История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия - Сидней Уитингтон 14 стр.


Дороги

Римские дороги известны по праву. Римские государственные деятели рано поняли, что хорошая связь жизненно необходима для экспансии, управления, обороны и даже повседневной жизни государства. Они переняли навыки дорожного строительства у своих соседей этрусков, позаимствовали идеи у карфагенян и усовершенствовали их все. На вершине власти Рим имел транспортные артерии, протянувшиеся до самых дальних провинций и соединявшиеся со второстепенными дорогами. Вместе они составляли хорошо спланированную разветвленную дорожную систему протяженностью около 50 000 миль. Наличие такой дорожной сети позволяло быстро перемещать легионы с одной границы на другую, ускоряло и удешевляло передвижение путешественников и доставку грузов. Наряду с контролем Средиземноморья после того, как рухнуло морское господство Карфагена, эта система позволила создать империю, которую иначе создать было невозможно или, по крайней мере, намного труднее, и уж точно ее нельзя было удержать. Без дорог город Рим вряд ли стал бы и остался метрополией.

Дороги

Римские дороги известны по праву. Римские государственные деятели рано поняли, что хорошая связь жизненно необходима для экспансии, управления, обороны и даже повседневной жизни государства. Они переняли навыки дорожного строительства у своих соседей этрусков, позаимствовали идеи у карфагенян и усовершенствовали их все. На вершине власти Рим имел транспортные артерии, протянувшиеся до самых дальних провинций и соединявшиеся со второстепенными дорогами. Вместе они составляли хорошо спланированную разветвленную дорожную систему протяженностью около 50 000 миль. Наличие такой дорожной сети позволяло быстро перемещать легионы с одной границы на другую, ускоряло и удешевляло передвижение путешественников и доставку грузов. Наряду с контролем Средиземноморья после того, как рухнуло морское господство Карфагена, эта система позволила создать империю, которую иначе создать было невозможно или, по крайней мере, намного труднее, и уж точно ее нельзя было удержать. Без дорог город Рим вряд ли стал бы и остался метрополией.

Между тем многие рассказы о римских дорогах стали легендами, граничащими с абсурдом. Римские инженеры, разумеется, тратили меньше сил и энергии на строительство горной тропы, чем на Аппиеву дорогу королеву длинных дорог, начатую Аппием Клавдием в 312 году до н. э. Идущая на юг и восток к Бриндизи на Адриатическом море, она стала транспортной артерией для перевозок и путешественников в Грецию, Египет, Левант, на восток и обратно. Инженеры в наше время классифицируют дороги по их предполагаемому использованию и строят их соответственно, так же поступали и римляне. Двенадцать таблиц Древнего Рима, датированные 450 годом до н. э. (самый ранний римский законодательный кодекс), официально классифицировали дороги по ширине: semita узкая проселочная, предназначенная для пешеходов, шириной всего 1 фут; iter для всадников и пешеходов, шириной 3 фута. Дорога, имевшая название actus,  для проезда одного экипажа имела ширину 4 фута, а двухрядная via 8 футов. Позднее эти размеры утратили свое значение. Самыми широкими из имперских дорог были крайне дорогостоящие Аппиева дорога и Фламиниева дорога. По Фламиниевой дороге шло движение за Альпы или вокруг головной части Адриатики в балканские регионы и далекую Византию (Стамбул). Менее важными, узкими и дешевыми были гравийные дороги в Альпах, дороги из булыжника, уложенного в землю, вдоль германской границы, и поверхности, отвержденные пеплом из расположенных по соседству литейных мастерских.

На всех важных дорогах, будь они в Италии, Африке, Англии или в других местах, определенные инженерные практики считались стандартными, независимо от того, какие местные материалы использовались при их строительстве. Земляное полотно осушалось дренажными канавами и штольнями, чтобы оставалось твердым. Дорожное полотно поднималось вверх и имело выгнутую форму, чтобы с него стекала дождевая вода. Римские дороги почти всегда были толстыми, а современные редко бывают толще 1½ фута. Некоторые римские дороги имели толщину 38 футов и состояли из 45 слоев. Там было 2-футовое основание из каменных плит, уложенных в раствор на земляное полотно и выровненное песком. Над этим располагался второй 9-дюймовый слой из щебня, смешанного с раствором и утрамбованного. Третий слой, тоже толщиной 9 дюймов, состоял из бетона с мелким гравием, и четвертый слой состоял из твердых каменных 2- или 3-футовых блоков толщиной около 5 дюймов, уложенных вплотную. Участки Аппиевой дороги (рис. 4.9) были построены именно так. Также существовали боковые дорожки шириной от 1½ до 8 футов, отделенные от главной транспортной артерии возвышением (бордюрным камнем) высотой 18 дюймов. Вдоль отдельных участков дороги стояли украшенные мильные столбы, гробницы и памятники.

Более дешевая дорога в Англии имела 5-дюймовый нижний слой из булыжника, 18-дюймовый слой смеси мягкого известняка, песка и земли, другой 18-дюймовый слой утрамбованной земли и верхний слой из каменных глыб и щебня. Еще одна дорога в Лондоне имела слой бетона с гравием толщиной 7½ фута, уложенный между удерживающими каменными стенами, поверх белые глиняные плитки. Дорога через болото устраивалась на 4-футовых сваях, на которые последовательно укладывались слои кремня, известняка, гравия и земли, каменные плиты и мелкий гравий. Общая толщина около 10 футов, хотя изначально могло быть меньше. Уотлинг-стрит, самая известная римская дорога в Англии, шла из Дувра через Кентербери к переправе через Темзу возле Лондона, оттуда, возможно, в Честер и далее на север, в Ланкастер и за его пределы. Ее конструкция по всей длине не была одинаковой. Некоторые части этой дороги недавно были раскопаны в Лондоне.

Более дешевая дорога в Англии имела 5-дюймовый нижний слой из булыжника, 18-дюймовый слой смеси мягкого известняка, песка и земли, другой 18-дюймовый слой утрамбованной земли и верхний слой из каменных глыб и щебня. Еще одна дорога в Лондоне имела слой бетона с гравием толщиной 7½ фута, уложенный между удерживающими каменными стенами, поверх белые глиняные плитки. Дорога через болото устраивалась на 4-футовых сваях, на которые последовательно укладывались слои кремня, известняка, гравия и земли, каменные плиты и мелкий гравий. Общая толщина около 10 футов, хотя изначально могло быть меньше. Уотлинг-стрит, самая известная римская дорога в Англии, шла из Дувра через Кентербери к переправе через Темзу возле Лондона, оттуда, возможно, в Честер и далее на север, в Ланкастер и за его пределы. Ее конструкция по всей длине не была одинаковой. Некоторые части этой дороги недавно были раскопаны в Лондоне.


Рис. 4.9. Вдоль Аппиевой дороги в 1912 г.


О прямоте римских дорог говорят слишком много. Они выглядят прямыми на карте, хотя в действительности идут в одном направлении, не являясь идеально прямыми. Грома инструмент, использованный римскими инженерами, не приспособлен для землемерной съемки на больших расстояниях. На самом деле они, вероятно, спрямляли свои дороги не с помощью специальных инструментов, а глядя вдоль ряда прямых реек или используя дымовой сигнал, заметный над встретившейся на пути возвышенностью. Даже если так, некоторые римские дороги в Англии не отклоняются от прямой линии больше чем на четверть или половину мили на протяжении 20 или 30 миль. Дорожные строители Рима допускали более крутые уклоны, чем сегодня, иногда достигая градиента в 1 фут на 5, или 20 процентов. Прорези в скалах часто очень глубокие. Есть запись о 117-футовой врезке в мраморную скалу на Аппиевой дороге возле Террачино. Такие прорези, вероятно, делались вручную, поскольку римляне не знали взрывчатки. Возможно, они расщепляли камень нагреванием с последующим резким охлаждением водой. Иногда они прокладывали тоннели через горные хребты. Тоннель Фурло на Фламиниевой дороге в Апеннинах имел длину 984 фута. Если строители чувствовали необходимость повысить уклон, независимо от длины, они делали это без колебаний. Насыпь через понтийские болота, что недалеко от Рима, протянулась на 18 миль.

Знаменитые римские дороги следует оценивать по адекватному выполнению ими функций, для которых они строились. Нет никаких сомнений в том, что в свое время они были в высшей степени эффективны. А в некоторых отношениях их достоинства вне времени. Римские viae строились надолго и выдержали испытание временем. На некоторых участках Аппиевой дороги изначальное дорожное полотно продолжало работать и в конце XIX века. Если верить римским рассказам, оно было не больше изношено, чем через 30 лет после его укладки. Поэт Гораций упомянул о своем путешествии из Рима в Бриндизи по Аппиевой дороге.

Хотя римские дороги были построены на века, им не хватало гладкости армированного бетона и упругости щебня XIX века. Их инженеры использовали щебень и, возможно, дорожные катки. Им был знаком природный асфальт, и они знали, как вавилоняне строили с его помощью. Но они не совмещали асфальт со щебнем. Этот лучший тип дорожной поверхности не использовался еще много веков. Римляне знали, что из их пуццолана получается превосходный цемент, но они никогда не наливали его в формы, чтобы изготовить плиты для дорожного строительства. Да и мысль о соединении металла и бетона для придания ему большей прочности, вероятно, их не привлекала, хотя греки укрепляли каменные кладки железными прутками. Если провести сравнение с современными дорогами, будет справедливо уподобить самые важные римские viae с мостовыми из гранитных блоков на некоторых наших городских улицах.

Озера, реки и гавани

В римские времена существовали некоторые проекты, которые мы сегодня назовем мелиорацией, регулированием речного стока, мерами против наводнений. Дамба Кар-Дайк шириной 60 футов и длиной 40 миль сделала возможным осушение плодородной территории вокруг Уоша, Англия. Сложное хитросплетение дренажных каналов под Римом, причем некоторые из них достаточно большие, как канализационные трубы в Париже в более поздние времена, сохраняло городские фундаменты прочными, хотя они стояли на болотистой почве. Юлий Цезарь потребовал, чтобы Понтийские болота и озеро Фучино были осушены и засеяны, чтобы увеличить снабжение города продовольствием. Эти болота до недавнего прошлого являли собой большую угрозу для здоровья жителей. Многие авторитеты уверены, что малярия добавила слабости римскому народу и в конечном счете способствовала его падению. Понтийские болота должны были осушить по требованию Цезаря, но причины этого требования нам неизвестны. На протяжении веков делались соответствующие попытки по приказу императоров, пап и других властей, но, только когда за дело взялся Бенито Муссолини, проект был наконец завершен. Его стоимость составила 35 миллионов долларов.

Мелиорация земель велась в бассейне озера Фучино по указанию императора Клавдия и через 100 лет после смерти Цезаря. Озеро располагается высоко в Апеннинах, в 50 милях к востоку от Рима. Из-за отсутствия адекватного водостока уровень воды в нем поднимался и опускался с дождями, часто разрушая крестьянские хозяйства на берегу. Инженеры Клавдия решили пробить тоннель в горе и отвести избыток воды в реку, расположенную в 3,5 мили к западу. Тоннель был пробит в скале на 1000 футов ниже вершины и тянулся на средней глубине 300 футов, пока не достиг реки. Общее снижение составило 28 футов на 3½ мили. Площадь поперечного сечения тоннеля около 100 квадратных футов. Было построено приблизительно 40 шахт, самая глубокая 400 футов. Многие из них были выложены древесиной, камнем или кирпичом. Кроме того, целая сеть наклонных галерей вела с поверхности к шахтам и тоннелю. Общая длина галерей и шахт по меньшей мере вдвое превышала длину главного тоннеля. Трудности с освещением и вентиляцией, вероятно, были весьма существенными. Две трети расстояния приходились на твердый камень, а оставшаяся треть на грунт, который даже сегодня считался бы проблемным. Строители пробивались сквозь скалу, используя зубило и расщепляя камень, обливая нагретые поверхности холодной водой древняя практика горных работ, кое-где сохранившаяся до нашего времени. Они поднимали осколки через шахты в медных ведрах, окованных железом, с помощью канатов и воротов, приводимых в движение мускульной силой. Согласно историку Светонию, работа потребовала усилий 30 000 человек на протяжении 11 лет. Ее стоимость была оценена в 1876 году и составила 70 миллионов долларов. Это был самый длинный искусственный подземный путь в мире до открытия в 1876 году тоннеля Мон-Сени.

Назад Дальше