Вокруг Света 1975 № 02 (2413) - [37]

Мост через залив тем не менее был построен, да и не только мост, Калифорния сейчас, как известно, один из самых населенных и богатых штатов Америки. Ну а прогноз сейсмологов... Строить возле «живых трещин» опасно, это ясно всем. Но даже известный американский сейсмолог Байерли, не раз утверждавший это, построил свой дом как раз в зоне разлома. Ведь сейсмологи и по сей день находятся в положении воображаемого диспетчера, который знает, что поезд придет, но не знает когда — завтра или через тысячелетие.

И понятно почему рекомендации сейсмологов до сих пор не всегда однозначны. Им приходится изучать землетрясения по тем разрушениям и сдвигам, которые они производят. А это так же непросто, как судить по обломкам о причинах аварии неизвестного инопланетного корабля. Удивляться приходится не тому, что их рекомендации неполны и неточны, а тому, что ими все же можно руководствоваться при строительстве, можно определить заранее, какой силы толчки будут здесь и какой там.

Но строителям этого, естественно, недостаточно.

Колонны и трубы, падая в одну сторону, подсказывают, с какой стороны налетела подземная буря; памятники, сброшенные со своих мест, позволяют судить о силе волны. Однако здесь все не так просто. До сих пор считается, что от подземного толчка груз может быть подброшен или перемещен в сторону. Но вращаться? С чего? И, словно насмехаясь над здравым смыслом, памятники нет-нет да и закружатся в вальсе. В последний раз это произошло на кладбище в Ташкенте в 1966 году. Повернулась даже верхняя часть минарета. Вот и делай здесь однозначные выводы!

А в 1952 году во время землетрясения в Калифорнии пропал... рельс. То есть не просто исчез, а изогнулся и спрятался под массивной стеной туннеля. Как это произошло, до сих пор непонятно. Чтобы как-то объяснить столь странное явление, сейсмики предположили, что стена подпрыгнула, а рельс в это мгновение влез под нее...

А что прикажете делать в этой ситуации строителям? Если бы инженеры ждали, пока о характере землетрясений станет известно все, им бы не удалось рассчитать ни одного сооружения в сейсмически опасных районах.

Еще в начале века профессор Ф. Омори предложил всю проблему упростить. Он рассудил так: какие колебания чаще — те, что сотрясают землю прямо под сооружением, или те, что приходят издалека? Природа не выбирает целей, значит, обычнее вторые. Выходит, чаще всего на сооружение наваливаются горизонтальные, самые опасные нагрузки: они пытаются свалить и здания, и мосты, и трубы (вертикальные же способны только ненадолго как бы понизить их вес).

Так родилась самая первая, японская, теория расчета конструкций, которая исходила из того, что к основанию сооружения прикладываются горизонтальные силы. Это было большим достижением науки, наконец-то сооружения можно было рассчитывать и на случай землетрясения. В Токио, Киото и Иокогаме выросли дома, которые, как сообщала реклама, не боятся подземных толчков. И сразу же эти здания были объявлены строительной классикой, а книги японских сейсмологов стали почитаться как священное писание.

Мой дом — моя крепость

Японский опыт: приземистые, массивные здания на мягких, как матрац, основаниях, зоны безопасности в центре городов, там, где из-зa возможных толчков запрещено строить, — нужно ли копировать его? Не значит ли это просто отступать перед стихией? Все-таки дом крепостью быть не должен.

Чем больше К. С. Завриев знакомился с последствиями, землетрясений, тем меньше верил в абсолютную правоту японских сейсмиков. Нет, их работы очень полезны, но... Только горизонтальные силы, а если толчок придется под самим сооружением?

Японские сейсмики отказывали зданию в праве на сопротивление и оборону. Массивное сооружение всей своей мощью воспринимает удар, гибкое — смягчает его, подобно дереву в бурю... Так перед Завриевым встала задача, с которой он уже встречался в первой своей научной работе: расчет внешних воздействий с учетом гибкости конструкций.

Молодой ученый не надеялся на легкую победу над землетрясением, он был готов к долгим годам исследований. В середине двадцатых годов он создал и возглавил Закавказский институт сооружений.

Перед новым институтом Завриев поставил исключительно трудную задачу. Представим, что земная твердь вдруг превратилась в бурный, бушующий океан. Наши дома, мосты, плотины нужно сделать легкими, прочными и непотопляемыми, как лучшие корабли. Взаимодействие корабля — сооружения и земли — океана: Завриев ограничил проблему только этим. Но в те времена ученые мало что знали и о первом, и о втором.

А тут бывает всякое. К примеру, не раз случалось, что дома по одну сторону улицы сметены подземными толчками, а по другую — стоят целые, как ни в чем не бывало. Выяснилось в конце концов, что причина в подстилающих грунтах. Гравий и песок лучше «принимают» толчок, чем глина, тем более глина, насыщенная водой (вопреки библейской притче не так уж плохо строить на песке). Но самым надежным основанием в пору землетрясений оказывается прочная скала (на такой каменной горе, кстати, расположена ныне тбилисская гостиница «Иверия»). По сути, это островок безопасности в пору подземных бурь: сейсмичность там всего лишь шесть баллов, а на более рыхлых грунтах в том же Тбилиси на 1—2 балла выше.