Cтраница 2
В условиях Крайнего Севера налет компонентов разлитой промывочной жидкости на снеге и грунте интенсивно поглощает солнечные лучи, вызывая последующее таяние снега и вытаивание подземных льдов. Развивающиеся термокарстовые процессы ведут к образованию просадок, прюва-лов, а также склоновых процессов-солифлюкций, оползней. Все это вызывает нарушение экологического равновесия, так как большая часть этих процессов ведет к разрушению природных ландшафтов, а иногда к полной или длительной утрате их биологической продуктивности. Отсутствие растительной изоляции ведет к расчленению рельефа, заболачиванию территории. Особенно существенным становится нарушение растительности на неустойчивых ландшафтах, представленных болотными системами, приводящее к активному вытаиванию льдов, водонасыщению протаивающих отложений, нарушению их структуры и развитию течения на поверхности льдонасыщенного грунта. В силу того, что подавляющее количество сильнольдинистых грунтов-торфяников, суглинков, супесей, глин при переходе в такое состояние характеризуется очень низкими сцеплением и сопротивлением сдвигу, движение грунта может начаться при ненарушенном покрове. [16]
Грунты основания могут использоваться в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации, а также в оттаивающем и оттаявшем состоянии. В первом случае необходимость сохранения в мерзлом состоянии сильнольдистых грунтов вызывается значительной их лросадочностью при оттаивании. В твердомерзлом состоянии они практически несжимаемы под нагрузкой от сооружений, а при оттаивании превращаются в плывун и почти полностью теряют несущую способность. При строительстве неотапливаемых здаиий проблема сохранения мерзлого состояния грунтов в их основании разрешается довольно просто; строительство же зданий и сооружений с тепловыделением требует дополнительных мероприятий. В этом случае прогрев грунта в основаниях происходит постепенно. Грунты, особенно сильнольдистые и засоленные, что характерно для арктического побережья, при повышении температуры переходят в пластично-мерзлое состояние, и несущая способность их резко снижается. Если подполье не вентилируется, то тепловое влияние зданий настолько значительно, что грунты основания начинают оттаивать. Развивается чаша оттаивания, за счет вытаивания ледяных включений происходит осадка фундамента, что вызывает деформации сооружений, наблюдающиеся при оттаивании всех видов льдонасыщенных грунтов, в том числе круп-яообломочных и даже коренных пород. [17]
В регионах распространения многолетнемерзлых грунтов длительный опыт эксплуатации имеется для наземных газопроводов Мессояха-Норильск, их пойменных подземных участков, газопроводов Якутии, в последние годы - опыт Ямбургских промысловых и магистральных газопроводов. В зарубежной практике следует отметить прежде всего опыт эксплуатации Аляскинского нефтепровода диаметром 1220 мм. Анализ свыше 130 отказов на трехниточной системе газопроводов Соленинское - Мессояха - Норильск протяженностью около 260 км каждая, диаметром 720 мм дает следующую информацию. Интенсивность отказов различна для подземных и надземных участков; на подземных - количество отказов выше в пять раз. В то же время грунты влияют на количество отказов и при надземной прокладке. При этом под отказом имеются в виду: при подземной прокладке - разрывы газопроводов вследствие пучения грунтов, при надземной прокладке - трещины усталостного характера вследствие вибраций многопролетного газопровода при пучении или осадке одной или нескольких опор. Важно отметить, что с накоплением опыта исследований, строительства и эксплуатации работоспособность конструкции значительно повышается. Например, если нитка I имела около 100 отказов, причем из них три разрыва со значительным разбросом участков, то на нитке II, сооруженной на три года позднее - около 20 отказов - коротких трещин и свищей, а на нитке III - 8 отдельных дефектов. По-видимому, исходя из перспективы освоения Ямала, опыт эксплуатации газопроводов Соленинское - Норильск следует изучить более детально, так как геокриологические условия этих регионов сходны, а другого опытного материала о взаимодействии газопроводов с низкотемпературными льдонасыщенными грунтами и их влиянии на сохранность тундры Заполярья пока накоплено очень мало. [18]