограничить протяжение участка, на котором своды могут обрушиться; толстые быки должны выдержать одностороннее давление необрушивше-гося свода. Вообще толщина опор в уровне видимых пят е, при полуциркульных сводах пролетом больше 8 м, может быть -назначена равной (по Сежурне) 0,20/, или е=- + °>^04Я- (3)

При цементном растворе эта толщина м. б. сокращена до 0,15 2. Поперечным боковым граням быков придают уклоны: γ₅₀—γ₃₉, чаще γ₁₀. Если при большой высоте этого окажется недостаточно, то дают уширение быку помощью обрезов. Дают уклон и граням быка, параллельным продольной оси виадука, причем уклон может быть взят Υ₅₀—Υ20 (чаще последний); этим достигается увеличение поперечной устойчивости В. Нередко уклон граням быка дают постепенно возрастающий, причем в последнее время очень часто делают уширение быка книзу по параболич. кривой. Выбор стрелы подъема свода и кривой очертания в виадуке должен быть основан на сопоставлении различных вариантов. При небольших пролетах (до 25—50 ж) почти исключительно применяют полуциркульные своды. Выбором более подъемистого очертания свода, в виде коробовой кривой, эллипса с несколько большей вертикальной осью, можно добиться лучшего приближения к кривой давления, особенно для больших пролетов и виадуков большой высоты. Одновременно этим достигается уменьше ние объёма кладки быков при увеличении объёма кладки надсводного строения. В этом случае целесообразным является возможно большее облегчение нагрузки свода и давления на опоры устройством сквозных отверстий, перекрытых рядом одинаковых небольшого пролета сводов, которые поддерживают проезжую часть. Расчет толщины сводов следует производить в соответствии с общими указаниями по этому вопросу для каменных мостов (смотрите). Очень большая глубина долины, отвесные или очень крутые берега ее, слабые грунты по ложу долины и хорошие, скалистые на берегах ее могут создать условия, при которых наиболее целесообразным является переход нижней части долины или всего ущелья одним большим пролетом. Это настолько изменяет общий вид сооружения, что зачастую такие В. называют просто мостами.

Железобетонные В. из-за легкости и сравнительной дешевизны пролетного строения оказываются наиболее выгодными при величинах пролетов, несколько ббль-ших, чем для каменных массивных В. Толщина сводов м. б. взята много меньше. Наконец, применение жесткой арматуры мелановского типа позволило производить кладку железобетонных сводов без кружал, что для высоких и соответственно крупнопролетных В. имеет очень серьезное значение. Устаревшие чугунные и железные В. в последние годы усиливаются в Америке и Франции также путем обращения их в железобетонные сооружения со включением в тело бетона прежних его металлических пролетных строений. Способность железобетона работать на изгиб вызвала сооружение балочных и рамных железобетонных В., но эти конструкции нашли применение гл. обр. для путепроводов и эстакад (смотрите). Данные о конструкции и расчетах железобетонных В. см. Железобетонные мосты.

Металлич. В. строились в большом количестве уже в первые десятилетия существования ж. д. Сперва применялся чугун, но вскоре чугун был вытеснен железом, продолжая все же при железном пролетном строении служить материалом для металлич. части опор высоких В., чему примером может служить старый Грандфейский виадук (1857—1862). Сооружение высоких каменных опор для балочного пролетного строения оказывалось во многих случаях очень невыгодным. Общие указания по конструкции и расчетам см. Железные мосты. Что касается разбивки на пролеты, то здесь еще менее, чем для каменных В., возможно привести какие-либо общие указания. Вопрос должен для каждого случая разрешаться индивидуально путем составления вариантов и подсчета их стоимости. Уступая в долговечности каменным, железные В. в гораздо большей степени чувствительны к возрастанию временных подвижных нагрузок и в громадном большинстве случаев требуют замены много раньше того срока службы, который они могли бы выдержать. Последние годы, особенно после мировой войны, характеризуются многочисленными примерами постепенного вытеснения железных В. каменными и железобетонными, и только область применения виадуков с крупными пролетами удерживается за железными В.

В качестве В. могут быть применены и железные висячие мосты, нередко дающие очень крупную экономию стоимости для больших пролетов.

Лит.: Передерни Г. П., Курс мостов, ч. I, 3 издание, М. — Л., 1927, ч. II, отд. I—Каменные мосты, Л., 1925; Тимонов В. Е., Виадук Гараби, СПБ, 1884; Передери и Г. П., Каменный виадук пролетом в свету 50 метров, СПВ, 1908; Gay С., Ponts en magonnerie, Paris, 1924; S ё j о u r n d P., Grandes votltes, Paris, 1913—1916; N о r d 1 i n g W., Mimoire sur les piles en char-pente metallique des grands viaducs, P., 1869; P о u-thi er E., Notice sur le yiaduc de Mussy, «Ann. des ponts et ch.», P., 1901, v. 1, p. 235; F r 6 h 1 i e h H., Der Umbau des «Viaduc du Day» aul d. Linie Lausanne-Vallorbe der S. В. B., «Schweiz. Bauztg.», Ztirich, 1927, B. 89, 18; Sejourne P, Construction des ponts du Castelet, de Layaur etc., «Ann. des ponts et ch.», Paris, 1886, v. 2, p. 409; B ois-n i e r, Le pont de Sidi Rached. «Ann. des ponts et ch.», Paris, 1912, v. 3, p. 473; Picard E., Notice sur la construction du pont de Montanges, «Ann. des ponts et ch.», P., 1911, v. 4, p. 101; Stiider H., Steinerne Briicken d. Rhatischen Balm, Berlin, 1926. О железобетонных виадуках: MOrsch Е., Die

Gmiindertobel-Briicke bei Teufen im Kanton Appen-zell, Ziirich, 1909; Foundations lor the Tunkhannock Viaduct, «Engineering Record», N. Ύ., 1913, p. 484. Статьи о виадуках: Ritter M., Die Hundwilerto-belbriicke im Kanton Appenzell A.-Rh., «Schweiz. Bauztg.», 1926, B. 87, 13, p. 178; Biihler A., Der Umbau des Grandfey-Viaduktes der Schweiz. Bundesbahnen, «Beton und Eisen», 1927, H. 19—22. По вопросу об усилении чугунных и жел. мостов железобетоном: Caulourier P., Le renlorce-ment au moyen de beton du pont metallique de Pulaski (Etats-Unis), «GC», 1924, t. 85, 8, p. 175. О железных виадуках: Eiffel G., Memoire presente ii l’appui du projet definitif du yiaduc de Garabit, P., 1889; V 1 r a r d M., Note sur la construction du viaduc des Fades, «Ann. des ponts et ch.», P., 1903, v. 3, 1910, v. 1, p. 20; Dumas A., Achevement du viaduc des Fades, «GC», P., 1909, t. 55, p. 81; Volontat et T h έ r y, Notes sur la construction du viaduc du Viaur, «Ann. des ponts et ch.», P., 1898. V. 1, p. 215, V. 2, p. 329, 1899, v. 1, p. 57, v. 4, p. 79, 1901, v. 3, p. 244; Martin H., Le viaduc du Viaur sur la ligne de Carmaux к Rodez, «GC», 1903, t. 43, p. 1; В о d i n G., Le viaduc de 1’Assopos (Grece), «GC», 1909, t. 55, p. 289; Ст. об арочном виадуке: Caufourier P., Pont en arc de 195 metres de portee sur le Niagara, «GC», 1925, t. 87, 22, p. 461; Dietz W., Die Kaiser Wilhelm-Briicke iiber die Wupper bei Miingsten, B., 1904. H. Шошин.