«Водопровод и канализация Монтеррея, штат Нуэво-Леон, Мексика»

Transcriber's Note: The original publication has been replicated faithfully except as listed here.

The text conforms to changes in window size.

TABLE OF CONTENTS

INTRODUCTORY.

475

THE CONCESSION.

476

GEOLOGY AND TOPOGRAPHY.

476

POPULATION, AREA, AND MORTALITY.

479

RAINFALL AND TEMPERATURE.

480

AVAILABLE SOURCES OF SUPPLY.

484

MATERIALS FOR CONCRETE.

491

ESTANZUELA SUPPLY.

494

SOUTH DISTRIBUTING RESERVOIR.

506

SAN GERONIMO GRAVITY SUPPLY.

514

DISTRIBUTING RESERVOIR AT OBISPADO.

525

COMPARISON OF SOUTH AND OBISPADO RESERVOIRS.

530

ANALYSES OF ESTANZUELA AND SAN GERONIMO WATERS.

532

CITY WATER DISTRIBUTION SYSTEM.

532

MAIN SEWERAGE SYSTEM.

539

MAIN OUTFALL SEWER.

542

SEWAGE DISPOSAL WORKS AND IRRIGATION LANDS.

545

QUALITY OF AND RATES FOR LABOR.

552

COST OF WORKS.

552

TARIFFS AND SANITARY REGULATIONS.

553

ENGINEERS, ETC.

556

DISCUSSION.

557

JAMES D. SCHUYLER.

557

DAVID T. PITKETHLY.

559

V. SAUCEDO.

563

GEORGE T. HAMMOND.

567

RUDOLF MEYER.

576

GEORGE ROBERT GRAHAM CONWAY.

580

AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS

INSTITUTED 1852

TRANSACTIONS

Paper No. 1193

ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ МОНТЕРРЕЯ, ШТ. НУЭВО-ЛЕОН, МЕКСИКА. [1]

By George Robert Graham Conway, M. Am. Soc. C. E.

With Discussion by Messrs. James D. Schuyler, David T. Pitkethly, George S. Binckley, Vicente Saucedo, George T. Hammond, Rudolf Meyer, and George Robert Graham Conway.

Введение.

[1] Presented at the meeting of February 1st, 1911.

Монтеррей, столица штата Нуэво-Леон в Мексике, построен на месте старой деревни Санта-Лусия-де-Леон, основанной в 1583 году губернатором Королевства Леон Доном Луисом Карабахалем. Четыре года спустя Карабахаль был заключен в тюрьму Инквизицией, и деревня Санта-Лусия была заброшена ее немногочисленными жителями.

В 1596 году капитан Диего Монтемайор, житель Сальтильо в соседнем штате, желая оказать услугу своему королю, Филиппу II Испанскому, собрал своих друзей и 20 сентября того же года приступил к основанию города на месте старой деревни на северной стороне главного источника в этой местности. Город был назван «Нуэстра-Сеньора-де-Монтеррей» (Наша Госпожа Монтеррея) в честь графа Монтеррея (Охос-де-Санта-Лусия-и-Валье-де-Эстремадура), правящего губернатора Новой Испании, как тогда называлась Мексика.

Монтеррей находится примерно в центре штата Нуэво-Леон, в 1° 12´ к западу от Мехико, на широте 26° 40´ с. ш. Он представляет собой распределительный железнодорожный узел на главной линии Национальной железной дороги, в 270 км от Рио-Гранде в Ларедо, в 1 022 км от Мехико и в 520 км от Тампико по линии Мексиканской центральной железной дороги. Это центр множества крупных производств, а также второй по величине промышленный город республики.

Концессия.

Работы, описанные в настоящей статье, выполнялись на основании гарантированной концессии, предоставленной Его Экселленцией генералом Бернардо Рейесом, губернатором штата Нуэво-Леон, господам Джеймсу Д. Стокеру и Уильяму Уокеру из Скрантона, шт. Пенсильвания. Концессия датирована 19 октября 1904 года и выдана на 99 лет с этой даты; работы по полному водопроводному и дренажному комплексу должны были завершиться в течение 3 лет с момента их начала. До того как работы были спроектированы и начаты, концессия была приобретена господином Уильямом Маккензи из фирмы Mackenzie, Mann and Company, Limited из Торонто, пров. Онтарио, Канада, который 4 мая 1906 года учредил компанию Monterrey Water-Works and Sewerage Company, Limited (Compañía de Servicio de Agua y Drenaje de Monterrey, S. A.) по законам доминиона Канада, президентом которой он является. Господин Маккензи также является президентом компании Monterrey Railway, Light, and Power Company, Limited, которая одновременно с водопроводом занималась строительством трамвайных путей в Монтеррее. Согласно положениям концессии, правительство назначило финансового интервента, имевшего полномочия проверять и контролировать расходы компании, а также технического инспектора для проверки и составления отчетов о строительстве. Обязанности этих должностных лиц также распространяются на эксплуатацию системы после завершения строительства. Правительство имеет право по истечении 40 лет эксплуатации системы выкупить все имущество, уведомив об этом за 6 месяцев, за сумму, равную 16 2⁄3 средним годовым чистым доходам за 3 предшествующих года. Это право может быть реализовано по истечении 40 лет или в конце любого последующего 10-летнего периода вплоть до 99 лет с момента начала эксплуатации.

Геология и топография.

Монтеррей расположен на равнине у подножия гор Восточной Сьерра-Мадре, которые образуют восточную окраину Мексиканского нагорья Кордильер, и окружен величественными горами этой группы, среди которых наиболее примечательны прекрасные горы Митра и Силла. В окрестностях Монтеррея эти горы достигают высоты от 2 000 до 2 400 м и отличаются изломанными и зазубренными линиями вершин. Основной геологической характеристикой района являются поднятые известняки более древнего мелового возраста, составляющие основную массу гор.

Прежде всего, горы представляют собой складки сжатия, которые в Сьерра-Мадре близ Монтеррея тесно сомкнуты и вертикально сжаты. [2] Водосборные бассейны реки Санта-Катарина, протекающей через Монтеррей, а также ее притоков Эстансуэла и Силла сложены известняком и сланцем; первоначально сланцы залегали выше известняка, однако катаклизм, сформировавший Сьерра-Мадре как антиклинальную складку, оставил изначально горизонтальные пласты стоящими почти вертикально, а последующая эрозия в верхней части антиклинали обнажила почти вертикальные пласты во многих местах. Поскольку известняк твердый и устойчив к эрозии, вдоль линии контакта обычно наблюдается резкий вертикальный уступ от поверхности известняка к лежащим ниже сланцам. Во многих местах этот резкий уступ нарушен известняковым осыпным шлейфом, однако линию контакта в целом удается проследить. Горные разработки в этих горах выявили наличие крупных пещер на значительной высоте, многие из которых содержат обширные резервуары воды, поступающей в них через многочисленные разломы. Речные долины образованы массами известняковых конгломератов и крупных гравийных отложений, во многих случаях сцементированных заново отложениями извести текущих вод. Одной из главных особенностей подпочвы самого Монтеррея является местная горная порода под названием «сильяр», представляющая собой поверхностное отложение карбоната кальция из испарившихся вод. Местами «сильяр» сильно смешан с конгломератом, называемым «тепетате», или «нечистым сильяром».

[2] Transactions, Am. Inst. Min. Engrs., Vol. XXXII (1902), pp. 163-178.

Plate II.—General Plan Of The Water Supply And Drainage Works For Monterrey, N. L., Mexico.

Larger.

В топографическом отношении регион вокруг Монтеррея выделяется водосборным бассейном реки Санта-Катарина, которая берет начало в Сьерра-Мадре вблизи лагуны де-Санчес на высоте 1 850 м, как показано на Плате II. От этой лагуны она следует извилистым руслом между отвесными горами через теснину Бока-де-Санта-Катарина до Монтеррея на протяжении 90 км, в конце концов впадая в реку Сан-Хуан, приток Рио-Гранде. На всем своем протяжении она то исчезает, течет под землей, то снова появляется; за исключением периода паводков, река имеет подземный сток на протяжении 16 км выше города. В каньоне Санта-Катарина она выходит на поверхность с нормальным расходом около 1 415 литров (50 куб. футов) в секунду, и ее воды в этой точке разделяются на две части и направляются в ирригационные каналы. Водосборный бассейн реки выше Монтеррея составляет 1 410 кв. км, а ее русло в Монтеррее лежит на высоте от 518 до 545 м над уровнем моря.

К югу от Монтеррея местность повышается вдоль долины реки Силла на протяжении 19 км, где Силла отделяется от реки Сан-Хуан низким водоразделом: первая течет на север к Монтеррею, а вторая — на юго-восток в сторону Альенде. Долина Силла ограничена с востока и запада крутыми хребтами гор Силла и Сьерра-Мадре. Дно этой долины слабохолмистое, но прорезано множеством арройо, которые переносят мало воды или вовсе пересыхают большую часть года. Главным притоком реки Силла является Эстансуэла — поток, питающийся из нескольких родников, выходящих на поверхность вблизи линии контакта между известняком и сланцем на высоте около 800 и 900 м [3] над исходным уровнем. Водосборный бассейн этого потока изобилует богатой растительностью благодаря тому, что осадкообразование здесь выше, чем на водосборе Санта-Катарины. К югу от водораздела местность покрыта густым лесом, а Эль-Порвенир в 35 км от Монтеррея представляет собой самый цветущий уголок штата Нуэво-Леон. Здесь количество осадков намного больше, чем в любой другой точке вблизи Монтеррея, и имеется множество потоков, используемых для орошения. Монтеррей построен на равнине, главным образом на северной стороне реки Санта-Катарина. Эта равнина имеет общий уклон на северо-восток, а за городом она полого спускается на север на несколько миль в сторону реки Топо-Гранде, после чего поворачивает на юго-восток и сливается с великой прибрежной равниной Мексиканского залива. Общие высоты города лежат в диапазоне между горизонталями 519 и 550 м. Пласа-Сарагоса в центре города находится на высоте 533,90 м над уровнем моря; высота самой высокой части города на западной границе составляет 550,05 м, а самой низкой части на северо-восточной границе — 518,0 м над уровнем моря.

[3] Throughout this paper datum refers to the height in meters above the mean sea level of the Gulf of Mexico at the Port of Tampico.

Plate III, Fig. 1.—General View of Line, Estanzuela Aqueduct.

Население, площадь и смертность.

Население Монтеррея увеличивалось следующим образом:

Censusof185114,621 ""186126,000 ""187133,811 ""188139,456 ""189141,154 ""190173,508 (Estimated)190986,000 to 90,000

Как отмечается, наибольший прирост наблюдался в период с 1891 по 1901 год — более чем на 22 000 человек за 10 лет. При проектировании новых сооружений были предусмотрены будущие потребности города с населением 200 000 человек.

Фактическая площадь в границах самого города составляет 960,5 гектара (2 374 акра) и образует зону, подлежащую обеспечению водоснабжением и канализацией, однако муниципальный округ простирается на множество близлежащих пригородов и охватывает площадь в 33 758 гектаров (83 426 акров).

TABLE 1.—Population And Death Rate Of Monterrey, N. L.,

Mexico, From 1901 To 1909, Inclusive.

Year.Population.

(Census Est.)Deaths from all causes.Rate per 1,000.Deaths From Typhoid Fever.Deaths from Typhoid fever per year per 100,000 population. Jan.Feb.Mar.Apr.May.Jne.Jly.Aug.Sep.Oct.Nov.Dec.Total for year. 190173,5082,96540.30213436636424054 190274,5003,33844.81423653112353648 190376,0003,82550.332410535616314964 190477,5002,90537.40115333415102735 190579,0002,95137.42003376327223747 190680,0002,93536.71213365321233240 190782,5003,26939.64633564493035061 190884,0003,18837.95253859727405768 190986,000[4]3,47740.4514513111512683487101

[4] Excluding deaths due to drowning in the great flood of August 27th and 28th.

В таблице 1 приведены сведения о коэффициенте смертности за 1901–1909 годы включительно и данные о смертности от брюшного тифа. Высокий уровень смертности обусловлен чрезмерной младенческой смертностью, столь распространенной по всей Мексике. Климатические условия Монтеррея с его исключительно здоровой подпочвой должны были бы сделать его одним из самых здоровых городов при условии надлежащего соблюдения санитарных законов. Данные о смертности от тифа, вероятно, занижены, поскольку они были составлены автором при отсутствии каких-либо официальных публикаций на основе реальных свидетельств о смерти, однако власти не уделяют особой заботы обеспечению точности таких свидетельств. Обращается внимание на показатели заболеваемости тифом в мае, июне, июле и августе 1909 года; этот высокий показатель совпадает с дефицитом осадков и самым сильным периодом засухи за 30 лет, непосредственно предшествующим великому наводнению 27 августа. Вероятно, это было вызвано понижением уровня грунтовых вод по всему городу и, как следствие, загрязнением частных колодцев, которые широко использовались в то время. Колодези по всему городу выкопаны на глубину около 12 или 15 м для достижения подземных вод, а выгребные ямы часто находятся в опасной близости от них и на гораздо более высоком уровне. Характер подпочвы, часто сильно трещиноватой и пористой в слоях конгломерата и сильяра, облегчал бы проникновение загрязнений, и уже одно это могло бы объяснить высокую смертность от болезней, передающихся через воду.

Осадки и температура.

Данные наблюдений за осадками в Монтеррее и его окрестностях очень скудны и не могут считаться надежными за период, превышающий отрезок с 1894 по 1909 год включительно. Учет ведется с 1886 года, но в ранние годы имеется много явных несоответствий, и эти данные, вероятно, неточны. Среднее количество осадков за 15 лет (1894–1908) составляет 21,94 дюйма; самыми сухими годами за этот период являются следующие: 1894 г. — 14,14 дюйма; 1902 г. — 15,29 дюйма; 1907 г. — 15,23 дюйма; 1908 г. — 15,11 дюйма. Если предположить, что ранние записи верны, среднее количество осадков за период 1886–1908 годов составило бы 19,86 дюйма.

В Сальтильо, расположенном в 50 милях к юго-юго-западу на высоте около 1 520 м над уровнем моря, среднее количество осадков за 23 года (1884–1908 гг. включительно) указано как 21 дюйм. Максимальным был 1889 год с 33 1⁄2 дюймами, а минимальным — 1903 год с 7 1⁄2 дюймами.

В Кармене в штате Тамаулипас, в 144 км к юго-западу от Монтеррея, на высоте около 310 м над уровнем моря, среднее количество осадков за 12 лет составляет 24,70 дюйма, причем максимальным годом был 1897-й с количеством осадков 34,09 дюйма, а минимальным — 1905-й с 13,41 дюйма.

Fig. 1.—Annual Rainfall In Monterrey

Covering The Period From 1894 To 1909.

На рис. 1 показано годовое изменение количества осадков в Монтеррее за 1894–1909 годы. На рис. 2 показано месячное изменение за тот же период и приведены минимальные, средние и максимальные значения для каждого месяца. Из этих диаграмм видно, что месяцами с наименьшим количеством осадков являются декабрь, январь, февраль и март со средними значениями соответственно 0,66, 0,59, 0,79 и 0,93 дюйма. Месяцами наибольшего выпадения осадков являются август со средним значением 4,39 дюйма и сентябрь с 4,87 дюйма. Максимальное количество осадков за какой-либо месяц до 1909 года составляло 16,75 дюйма (в сентябре 1904 года).

Осадки в 1909 году. — Осадки в 1909 году были беспрецедентными, вызвав катастрофическое наводнение на реке Санта-Катарина, о котором будет упомянуто при описании сооружений. На рис. 3 показано ежемесячное количество осадков за 1906–1909 годы включительно; график построен для демонстрации колебаний осадков до обильных ливней августа 1909 года. В том месяце было два сильных ливня: один начался в полночь 9 августа, и в течение последующих 42 часов дождемерным прибором в главных офисах Водопроводной компании было зафиксировано 13,28 дюйма осадков, из которых 10,20 дюйма выпало за первые 24 часа. С 18:00 до 23:00 10 августа было зарегистрировано 5,019 дюйма, что в среднем составляет 1 дюйм в час.

Fig. 2.—Monthly Rainfall in Monterrey Covering The Period From 1894 To 1909 Inclusive.

Fig. 3.—Monthly Variation Of Rainfall At Monterrey 1906-1907-1908-1909.

После 13 засушливых дней в 16:00 25 августа началась новая гроза, продолжавшаяся более или менее прерывисто до 29 августа. За этот 98-часовой период выпало дополнительно 21,61 дюйма осадков, причем 11,27 дюйма выпало за 24 часа.

Общее количество осадков за месяц составило 36,00 дюймов. Предыдущий наибольший показатель за август был зафиксирован в 1895 году и составлял 6,61 дюйма. На рис. 4 приведены подробные данные о двух обильных осадках в августе. Поскольку автоматический самопишущий прибор отсутствовал, максимальную интенсивность можно было рассчитать лишь приблизительно из-за прерывистого характера отсчетов, снимавшихся с обычного дождемера на крыше офиса Водопроводной компании в городе. Полученные таким образом отсчеты показали, что максимальная интенсивность наблюдалась рано утром 28-го числа и составляла почти 2 дюйма в час. Считается, что выше Монтеррея, в водосборном бассейне Санта-Катарины, количество осадков было значительно большим, однако в течение этого месяца никаких дождемеров там не было.

Fig. 4.—Curve Of Rainfall At Monterrey During August 10th & 11th And From August 25th To 29th - 1909.

Larger.

Общее количество осадков за 1909 год составило 47,46 дюйма, из которых 75% выпало в августе. Это на 50% больше предыдущего максимального годового показателя (31,65 дюйма в 1900 году) для Монтеррея.

Температура. — На рис. 6 приведены данные регистрации температур в Монтеррее с 1901 по 1909 год включительно. Эти измерения производились на высоте 520 м. Следует отметить, что самые низкие зарегистрированные температуры приходятся на январь и февраль. Самая низкая температура за эти годы составила 24° по Фаренгейту в январе 1905 года. Месячные максимумы колеблются в пределах от 80 до 110° по Фаренгейту. Средняя годовая температура составляет 72,65° по Фаренгейту. (Среднее годовое показание барометра составляет 28,2 дюйма).

Fig. 6.—Diagram Of Temperature Variation At Monterrey, 1901-09.

Доступные источники водоснабжения.

Вопрос о наилучших источниках, из которых Монтеррей должен снабжаться питьевой водой, долгое время находился в стадии обсуждения и являлся предметом многочисленных исследований до предоставления настоящей концессии. Несколько первоначальных проектов предполагали создание аккумулирующего водохранилища в каньоне Санта-Катарина, и именно из предположения о строительстве плотины в концессию был включен пункт с целью сделать ее сооружение обязательным. Общий характер физических и геологических условий вокруг Монтеррея уже упоминался. Тщательное изучение этих условий доказало, что подходящей площадки для запруживания реки Санта-Катарина найти невозможно, не говоря уже о том, что периодически эта река подвергается огромным паводкам, проносящимся через крутой каньон с огромной скоростью.

На участке, изначально предложенном для плотины, был обнаружен значительный подземный сток, а более поздние изыскания, выполненные в рамках настоящей концессии, доказали, что, хотя бурение велось на глубину до 54 м, коренную породу обнаружить не удалось: пласты состояли из гравия, конгломерата и песка. Даже если бы такую плотину удалось построить, качество воды, стекающей с относительно бесплодного водосборного бассейна, на котором пасутся многие тысячи коз, сделало бы ее фильтрацию абсолютной необходимостью перед подачей потребителям.

Различные доступные источники, из которых вода могла бы подаваться в город самотеком, изучались господином Ф. С. Хайдом осенью 1905 года, а также Дж. Д. Скайлером, членом Американского общества гражданских инженеров, который впоследствии был привлечен в качестве консультанта-инженера Компании. Различные изыскания, проводившиеся время от времени, показали, что вопрос удовлетворительного снабжения представлял собой чрезвычайную сложность и требовал длительных наблюдений и изучения, особенно в отношении характера подземных источников питания.

Одной из главных особенностей многих рек в штате Нуэво-Леон является их исчезновение и повторное появление в разных точках по их течению, и река Санта-Катарина в нормальных условиях, как уже отмечалось, служит очень ярким примером реки, которая на протяжении многих километров своего русла выглядит совершенно сухой на поверхности. По мнению автора, воды этой и подобных рек в штате проходят по многочисленным подземным открытым пещерам, поэтому опыт, накопленный при исследовании подземных вод в других местах, оказался бы недостаточным для определения количества воды, проходящего в любой точке вдоль реки, если вычислять его простым подсчетом скорости подземного стока и площади водоносных гравийных отложений. Количество осадков на водосборе реки Санта-Катарина, вероятно, на 25% больше, чем в Монтеррее, и все обычные дожди быстро впитываются в известковые почвы и скоро исчезают. В другом водосборном бассейне очень похожего характера, а именно Рио-Бланко в южной части штата, подземные воды выходят на поверхность в месте под названием Мескиталь, где метаморфизованный песчаный барьер препятствует их уходу под землю. В этой точке нормальный объем воды составляет около 5 660 литров (200 куб. футов) в секунду, однако он постепенно уменьшается, и несколькими километрами ниже превращается в незначительный ручей, в конце концов исчезая вовсе примерно на 20 км. В окрестностях Монтеррея существуют схожие условия в отношении поверхностных источников водоснабжения, поэтому изыскания были направлены на получение незагрязненной воды из родников и подземных источников.

Источники Санта-Катарины. — Главными точками, откуда считалось желательным получить подземные воды, были: (1) у барьера Сан-Херонимо и (2) у каньона Санта-Катарина (обе показаны на Плате II).

Условия в Сан-Херонимо, находящемся всего в 6 1⁄2 км к западу от Монтеррея, исследовались правительством штата в 1892 году с целью определения глубины залегания коренной породы, причем по обе стороны долины породы были представлены сланцами с почти вертикальным положением исходных плоскостей напластования. Для определения этой глубины бурение производилось путем забивания 2-дюймовых труб до тех пор, пока не предполагалось достижение коренной породы — метод, который в пластах, содержащих столь много валунов, очевидно, был ненадежным. Эти скважины показали, что коренная порода находится на глубине от 12 до 15 м от поверхности. Если бы эти данные оказались верными, нет сомнений в том, что разработка подземных вод в этой точке путем строительства подпорной плотины в сочетании с инфильтрационной галереей дала бы большой объем воды.

В марте 1906 года Компания начала работы в Сан-Херонимо, пробурив скважину в нескольких метрах к северу от тогда еще сухого русла реки. Вода была обнаружена в значительных количествах в нескольких метрах от поверхности, практически на уровне реки, то есть на высоте 570 м над исходным уровнем. Этот источник использовался для временных нужд и будет упомянут позже при описании водопроводных сооружений самотечного типа в Сан-Херонимо.

В период с августа 1906 по январь 1907 года в русле реки и на возвышенности к северу с помощью буровой установки системы «Кистоун» были пробурены 4-дюймовые скважины. Это бурение выявило коренную породу непосредственно под руслом реки на глубине от 15 до 45 м, однако глубина ее залегания постепенно увеличивалась по мере продвижения скважин на север.

Буровые работы также проводились на участке Санта-Катарина в ноябре и декабре 1906 года и в январе 1907 года для определения геологических условий, и их результаты показаны на рис. 7. Исходя из обнаруженной площади водоносных гравийных отложений, предлагалось перехватить подземный поток на отметке 630 м с помощью инфильтрационной галереи. Это потребовало бы прокладки гравитационного туннеля длиной 3 000 м и акведука длиной 14 км, которые предполагалось вывести к одному из двух распределительных резервуаров в Гвадалупе на южной стороне реки напротив Монтеррея. В мае 1907 года автор после изучения всех имевшихся накопленных данных распорядился пробурить дополнительные скважины далее поперек долины на север; они выявили значительную площадь водоносных гравийных отложений и доказали, что в прошлые геологические эпохи река Санта-Катарина текла примерно в 500 м к северу от своего нынешнего положения, позади горы Обиспадо, а не через город. Этот аспект проблемы обсуждался с господином Скайлером, который согласился с автором в том, что из соображений экономии лучше перехватить этот источник с помощью инфильтрационной галереи на отметке 560 м и доставить полученную воду к резервуару, который будет размещен у западной границы города, разделив город для целей распределения на две взаимозаменяемые системы — высокого и низкого давления, причем система высокого давления питается из Эстансуэлы в 18 км к югу от города. Одним из преимуществ такого изменения являлось то, что схема допускала значительное расширение, и любые будущие разработки в каньоне Санта-Катарина составили бы часть сооружений, предназначенных как для зон высокого, так и низкого давления.

Fig. 7.—Cross-section Of Santa Catarina River At Santa Catarina.

Автор считает, что будущее расширение источников Санта-Катарины может быть наилучшим образом осуществлено путем прокладки инфильтрационной галереи на глубине 10 м ниже поверхности реки Санта-Катарина, чуть западнее одноименной деревни, с последующей транспортировкой воды через сравнительно короткий самотечный туннель и напорный водовод к главному резервуару около Сан-Херонимо с наивысшим уровнем воды на отметке около 590 м над исходным уровнем.

Южные источники водоснабжения. — Доступные источники водоснабжения к югу от Монтеррея включают ряд родников в различных точках на протяжении 40 км. Дебит многих из этих родников непостоянен, а некоторые полностью пересыхают в периоды засухи. Главными постоянными источниками вблизи Монтеррея являются те, которые питают реки Эстансуэла и Диенте (обе являются притоками Силлы), в то время как дальше к югу, у Потреро-Серна вблизи Эль-Порвенира, имеются превосходные родники на значительной высоте с минимальным расходом от 170 до 200 литров (от 6 до 7 куб. футов) в секунду. Общее количество воды, доступное из всех этих родников в самый засушливый сезон, вероятно, составит не менее 560 или 700 литров (от 20 до 25 куб. футов) в секунду.

Родники Эстансуэлы бьют у подножия гор Сьерра-Мадре и имеют нормальный расход от 56 до 85 литров (2–3 куб. фута) в секунду в обычный засушливый год; вероятно, они получают воду через известняковые образования из соседнего водосборного бассейна Санта-Катарины, поскольку площадь водосбора этого потока составляет всего 910 гектаров, и при этом не было случаев пересыхания ручья даже в самые засушливые периоды длительной засухи. Количество осадков на этой площади составляет около 30 дюймов в год, а водосборный бассейн покрыт густым лесом и обильной растительностью. Родники Эль-Диенте имеют обычный сухого периода расход около 28 1⁄2 литров (1 куб. фут) в секунду, однако часть воды уходит под землю, и реальный объем значительно больше; его можно было бы увеличить с помощью небольшой подземной плотины, доведенной до коренной породы.

Высотное положение и исключительная чистота воды реки Эстансуэла делали ее приобретение весьма желательным, поэтому Компания выкупила федеральные права на воду, принадлежавшие различным членам общины Эстансуэлы и составлявшие 91 литр в секунду, а впоследствии приобрела федеральную концессию на все паводковые воды этой реки. В результате было решено использовать реку Эстансуэла в качестве первого шага по освоению водных ресурсов к югу от Монтеррея для системы высокого давления; преимущество этой схемы заключалось в том, что со временем можно было бы осуществлять расширение для подключения других гравитационных источников по мере роста потребностей города. Таким образом, проект Эстансуэлы представляет собой предварительный шаг к будущим расширениям, которые станут необходимыми в этом направлении по мере роста города. Родники возле Эль-Порвенира и другие источники, питающие реку Сан-Хуан, могут быть перехвачены на достаточно высокой отметке, чтобы направить их самотечным напорным трубопроводом в акведук Эстансуэлы в районе Медероса.

Двумя источниками, окончательно утвержденными в июле 1907 года, стали Эстансуэла и Сан-Херонимо. Сооружения были спроектированы на подачу 40 000 000 литров в сутки, что, как предполагалось, должно было обеспечить все будущие потребности населения в 200 000 человек при норме водопотребления 200 литров на человека в сутки. Текущие потребности городского населения, если бы вся вода поставлялась Компанией, при таком весьма щедром нормативе составляли бы всего 18 000 000 литров в сутки. Полагали, что эта потребность будет с легкостью покрыта за счет одного лишь источника Сан-Херонимо, поскольку, по оценкам, он мог бы давать не менее 20 000 000 литров в случае углубления инфильтрационной галереи достаточно далеко в водоносные гравийные отложения.

Вопрос о системе водоснабжения высокого давления для хозяйственно-бытовых нужд в таком городе, как Монтеррей, не является сложным, поскольку практически девять десятых домов являются одноэтажными. Однако увеличение числа крупных коммерческих зданий в будущем приведет к росту спроса, и этот момент учитывался при распределении сетей водоснабжения.

Материалы для бетона.

Цемент. — На начальных этапах строительства цемент для работ закупался у компании Associated Portland Cement Manufacturers, Limited из Лондона, которая поставляла марку «Пирамида» с завода Найт, Беван и Стурджес, однако позже поставки были налажены с нового завода в Идальго близ Монтеррея. Общее количество использованного портландцемента составило 42 500 бочек марки «Пирамида» и 32 500 бочек марки «Идальго». Английский цемент испытывался для Водопроводной компании в Лондоне перед отгрузкой и повторно в Монтеррее на соответствие британским стандартным спецификациям; цемент «Идальго» должен был удовлетворять стандартным спецификациям, рекомендованным Специальным комитетом Американского общества гражданских инженеров. Качество в обоих случаях было высочайшим, никаких трудностей в процессе работы не возникало.

Песок и щебень. — Одной из главных трудностей на начальных этапах строительных работ было приобретение качественного песка для бетона. Исследование качества всех доступных видов песка в окрестностях Монтеррея привело к решению использовать искусственный песок, получаемый из известковых сланцев в предгорьях на противоположной, южной стороне города, вблизи площадки под один из предполагаемых резервуаров. Был открыт карьер, и сырье доставлялось по канатной дороге к дробильной установке в 230 м от карьера и примерно на 50 м ниже его по уровню.

Установка состояла из конусной дрокобилки Остина № 5 (Austin gyratory rock-crusher), снабженной элеваторами и вращающимися грохотами различных размеров, приводимой в движение паровым двигателем Эри мощностью 150 л. с.; двух комплектов тяжелых валковых дробилок Трейлора (один с валками 30х16 дюймов, другой 18х12 дюймов); а также пескоразрушителя Ниагара. Эта установка, за исключением короткого периода, когда потребности превышали ее производительность, справлялась с производством всего песка и щебня, необходимых для строительства. Было добыто более 40 000 тонн породы, большая часть которой была переработана в щебень и песок.

В таблице 2 приведен химический анализ основных компонентов различных исследованных видов песка.

TABLE 2.—Analysis Of Sands In The Neighborhood Of Monterrey.

No. Location. Percentage of silica (absolute), SiO2 Percentage of alumina, Al2O3 Percentage of sesquioxide, Fe2O3 Percentage of lime carbonate, CaCO3

1. Arroyo Seco, near

brickyard at Monterrey 60.10 17.95 2.89 8.01

2. Arroyo Seco, near

brickyard at Monterrey, No. 2 42.92 14.26 4.66 34.58

3. Near Garcia Station, Mexican National R. R., Chiquito River, No. 1 50.22 9.72 1.44 34.62

4. Near Garcia Station. Mexican National R. R., Chiquito River, No. 2 48.7 4.92 8.28 35.43

5. San Luis Potosí 85.02 5.00 7.38 2.21

6. Topo Grande, Pesquería

River 40.20 5.15 4.25 46.50

7. Hornos, near Torreón 77.9 13.1 2.4 4.9

8. Salinas River, at Salinas 41.5 5.7 1.4 48.2

9. Pits near Caballeros, on

Tampico Branch of

Mexican Central R. R. 73.4 5.6 4.4 10.1

10. Santa Catarina River, near San Geronimo

(washed sand) 12.40 2.06 1.14 81.70

11. Santa Catarina River, at Monterrey 17.4 2.50 2.00 77.00

12. Composition of rock, quarry

in foot-hills opposite

Monterrey, Monterrey

Water-Works and Sewer

Company's property 40.44 15.70 2.20 34.30

13. Manufactured sand from

above quarry

(run of crusher) 51.80 12.14 8.7 32.6

Основными видами песка, используемыми для обычных строительных работ в Монтеррее, являются пески № 10 и № 11, добываемые в русле реки Санта-Катарина. Поскольку эти пески содержат большую долю карбонатов кальция, что делает их крайне нежелательными для ответственных сооружений, их применение ограничивалось относительно неважными работами. Лучшими из доступных видов песка были № 5 и № 9, однако большое расстояние от карьеров до Монтеррея и, как следствие, высокая стоимость фрахта делали их применение невозможным по экономическим соображениям. Лучшим из доступных видов песка, хотя и очень мелким, был песок № 7 из Хорноса близ Торреона, так как он отличался стабильным качеством и мог быть получен франко-вагон в Монтеррее по цене 3,18 [5] песо за тонну.

[5] All costs given in this paper are in Mexican pesos, one peso being equivalent to 50 cents in U. S. currency.

Основная масса использованного песка и щебня была аналогична пескам № 12 и № 13, а данные испытаний цементного раствора с песком в таблице 3 показывают, что искусственные пески дали очень хорошие результаты.

В таблице 3 приведены средние результаты испытаний цемента «Идальго» с различными видами песка (в чистом виде и в комбинациях) для получения сравнительных данных; испытуемые смеси состояли из 3 частей песка на 1 часть цемента.

TABLE 3.—Tests Of "Hidalgo" Cement With Various Sands.

Sand. At 7 days. At 28 days.

Ottawa (Standard) 305 lb. 414 lb.

Monterrey, 11⁄2 parts, Hornos, 11⁄2 parts 188 " 313 "

Monterrey 253 " 365 "

Hornos 202 " 301 "

Manufactured sand, Company's crusher 372 " 566 "

Hornos, 2 parts, Crusher sand, 1 part 231 " 352"

Hornos, 11⁄2 parts, Crusher sand, 11⁄2 parts 265 " 346 "

Hornos, 1 part, Crusher sand, 2 parts 248 " 328 "

Песок из Хорноса использовался в течение нескольких недель во второй половине 1908 года, когда дробилка не справлялась с производством необходимого объема материала. Его использование ограничивалось толстыми стенами, от которых требовалась водонепроницаемость, и он всегда применялся в равных пропорциях с пылью от дробилки.

Водоснабжение из Эстансуэлы.

Fig. 8.—Location Plan of Estanzuela Dam.

Larger.

Водозаборные сооружения. — Водозабор (рис. 8) находится примерно в 1 км ниже самого нижнего родника в точке, где наблюдался максимальный расход потока. Сооружения состоят из небольшой монолитной бетонной плотины, расположенной под углом к потоку; угол был выбран с расчетом получения фундамента, идущего параллельно направлению пластов, которые в этом месте залегали почти вертикально поперек русла. Выше этих пластов русло реки было образовано главным образом крупными цементированными известняковыми блоками и более мелким конгломератом. Поскольку аккумулирование воды в этой долине с очень крутым падением невозможно, высота плотины была определена исключительно из условия создания небольшого отстойника для песка и обломков, приносимых во время паводка. Фундамент плотины был выкопан до коренной породы, с которой тщательно удалили верхние выветрелые слои; затем породу уступили и оставили пазы типа «ласточкин хвост» для надлежащего сцепления с бетоном.

Плотина глубоко заведена в берега. Ее общая длина составляет 52 м, максимальная высота — 4,50 м, а наибольшая толщина — 2 м. Верховой откос имеет уклон 1 к 12, а низовой — 1 к 8. Ширина гребня стены составляет 1 м. Для сброса паводковых вод предусмотрен водослив длиной 10 м; было рассчитано, что при глубине 1 м он обеспечит пропуск расхода, примерно в 400 раз превышающего обычный, или около 23 000 литров в секунду. Кроме того, вся длина плотины (за исключением участка, занятого зданием затворов) была приспособлена для сброса чрезвычайных паводков, один из которых 27 августа достиг огромной величины в 82 070 литров (2 900 куб. футов) в секунду, или 825 куб. футов в секунду на квадратную милю площади водосбора, что является примечательным стоком для столь небольшой площади в 910 гектаров. Бетон плотины имеет состав 1:3:5. Порог водослива находится на высоте 692 м над уровнем моря. По завершении строительства плотина была заполнена до уровня перелива для проверки водонепроницаемости бассейна, в котором после очистки обнаружились небольшие трещины на северной стороне. Утечка оказалась достаточно большой, чтобы вызвать серьезные потери в периоды засухи, и тогда было решено облицевать бассейн бетоном так, чтобы вода поступала в него без напора, превышающего глубину самого потока. Длина бассейна, измеренная по осевой линии первоначальной поверхности потока, составляет 85 м, а его площадь — 1 100 кв. м. В верхнем конце он представляет собой просто облицованный канал шириной 5 м на входе. Дно бассейна имеет уклон 4 м. Облицовка была выполнена в два слоя общей толщиной 30,5 см (12 дюймов) из бетона состава 1:2 1⁄2:3 1⁄2, уложенного в карты размером примерно 3х3 м, причем верхние карты перекрывали швы нижележащих; таким образом была получена весьма надежная и водонепроницаемая облицовка. Бассейн окружен парапетной стеной высотой 45,7 см. Для промывки бассейна через плотину в самой нижней точке была проложена чугунная труба диаметром 30,5 см (12 дюймов), снабженная задвижкой, заключенной в бетонный кожух на низовой грани.

Здание затворов было построено в комплексе с плотиной на северном конце водослива, его внутренние размеры составляют 4,34 на 2,80 м. Подземная часть до уровня плотины выполнена из бетона на фундаменте из прочной породы, а надземная — из кирпича, оштукатуренного цементным раствором. Кровля деревянная стропильная, покрытая красной французской черепицей.

Водозаборная труба изготовлена из чугуна с внутренним диаметром 40,6 см (16 дюймов), снаружи она снабжена подвижным медным сетчатым фильтром, дополнительно защищенным шарнирной сеткой из кованого железа для предотвращения повреждений камнями, плавающей древесиной и т. д. во время паводков. Внутри здания затворов отводная труба оснащена шлюзовым затвором диаметром 40,6 см (16 дюймов), управляемым с уровня пола посредством вертикальной колонки управления с червячным редуктором. В здании затворов имеется промывная труба (также управляемая с помощью колонки управления) и сдвоенные медные сетчатые фильтры на железных рамах. От этого здания вода подается в верхнюю часть водовода, представляющего собой чугунную трубу диаметром 45,7 см (18 дюймов).

Из общей площади земельных участков в 885 гектаров (2 187 акров), принадлежащих компании, 392 гектара (970 акров) обнесены оградой во избежание любого загрязнения источников. Эта изгородь состоит из пяти нитей колючей проволоки, защищенной снизу прочной сеткой для защиты от свиней, чтобы преградить доступ прежде всего козам, многие тысячи которых пасутся в соседних горах.

На возвышенности непосредственно под водозабором построен каменный трехкомнатный дом для ответственного инспектора водозаборных сооружений, который также поддерживает ежедневную связь с главным офисом и ведет учет состояния потока, данных об осадках и т. д.

Акведук. — Общая длина акведука от водозаборной плотины до Южного резервуара составляет 18 700 м с распределением, указанным в таблице 4.

TABLE 4.—Estanzuela Aqueduct.

Description. Length, in meters

Cast-iron pipes, 45.7 cm. (18 in.) in diameter, along the stream bed of the Estanzuela River 110

Concrete tubes, 55.9 cm. (22 in.) in diameter, to Mederos (including 281 m. of tunnel) 4,473.81

Cast-iron siphons, 45.7 cm. (18 in.) in diameter: Calabozos 239 m

South Virgen 124 "

North Virgen 177 "

Mederos 426 "

—— 966

Concrete tubes, 63.5 cm. (25 in.) in diameter, Mederos to South Reservoir. 12,039.19

Cast-iron siphons, 50.8 cm. (20 in.) in diameter:

Necaxa 315 m.

San Augustin 796 "

—— 1,111

———

Total 18,700

Уклон бетонных труб составляет 0,43% от Эстансуэлы до Медероса и 0,53% от Медероса до Южного резервуара. Расчетная пропускная способность водовода при работе полным сечением составляет 364 литра (13 куб. футов) в секунду для верхнего участка и 465 литров (16,4 куб. фута) в секунду для нижнего. Коэффициент n в формуле Куттера для этих труб был принят равным 0,013. В настоящее время линия ограничена с помощью переливов на работу при заполнении на три четверти.

Увеличение диаметра труб от Медероса произведено с целью приема вод реки Медероса и других родников в водосборных бассейнах Сан-Пабло и Аква-Верде, как показано на Плате II.

Лоток бетонного водовода в месте его выхода из реки Эстансуэла находится на высоте 684,25 м над исходным уровнем, а у камерного здания Южного резервуара — на высоте 589,00 м.

Бетонные трубы изготавливались и укладывались по контракту с господином Артуром С. Бентом из Лос-Анджелеса, шт. Калифорния, причем все материалы, рабочая сила и т. д. предоставлялись Компанией. Подрядчику выплачивалось по 10 центов за погонный фут изготовленной трубы и по 10 центов за погонный фут уложенной. Он также несет ответственность за качественное завершение работ.

Fig. 9.—Estanzuela Pipe Line Steel Forms For The Manufacture Of Concrete Pipe.

Larger.

На рис. 9 показаны детали стыка, рекомендованного господином Скайлером и принятого для этих труб. Трубы диаметром 63,5 см (25 дюймов) имели длину 61 см и толщину 76 мм (3 дюйма). Трубы диаметром 55,9 см (22 дюйма) имели ту же длину, но толщину 70 мм (2 3⁄4 дюйма). Для усиления этих труб при их транспортировке по очень пересеченной местности они были армированы четырьмя кольцами из оцинкованной железной проволоки № 6.

Производство труб. — Трубы изготавливались под руководством господина Г. Стэнли Бента на полигоне для изготовления труб, устроенном ниже дробильной установки, откуда дробленый камень и песок доставлялись самотеком в вагонетках по узкоколейным рельсам. Площадь полигона составляла примерно 1 1⁄4 гектара, и на нем были проложены параллельные линии оцинкованных железных труб диаметром 76 мм (3 дюйма) с соединениями для шлангов для целей полива. После испытаний с заполнителями различных размеров состав бетона для труб по объему был принят следующим:

Crushed rock broken to pass through a 19-mm. screen0.136cu.m. Manufactured sand (run of rolls)0.119"" Portland cement0.090"" ————— Total0.345 cu. m. = (12.2 cu. ft.)

Plate III, Fig. 2.—Steel Forms for Moulding Concrete Tubes, Estanzuela Aqueduct.

Из указанного количества материала изготавливались две трубы диаметром 63,5 см; для трубы диаметром 55,9 см требовалось 0,1415 куб. м (5 куб. футов) материала в тех же пропорциях. На рис. 9 показаны формы для этих труб, а на рис. 2 Платы III проиллюстрирован процесс формования. Формы состоят из чугунных опорных колец соответствующего профиля стыка и внутренних и внешних стальных форм из 3-мм листа, снабженных внутренними и внешними запирающими устройствами. Бетон заливался через чугунную воронку, которая устанавливалась на верхнюю часть внешней формы.

Бетон, замешанный очень жестким в бетоносмесителе «Смит» емкостью 1⁄2 куб. ярда, тщательно трамбовался трамбовкой весом 22 фунта и обрабатывался до приобретения консистенции густого желе, причем проволочные кольца добавлялись по мере укладки бетона. Наилучшие результаты были получены при минимальном количестве воды. Верхний стык формувался с помощью тяжелого чугунного кольца. Опалубка кожуха и сердцевины немедленно ослаблялась и переставлялась на другие кольца, причем для дневной нормы работ использовалось достаточное количество опорных колец. Для труб, требуемых на поворотах, применялись специальные формы для создания необходимого скоса стыка. Через 24 часа готовые трубы извлекались из опорного кольца с помощью специального подъемника и расставлялись на позициях для внутренней обмазки раствором портландцемента с добавлением небольшого количества свежегашеной извести. Все трубы были пронумерованы и поддерживались во влажном состоянии в течение 10 дней путем постоянного полива. Они не перевозились к месту укладки ранее чем через 28 дней после формования, хотя это правило иногда нарушалось во вред трубам. Было изготовлено более 32 000 труб, однако часть из них использовалась не для акведука Эстансуэлы.

Стоимость труб. — Подрядчик привез с собой опытных специалистов по изготовлению бетонных труб из Калифорнии, которым впоследствии помогали местные рабочие. За день двое трамбовщиков могли изготовить от 45 до 50 труб большего размера (63,5 см) и от 55 до 60 труб меньшего размера (55,9 см).

Стоимость составляла от 2,75 до 3,25 песо за трубу меньшего размера и от 3,50 до 4,00 песо за трубу большего размера.

Приблизительная стоимость производства складывается следующим образом: если взять в качестве справедливого примера работу за одну неделю в марте 1908 года, заработная плата, выплаченная 74 рабочим, составлявшим общую платежную ведомость (хотя часть этой рабочей силы использовалась периодически), составила 981 песо. Сюда входит главный мастер с оплатой 10 песо в день, четыре американских трамбовщика по 7,50 песо и мексиканские рабочие с оплатой от 4 до 1 песо, а также все затраты труда, необходимые для перемещения и отделки труб, включая внутреннюю обмазку. За эту неделю было изготовлено 1 126 труб диаметром 63,5 см и 1 095 труб диаметром 55,9 см. Платежная ведомость включает 520 песо на трубы большего размера (по 46 центов каждая) и 461 песо на трубы меньшего размера (по 42 цента каждая). В таблице 5 приведены количества и стоимость материалов, использованных при производстве этих труб.

TABLE 5.—Cost of Concrete Pipe.

For 1,126 pipes 63.5 cm. in diameter. For 1,095 pipes 55.9 cm. in diameter.

Materials.

Quantities. Cost. Quantities. Cost.

Portland cement, at 8.00 pesos per bbl., delivered at pipe-making yard.

401 bbl. 3,208.00 pesos.

303 bbl. 2,424.00 pesos.

Sand, at 2.65 pesos per cu. m. 85 cu. m. 225.25 " 68 cu. m. 180.20 "

Crushed rock, 19-mm. (3⁄4-in.), at 2.65 pesos per cu. m. 62 cu. m. 164.30 " 50 cu. m. 132.15 "

No. 6 galvanized-wire hoops. 4 rings to each pipe. 4,504 203.00 " 4,380 183.00 "

Totals. ... 3,800.55 pesos. ... 2,919.45 pesos.

Cost per pipe. ... 3.37 pesos. ... 2.66 pesos.

Из таблицы 5 видно, что стоимость труб диаметром 63,5 см составила 3,37 песо за материал плюс 0,46 песо за работу = 3,83 песо за трубу, или 6,26 песо за погонный метр (1,91 песо за погонный фут).

Стоимость труб диаметром 55,9 см составила 2,66 песо за материал плюс 0,42 песо за работу = 3,08 песо за трубу, или 5,05 песо за погонный метр (1,54 песо за погонный фут).

Стоимость цемента включала доставку от склада (бодеги) до полигона на расстояние около 5 км. Позднее, после того как Компания начала использовать цемент «Идальго», было изготовлено некоторое количество дополнительных труб диаметром 55,9 см для создания резервного запаса на случай чрезвычайных обстоятельств. В этой работе использовалась только мексиканская рабочая сила, поскольку прежняя бригада к тому времени разошлась, однако трамбовщики уже имели соответствующий опыт. Для 418 труб, изготовленных за один период продолжительностью 9 дней, подробная стоимость приведена в таблице 6.

TABLE 6.—Cost of 55.9-Cm. Concrete Pipes.

Labor For 9 Days.

Tampers, 2 at 4 pesos. 72.00 Pesos.

Cement mixers (hand-mixing) and helpers, 6 at 1 peso. 54.00 "

Water boy. 4.50 "

Proportion of time of crusher foreman, one-third of 6 pesos, 2 pesos. 18.00 "

Making 1,672 wire hoops, at 5 pesos per thousand. 8.36 "

Man coating pipe, at 1 peso per day. 5.00 "

———

Cost of labor making 418 pipes. 161.86 Pesos.

Cost of labor per pipe. 0.38 Peso.

Material.

Cement, 1181⁄2 bbl., at 6.40 pesos per bbl., at pipe-making yard. 758.40 Pesos.

Sand, 24.6 cu. m., at 2.50 pesos per cu. m. 61.50 "

Rock, 21.6 cu. m., at 2.00 pesos per cu. m. 43.20 "

No. 6 wire, 3,362 lin. m. 55.56 "

Lime. 1.50 "

———

Cost of material for 418 pipes. 920.16 Pesos.

Cost of material per pipe. 2.20 "

Add cost of labor. 0.38 "

Total cost per pipe for labor and material. 2.58 Pesos.

Equivalent to 4.23 pesos per lin. m., or 1.29 pesos per lin. ft.

Выемка грунта под трубопровод и дюкеры. — Выемка грунта под трубопровод, мостовые сооружения и т. д. выполнялась по договору с подрядчиками мисср. Скотт и Ли из Монтеррея и подразделялась на три категории:

(1) «Весь материал, который, по мнению инженера, можно экономично разрыхлить кирками и перемещать лопатами».

(2) «Плотный грунт или гравий, сланцы или породы, которые можно разрыхлять без взрывных работ, а также местный известковый туф, называемый „сильяр“, независимо от того, является ли он чистым или смешанным с другими веществами, и требует ли он взрывания или нет».

(3) «Вся порода, не вошедшая в вышеуказанные категории, требующая бурения или взрывных работ».

Эта классификация хорошо известна на месте работ, особенно категория № 2, поскольку она охватывает грунты сильяр, широко распространенные в окрестностях Монтеррея. Договорные цены составляли: для категории № 1 — 50 сентаво, № 2 — 1,50 песо и № 3 — 2,50 песо за куб. м. Эти цены устанавливались сверх стоимости расчистки и корчевки трассы, которая оплачивалась из расчета 100 песо за гектар.

Поскольку трасса трубопровода проходила по пересеченной местности, в некоторых местах труднодоступной, для подвоза материалов были построены служебные автодороги шириной около 3 м, а на протяжении примерно 7 км дорога была проложена вдоль линии траншеи.

Расценки на строительство дороги в соответствии с указанной классификацией составляли: для категории № 1 — 35 сентаво, № 2 — 1,50 песо и № 3 — 2,50 песо за куб. м.

Траншеи разрабатывались на 5 см ниже требуемой проектной глубины для обеспечения укладки труб на постель из отборного материала, а их ширина принималась в среднем на 40 см больше внешнего диаметра труб для обеспечения их правильной стыковки, а также для создания достаточного пространства для перекатывания труб в траншеях.

Фактические объемы выемки грунта составили:

Trench:No. 111,115cu. m. No. 218,096" No. 36,650" ——— Total35,861cu. m. Roadways:No. 14,165cu. m. No. 21,999" No. 330" ——— Total6,194cu. m.

Трасса трубопровода была запроектирована так, чтобы обеспечить среднюю засыпку не более 1 м над верхом труб, однако в некоторых случаях на коротких участках глубина выемок достигала 3 м. Земляные работы на этом объекте начались в июне 1907 года.

Транспортировка труб. — Трубы доставлялись к месту работ на волах и мулах. Стоимость перевозки варьировалась от 25 сентаво за трубу на нижнем участке до 1 песо за трубу на верхнем и относительно труднодоступном участке трассы. Вес каждой трубы диаметром 55,9 см составлял около 182 кг, а трубы диаметром 63,5 см — около 216 кг.

Бой труб, изготовленных на полигоне, составил около 1%, главным образом из-за небрежной разгрузки вблизи трассы трубопровода.

Укладка труб. — Бригада по укладке труб состояла из 7 мексиканцев под руководством американского мастера, который руководил несколькими бригадами. Одна бригада могла укладывать ежедневно от 60 до 73 м (от 100 до 120 труб). Ниже приведена обычная ведомость заработной платы одной бригады:

1 Foreman at 8 pesos (proportion).2.00pesos. 1 Pipe layer at 3 pesos.3.00" 1 Pipe layer's assistant at 2 pesos.2.00" 1 Cement mixer at 2 pesos.2.00" 2 Outside plasterers at 2.50 pesos.5.00" 2 Inside plasterers at 2.25 pesos.4.50" 1 Water boy at 0.50 peso.0.50" ——— Total.20.00pesos.

Это доводит среднюю стоимость укладки труб до 32,8 сентаво за пог. м.

Стыки труб заделывались цементным раствором состава 1:2, причем внешний шов заглатывался поверх обеих труб на ширину 12 1⁄2 см (5 дюймов) и высоту около 19 мм (3⁄4 дюйма). При заделке этих стыков монтажники работали в резиновых перчатках. Швы поддерживались во влажном состоянии, а траншея засыпалась мелким просеянным материалом на глубину 10 см выше верха трубы. Изнутри стыки тщательно чеканились цементом и заглаживались до гладкого состояния, причем штукатуры работали непрерывно вместе с монтажниками, выполняя за один заход участки длиной от 20 до 35 м. Воду приходилось подвозить к траншеям в бочках на осликах, а в засушливый сезон ее иногда доставляли на расстояние 5 или 6 км.

Plate IV, Fig. 1.—Typical Reinforced Concrete Girder Bridge, Estanzuela Aqueduct.

Plate IV, Fig. 2.—Elliptical Arch Bridge Carrying Estanzuela Aqueduct.

Мосты. — Проектируемая трасса пересекала множество оврагов и сухих русел, которые преодолевались с помощью железобетонных мостов различной длины пролетов и высоты; два из них показаны на Плате IV.

Эти мосты были образованы непрерывными горизонтальными балками высотой 1,10 м и шириной 1 м с консольным вылетом у опор, длина которого варьировалась от 1 до 2 м во избежание осадки между трубами и мостами. Нижняя арматура состояла из 2–6 стержней из мягкой стали периодического профиля диаметром от 12,7 до 19 мм (от 1⁄2 до 3⁄4 дюйма) для различных пролетов. Отогнутые стержни имели диаметр 28 1⁄2 мм (1 1⁄8 дюйма); они располагались с обеих сторон, заводились на верхнюю часть балок и продолжались вдоль торца консольной части балки. Эти стержни при невозможности получения полной длины стыковались внахлест на 1,2 м с использованием оцинкованной стальной проволоки № 6. Вертикальные хомуты сечением 4,7×25,4 мм (3⁄16×1 дюйм) из мягкой стали устанавливались с одинаковым шагом 30,5 см (12 дюймов) по всему периметру балок с нахлестом по центру около 15 см (6 дюймов); вся арматура перед укладкой бетона тщательно связывалась проволокой.

Общий тип опор и устоев показан на рис. 1 Платы IV и практически для каждого моста имеет разную высоту, причем фундаменты во всех случаях опираются на твердую скальную породу. Бетон балок имел состав 1:2 1⁄2:3 1⁄2, причем весь использованный щебень проходил через сито с ячейками 19 мм (3⁄4 дюйма). Опоры были выполнены из бетона состава 1:3 1⁄2:5 1⁄2 с заделкой в них крупных камней-«заполнителей».

Бетон укладывался после того, как подрядчик по монтажу труб проложил трубы сквозь опалубку, причем стыки удерживались на требуемом расстоянии от дна с помощью небольших формованных бетонных блоков. Верх балок имел слегка арочную форму. Мосты поливались водой в течение примерно 15 дней, а опалубка снималась через 28 дней после укладки. На пикете 13.4 трубы пересекали живописный овраг по арочному мосту эллиптического очертания (рис. 2, Плата IV) со светлым пролетом 11 м.

Устои всех мостов были защищены кладкой из бутового камня на цементном растворе, поднятой на 60 см выше верха балок.

Договорная цена на бетонные работы по этим мостам при условии поставки стали и цемента Компанией составляла 14 песо за куб. м, а за укладку арматурной стали — 35 песо за метрическую тонну (2204 фунта).

Имеется 49 однопролетных мостов с наибольшими пролетами 9,10 м, 8 двухпролетных и 11 трехпролетных мостов, общая длина которых, включая консоли, составляет 870,50 м, или 4 1⁄2% всей длины акведука.

Бетонные откосы (фартуки). — На 76 участках имелись небольшие понижения рельефа, не требовавшие строительства мостов, и в этих местах трубы заключались в бетонные блоки, поднимавшиеся на склон холма в виде откоса с небольшими подпорными стенками на расстоянии от 1 до 2 м друг от друга. Это также служило для защиты труб от размыва во время ливней. На верхнем участке трассы, вблизи водозабора, трубы приходилось непрерывно защищать бетоном на протяжении около 300 м во избежание повреждений от падающих камней.

Plate V, Fig. 1.—Ventilating Column and Entrance Manhole, Estanzuela Aqueduct.

Вентиляционные шахты и смотровые колодцы. — Вдоль трассы бетонного трубопровода расположено 27 вентиляционных шахт, одна из которых вместе со смотровым колодцем для доступа показана на рис. 1 Платы V. Они представляли собой простые бетонные колонны высотой 3,35 m над уровнем земли, причем внутренняя часть стволов была образована керамическими трубами диаметром 15 см (6 дюймов). У каждой вентиляционной шахты труба разрезалась, и в качестве фундамента заливался бетонный блок во всю ширину траншеи. Смотровые колодцы для доступа были также устроены в 49 точках, причем в 27 из них они непосредственно примыкали к вентиляционным колоннам.