Бетонные «крабы» у берега: французский патент 1950 года и блоки, которые легли после шторма

Выходим из Имеретинского порта малым ходом, слева тянется серая стена бетонных крабов. Вопрос про неё звучит почти всегда один и тот же: это ведь осталось от олимпийской стройки? Наполовину да. Вторая половина ответа обычно удивляет. Саму форму придумали во Франции: тетрапод запатентовали в 1950 году в Гренобле Пьер Данель и Поль Англе д’Ориак, инженеры Дофинейской гидравлической лаборатории. А на этом же берегу, чуть севернее, такие блоки клали совсем недавно — в ночь на 29 ноября 2023 года, когда шторм подмыл железнодорожную насыпь на перегоне Лазаревская — разъезд Водопадный. Первыми тогда легли двадцать штук. Дальше счёт пошёл на сотни.

Четыре ноги из Гренобля

Лаборатория, где это придумали, называлась Laboratoire dauphinois d’hydraulique и работала вместе с гренобльской машиностроительной фирмой Neyrpic; сегодняшний наследник лаборатории — компания Artelia. Название блока сложили из греческого: tetra — «четыре», pode — «нога». Патент получили двое, инженер Пьер Данель и доктор Поль Англе д’Ориак.

Первым сооружением, которое закрыли тетраподами, стал водозабор морской воды тепловой электростанции Рош-Нуар в Касабланке. Данель в статье 1953 года писал об этом буднично: построен «почти четыре года назад». То есть блок успел поработать на настоящей марокканской волне раньше, чем о нём узнали коллеги по цеху.

Кубик, который проигрывал камню

Идея выросла из обидного наблюдения, и Данель его прямо цитирует: прямоугольные и кубические искусственные блоки, которые тогда обычно применяли, почти всегда менее устойчивы, чем природные камни того же веса и случайной формы, уложенные в тех же условиях. Инженеры отливали бетон — и проигрывали обыкновенной глыбе из карьера.

Лаборатория взялась за задачу с другого конца: сначала выписали свойства, которыми обязан обладать хороший блок, и только потом стали искать форму.

Первое свойство — проницаемость. Сплошная непроницаемая одежда откоса опасна тем, что под ней копится внутреннее давление. На испытаниях для военно-морской базы Мерс-эль-Кебир такую одежду вода поднимала целиком, хотя собрана она была из четырёхсоттонных блоков. Значит, у нового блока должно быть как можно меньше больших плоских граней.

Второе — шероховатость: поверхность откоса должна тормозить воду, которая лезет наверх, а сами блоки — цепляться друг за друга.

Третье — прочность. Бетонная деталь с длинными тонкими отростками ломается, и это тоже пришлось считать отдельно.

Почему нога именно такой длины

Форму Данель описал без всякого пафоса: получилось «морское чудище с четырьмя щупальцами», под именем «тетрапод» его и запатентовали.

Главный размер, который искали в лаборатории, — соотношение длины ног и размера тела. Ноги нельзя делать короткими: блоки перестают сцепляться, откос теряет устойчивость. Нельзя и длинными: обламываются. Точку между этими двумя бедами и подбирали на моделях.

Ноги сделали усечёнными конусами, а угол конуса выбрали так, чтобы блок сам заклинивался в кладке при первых осадках — работал на себя, пока наброска ещё живёт и шевелится. Четыре ноги расходятся из центра равномерно, каждая под 109,5° к трём остальным. Тот же угол, что в молекуле метана; совпадение, но приятное.

Их не столько укладывают, сколько роняют

Тетраподы ставят навалом, без заданного положения. Так и задумано. Правильная конструкция — «двойной слой»: нижний кладут так, чтобы три ноги опирались на основание, а четвёртая смотрела наружу; верхний — наоборот, ногой внутрь. Верхние блоки сами стремятся лечь именно этой стороной, их почти не приходится уговаривать.

Пустоты в такой кладке занимают около половины объёма. И вот что было неочевидно: досыпать сверху ещё несколько блоков — плохая идея. Модельные испытания показали, что лишние тетраподы, которым уже не за что зацепиться, волна срывает первыми.

Ещё одна цифра из той же работы: камень в ядре сооружения под тетраподами должен весить не меньше десятой доли самого тетрапода, иначе его вымоет сквозь щели. Броню считают вместе с тем, что под ней.

Советский ГОСТ на «краба»

В Союзе у тетрапода появился собственный стандарт — ГОСТ 20425-75 «Тетраподы для берегозащитных и оградительных сооружений», утверждён 18 декабря 1974 года, введён с начала 1976-го.

Марок семь: Т-1,5, Т-3,0, Т-5,0, Т-7,8, Т-13, Т-20, Т-25. Цифра в марке — масса в тоннах. Самый крупный, Т-25, ростом 3,35 метра и шириной 3,56 — вдвое выше взрослого человека, и это далеко не предел мировой практики.

Бетон положен гидротехнический, марки не ниже 300 по прочности на сжатие. А для берегозащиты у самого уреза, где галька и лёд, — не ниже 400 и водонепроницаемость не ниже В6. Подъёмных петель у тетраподов по стандарту нет вовсе: их берут специальными захватами, петли делают только по отдельному соглашению с заказчиком.

Ночь на 29 ноября 2023 года

26 ноября 2023-го на Чёрном и Азовском морях начался шторм, который потом окрестили штормом века; на побережье ветер достигал 30–35 метров в секунду. Волны подмыли насыпь и повредили полотно на перегоне Лазаревская — разъезд Водопадный. Поезда пустили по одному уцелевшему пути в реверсивном режиме.

В ночь на 29 ноября в основание насыпи отсыпали по 18 вагонов щебня и бутового камня и поставили 20 тетраподов. В тот же день планировали добавить ещё 90. Работали урывками: тяжёлую технику включали только в промежутках между пропуском пассажирских поездов по единственной живой колее.

К 6 декабря РЖД отчитались о полном восстановлении движения. По их сводке: уложено 115 метров пути, установлено свыше 300 железобетонных волнорезов, в основание ушло свыше 200 вагонов бутового камня и порядка 100 вагонов щебня, на работах было занято 165 человек. Первой по отремонтированному участку прошла «Ласточка» Туапсе — Имеретинский Курорт. На участке Туапсе — Адлер после этого поставили 17 наблюдательных постов в прибрежной зоне.

То, что дорога здесь вообще лежит на урезе воды и принимает шторм на себя, — решение инженеров начала прошлого века, и расплачивается за него каждое поколение путейцев.

Имеретинский волнолом моложе, чем выглядит

Теперь про стену, вдоль которой мы шли в начале. Имеретинский порт строили с 2008 года как грузовой — под олимпийскую программу, принимать щебень, песок и цемент. Сдать собирались в декабре 2010-го.

Не вышло. В ночь на 14 декабря 2009 года шторм разнёс стройку: часть мола ушла под воду вместе с кранами и техникой. Сроки уехали на два года, порт сдали только в 2012-м. Марину здесь открыли ещё позже, первую очередь — в июле 2014-го; как этот берег дошёл до марины, мы разбирали отдельно.

Выходит, бетон, который гости принимают за вечную деталь пейзажа, младше многих из них. И лёг он, как и насыпь под Лазаревской, уже после шторма.

В щели между ногами живёт отдельный квартал

В щели стоит заглянуть. Кладка с пустотами в половину объёма — готовый искусственный риф: тень, укрытия любого размера, обрастание по всей поверхности. Бычок живёт в таких щелях целыми кварталами, и на стоянке у волнолома его видно прямо с борта, без маски.

Подходить вплотную не просите. Подводная часть наброски уходит дальше видимого края, якорь там не бросают, а ровной воды у такого откоса не бывает. Как волна ведёт себя на наброске и почему у отвесной стенки Морского порта Сочи получается совсем другая картинка, мы считали по коэффициентам отражения: у наброски 0,3–0,5, у бетонной стенки 0,7–0,95. Шумит тетраподная стена прилично, зато фонтанов почти не даёт.

Снимать лучше вдоль. В лоб стена выходит серым месивом; с тридцати-пятидесяти метров и под острым углом блоки выстраиваются в перспективу, и становится видно, что это не куча, а кладка — с ногами внутрь и наружу через ряд.

А если поедете на север поездом, у Лазаревской гляньте в окно со стороны моря. Бетон там самый молодой на побережье, и уложен он по французскому чертежу семидесятипятилетней давности.