Cтраница 3
При строительстве сооружений на многолетнемерзлых грунтах в районах повышенной влажности важной проблемой является обеспечение надежности фундамента при сезонных оттаиваниях верхнего слоя основания. В некоторых случаях оказывается целесообразным намораживать в зимнее время сверху фундамента слой льда, который бы сохранялся до конца летнего сезона. В результате этого влага, находящаяся в нижележащем грунте, будет круглый год находиться в кристаллическом состоянии и надежность фундамента будет гарантирована. Проведенные теплофизические расчеты показали, что сохранение слоя льда возможно только при его теплоизоляции в летнее время. Зимой оттаявшую часть ледовой защиты необходимо восстанавливать. [31]
Магистральные трубопроводы в районах распространения многолетнемерзлых грунтов прокладываются по подземной, наземной и надземной конструктивным схемам. Подземная прокладка используется преимущественно на участках, сложенных скальными или хорошо дренирующими, например гравийными, грунтами, не дающими при оттаивании значительных осадок. На участках с льдосодержащими грунтами применяется наземная или надземная прокладка. Однако значительные изменения геокриологических условий вдоль трассы трубопровода обусловливают необходимость применения различных ( часто меняющихся вдоль трассы) схем прокладки, что очень затрудняет сооружение трубопровода. Исходя из этого конструктивные схемы и протяженность участков данного трубопровода выбираются с учетом технологии строительства. [32]
Пучение свайных опор характерно для многолетнемерзлых грунтов. Оно случается на практике, несмотря на предварительные проектные расчеты, предусматривающие недопущение пучения. В нормативных расчетах сложно учесть все многообразие факторов, например геологическая изученность трассы по нормам не превышает двух-трех разведочных скважин на 1 км. Изменение состава грунтов может происходить гораздо чаще. Кроме того, необходимо знать в разрезе состав грунтов на всю глубину сваи, а разведочные скважины обычно меньше по глубине. По этим причинам в исходные данные для проектного расчета может попасть неточная информация. [33]
При прокладке газопровода в условиях многолетнемерзлых грунтов на переходах через мелкие реки и водотоки активизируются наледеоб-разовательные процессы, которые могут привести к недопустимым деформациям трубопровода и нарушению его целостности. [34]
Устройство оснований под резервуары на многолетнемерзлых грунтах осложняется тем, что температура хранимой в резервуаре1 нефти меняется в течение непродолжительного периода циклически от положительных значений до отрицательных, что оказывает сильное влияние на температурный режим, грунтов. Поэтому основания резервуаров, сооружаемых в таких условиях, следует проектировать с учетом специфики эксплуатации резервуаров, особенностей их теплового режима и механического взаимодействия с промерзающими и оттаивающими грунтами. [35]
Расчет несущей способности газопроводов на многолетнемерзлых грунтах имеет дополнительные особенности. Причем отличительной чертой газопроводов является их протяженность, и в случае применения того и другого принципов сооружения на различных участках трассы требуются различные конструктивные решения оснований под газопровод. Вторая особенность газопровода ( при условии обеспечения устойчивости основания) - знакопеременный температурный режим эксплуатации, влияние которого в многолетнемерзлых грунтах проявляется в наибольшей степени. В-третьих, следует иметь в виду, что газопроводы представляют собой мощные энергетические системы и относятся ( наряду с АЭС, ТЭС, ГЭС) к ответственным сооружениям. [36]
Таким образом, газопроводы на многолетнемерзлых грунтах рассчитывают прежде всего на несущую способность, и в зависимости от конструкции следует проводить расчеты по деформациям и образованию критических трещин. [37]
Эксплуатация газопроводов, проложенных в многолетнемерзлых грунтах, сопряжена с трудностями на пойменных участках переходов через крупные реки. Протяженность пойм может достигать нескольких километров, а их мерзлотная характеристика различна, что создает явления пучения и криогенного трещинообразования. В первую очередь это характерно для газопроводов комбинированной прокладки: надземный газопровод, переходя в подземный пойменный участок, вносит значительные возмущения в процессы тепло - и массообмена окружающего грунта. Температура газа в газопроводе при бескомпрессорной подаче определяется температурой окружающего воздуха, солнечной радиацией и влиянием ветра. Колебания температуры газа ( охлаждение зимой и нагрев летом) приводят к неравновесным процессам на подземных участках: летом образуются значительные ореолы протаивания, в осенне-зимний период - быстрое и неравномерное промерзание грунтов вокруг трубы. Наиболее опасными на практике являются процессы промерзания, которые создают аварийные ситуации на газопроводе. [38]
При прокладке подземных газопроводов в многолетнемерзлых грунтах возникает проблема закрепления трубопровода, обеспечивающего его устойчивость на проектных отметках в эксплуатации. В промысловых газопроводах-шлейфах, транспортирующих газ с положительной температурой, может произойти их всплытие, а при обратном промерзании - перемещение грунта за счет сил пучения. Особенно это проявляется в сильнольдистых дисперсных грунтах, где талые грунты после оттаивания под трубопроводом находятся в состоянии полного водонасыщения. [39]
Выбор конструктивной схемы прокладки на участках многолетнемерзлых грунтов во многом будет предопределяться проса-дочностью этих грунтов при оттаивании. [40]
Прогнозирование глубины протаивания и величины осадки высокотемпературных многолетнемерзлых грунтов основания насыпи с учетом отепляющего воздействия надмерзлотных ( поверхностных) вод является главным вопросом проектирования дорог по принципу допущения оттаивания грунтов основания в период строительства и эксплуатации, единственно приемлемому для подобных условий, так как строительство насыпей высотой более 4 - 5 м для сохранения многолетнемерзлого состояния грунтов основания очень дорого, оттаивание перед постройкой современными методами для линейного строительства дорого и малоэффективно. [41]
Прокладка и эксплуатация магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах существенно осложняется рядом присущих им специфических особенностей. Основными из них являются значительная протяженность, относительно высокая температура перекачиваемой среды и ограниченная глубина заложения трубопровода. Трубопроводы пересекают участки с различными геокриологическими условиями и постоянно в течение года оказывают растепляющее воздействие на окружающие грунты в пределах деятельного слоя. [42]
В связи с интенсивным освоением районов распространения многолетнемерзлых грунтов часто преобладающим становится использование ММГ с допущением оттаивания в процессе эксплуатации сооружений, т.е. использование ММГ по второму принципу. Поэтому расчет сооружений в большинстве случаев должен производиться по деформациям. [43]
Растительный покров, представленный в районах распространения многолетнемерзлых грунтов ( ММГ) несколькими ярусами, может нарушаться в процессе как изысканий и строительства, так и эксплуатации магистральных трубопроводов. Однако если удаление верхнего яруса - деревьев при расчистке трассы заподлицо с дневной поверхностью земли практически не оказывает влияния на состояние ММГ, то нарушение, даже незначительное, напочвенного покрова, может привести к резкой активизации криогенных процессов. Рассмотрим влияние преимущественно нижнего яруса растительного покрова ( напочвенного и кустарникового) на состояние ММГ. [44]
Центром нарушения теплового баланса в зоне развития многолетнемерзлых грунтов являются карьеры, предназначенные для выемки песка и гравия. В работе [40] приводятся данные о том, что прирост площади нарушенных земель вокруг карьера в криолитозоне на территории Ямбургского газоконден-сатного месторождения происходил на 10 - 30 % в год. Вполне закономерно, что такая площадь карьеров сформировалась на стадиях обустройства и эксплуатации. Однако начало эксплуатации карьеров было положено на поисково-разведочной стадии, когда контроль за использованием земельных ресурсов минимален. [45]