О компании
Лицензии и сертификаты
Политики
Награды и дипломы
Публикации
Деятельность
Вакансии
Контакты
 
О компании > Публикации >

Публикации.

Генеральный директор кандидат технических наук Голубева О.С.
ООО "ТЭКПРО" (г. Москва)

Комплексный подход к разработке мероприятий по инженерной защите в целях обеспечения геоэкологической безопасности магистральных трубопроводов.

Проектное и производственное предприятие "ТЭКПРО" принимает активное участие в разработке рабочего проекта по объекту "Трубопроводная система "Восточная Сибирь - Тихий океан" (ВСТО)", в частности, разрабатывает проекты мероприятий по инженерной защите трубопровода и сопутствующих сооружений от опасных инженерно-геологических процессов и явлений, среди них: оползневые процессы, овражно-балочная, водная и ветровая эрозия, термоэрозия, солифлюкция, пучение, карст, суффозия, осыпи и обвалы, курумы, лавины, сели, наледи, мерзлота и т.п.
Трасса ВСТО - объект повышенной ответственности общей протяженностью, примерно, 2297 км. Проекты мероприятий по инженерной защите "восточного нефтепровода", разработанные компанией "ТЭКПРО" с учетом современных прогрессивных технологий, максимально учитывают требования по охране окружающей среды, предусматривающие мероприятия по восстановлению природной среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, обеспечению геоэкологической безопасности. Повышение надежности работы трубопроводов неразрывно связано с эффективностью мероприятий по инженерной защите (рис.1,5).
Применяемые строительные материалы и технологии должны обеспечивать не только надежность эксплуатации нефтепровода, но и безопасность существующих экосистем (например, таких, как водохранилища, реки, озера, леса и т.п.) Однако, на практике это зачастую не достигается.
На стадии разработки проектных решений по инженерной защите "восточного нефтепровода" проводится оценка инженерных решений, технологических факторов строительства и строительных материалов с точки зрения экологического строительства. Конструктивные решения по инженерной защите трассы "восточного нефтепровода" практически исключают замену грунтов с низкой несущей способностью и потребность в дополнительном отводе земельных площадей (это достигается путем увеличения угла заложения откосов выемки полок и срезок), минимизируют потребность в использовании кондиционных грунтов, при этом снижаются объемы ввоза и вывоза грунта.


Рис.1. Комплекс защитных противоэрозионных и водоотводных мероприятий по трассе нефтетрубопровода для ЗАО "Каспийский трубопроводный консорциум -Р".

Трубопровод "Восточная Сибирь - Тихий океан" также на некоторых участках трассы прокладывается в условиях резко пересеченного рельефа местности, поэтому в данных условиях полки разрабатываются на крутых склонах и требуют устройства насыпей для проезда строительной колонны. При сооружении насыпей на крутых откосах устраиваются подпорные стенки (рис. 2,3), представляющие собой армогрунтовые конструкции с облицовкой из габионов (см. рис. 4). В качестве арматуры в конструкциях подпорных стен для обеспечения устойчивости используется высокопрочная георешетка из высокомодульного полиэфира (относительное удлинение при разрыве составляет не более 10%). Прочность георешетки подбирается, исходя из расчета устойчивости конструкции подпорной стенки (насыпи) с учетом требуемого срока службы сооружения и степени его ответственности.


Рис.2. Армогрунтовая подпорная стенка конструкции насыпи кольцевой автодороги вокруг г.С.-Петербурга. (Стесненные условия строительства в сжатые сроки). Использована геоткань из высокомодульного полиэфира

Эффект армирования грунтов используется при строительстве грунтовых подпорных сооружений и откосов с углом заложения выше нормативного, что служит альтернативой бетонным подпорным стенам. Учитывая особенности производства работ в стесненных условиях принятые проектные решения имеют существенные преимущества и являются экономически выгодными.
Для расчета армогрунтовых сооружений (подпорных стен, насыпей на слабых основаниях и т.п.) используются методы и методики механики грунтов (теория предельного равновесия). Расчет армогрунтовых сооружений выполняется по первому предельному состоянию, позволяет определить прочность армирующих элементов и конструктивное решение.


Рис.3. Подпорная стенка с применением высокопрочной геоткани . Кольцевая автодорога вокруг г.Санкт - Петербурга

Для армирования подпорных стен, насыпей и других грунтовых сооружений на слабых основаниях целесообразно использовать геосинтетические материалы, обладающие высокой прочностью (более 55 кН/м) и малые растяжения (менее 10-12% при разрыве).
Они должны обладать высокой водопроницаемостью, чтобы обеспечить наиболее благоприятный режим работы сооружений и исключить эффект возникновения порового давления.
Принимая во внимание тот факт, что работы по строительству трубопровода (ВСТО) будут проводиться и при отрицательных температурах окружающей среды, следует обратить внимание на тип полимера, из которого изготовлен тот или иной армирующий материал, чтобы обеспечить возможность его укладки. Геосинтетический армирующий материал (георешетки , геоткани укладываются в соответствии с проектным решением механизировано с помощью обычных механизмов, оснащенных траверсами или вручную. В зависимости от конкретных условий строительства трубопровода в проекте должен разрабатываться технологический регламент.


Рис.4. Подпорная стенка с облицовкой габионами, в качестве арматуры - высокопрочная георешетка из высокомодульного полиэфира . Кольцевая дорога вокруг г.С.-Петербурга. Конструкция насыпи на слабом основании.

Принимая во внимание сложность и относительную новизну решений, а также дефицит нормативно-технических документов, регламентирующих подобные решения, как показывает практика, строительства таких объектов должно проводиться при геотехническом сопровождении (в целях обеспечения безопасности и качества строительства).
Мягкий грунт обратной засыпки траншеи под трубопровод при продольных уклонах свыше 10-120 при определенных грунтовых условиях укрепляется специальной противоэрозионной волокнистой георешеткой из высокомодульного полиэфира с ультрафиолетовой стабилизацией (см. рис. 5).


Рис.5. Защита грунта обратной засыпки траншеи под трубопровод противоэрозионной высокопрочной георешеткой из полиэфира с УФ- стабилизацией. Противоэрозионная защита трубопровода.

Проектные решения по инженерной защите "восточного нефтепровода" направлены также на снижение материальных затрат при строительстве и последующей эксплуатации нефтепровода. Применение свайных фундаментов, подпорных стен, водоотводных канав и лотков из монолитного и сборного железобетона сведено к минимуму. В проектах при наличии технических и экономических преимуществ по отношению к традиционным решениям используются конструктивно-технологические решения с использованием новых конструктивных материалов (геосинтетических материалов, гибких сетчатых конструкций (габионов и матрацев Рено), пенополистирольных плит). Работы по исследованию и практическому применению геосинтетических материалов ведутся сотрудниками компании "ТЭКПРО" с 1998 г. За это время получены экспериментальные и теоретические результаты, которые были внедрены в проектную практику. К ним относятся объекты транспортного и гидротехнического строительства, полигоны по захоронению промышленных отходов, работы по стабилизации противоэрозионных и противооползневых процессов и т.п. Как показывает накопленный опыт, геотехническое сопровождение проектирования и строительства служит надежным инструментом, позволяющим обеспечить качество проектирования и строительства, безопасность строящихся сооружений и существующей застройки. Практические и теоретические результаты геотехнического мониторинга также необходимы для формирования и развития нормативно-технической базы.
При наличии спорных экономических показателей окончательно выбор типа конструктивного решения осуществляется с позиции экологической целесообразности применения используемого вида строительного материала. Например, применение в качестве арматуры геосинтетических полимерных материалов (кроме, материалов на основе стекла и битумных лаков) позволяет минимизировать негативные воздействия сооружения на существующие экосистемы (конструкции с применением высокопрочных георешеток из высокомодульного полиэфира, высокопрочных геотканей из полиэфира , противоэрозионных объемных волокнистых тканых георешеток и т.п.). Кроме того, в России с ее пятью климатическими зонами и значительными колебаниями температуры почвы и окружающей среды наиболее широкое применение геосинтетические материалы находят именно в грунтовом строительстве.
Необходимо отметить, что при расчетах конструкций обязателен учет коэффициента повреждаемости геосинтетического материала в процессе установки и эксплуатации, а также коэффициента ползучести во времени, подтвержденных сертификатами независимых аккредитованных испытательных лабораторий.
Выбор типа и марки, расчетное значение прочности геосинтетического материала, выполняющего избирательно или в комплексе функций арматуры, защиты, фильтра, дренажа, разделения, гидроизоляции и др., принимается в соответствии с существующими нормативными документами с учетом всех требуемых понижающих коэффициентов, таких, как: коэффициент учета повреждений при транспортировке, монтаже и уплотнении грунта; коэффициент учета стыковки, взаимного перекрытия и соединения полотен материала; коэффициент, учитывающий химическую и биологическую устойчивость материала; коэффициент учета ползучести (коэффициент перехода от прочности на растяжение к длительной прочности на срок эксплуатации сооружения в данном случае от 35 до 100 лет); коэффициент запаса надежности для геосинтетического материала. За последние годы, благодаря усилиям проектировщиков, получен и обобщен большой опыт строительства грунтовых сооружений в сложных инженерно-геологических условиях с применением геосинтетических материалов. Таким образом, для отечественных проектных, конструкторских, научно-исследовательских предприятий существует большое перспективное поле деятельности в области проектирования и строительства сооружений инженерной защиты трубопроводов с использованием новых геотехнологий, позволяющих в комплексе решить многие задачи.










   
 
© 2006-2017 ТЭКПРО. All rights reserved.