Крымский (Керченский) мост не оправдывает возлагавшихся на него надежд

Во вве­дён­ной в экс­плу­а­та­цию всего лишь три месяца назад ав­то­до­рож­ной части Крым­ско­го (Кер­чен­ско­го) моста об­на­ру­жи­лись су­ще­ствен­ные кон­струк­тор­ские про­счё­ты и стро­и­тель­ные недо­ра­бот­ки, ста­вя­щие под вопрос саму воз­мож­ность его экс­плу­а­та­ции.

Со­ору­жён­ный в ре­корд­ные сроки, в тя­же­лей­ших гео­ло­ги­че­ских усло­ви­ях, самый длин­ный в Европе мо­сто­вой пе­ре­ход грозит уже в бли­жай­шее время стать не по­во­дом для гор­до­сти, а до­пол­ни­тель­ным ис­точ­ни­ком про­блем, тре­бу­ю­щих для своего ре­ше­ния мас­штаб­но­го фи­нан­си­ро­ва­ния, размер ко­то­ро­го может срав­нить­ся со сто­и­мо­стью по­строй­ки и даже пре­взой­ти её.

Как ока­за­лось, про­ек­ти­ров­щи­ки не учли вли­я­ние на мо­сто­вые кон­струк­ции т.н. голоса моря, или СНЧ (сверх­низ­ко­ча­стот­ных, от 0.2 до 1 ГЦ) ко­ле­ба­ний, рас­про­стра­ня­ю­щих­ся от риф­то­вых зон оке­а­ни­че­ской коры, рас­по­ло­жен­ных в цен­траль­ных частях сре­дин­но-оке­а­ни­че­ских хреб­тов

и ха­рак­те­ри­зу­ю­щих­ся пер­ма­нент­ной по­вы­шен­ной сей­сми­че­ской ак­тив­но­стью.

Сами же рифты, в свою оче­редь, яв­ля­ют­ся про­дук­том про­цес­са, на­зы­ва­е­мо­го суб­дук­ци­ей и вы­ра­жа­ю­ще­го­ся в виде т.н. под­дви­гали­то­сфер­ных плит при их вза­им­ном дви­же­нии. 

СНЧ-волны, рас­про­стра­ня­ясь от точки воз­ник­но­ве­ния, прак­ти­че­ски без потерь пре­одо­ле­ва­ют рас­сто­я­ния в тысячи и де­сят­ки тысяч ки­ло­мет­ров, мно­го­крат­но пе­реот­ра­жа­ясь от границ слоёв воды с разной тем­пе­ра­ту­рой и, сле­до­ва­тель­но, плот­но­стью. 

Эта гид­ро­ло­ги­че­ская осо­бен­ность до­воль­но давно и широко из­вест­на под на­зва­ни­ем тер­мо­клин, и ис­поль­зу­ет­ся, на­при­мер, под­вод­ны­ми лод­ка­ми для успеш­ной мас­ки­ров­ки от сиг­на­лов по­ис­ко­вых со­на­ров.

В от­кры­том море СНЧ-волны прак­ти­че­ски без­опас­ны, так как их энер­гия рас­пре­де­ле­на на боль­шой пло­ща­ди, однако в раз­но­го рода узо­стях, одним из видов ко­то­рых яв­ля­ют­ся про­ли­вы, она [энер­гия - прим. ред.] кон­цен­три­ру­ет­ся, ока­зы­вая неодо­ли­мое раз­ру­ша­ю­щее воз­дей­ствие на любой объект,  сред­няя плот­ность ко­то­ро­го больше 1 г/куб. см [т.е. больше плот­но­сти воды - прим. ред.].

Особую раз­ру­ши­тель­ную мощь голос моря при­об­ре­та­ет в том случае, когда ча­сто­та соб­ствен­ных ко­ле­ба­ний объ­ек­та кратна т.н. аку­сти­че­ской моде, равной о.404 ГЦ для СНЧ.

Вза­и­мо­дей­ствуя  с кон­струк­ци­ей, т.е. пе­ре­да­вая её энер­гию от­дель­ны­ми пор­ци­я­ми (кван­та­ми), голос моря либо раз­ру­ша­ет её за ко­рот­кий про­ме­жу­ток вре­ме­ни, либо при­во­дит к рез­ко­му росту уста­лост­ных на­пря­же­ний и де­фек­тов ма­те­ри­а­ла, тре­бу­ю­щих непре­рыв­но­го мо­ни­то­рин­га и опе­ра­тив­но­го вме­ша­тель­ства с целью недо­пу­ще­ния воз­ник­но­ве­ния по­ло­жи­тель­ной ав­то­ко­ле­ба­тель­ной об­рат­ной связи, более из­вест­ной как ав­то­ре­зо­нанс.

Как ока­за­лось, Крым­ский (Кер­чен­ский) мост, в том виде, в ко­то­ром он спро­ек­ти­ро­ван и по­стро­ен, об­ла­да­ет соб­ствен­ной аку­сти­че­ской модой в 2.475 ГЦ, что прак­ти­че­ски сов­па­да­ет с ком­пле­мен­тар­ным [дающим в ре­зуль­та­те при­ме­не­ния опе­ра­ции умно­же­ния еди­ни­цу - прим. ред.] ко­эф­фи­ци­ен­том для моды СНЧ.

Дру­ги­ми сло­ва­ми, ве­ро­ят­ность воз­ник­но­ве­ния ав­то­ре­зо­нан­са кон­струк­ций моста равна 99.99% (легко про­ве­рить, что 0.404 х 2.475 = 0.9999)  что озна­ча­ет неиз­беж­ность мас­штаб­ных раз­ру­ше­ний в те­че­ние не более чем 2-3 лет, скорее меньше.

Из­бе­жать ка­та­стро­фы можно двумя спо­со­ба­ми  - либо по­вы­сить жёст­кость кон­струк­ций моста, сме­стив ре­зо­нанс­ную ча­сто­ту "вверх",  до хотя бы 15-26 ГЦ, либо умень­шить их [кон­струк­ций  - прим. ред.] массу не менее чем в два раза, сделав мост "про­зрач­ным" для аку­сти­че­ских волн.

Первый способ тре­бу­ет при­ме­не­ния в ка­че­стве демп­фи­ру­ю­щих эле­мен­тов боль­шо­го ко­ли­че­ства слож­ных про­фи­лей, из­го­тов­лен­ных из вы­со­ко­проч­ных воль­фрам-мо­либ­де­но­вых, хромо-ни­ке­ле­вых и тел­лу­ро­вых сталей. Рас­чё­ты по­ка­зы­ва­ют, что их общий вес со­ста­вит ми­ни­мум 280 тыс. тонн, что не только "съест" всю по­лез­ную на­груз­ку моста, огра­ни­чив её 5-7% от су­ще­ству­ю­щей, но и будет стоить 250 млрд. рублей, что выше на 10% общей сто­и­мо­сти со­ору­же­ния моста.

Го­раз­до более при­вле­ка­тель­ным вы­гля­дит ва­ри­ант, когда мост как бы "раз­ре­жут" вдоль, сделав ав­то­до­рож­ную часть од­но­пут­ной, в каждом на­прав­ле­нии, а стро­я­щу­ю­ся же­лез­но­до­рож­ную просто од­но­пут­ной, или, как ва­ри­ант, со­сто­я­щей из двух мо­но­рель­сов.

Цена во­про­са в этом случае всего 120 млрд. рублей, а про­пуск­ная спо­соб­ность со­кра­тит­ся всего лишь впо­ло­ви­ну.

По всей ви­ди­мо­сти, в скором вре­ме­ни мы станет сви­де­те­ля­ми гран­ди­оз­ной ре­кон­струк­ции, способ и необ­хо­ди­мость ко­то­рой не остав­ля­ют места для со­мне­ний для тех, кто по­ни­ма­ет.