Особенности организации строительства трубопроводов, прокладываемого в условиях

Особенности организации строительства, конструктивные схемы прокладки трубопроводов на многолетнее мерзлых грунтах.

Мерзлые это грунты, в которых, хотя бы некоторая часть воды находится в замороженном состоянии и имеет температуру ниже 0С.

Основное отличие МГ от остальных – это его четырехкомпонентность тв. вещ., жидкость, газ и лед.

В мерзлом состоянии обладает высокой несущей способностью и прочностью (за счет цементирующего действия льда).

В талом состоянии обладает очень низкой несущей способностью.

Деятельный слой это слой подвергаемый процессам сезонного промерзания, оттаивания.

Классификация мерзлых грунтов.

1. сезонно МГ – несколько сезонов

2. кр. МГ – кратковременно несколько суток до года

3. талый грунт

4. ВМГ – более 100 лет

5. ММГ – десятки лет

В зимний период вечномерзлые грунты представляют монолит скального типа, что обеспечивает работу на нем любых строительно-монтажных машин, т. е. технология строительства линейной части трубопроводов остается такой же, как и в нормальных условиях. Это относится к расстановке трубоукладчиков, очистных и изоляционных машин, организации поточного строительства и т. д. В летний период работы по строительству линейной части либо полностью прекращаются, либо производятся по технологии, применяемой на болотах. Рассмотрим далее особенности работы трубопроводов в вечномерзлых грунтах, особенности их конструкций и технологии строительства.

На вечномерзлых грунтах применяются главным образом две конструктивные схемы — подземная и надземная Подземная схема прокладки применяется для всех типов мерзлоты. Трубопровод укладывается в зимний период в траншею и закрепляется в проектном положении навешиванием на трубу утяжеляющих грузов или анкерами. Утяжеляющие грузы должны обеспечить компенсацию не только силы Архимеда, но и взвешивающего усилия, обусловливаемого продольной силой, действующей в трубопроводе. Для повышения эксплуатационной надежности газопроводов большого диаметра может применяться крепление труб дисковыми анкерами, вмороженными в грунт. Надземная схема прокладки представляет собой строительство т/п на опорах, т.к. в период строительства и эксплуатации грунты должны оставаться в мерзлом состоянии.

При выборе трассы для подземных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах следует по возможности избегать участков с подземными льдами, наледями и буграми пучения, проявлениями термокарста, косогоров с льдонасыщенными, глинистыми и переувлажненными пылеватыми грунтами. Бугры пучения следует обходить с низовой стороны.

Основным принципом использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания для трубопроводов и их сооружений является принцип использования их в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации трубопроводов и их сооружений.

При прокладке газопроводов на участках с малольдистыми многолетнемерзлыми грунтами допускается их оттаивание в процессе строительства или эксплуатации. На участках с таликами рекомендуется грунты основания газопроводов использовать в талом состоянии. Допускается промораживание талых непучинистых грунтов при прокладке газопроводов, транспортирующих газ с отрицательной температурой.

В зависимости от способа прокладки трубопровода, режима его эксплуатации, инженерно-геокриологических условий и возможности изменения свойств грунтов основания должны рассматриваться следующие принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания трубопровода:

• принцип I - многолетнемерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации трубопровода;

• принцип II - многолетнемерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии (с их предварительным оттаиванием на расчетную глубину до начала возведения трубопровода или с допущением их оттаивания в период эксплуатации трубопровода).

Трубопроводы при использовании их по принципу II необходимо рассчитывать на просадки и пучения.

На отдельных участках трассы трубопровода допускается:

• оттаивание в процессе эксплуатации малольдистых многолетнемерзлых грунтов, если оно не сопровождается карстовыми процессами и потерей несущей способности трубопровода;

• промерзание талых непучинистых грунтов при транспортировании газа с отрицательной температурой.

Глубину прокладки подземного трубопровода определяют принятым конструктивным решением, обеспечивающим надежность работы трубопровода с учетом требований охраны окружающей среды.

Высоту прокладки надземного трубопровода от поверхности земли необходимо принимать в зависимости от рельефа и грунтовых условий местности, теплового воздействия трубопровода, но не менее 0, 5 м и не менее, чем на 0, 5 м выше максимального уровня снегового покрова.

При прокладке трубопроводов в насыпях должно быть предусмотрено устройство водопропускных сооружений.