Podręcznik do obliczenia światła objektów drogowych : dla użytku inżynierów komunikacji lądowej i słuchaczów szkół politechnicznych

&3K?

1NZ. J E R Z Y M flR Y N O W S K I

R f l D C f l B U D O W N I C T W A .

s - y z

S ~ ó

P O D R Ę C Z H I K

D O

OBLICZEUIA Ś W IA T U OBJEKTÓW DROGOWYCH

D L A UŻYTKU INŻYNIERÓW K O M U N IK A C JI L O D O W E J i

S Ł U C H A C Z Ó W S Z K Ó Ł P O L I T E C H N I C Z N Y C H

Z 72 R Y S U N K A M I W TEKŚ CI E i 54 C Y F R O W E M I T A B L I C A M I

G Ł Ó W N Y S K Ł A D :

KSIĘGARNIA G EBETHNERA i W O LFFA W W A R S Z A W I E , Z G O D N A 12.

zl a ł o w a — L ub lin , Plac Litewski 1.

NEWTON PRINCIPIA

„ P ra g n ę , a b y k s i ą ż k a ta c z y t a n a b y ł a z p o b ł a z l i - w o f c i ą , i a b y j e j n i e u n i k n i o n e b r a k i i w a d y s t a ł y się n i e t y l e p r z e d m i o t e m n a g a n y , ile r a c z e j za c hę tą d o p r ó b i p o c z y n a ń w ła s n y c h , p o m y ł l n i e j s z y c h “,

O D A U T O R A .

Do n apisan ia n in iejszej k sią żk i skłonili mnie k o le d zy k tó rzy niejednokrotnie zw ra c a li się do mnie z p ro śb ą b ą d ź obliczen ia im ś w ia tła w iększych m ostów b ą d ź w sk a za n ia literatury, z k tó rej m ogliby k o rzy s ta ć p r z y teg o rodzaju p ra c a c b^•

P on iew aż w p o lsk iej litera tu rze tech n iczn ej brak j e s t p o d ręczn ik a s z e r z e j tra k tu ją ceg o za g a d n ie n ia zw ią za n e z obli­

czen iem ś w ia tła drogow ych objektów , p o d ją łe m się p rze to ze b ra ć m ożliw ie ob szern iej m a te r ja ł d o ty c z ą c y teg o d zia łu techniki i z w ią za ć w ca ło ść p o d a ją c go w form ie p o d ­ ręczn ika do obliczen ia w ielkości ś w ia te ł drogow ych objektów.

Lublin 1-VUI 1926 r.

nia

kói pot

!«

P o j ę c i a w s t ę p n e .

Pr a kt>Cf ' nżynierji lądowej, czy to przy kołowych drogach, czy ez p rzy o ejach żelaznych, spotykam y się z koniecznością przekracza­

nia omuni a c \jn e m i szlakami większych lub mniejszych wodnych p o to ­ ków, bądź płynących stale, bądz też parow ów, lub tak zwanych dzikich p oto kó w , niosących od czasu do czasu w odę deszczową lub pochodzącą z w iosennych roztopów .

Z adaniem inżyniera lądowej komunikacji jest zaprojektowanie ta­

kiego objektu, k tó ry d aw ałby możność przepuszczenia pod d ro g o w ą groblą najw ię kszej objętości wód, 'właściwej danem u w odn em u p oto­

kowi, p rzy zachow aniu ciągłości ruchu na kom unikacyjnym szlaku, a k tó ry jed nocześnie z tern nie byłby sam narażony na ewentualne nie­

bezpieczeństw a ze strony przep ły w u wód, jak podm ycie m ostow ych posad o w ień, lodow e z a to ry i t. p.

M o s t e m na z y w a m y taki objekt, któ ry umożliw iając p r z e p r o w a ­ dzenie p rzez grob lę w o d n e g o po toku, jednocześnie służy kom u nik a­

cyjnym łącznikiem m iędzy p rzerw an em i m ostem końcami grobli.

P r z e p u s t e m nazy w am y o b jek t w b u do w an y w d ro g o w ą grobtę, który p rze p ro w a d z ają c w o dn y p o to k p o d groblą, nie pow oduje jednak p r z e r w y 'w samej d rog o w e j grobli.

Przy obliczaniu św iatła m o stó w lub p rz e p u s tó w m am y zawsze do czynienia z w ięk szym lub m niejszym w o d nym potokiem .

P r z e p ły w w o d y w drog o w ej grobli odbyw ać się m oże jed n y m lub p a ro m a otw o ram i mostu. O g ó ln ą sum ę szerokości poszczególnych m os­

tow ych o tw o rów , n azy w am y ś w i a t ł e m l ub p r z e ś w i t e m m o s t u . Prz y każdym wodnym po to k u rozróżniam y p rzed ew szy stkiem d o-

1 i n ę i jeg o ł o ż y s k o .

D o l i n ą n azyw am y nizką część terenu, rozłożoną po obu s tr o ­ nach potoku, w y tw o rz o n ą skutkiem działalności w o d y potoku w cięgu wieków.

Ł o ż y s k i e m n azyw am y najniższą część doliny bezpo średn io p o d leg łą działaniu w o dy płynącej stale lub czasowo.

Część łożyska zajętą potokiem przy średnim stanie wody, z w y ­ raźnie zarysow anem i brzegami, naz y w a m y k o r y t e m p o t o k u; obu­

stronne boczne części łożyska, zalewane tylko przy wyższych stanach wody, nazyw am y z a l e w o w e m i l ub i n u d a c y j n e m i o b s z a ­ r a m i , obszary te ciągną się wzdłuż p otoku od granic koryta, aż do granic zalewu przy najw yższym stanie wody.

n y,nazyw am y h y d r o m e t r y c z n y m l ub z w i l ż o n y m p r z e ­ b o j e m . K rzy w ą przecięcia się normalnego p rzekroju z łożyskiem p otoku nazywamy z w i l ż o n y m o b w o d e m , a stosunek zwilżonego p rze k roju do zwilżonego obwodu — h y d r a u l i c z n y m p r o m i e ­

n i e m .

O b ję to ść przepływ ającej w ody przez dany przekrój w jednostce czasu, n azyw am y i l o ś c i ą l ub o b j ę t o ś c i ą p r z e p ł y w u l ub o d p ł y w u .

Cząstki w ody poruszające się najszybciej tw o rzą strugę zwaną n u r t e m . Linję śro d k o w ą nurtu nazywamy h y d r a u l i c z n ą o s i ą p o t o k u .

Czynność każdego potoku przejawia się w następujących trzech działalnościach:

1) przepływ wody, k tóra skutkiem naturalnego spadku łożyska dąży w dół,

2) działanie erozyjne, polegające na rozluźnieniu i unoszeniu, skutkiem zwiększenia żywej siły potoku, znajdujących się w łożysku ruchom ych m aterjałów , jak kamień, żwir, piasek i ił.

3) wreszcie trzecią formę czynności potoku stanowi osadzanie ruchom ego m aterjału w obrębie łożyska, skutkiem zmniejszenia żywej siły potoku.

Przy obliczaniu światła m ostów i przepustów musimy mieć na uwadze wszystkie powyższe czynności i obliczyć je tak, by żadna z nich nie w yw arła ujem nego działania na przyszły d rogow y objekt, a jednocześnie by objekt nie w yw ołał znacznej zmiany naturalnego biegu potoku.

W łaściw ości danego p otoku łącznie wzięte, nazywamy c h a r a k t e ­ r y s t y k ą p o t o k u , a głównemi jej znamionami są:

1) wielkość odpływu i wahania ilości odpływ u w ciągu roku,

2) wysokość wahań stanów wód, oraz szybkości podnoszenia się i opadania stanów wody,

3) prędkość przepływ u wody na powierzchni w nurcie i na dnie, 4) kształt profilu podłużnego spadku potoku,

5) kształt naturalnych krzywizn koryta,

6) kształt poprzecznych przekrojów , największe i średnie g łębo­

kości,

7) ruchomy materjał i jego ruch w łożysku,

8) poziom przepływ u lodów.

Zbadawszy i określiwszy w szystkie dane dotyczącę cha ra k te ­ rystyki potoku, przystępujem y do usytuowania objektu, a następnie do przeprowadzenia obliczeń jego światła.

R O Z D Z I A Ł I.

W y b ó r miejsca drogow ych o bjektów i okoliczności, które należy uwzględnić przy wyznaczaniu światła mostów.

W Y B Ó R M IEJSCA MOSTU LUB PRZEPUSTU.

W y b ó r miejsca mostu lub przep u stu jest uzależniony od wielkoś­

ci potoku, który chcemy przekroczyć.

Jeżeli m am y do czynienia ze strumieniem, albo z suchym p a ro ­ wem , niosącym ulew ne wody, lub też nieuregulow aną niewielką rzecz­

ką, wów czas p rzy trzy m u je m y się zasady, że usytuow anie mostu lub p rzepustu p rzy sto so w u jem y do trasy drogi, zmieniając kierunek potoku, a nie odwrotnie.

Jeżeli zaś prze k ra cz a m y m ostem wielką rzekę, to postęp u jem y odwrotnie: trasę drogi p rzy sto so w u jem y do miejsca przekroczenia rze­

ki, przestrzegając by m ost był u sy tuow a ny prostopadle do kierun k u p rze pływ u wielkich wód, w miejscu o najwięcej zwartej dolinie i w m oż­

liwie p rostej partji rzeki.

W obydw uch w ypadkach dążym y do osiągnięcia dwuch warunków:

1. by m ost lub p rzepust p rzekryw ał potok pod prostym kątem do kierunku p rzepływ u,

2. by m ost lub p rzepu st był posadow iony możliwie na n ajtrw al­

szym gruncie.

Pie rw sz e z tych dążeń m oty w u je się tern, że d ro go w y objekt u sy tuo w a ny ukośnie je s t dłuższy od usy tuow anego prostopadle do osi d ro ­ gi (Rys. ¹), poniew aż niezbędne światło do przepuszczenia wielkich wód liczy się po p ro sto p a d łe j do kierunku przepły w u, a jednocześnie ze zwiększeniem długości o bjektu w z rastają koszta jego budowy.

/'/

pływu, naw et przy przepływ ach o znacznej objętości wielkich wód, osią gniecie pierw szego w arunku da się łatwo uskutecznić przez zmianę kie­

runku potoku na p rosto p a d ły do osi drogi, przyczem miejsce mostu lub przepustu winno być w yb ran e tak, by wielkie w o d y p rze p ły w a ły wzdłuż nasypu dopiero po wyjściu z pod mostu (Rys. ²), a nie przed wejściem pod m ost (Rys. 3), a to z tych względów, by niep rzew i­

dziane rozmycie dna koryta, posm yało się w tym w ypadku od d r o g o ­ wej grobli, a nie do grobli.

lewach zmianą kierunku ko ry ta nie osiągniem y pożądanego celu, p rzy wielkiej wodzie kierunek prąd u p rze pływ u będzie nie prostop a dtyrn do m ostow ego otworu, a ukośnym , co może spo w o dow ać ro z ­ mycie drogow ej grobli około m ostow ych przyczółków; w tym w ypad ku należy pobudow ać albo waty, kierujące p rądem wielkiej wody (Rys. 4), albo zbudować most lub p rzepu st ukośny.

ru n ek przepływu w. wody odpowiada kierunkowi zarysowania się nie-

zatapianych brzegów doliny, • kierunek zaś przepływ u normalnych stanów wód tw orzy sinusoidę (R ys.5), wobec czego, jezelibyśmy zbudowali most w p rze k ro ­ ju B, to znajdować on się będzie w zna­

cznie gorszych warunkach, niż mostjusy- tuow any w przekrojach A lub C.

U kośny kierunek drogowej grobli względem kierunku przepływ u wywołuje w ostrym w ierzchołkow ym kącie A

w y lew u (Rys ⁶) znaczną różnicę p o ­ ziomów zw. wody pomiędzy jedną a d ru g ą stroną grobli.

Zjaw isko polega na tern, że w a i c poziom wody będzie wyższy, niż przy moście w b \ wobec czego woda będzie spływ ać wzdłuż g r o ­ bli od a i c' do m ostow ego otworu

b'. Przed mostem skutkiem tego utw orzy się ukośnie przecięty płaski

^ lej, którego dno będzie odpow iadać m o­

stow em u otworowi, a boki sięgną p o ­ ziomów wody w punktach a' i c \

Po wyjściu z pod mostu woda będzie się rozlewać od b" w kierunku a" i c ”, a w punktach a” i c” poziom jej będzie niższy, niż w b” i b \ a tym więcej niższy od poziomu w a’ i c .

S kutkiem tego w A otrzym am y różnicę poziom ów m iędzy zwierciad­

łem w a' i a ”, wobec czego będzie spię­

trzenie i grobla będzie p racow ać jak tama. Przez groblę zbudow aną jak zw ykły nasyp, a nie jak rta m ę, zacznie odbyw ać się filtracja wody, z pow odu czego m oże być łatwo- uszkodzoną.

Nieuwzględnienie w a ru n ku przekroczenia pod prostym kątem rzeki było przyczyną wielu w y p a d k ó w przerw ania grobel. Jako p rzy ­ kład przytoczę przerw anie d rogow ej grobli na szosie C zernihów — Ki­

jó w przy przecięciu rzeki D esny, gdzie właśnie w takim ostrym wie­

rzchołkow ym kącie w czasie wielkiej wody została p rzerw ana grobla.

Je d n ak gdy b y okoliczności zmusiły nas do usytuow ania mostu w przek ro ju odpow iadającym B (Rys. 5), to należy kierunek przep ływ u w partji rzeki przed m ostem uregulow ać i zabezpieczyć. Szczególnie

qie, jak piaszczysty lub loess i gdy szerokość rozlewu jest znaczna, a głów ne koryto p rze p ływ u ulega częstem zmianom, przerzucając się z jed n e g o brzegu doliny ku drugiem u. W takich w ypadkach do­

linę, czasem o kilku, a n aw et o kilkunastu kilom etrowej szerokości, przecinam y nasypem z um ieszczonym w nim m ostem pod w arunkiem pobudowania, tak przed m ostem jak i za mostem, kierujących prądem w. w ody w ałów i prze p ro w a d z en ia regulacji rzeki na większej lub mniejszej przestrzeni.

Drugie z dążeń, aby m ost lub przepust był posadow iony możli­

wie na najtrwalszym gruncie, ma na celu zmniejszenie kosztów po ­ sadowień przyczółków i filarów mostu.

W małych mostach przez przesunięcie m ostu lub przepustu wzdłuż trasy drogi często da się ominąć stare łożysko, zazwyczaj ba­

gniste lub namulone, i fundować m ost na trw alszym gruncie.

Jeżeli przytem dolina po to k u lub p a ró w jest stosunkow o wąski i o dość strom ych stokach (Rys. 7), to postępujem y w następujący sposób:

objekt wynosim y na stok doliny lub parow u, a część doliny z górnej strony d ro ­ gowej grobli podsypujem y ziemią do poziomu zap ro je­

ktowanego dna przepustu.

W takim w y pa dk u uda nam się otrzym ać m ost o niższych przyczółkach, a jeżeli ma to być przepust, to wypadnie on krótszym. Rzecz naturalna, że decydującym czynnikiem będzie tu porów naw czy ko ­ sztorys obydwuch warjan- tów.

W mostach o dużych świa­

tłach, ze względu na posa­

dowienie p o d p ó r mostu i d oj­

azdów do niego, szukam y odpowiedniego miejsca z trw ałym gruntem nieraz na znacznej długości rzeki w za- Rys. ⁷. leżności od terenow ych w a ­ runków. Koszt budow y mostu przez duże rzeki może się wahać w zna­

cznych granicach; oszczędność w kosztach budowy, jak ą przez racjo­

Ctfc. cd

nalnie obrane miejsce przekroczenia rzeki osiągniemy, z nadw yżką o k u ­ pi odchylenie i w ydłużenie trasy drogi, nie tylko przy bitych d r o ­ gach, lecz i p rzy kolejach żelaznych. S łabe grunta pomimo źe zwię- kszają koszta posadowień p o d p ó r mostu, w yw ołują zwykle znaczne ko­

szta konserw acji mostu.

T rw a ło ść i niezmienność dna łożyska p rzepływ u w miejscu u sytuo­

wania mostu jest w aru nk iem niezbędnym, a wynikającym z założe­

nia, że m ost i w odny p o to k powinny być tak usytuow ane względem siebie, aby o ile możności wzajemnie się nie krępow ały.

Na spław nych i żeglow nych rzekach, by spław i żegluga o d b y w a ­ ły się bez przeszkód, d ążym y aby centr spław nych i żeglownych p rzę ­ seł znajdow ał się na osi przejść statków i spławu, a boczne po w ierzch ­ nie m osto w ych p o d p ó r w y p ad ały rów noległe do osi przejść i do na­

turalnego k ierunk u prądu w nurcie rzeki przy żeglow nym stanie w o ­ dy, a to w celu uniknięcia niebezpieczeństwa zarzucania statków i tratw na filary mostu, w w y jątkow ych w ypadkach dopuszcza się odchy­

lenie od 5° do 8°. Rów nież z tych w zględów w ybieram y miejsce dla m ostu w możliwie prostej partji rzeki i budujem y go prostopadle do kierunku p rzepływ u. G d y odpow iedniego miejsca rzeka nie posiada lub gdy najodpow iedniejsze miejsce do przekroczenia rzeki pod wzglę­

dem wszystkich innych stawianych w a ru n k ó w nie czyni zadość w y m a ­ ganiom żeglugi lub spław u, w ów czas d ro g ą regulacji przystosow ujem y rzekę do tych w ym agań.

Przecięcie rzeki poniżej ujścia d o p ływ u w ym aga pewnej oglę­

dności z następujących względów. D o p ły w wlewając swe w o dy do g łó w ­ nego koryta rzeki odchyla g łó w n y kierunek p rze pływ u od rów noległego kierunku do b rze g ó w koryta, zwęża p rze p ły w i pow oduje w odne wiry.

Następnie w czasie w ezbrania w ody w rzece poziom zwierciadła wody często byw a wyższy od poziomu zwierciadła w o dy w dopływ ie, s k u t­

kiem czego w oda zaczyna płynąć w górę po dopływie, tw orząc w pew nej odległości od ujścia (Rys. ⁸) zakręt strumieni. W takich w a ru n ­ kach m o sto w e p o d p o ry w a b będą narażone na podm ycie i będą nie­

bezpieczne dla przepływ u statków, które prąd em m ogą być zarzucone na p o d p o ry mostu. W tym w y p a d ku z m ostem należy odejść o tyle, aby p r ą d dop ły w u nie zakłócał p rzepły w u pod m ostem. G dy by jednak z jakichkolw iek przyczyn nie można było odsunąć mostu, natenczas na­

leży stosow ać przęsła o jaknajwiększej rozpiętości.

W w y p a d k u bud o w y m ostu powyżej ujścia dopływ u, np. w e f (Rys. 8) należy pamiętać, że w czasie wielkiej w ody p rze p ły w w g łó w n e m korycie, przy podejściu do ujścia dopływ u zacznie się r o ­ zlewać po dolinie dopływ u, wobec czego może tu pow stać znaczna różnica w poziom ie zwierciadła wody przed ujściem i w ujściu d o p ły ­ wu; o trzym a się m iejscowe zwiększenie prędkości przepływ u, k tó ­

p o d p ó r m ostu,—w takich w ypadkach m ost należy budow ać możliwie dalej od ujścia dopływu.

Zjawisko to będzie mieć miejsce, jeszcze w gorszych warunkach, gdy most p obudujem y na dopływie p rzy ujściu, np.

w c d.

Kolejow a linja P a ry ż — Marsylja po- wyjściu z tunelu przecina ujście rz. S ao ny w Lyonie wchodząc na półw ysep Perrasz (Rys. 9). W tym miejscu był zbudow any most. W roku 1854, gdy woda w R o ­ danie była nizka, w Saonie nastąpił g w ał­

towny p rzyb ór w ody na znaczną wysokość, a wpadając w dolinę Rodanu w ytw orzył 2 ,00 m stopień, t. j. spow odow ał bardzo dużą nieocze­

kiwaną prędkość. W y w o ła ło to tak wielkie wymycie dna łożyska, że m ost został zniesiony. W parę lat później pobudow ano na tern samem miejscu m ost o jednem przęśle, a przyczółki posadowiono na głębokości 30 m poniżej nizkiego stanu wody.

R y s

Jeżeli rzeka w miejscu przecięcia mostem posiada rozgałęzione koryto na parę odnóg, to staram y się wybudow ać most o wystarczają- cem świetle tylko na głów nem korycie, inne zaś przegradzam y nasy­

pem, a nie budujem y na nich dodatkow ych (inudacyjnych) mostów, a tri z tych względów, by uniknąć niebezpieczeństwa skierowania się do nich większej ilości wody, niż m ogą one przepuścić, co zagrażałoby ich egzystencji.

R y s . 9 .

DODATKO W YCH CZYLI IN U D A C Y JN Y C H MOSTACH.

W tych w ypadkach dla skierowania w o dy pod most na głów nem korycie budujem y wały, kierujące p rąd em wielkiej wody.

Je d n ak zachodzą w ypadki że nie możemy uniknąć dodatkowych m ostów .

Jeżeli rzeka posiada np. dwa koryta, stare i nowe, i jeżeli wielka w oda przep ływ a o b ydw o m a korytami, a właściwości gruntu łożyska i ro ­ dzaj posadow ień m ostow ych po d pó r nie zezwalają na zwiększenie do niezbędnej wielkości płaszczyzny poprzecznego p rze kro ju przep ływ u wielkiej wody, to zmuszeni jesteśm y budować m osty na obydwuch korytach.

Może zajść i taki wypadek, że normalne wody, o niewielkiej obję­

tości, p rze p ły w a ją korytem położonem błizko osiedla, wielkie zaś w o­

dy p rze p ły w a ją inną Częścią doliny, w takim wypadku, ponieważ zam­

knąć ko ry ta nie m ożemy, aby niepozbawić ludności wodopoju, budu ­ je m y duży m ost o w ystarczajacem świetle na głów nym przepływ ie w.

wód i m ały m ost lub p rze p u st dla przepływ u normalnej w o d y w k o r y ­ cie, k tó ry w czasie wielkiej w od y zam ykam y odpowiedniemi zastawkami.

W yznaczenie światła m o stów w wypadkach, gdy zachodzi p o ­ trzeba b u do w y inudacyjnych mostów, w ym aga wielkiej oględności i do­

kład n eg o zbadania m iejscow ych w aru n kó w p rze p ływ u w. w.

Mosty takie b ęd ą tylko w ów czas bezpieczne w swej egzystencji, gdy podział p rze p ły w u wielkiej wody, dla każdego z nich, nie na­

stręcza żadnej wątpliwości.

Niebezpieczeństw o inudacyjnych m ostów polega nie tylko na skie­

ro w an iu się do nich większej ilości wody, niż m ogą one przepuścić, lecz i na następującem zjawisku, nie zawsze należycie docenianem: w rzekach o bardzo szerokich wylewach, poprzeczny przekrój powierzchni p rze p ły w u wielkiej wody, zdjęty od strony p rzy p ły w u wody, p rze d ­ stawia powierzchnię stopniow o wznoszącą się od m ostu w obydwie stro ­ ny w ylew u (rys 1 0.);

R y s . 1 0.

po p rzeczny zaś przekrój, zdjęty z dolnej strony drogow ej grobli przedstaw ia się wręcz przeciwnie: poziom w o d y w obydw ie strony od m o stu stopniow o zniża się. W o b e c czego, jeżeli w granicach wylewu będzie m ost o niewielkiem świetle, to, dzięki pow yższem u zjawisku, różnica poziom ów w o dy przed i za mostem, około samej grobli, może sięgnąć znacznej wielkości, t. j. utw o rzy się znaczny spadek, wyw ołu-

mycie posadow ień podpór.

Jako p rzykład takiego zjawiska można wskazać na m ost przez rzekę P ry p e ć na poleskiej kolei, w niewielkiej odległości od którego, w granicach wylewu, pozostawiono d odatkow e otw ory w grobli. Most o ogólnej długości 319’5 m przy 6 przęsłach na kesonow ych filarach.

S z e ro k o ś ć w ylewu sięga 21*5 km. W granicach w ylew u w odległości

8 km od głów nego mostu znajdow ały się m eljoracyjne kanały, k tóre zadecydow ano przepuścić przez groble prze kry wając je drewnia- nemi m ostam i o świetle 6*5 m przy drewnianych jarzmach.

$

1

«¿j/JT

Z £ O M OSTEA1 L _ _________________

: l i t 55

e i

9

307

O <P

309 310

i

i i

O

315

O

316

Rys. 11

W p ierw szym ro k u po ukończonej budowie w iosenną w odą obyd­

wa te m osty zostały zniesione; zamieniono je m ostami o żelaznych przęsłach na kamiennych przyczółkach, zwiększając światła do 10*5 m i znow u pierw sza w iosenna w oda m osty zerwała. Postanow iono w ó w ­ czas dokładnie zbadać przyczyny tego zjawiska. Ścisłą niwelacją, przy w ysokim stanie wód, ustalono (rys. 1 1), że poziom wielkiej wody od stro n y dopły w u do mostu, począw szy od nurtu rzeki w stronę wyle­

wu, stopniowo wznosił się i na odległości 5 km dosięgnął maximum wzniesienia—0*71 m nad poziomem w nurcie.

Za m ostem zjawisko było odw ro tne i poziom stopniowo zniżał się, a na 5 km na w p ro st maximum, był niższy od poziomu w nurcie o 0*87 m skutkiem czego przy inudacyjnych mostach, o których m o­

wa, otrzym yw ało się spiętrzenie h = 0 * 7 1 + 0*87=1 *58 m, wyw ołujące tak znaczną szybkość przepływ u, której nie mógł w ytrzym ać żaden objekt.

Postanow iono wówczas meljoracyjne kanały, by ich nie p rze k ra ­ czać, odprowadzić do rzeki, a m osty zasypać. Po wykonaniu tych ro ­ bót do dnia dzisiejszego grobla ani razu nie uległa zniszczeniu.

T o samo zjawisko miało miejsce przy inudacyjnym moście na kolejowej linji W a rs z a w a —G ro d no przy przekroczeniu rzeki Bugu, gdzie na dopływie O rzełek zbudowano m ost o świetle 7'50 m, który p a ro k r o t­

nie ulegał zniesieniu w. wodą, aż został również skasowany.

O W A Ł A C H , KIE R U JĄC Y C H PRĄDEM WIELKIEJ W O D Y.

Most na Prypeci ciekawym jest jeszcze i pod innym względem.

W pierwszych czasach po wykonaniu budow y poprzeczny profil p rze k ro ju k o r y ta odpowiadał grubej, ciągłej linji na Rys. 12

w> «3 T- ^

O O CUu

1886 r.

1887 1888 1889

do szerokości

R y s 12.

w następnych latach profil ulegał ciągiem zmianom, jak pokazano na załączonym rysunku:

cienka lin ja z je d n ą k ro p k ą .

„ „ z dwom a kropkami cienka ciągła linja . . gru b y p u n k terz . . . .

Niezważając na małe światło mostu, w stosunku

wylewu, p racow ały usilnie tylko dwa śro d k o w e otw ory, ulegając przy- tem silnemu wymyciu.

Usunięcie zarośli i przekopanie całego szeregu niegłębokich r o ­ w k ó w wzdłuż przepływ u, ułatwiających wymycie zalewowe] części ło ­ żyska, nie dało pożądanego rezultatu. Dopiero dokładne zbadanie kie­

ru n k u prąd u wielkich wód ujawniło przyczynę tego zjawiska. P o w ­ stające p rą d y w czasie spadu wielkiej wody, wzdłuż grobli z górnej jej strony, odchylały kierunek prąd u przepływ u ku śro d k o w y m otw o­

rom i przez spotkanie się z nim w ytw arzały w odne wiry, skutkiem czego następow ało silne wymycie łożyska w środkow ych dwuch o tw o ­ rach mostu.

Po zbudow aniu wałów, kierujących prądem wielkiej wody, ze strony dop ły w u wody do m ostu o długości V² światła mostu nastąpiło (drogą wymycia) pożądane pogłębienie zalewowej części łożyska p rze ­ pływu. Łożysko w otworach, ulegających wymyciu, wzmocniono cięż- kiemi faszynowemi m ateracami z narzutem kamiennym.

T o samo zjawisko, w y w ołane niedostateczną długością wałów, kie­

rujących p rąd e m w. wody, było przyczyną całkow itego wymycia w czasie wiosennej powodzi 1924 r. trzech jarzm w moście przez rzekę Bug na linji kolejowej W y g a d a n k a — Strzyżów , niebacząc na to, że m ost ten po­

siada światło o ²⁰ m większe niż most w Uściługu położony o parę km

poniżej, dla którego objętość p rzepływ u wielkiej w ody zwiększa się dopływ em rzeki Studzianki.

Z przytoczonych p rzy k ła d ó w widać, jak doniosłe znaczenie dla praw idłow ej pracy otw o ró w m ostu posiadają racjonalnie zaprojektow ane wały, kierujące p rąd e m w. w.; w wielu w ypadkach zbudowanie takich w ałów okaże się więcęj skutecznem, niż zwiększenie światła mostu.

Dla racjonalnego zaprojektow ania takich wałów musimy dokładnie zbadać miejscowe w arunki całej zalewowej doliny i charakter przepływ u wielkiej wody, tak w głów nem korycfe, jak i na zalewie; w zależności od w szystkich tow arzyszących okoliczności p rze p ływ u w przyszłych otw orach m ostu, n adajem y wałom odpowiedni kierunek, kształt i dłu­

gość.

Co się tyczy kierun k u wałów, to począw szy od miejsca połączenia ich z d ro g o w ą groblą około mostowych przyczółków , pow inny one stop­

niowo odchylać się od p ro sto ­ padłej do osi mostu, p rze p ro ­ wadzonej przez licową ścianę przyczółków .

K ształt zaś w ałów w p o ­ ziomym rzucie m oże być albo w formie gruszki, p r z y ­ tykającej do grobli obydw o ma swemi końcami (Rys, 13 i 14), albo w postaci jed n e j (Rys. 19) lub pa ru p o p r z e ­ czek (Rys. 15, 16, 17, 18), opierających się o groble.

G ru s z k o w y wał w raz z d ro g o w ą gro b lą tw orzą zam kniętą przestrzeń, z- k tó ­ rej odpływ deszczowej w o dy uskutecznia się przez za m y ­ kany w czasie wielkiej w ody przepust, umieszczony bliżej wierzchołka gruszki (Rys. 15) lub też wał taki buduje się z przerw ą, przeciągając o b y­

dwa jego końce jed en za drugi, ja k widać z Rys. 14.

Drugie rozwiązanie na­

leży uznać za racjonalniejsze, gdyż w tym w yp a d ku wał

R y s . 1 3, 1 4 , i 5 , 1 6, 1 7 i 1 9 nie podlega jedn ostro nn em u

— 13 —

naporow i wody, ponieważ w. w oda zachodzi za wał, co szczególnie jest ważne, gdy m aterjał użyty na w ał stanowi piasek lub gdy głębokość wody na wylewie jest duża.

J ak już poprzednio było zaznaczone powierzchnia w. w. przed m os­

tem nie jest poziomą, a stopniowo wznosi się w obydwie strony od mostu.

O b serw acje stanów wielkiej wody na rzekach Prypeci i Bugu w miej­

scach przecięcia ich kolejami wykazały, że nawet przy tak szerokich wylewach, dochodzących do 21'5 km , wzniesienie to sięgało najw y­

żej 1'60 m.

W o b e c tego poziom w o dy w punkcie m (Rys. 14) będzie wyższy niż w n, a ponieważ w od a w zamkniętej przestrzeni będzie posiadać powierzchnię poziomą, to w n' poziom wody będzie taki sam j a k ' w m, to znaczy w ał w p o c z ątk o w y m swym punkcie będzie pod n ap o rem wody, w ysokość k tórego ró w n a się różnicy poziom ów w n' i n, lub co stanow i to samo, różnicy poziom ów w m i n i jak zaznaczyliśmy róż­

nica ta sięga do ^1'6 m.

S tą d wynika, że d ro g o w a grobla winna wznosić się ponad poziom wielkiej w o dy w rzece nie tylko ze w zględów na falowanie wody, lecz i z przyczyn tylko co wyłożonych.

Jako przy k ła d p rzytoczę wał, kierujący w. wodą, przy moście przez rzekę Bug, na kolejowej linji Siedlce-Małkinia, kształt k tórego w p o ­ ziom ym rzucie odpow iada rys. 14 i wzniesiony był ponad poziomem wielkiej w o d y o 0'85 m. W pierw szym ro ku okazało się, że w punkcie n, z zewnętrznej strony wału poziom w ody był niższy od górnej k ra ­ wędzi wału, a pom im o to w oda p rzelew ała się przez wał w kierunku od ri do n i w yw ołała miejscowe uszkodzenia korony wału co dosta­

tecznie objaśnia się tem, że poziom w o d y w n był taki sam co i w m, t. j. wyższy od poziomu w n i więcej niż na 1'0 0 m. W o b ec czego r

R y s . 1 8 .

wałowi nadano nie poziom ą powierzchnię korony, a stopniowo wznosząca się w kierunku mostu.

Co się tyczy kształtu w ałów o jednej lub p a ru poprzeczkach, to p rzy m a ­ łych wylewach w ystarczającą będzie jedna poprzeczk a Rys.

19, rozszerzająca się u węzgło- wia i w miejscu połączenia z groblą.

Pochyłość skarp u węz- głowia wału stosujem y ¹:^{1 0}, co zwiększa obw ód zwilżenia, skutkiem czego w tym miejscu zmniejsza się p ręd ko ść p rze p ływ u wody, a j e d n o ­ cześnie z tern—rozmycie wału w najwięcej narażonej jego części.

Pochyłość skarp reszty długości wału może być 1:2 lub 1:1*5 W ogóle należy zwrócić szczególną uw ag ę na wzmocnienie skarp, które, zależnie od miejscowych w arunków , może być albo z faszyny p rzytw ierdzonej opłotkami, albo z dużych kamieni grubości do 40 cm, w ykładanych na w arstw ie m ałych kamieni lub szabru, przeciwdziałającej wym yciu ziemi z pod kamieni.

Przy bardzo szerokich wylewach, budujem y p arę poprzeczek, na­

dając im coraz to mniejszą długość w m iarę oddalenia od mostu Rys. 15, 16 17 i 18. O dległość między poszczególnemi poprzeczkam i waha się od 50 do 100 m w zależności od prędkości i objętości p rzep ły w u oraz podatności wymycia gruntu, — im gorsze ogólne warunki, tym odległość ta musi być mniejszą. Poprzeczki te, nazyw ane często t r a ­ wersami, m ają w poziom ym rzucie, albo p ro sto p a d ły kierunek do osi grobli, albo lekko zaokrąglony (Rys. 15, 16) wreszcie nadają im nieraz kształt łam any (Rys. 17.)

Część poprzeczki bliższa grobli, dla więcej skutecznego odchylenia prądu, ma kierunek z biegiem wody, część zaś zatapiana ma kierunek przeciwny, a to dlatego, że gdybyśm y nadali jej kierunek z prądem , to zamiast odchylenia w ody od grobli otrzym alibyśm y efekt w p rost o d w ro ­ tny, gdyż woda przelew a się przez przeszkodę zawsze w kierunku prostop ad łym do osi przeszkody.

Pochyłość skarpom zatapianej części poprzeczek nadajem y 1 : 3 — 1 : 5 i również wzmacniamy je kamieniem lub faszyną, jeżeli nie z oby- dwuch stron, to w każdym razie stronę zwróconą ku przodowi.

Należy zaznaczyć, że bez względu na to, jakie stosujem y wały, kierujące wielką wodą,—skarpy drogowej grobli również pow inny być wzmocnione.

Przechodząc do wyznaczenia długości wałów, kierujących wielką wodą, to z praktyki wyznaczamy ją rów n ą całej lub połowie długości

— 15 —

R y s . 2 3 . ; - R y s . 2 4 .

w ał ten pożądane będzie doprow adzić aż do wysokiego niezatapianego brzegu, jak to pokazano na rys. 23, przedstaw iającym przecięcie rz.

Obi Z achó d .-S y b ery jsk ą kolejową linją, takie rozwiązanie ma jeszcze mostu. D łu g o ść taka ma do pew nego stopnia uzasadnienie i teo re ty ­ czne. Zadanie kierujących w ałów je s t takież same, co i nasady przy w y pływ ie w ody przez otw ór zrobiony w ściance rezerw u aru z wodą.

Czy nasada ta będzie w ew nętrzna (Rys. ^{2 1}) czy też zewnętrzna (Rys. ^{2 0}), w obydwuch w y ­ padkach w yrów nanie zwężonych płynnych żył następuje w edług doświadczeń Lesbros, gdy dłu­

gość nasady równa się 3 d, gdzie d średnica na­

sady.

Ponieważ przy moście m am y do czynienia z niepełnym zwężeniem, przeto i długość zw ę­

żających w ałów w ystarcza mniejsza.

Niewątpliwie, że w każdym z poszczegól­

nych w ypad k ów m usim y liczyć się z terenowem i

R y s . 2o. ^{R y s , 2}i. warunkam i doliny, przez co nieraz wypadnie zwię­

kszyć lub zmniejszyć długość, kierujących prądem w. wody, wałów.

Jeśli nap. kierunek p rze p ły w u w.

w ód tw o rzy kąt ² podłużną osią mostu, to jed e n z kierujących wałów, a m iano­

wicie wał przy jm u jący uderzenie prądu przy p ływ u (Rys. ^{2 2}), wypadnie dłuższy niż drugi.

Jeśli jeden z m ostow ych przyczół­

ków zak ładam y na w ysokim brzegu rze ­ ki, drugi na zalewow ym terenie, to w y ­ starczy zbudować tylko jeden wal, a gdy przytem wysoki brzeg doliny na zale­

w ow ym terenie jest położony blisko, to

na względzie zabezpieczenie drogow ej grobli od n aporu w. w. i u d e ­ rzeń lodów. W takich w ypadkach wał łącznie z d ro g o w ą groblą tw o ­ rzy zamkniętą linję, a więc, dla odprow adzenia z zam kniętego terenu deszczowej w ody, należy w groblę w budow ać p rzepust (a).

P rz y przejściu rz. Czułym S re d n ią -S y b e ry jsk ą kolejową linją — w arunki były prawie identyczne jak i na rz. Obi; niezatapiany, kieru­

jący prądem w. wody wal, zbudowano z przerw ą, przedłużając końce w ału jeden za drugi (a i b Rys. 24); w celu zabezpieczenia od roz­

mycia p raw eg o wysokiego brzegu, z górnej strony mostu, zbudowano szereg krótkich poprzecznych o stróg (c), odchylających p rąd od brzegu;

ostrogi zbudowano z dużych kamieni, zatapiane u wezgłowia, a dalej nie zatapiane. W poprzecznym p rzekroju takie ostrogi m ają kształt tró jk ątn y lub trapezowy; powierzchnia górnej płaszczyzny ostrogi ma podłużny spad (0, 0 1—0, 0 2). T e g o rodzaju ostrogi z kamiennego ma- terjału są bardzo pożyteczne i z p ow odzeniem stosować je m ożna na­

wet p rzy dość silnym prądzie rzeki.

Jeżeli budujem y m ost na spro stow an em , now em korycie, to, kie­

rujące p rą d e m w. w ody wały, bezw aru nk ow o winny przeciąć s ta ro rz e ­ cze, p rzy tem należy um ocow ać założenie w ału na starorzeczu albo ro zg ro d o w ą ścianą, albo faszynowemi materacami; również w podobny sposób należy umocować, w miejscu przecięcia starorzecza d ro g o w ą groblę. (Rys. ^{2 2}.)

Kierujące prądem w. wody w ały z dolnej strony mostu nie mają tak doniosłego znaczenia dla praw idłow ej pracy m ostow ych otworów, jak wały od strony dopływ u w ody do mostu, nie mniej jednak i one w niektórych w ypadkach m ogą być niezbędne, aby odsunąć koryto przepływ u od grobli i t. p. (Rys. 18)

Prócz kierujących w. wodą wałów, dla praw idło w ego p rzepływ u w. wody w otworach mostu, potrzeba by, poniżej mostu, odpływ odbywał się praw idłow o nie spotykając przeszkód. A więc, jeżeli p o ­ niżej m ostu na zalewie lub w głównem korycie, w granicach długości mostu, znajdują się kępy zarośli lub piasczyste w yspy, p o k ry te zaro­

ślami i jeżeli w obliczeniu światła mostu przyjęto, że zalewowa część powinna uledz wymyciu, to należy usunąć wszystkie przeszkody, aby wodzie ułatwić dokonanie pożądanego wymycia.

Z A B E ZP IE C Z E N IE DROGOWYCH GROBLI I W Z M O C N IE N IE SKARP GROBLI I W A Ł Ó W ,

KIERUJĄCYCH PRĄDEM W. W..

Przy przecięciu zalewanych w czasie wielkiej wody dolin większych rzek d ro g o w ą groblą, zwłaszcza gdy prze g ra d za m y starorzecza i jeziora, przyjm ujące udział w przepuszczeniu objętości p rze p ływ u w. wody, musimy pamiętać o zabezpieczeniu d rogow e j grobli i m ostow ych p rz y ­

— 17 —

Ok

czółków od podmycia. W tym celu stosujem y następujące sposoby.

Dla zabezpieczenia grobli od n ap o ru lodów i w. w ody przy d ro ­ gowej grobli o dsypujem y ławę wzniesioną ponad najw yższy stan w.

w od y najmniej o 0‘5 m. Za norm alną szerokość ław y przyjm ujem y

2 ’00 m, jed n a k szerokość ta p rzy głębokich wylewach dużych rzek pow inna być zwiększona w ten sposób, by przy w ysokości grobli

6, 8, 10 i 12 m szerokość ław y ró w nała się wysokości grobli; przy wysokości grobli ponad 12 m szerokość lawy waha się w granicach od ¹² do ²⁰ m. Dla zabezpieczenia grobli i przyczółków od podmycia, ja k już zaznaczyliśmy poprzednio, stosujem y kierujące p rądem w. wody wały, usytuow anie i długość k tóry ch w yznaczam y w zależności od sze­

rokości wylewu, wielkości światła m ostu i kierunku p rze p ły w u w. wód.

S z e ro k o ść ko rony w ałów waha się od 4 do 5-00 m zależnie od ich wysokości. W zniesienie k o ro n y wałów ponad poziom najwyższych w ód winno być nie mniejsze niż r 00 m.

W zm ocnien ie sk arp wałów, ław, również i skarp samej drogowej grobli w y k o nuje m y różnego rodzaju, zależnie od prędkości przepły w u w. wody.

P r z y p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u w. w o d y wzdłuż skarp do 0‘6 m/s e k. należy stosować rodzaj wzmocnienia w/g typu podanego na rys. 25

R y s . 2 5

a polegającego na kożuchowem d arniow aniu z przybiciem darniny na w yrów nanych skarpach kołkam i w ilości 30 szt. na 1 in2.

P r z y p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u w. w o d y o d 0'6 d o 1'50 m/s e k., również ograniczamy się kożuchowem darniowaniem , przybija­

jąc darń świeżemi wderzbowemi kołeczkami długości 0’50 m, zabitemi co 0‘50 m równoległemi rzędami. Albo w/g rys. 26 przedstaw iającego darniowanie m urem (na zrąb).

P r z y p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u o d 1'5—2 00 m / s e k . s to su ­ jem y jed en ze sposobów pokazanych na rysunkach 27, 28, 29 i 30, w y ­ bierając ten, który ze względu na miejscowe warunki okaże się tańszym,

EŁOWM

— 19 —

R y s . 2 9

R y s . 3 0 .

P r z y p r ę d k o ś c i p r z e p ł y w u o d 2 0 0 d o 3 0 0 m/s e k.

używ am y wzmocnienia jak wskazują rysunki Ar° 30, 31 i ^{3 3}, p rzy g r u ­ bości kamienia 0’30 m,

R y s . 3 1 .

a g d y p r ę d ­ k o ś ć p r z e - p ł y w u w y ­ n o s i o d 3‘00 d o 4'5 m/s e k.

w z m a c n i a m y ska rp y w /g rys.

30, 31 lub 33, u ż y w a j ą c ka­

mień o grubości 0‘5 m albo w e­

dług rys. 32.

R y s . 3 2 .

jących na pracę otw orów mostu, przytaczam opis paru ch araktery sty cz­

nych przykładów, ilustrujących najrozmaitsze zagadnienia, które p r o je ­ ktodaw ca winien mieć na względzie p rzy w yborze miejsca przekroczenia rzeki i wyznaczeniu wielkości światła mostu, by w przyszłości uniknąć niepożądanych zjawisk, uszkodzeń i związanych z tem kosztów.

1) Dolina rz. D niepru pod Kijowem posiada ¹² km szorokości i składa się z lotnych piasków; powyżej Kijowa norm alne główne ko­

ryto przechodzi pośrodku doliny, pod Kijowem przechodzi przy p r a ­ wym wysokim brzegu.

W tem miejscu D niepr rozgałęzia się na dwie odnogi: „Czar- to r y j “ (A. rys. ^{3 4}) i „ S ta rz e c “ (⁶), które łączą się z gów nem korytem powyżej M ikołajowskiego łańcuchow ego mostu;

Do Czartoryju wpada potok D esenka (C) stanowiący odnogę do­

pływu Dniepru rz. D eskny (D), której ujście znajduje się o 8 — 10 km powyżej miasta. Czartoryj, w zakolu przy zakręcie w stronę Dniepru, tworzy zatokę zwaną Rusanowską.

W celu zapobieżenia skierowania się wód g łów nego koryta p rze ­ pływ u D niepru do koryta Czartoryju, w miejscu jeg o odgałęzienia, zbudowano w r. 1840 przegradzającą koryto tamę, jed n a k aby nie od- razu w szystką wodę skierować do głów nego koryta D niepru, pozostawiono w niej ^{2 0}-to m etrow y otwór, miano tu jeszcze na względzie zabezpie­

czenie nieum ocowanego w ysokiego brzegu Dniepru, stanow iącego bul­

wary miejskie, ponieważ obawiano się ich podmycia.

W parę lat później chciano tamę tę zupełnie zamknąć, sprzeciwili się tem u angielscy inżynierowie, którzy w tym czasie (1853-1855 r.) bu ­ dowali Mikołajowski łańcuchowy most, gdyż prow adzona przez nich w grodzach budowa m ostowych filarów i prócz tego napoty k ała na

— 21 —

znaczne trudności. Most zbudowano w najwięcej zw artem miejscu do­

liny rzeki, w prost twierdzy, nieco poniżej miejsca połączenia się odnóg

„C z a rto ry j“ i „ S tarz ec “ z głównem korytem Dniepru.

Ś w iatło m ostu na g łów nym przepływie, łącznie ze zwodzonem 17-to m etro w e m przęsłem , wynosiło 685*85 m.

Prócz tego w drogowej grobli, na lewym zatapianym brzegu, p o ­ zostawiono trzy otw o ry o łącznej długości 903*5 m, p rze k ry te czasowemi drew nianem i mostami.

Przyczyna, dla której pozostawiono dodatko w e inudacyjne m o sty ; nie jest dokładnie znaną. Być może, że budowniczowie przypuszczali, iż światło 685*85 m jest niewystarczające i czasowe m osty chciano w p rz y ­ szłości zamienić stałemi; z drugiej zaś strony można mniemać, że wiel­

kość światła łańcuchow ego m ostu uważali oni za wystarczającą, a inu­

dacyjne m o sty miały ch arak ter chwilowy, tylko na czas budowy, by część p rze pływ u w. w ód w czasie pro w adzenia ro bót skierować poza głów nem korytem .

P rzegrodzenie tam ą odgałęzienia „ C z a rto ry j“ było p rzyczyną zasy­

pania piaskiem otw o rów w p raw y ch przęsłach mostu, przy równoczes- nem pogłębieniu lewych, ponieważ skutkiem tego w ody Czartoryju, wpadając do głów nego koryta powyżej mostu, odchylały p rąd p rze p ły ­ w u ku praw em u brzegowi; z chwilą zmniejszenia się prądu przepły w u strumienie g łów nego koryta, odbijając się od w klęsłego brzegu przy Natałce, kierowały się ku niskiemu lewemu brzegowi w y m y w a ły łożyska w lewych przęsłach.

Poniew aż inudacyjne m osty leżały na najkrótszy m kierunku prze­

pływ u w. wód, to ku nim skierow ała się znaczna ilość p rze p ły w u w. w.

zmniejszając p rze p ły w głów n eg o koryta, wobec czego m osty te ulegały ciągłem uszkodzeniom; za głó w n ą przyczynę uszkodzeń inudacyjnych m ostów należy uważać nie tyle p rze p ro w a dz aną nimi objętość p rz e p ły ­ wu w. w., wiele n adm ierną pręd k o ść p rze pły w u w ody, spow odow aną znaczną różnicą poziom ów powyżej i poniżej grobli przy inudacyjnych mostach.

W ro k u 1877 podczas wiosennej powodzi inudacyjne m osty były zniesione, a p rzy najw iększym z nich „ R usan ow skim “ o długości 477 m u fo rm o w a ło się nowe k oryto przepływ u; w ten sposób odgałęzienie

„ C z a rto ry j“, które p rze d tem łączyło się z głów nem k o ry te m D n ie pru przed łańcuchow ym m ostem, otrzym ało nowe połączenie z głów nem ko­

ry tem poniżej tego mostu. W y tw o rz o n y w ten sposób nowy p rzep ły w Rusano w ski w yw o łał bardzo silny p rzep ływ w ody przez tamę, p rze g ra ­ dzającą odgałęzienie „ C z a rto ry j“ od g łów nego koryta D niepru. S k u t ­ kiem tego tama ta uległa uszkodzeniu i znaczna część ilości przepły w u Dniepru skierow ała się ko ry tem C zartoryju, następnie ko rytem Rusa-

— 23 —

nowskim i w ten sposób omijała łańcuchowy most, powodując jedno ­ cześnie p rzy nim o d kłady ruchom ego m aterjału dna, uniemożliwiające żeglugę w głównem korycie Dniepru.

W o b e c tego zostały zarządzone na szeroką skalę regulacyjne ro ­ boty, mające za zadanie uregulowanie przepływ u D niepru od ujścia d opływ u D esny do kolejowego mostu poniżej łańcuchowego i ustalenie regulacyjnej linji D niepru w granicach miasta za pom ocą zamknięcia wszystkich lewych, bocznych odnóg Dniepru i w ten sposób skoncen­

trow ania p rze p ły w u normalnych wód w jedno g łów ne koryto, przecho­

dzące p o d łańcuchow ym mostem.

W przeciągu całego szeregu lat, począwszy od 1883 r. aż do ostatnich czasów, w ykonano następujące roboty:

a) w miejscu odgałęzienia się C zartoryju pow tórnie o db udow ano tamę i zbudow ano prócz tego pod kątem od niej, wzdłuż lewego b rze­

gu Dniepru, wklęsłą opaskę (F), połączoną z tam ą dwoma p o ­ przeczkami;

b) przy odgałęzieniu się Desenki zbudow ano tamę (E), w celu zmniej­

szenia jej przepływ u, zasilającego Czartoryj;

c) na C zartoryju około zatoki D ołbiczek pobudow ano tamę (G) i prze­

kopano kanał do zatoki Dołbiczek, w celu skierowania wód Czar­

tory ju w p rost pod łańcuchow y most; pobudow ano jednocześnie d ru g ą tam ę (H) dla zmniejszenia dopływ u wody do Rusanówki;

d) na lew ym brzegu Dniepru, poniżej odgałęzienia się Czartoryju, wzniesiono szereg poprzeczek i podłużnych opasek, zamykając r ó w ­ nocześnie wszystkie m ałe odgałęzienia;

e) z p o w o du form owania się przem iałów i usypow isk w prawych otworach łańcuchowego m ostu i przerzucenia się głów nego p rz e ­ p ływ u D n iepru pod lewe przęsła, tnniejwięcej n a w p ro st podp o ry m ostu N° 4, zbudow ano kierujący prąd em w. wody wał (K), stan o ­ wiący j a k b y przedłużenie w ysp y Truchanow skiej, a odchylający część p rze p ły w u ku praw em przęsłom;

i) ponieważ je d n ą z głównych przyczyn zmiany kierunku głów nego p rze p ły w u były inudacyjne m osty w drogow ej grobli, to je d n o ­ cześnie z przeprow adzeniem regulacyjnych ro b ó t przepro w ad zono stopniowo zmniejszenie świateł tych m ostów z rów noczesnem wzm ocnieniem łożyska p rze p ły w u D niepru w głów n em korycie około p o d p ó r przy łańcuchow ym moście.

O b y d w a przyczółki i filary N° 4 i 5, licząc od Kijowa, (Rys. 27) p o sad ow ion e są na palach, ściętych o ²'⁰U m poniżej niskiego stanu wody, poczem w y p row ad zo n o na nich kamienny mur; filary N° 1, 2 i 3

p osad ow ione są w p ro st na gruncie z założeniem posadowień na g łęb o ­ kości 10‘6 5 m poniżej niskiego stanu wody.

Po p rzed zając całkow ite skasow anie dwuch inudacyjnych mostów i skierow anie w ten sposób znacznych objętości p rze p ły w u w. wody

do głów nego ko ry ta D niepru pod łańcuchowy most, przystąpiono do w zm ocnienia ro zg ro d o w y ch ścian koło filarów z rów noczesnem w y p e ł­

nieniem przestrzeni między ro zgrodow em i ścianami kamieniem i b e to ­ nem, zatapiając około nich ciężkie faszynowe m aterace z kamiennym narzutem i wznosząc jednocześnie około lewego przyczółka wał (L), zadanie k tó reg o polegało na odchyleniu, powstających przy spadzie w iosennych wód, wszystkich bocznych p rąd ó w i oddaleniu od mostu, tworzących się w irów p rzy połączeniu tych p rąd ó w z prądem głó w ne­

go przepływ u.

Po przepro w ad zen iu tych ro bót odrazu całkowicie zasypano dwa mniejsze inudacyjne m osty (Rys. 27) na zalewie w drogowej grobli o świetle łącznej wielkości 403 m,

M IK 0 Ł A J 0 W S K I MOST ŁANCUCHOWV

R y s , 2 7

trzeci zaś most Rusanowski, począwszy od 1887 r. zasypyw ano stopniowo, zmniejszając jego światło, aż do 213 m. Równocześnie z tern um ocow ano faszynowemi m ateracami z kam iennym narzutem dno ło ­ żyska przepływ u R usanow skiego mostu, w k tórym , tuż poniżej mostu utw orzyła się ²² m głębia, poniżej niskiego stanu wody.

W roku 1898, w związku z kiepskim stanem drew nianego R u sa ­ nowskiego mostu, wyłoniła się kwestja p rze b u d o w y tego mostu, e w e n ­ tualnie zupełnego skasowania go.

W tym celu p rzepro w ad zon o szereg studji, zmierzających do u sta ­ lenia praw d o pod o bnej ilości przep ły w u Dniepru, potrzebnej do w y ja ś ­

— 25 —

nienia o ile egzystujące światło łańcuchow ego m ostu i głębokość posad ow ien ia m ostow ych p o d p ó r o dpow iadają tem u przepływ ow i.

Przy to czo ne poniżej dane, osnute na p orów naniu egzystujących na D n ie p rz e i jeg o dopływ ach m ostów, w skazują na niewystarczalność w ielkości światła 685*85 m tego mostu.

P ie rw sz y najbliższy m ost na K ijow sko-W oroneżskiej kolejowej linji, znajdujący się o 3 km poniżej, posiada światło 1022 m; most w K rem ienczugu na kolei Charkow sko-M ikołajow skiej, również poniżej Kijowa, m a światło 926’5 m, przy czem między Kremieńczugiem, a Ki­

jo w em w pada do D nie p ru d o pływ Suła, p rze k ry ty m ostem o świetle 128 m; p o d Jekaterynosław iem światło mostu wynosi 117P3 m, w sto ­ sunku do K ijo w a w pa da ją do D niepru rzeki Suła, Psioł i W o rs k ła , z k tórych ostatnie dwie p rze k ry te są mostami 96 i 42"6 m; powyżej Ki­

jo w a na D nieprze są następujące mosty: p od Rzeczycą o świetle 298 m, między Rzeczycą a Kijowem w pad a do D niepru rz. P rypeć, Soż i Desna, p rz e k ry te m ostam i 318*5 m, 1155 m i 341 m. Z tych danych w ypa­

dałoby, że światło m o stu p o d Kijowem powinno wynosić: 1022 m;

926 — 128 = 798 m; 1171 — 96 — 42,6 = 1032,4 m; 298 + 318-5+115-5+

+ 3 4 1 = 1 0 7 3 m.

Naturalnie, że wielkość światła m ostu na rzece nie może rów nać się sumie świateł najbliższego i m ostó w na wpadających dopływach, poniew aż w. w oda spływ a dopływ am i nie jednocześnie, a średnia głę bokość przep ływ u , w m iarę przybliżenia się do ujścia rzeki wzrasta, nie mówiąc już, że same światła poszczególnych m ostów zależą od p rzy­

jęteg o rodzaju posadow ienia p o d p o r mostu. W o b e c czego światło 1073 m je s t przesadne, a 685-85 m jest p raw dopodobnie za małe.

Nie polegając na p od o b n em porów naniu, przystąpiono do określe­

nia objętości najw iększego przepływ u, najw iększej dopuszczalnej g łę ­ bokości wymycia, zależnej od ilości przepływ u, głębokości założenia p osadow ień m ostow ych p o d p ó r i t. p.

Po m ia ry objętości p rze p ły w u p rzeprow adzone b yły osobno dla łańcuchow ego m ostu, osobno dla Rusanow skiego, wreszcie dla p o r ó w ­ nania pom ierzono p rzep ły w w moście kolejowym , przez który p rze ­ p ły w a ją w o d y i łańcuchowego i R usanow skiego mostu.

P o m ia ry przepro w ad zo no p rzy wysokim stanie wody.

O trzym ano: dla łańcuchowego m ostu p rze p ły w 12770 m 3/ sek.

dla R u sanow sk ieg o —4710 m3/sek., a dla kolejowego 18840 m3/sek., czyli że różnica w przepływ ie wynosi 1360 ms/sek. Jeżeli przyjąć p rze p ły w u kolejowego m ostu za miarodajny, to po w p ro w adzeniu p o ­ praw k i p rz e p ły w dla łańcuchow ego mostu wyniesie 13770 m3/sek., a dla R u san ow skieg o — 5070m3/sek.

U staliwszy ilość p rze p ły w u w. wody, można już było, w związku z egzystującą głębokością posadow ienia filarów, ustalić najw iększą głębokość dopuszczalnego w ym ycia dna łożyska.

głębokości 10-65 m poniżej niskiego stanu wody, odpowiada wadze 913 5 t, a po odliczeniu objętości wyciśniętej filarem w o d y p rz y ś re d ­ nim stanie, odpowiada wadze 7250 t. W a g a nośnej konstrukcji, o d p o ­ wiadająca filarowi Ns 3, stanowi 513*5 i; obciążenie r u c h o m e 758 1 Razem 8521*5 i. Płaszczyzna po d sta w y posadowienia p o d p o ry = 2 8 0 m²

8521* 5

Ciśnienie na m² w y p a d a zatem ————= 34'34 t/m 2. Ciśnieniu tem u

¿oVj

34-34

odpowiada w y so kość p ry zm a tu piasku h ’ = - = 19-07 m, która

1*8

przy <p = 30° w y m ag a grubości w a rstw y d przeciwdziałającej wyparciu 90°—tp

d > h \ t g ‘

d > 19*07. 0'113 = 2*16 m.

Przyjm ując spółczynnik statyczności ²*5, o trzy m am y d = 2-5 . 2-16 = 5-40 m.

Jeżeli przyjąć, że w oda nie przechodzi do pod sta w y założenia p o ­ sadowienia, jak to często dla bezpieczeństw a przy jm u je się, to nie n a ­ leżałoby przyjm ow ać w rachubę w agi wyciśniętej p o d p o r ą w o d y i w ó w ­ czas ciśnienie na m² p odstaw y w y n io sło by

8521-5—(9135— 7250) 280

/ > 37-17

b = - j ^ g - = 20 6 tn

37*17 t/m2

d > 20-6 . 0-113 = 2-33 m d = 2"5 . 2-32 = 5-83 m, zamiast

d = 5-40.

W danym wypadku, poniew aż posadowienie p o d p o ry jest ujęte w grodze; o potrójnych szczelnych ścianach w ypełnionych betonem i ka­

mieniami, zdaniem wielu inżynierów, należałoby przyjąć za głębokość założenia posadowienia p o d p o ry dolną k raw ę d ź ściany rozgrodow ej, a za płaszczyznę p od sta w y po sadow ienia—płaszczyznę z aw artą w ścia­

nach rozgrodowych. P rz y tych założeniach jeżeli wziąść pod uwagę wagę wyciśniętej wody, to grubość przeciwdziałającej w yparciu w arstw y gruntu z pod posadowienia przy spółczynniku bezpieczeństwa 2"5 w y ­ nosiłaby 2-5.1-35 = 2-01, zamiast 5‘40 m.

Mając na względzie, że p rzy obecnym stanie wzm ocnionego dna grubość wzmocnienia koło filarów wynosi 7*00 m przy długości od 17 do 21 m i zamierzając w przyszłości około każdego filaru uform o­

wać p rzy pom ocy kam iennego narzutu nierozm yw alną w yspę o sze­

rokości 42 m, a grubości koło filaru 8'5— 10*5 m licząc od spodu p o ­ sadowienia podpory, z płaskiem i skarpam i w stronę osi przęsła, tak że średnia grubość w arstw y nad p od sta w ą posadowienia wynosiłaby w każ­

— 2 7 -

dym razie nie więcej niz 6 m, to filary należałoby uważać za statycz­

nie zabezpieczone, a część przęsła, k tó ra m ogłaby uledz wymyciu stanow iłaby 139— 2 . 4 2 = 55 m Za dopuszczalną wielkość wymycia, gw arantu jącą bezpieczeństwo filarów, p rojekto daw cy przyjęli 10*65 m poniżej niskiego stanu wody, t. j. rów no z poziom em założenia p o sa d o ­ wień filarów. W o b e c czego, gdyby, w w ypadku skierow ania całego p rze p ły w u D n ie p ru pod łańcuchow y m ost p rzy nie wzm ocnionej w każ- de m p rzęśle średniej części łożyska, nie nastąpiło w ym ycie głębiej niż 10*65 m poniżej niskiego stanu w o d y i gdyby dalsze wym ycie można po w strz ym a ć odpow iedniem wzmocnieniem środ ko w ej części łożyska, to p o d względem statyczności można było p o d po ry uważać za zabez­

pieczone.

Pozostaje jeszcze wyjaśnić, jak wielka m oże być p ręd k o ś ć p rze ­ p ły w u w ody, g d y b y całą objętość p rze p ły w u D niep ru skierow ać pod łańcuchow y m ost i czy wówczas nie w yw ołało by to głębszego w y m y ­ cia ponad w yznaczone granice.

P o m ie rz o n y p rz e p ły w p o d łańcu cho w ym m ostem stanow ił 11781 m³/sek. (w r. 1895), przy średniej głębokości p rze p ły w u 9*37 m. Jeżeli skierujem y pod m ost cały p rze p ły w D niepru, to p raw d o p o d o b n a śre d ­ nia g łębo ko ść po w ym yciu, gdy średnia prędkość p r ze p ły w u do ró w na pierw otnej swej wielkości, ja k ą miała w r. 1895, wyniesie

' 1 8 8 4 0 ^ 3 7 11781

Z drugiej zaś strony jeżeli przyjm iemy, że, w granicach każdego p rzęsła na p rzestrzeni 42*6 m środkow ej części otworu, gw arantująca bezpieczeństwo głębokość w ym ycia stanowi 10*65 m, to odpowiadająca tem u k o n tu ro w i p rz y w ysok im stanie wód, płaszczyzna zwilżonego p rze k ro ju wyniesie 8950 m² przy średniej głębokości 11*95 m, m ierzo­

nej od w yso kiego stanu wód, k tóreg o poziom znajduje się o 5*65 m nad zerem i 7*78 m wyżej poziom u niskich wód. W o b e c czego średnia p ręd k o ść w o d y będzie 1 ° = 2*01 m/sek, co przekracza granice do-

89 b(J

puszczalnej prędkości 1*50 m/sek, k tó rą z obserwacji prędkości p rze p ły ­ w ó w dla D nie p ru ustalono, a p rzy której to pręd ko ści w ym ycia ustaje, skutkiem tego w ym ycie będzie większe od dopuszczalnego o 14*94— 11*95

= 2*99 m. S k ą d wniosek, że, jeżeli skierujem y całą objętość p rze ­ p ły w u D n ie p ru p od łańcu ch o w y m ost i by nie było wym ycia p o ­ nad przjęty k o n tu r dna łożyska, należy dno na całej przestrzeni pod m o ste m wzm ocnić kam iennym narzutem.

R o b o ty te, p rze p ro w a d z o n e tylko na szerokości 213 m w ym agałyby, przy 2*00 m grubości kam iennego narzutu około 2.400.000 m³ kamienia, co czyniło w ówczesne czasy około 1.330.000 rub., a łącznie z d o d a tk o ­ wemu rob otam i około 1.750.000 rub.

Z w ażyw szy tak wielki koszt robót, następnie brak przeświadczenia

ze przy tego rodzaju wzmocnieniu łożysko nie będzie ulegać dalszemu wymyciu, wreszcie że, o trzym an a p rzy tern p rzek roju przepływ u, p r ę d ­ kość znacznie u trudni ż e g lu g ę ,— komisja przyszła do wniosku, że św ia­

tło łańcuchow ego m ostu należy zwiększyć o 213 m (100 sąż. ros.).

Najracjonalniej b y ło b y zupełnie skasować inudacyjny m ost na Ru- sanówce, zwiększając światło łańcuchowego mostu o 213 m, poniew aż jed n a k tego ro d zaju rozwiązanie napotkałoby na znaczne trudności i koszta, gdyż światło m o żnaby było zwiękzyć od strony lew ego p r z y ­ czółka, a w tym terenie pow stała już cała osada „Nikolska S ł o b ó d k a “, p rzeto postanow iono łańcuchow ego m o stu nie zwiększać, a na p rz e p ły ­ wie R usano w skim zbudow ać żelazny m ost o głębokim założeniu posa­

dowień przy świetle 213 m.

W latach 1902-4 zbudow ano na R usanów ce m ost o dwuch żelaz­

nych arko w y ch przęsłach z jaz d ą po dole o ogólnem świetle 202*36 m.

P r z y k ł a d 2. P rz y przecięciu rz. Bugu kolejami W a rs z a w a -G ro d - no i Siedlce-Małkinia zbudow ano bardzo ciekawe, kierujące w. wodą, wały. Detaliczny plan p odano na rys. 38, a schem atyczny poziomy rzut usytuow ania w ałów w skazuje rys. 36.

R y s . 3 6

K olejow a linja W a rs z a w a -G ro d n o przekracza rz. Bug m ostem o pięciu przęsłach o ogólnem świetle m ostu 276*9 m; przyczółki p o b u ­ dowano na posadowieniu z pali, a p o d p o ry z cylindrycznych kolumn wypełnionych kamiennym murem i zapuszczonych do głębokości ll*52m poniżej średniego stanu wody. Łożysk o rzeki stanowi lekko w y m y ­ wający się piasek. Do czasu pobudow ania przez Bug drugiego mostu na linji Siedlce-Małkinia w odległości 1810 m powyżej linji W arsz a w a - Grodno, wielka woda dopływ ała do m ostow eg o otworu trzem a korytami;