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)

Инженерная защита линейных транспортных сооружений от опасных геологических процессов как фактор обеспечения их геоэкологической безопасности.

Проектное и производственное предприятие "ТЭКПРО" - одно из редких в отечественной практике организаций, выполняющее широкий комплекс проектно-изыскательских и научно-исследовательских работ в области геотехнического проектирования транспортных магистралей, мероприятий по инженерной защите, обустройству нефтегазопроводов, а также сопутствующих сооружений, включая предпроектные, и проектные, инженерно-изыскательские, экологические исследования. В процессе разработки проектной документации компания использует современное программное обеспечение и методики, рекомендованные компетентными органами исполнительной власти России к применению на территории Российской Федерации. Компания "ТЭКПРО" обеспечивает комплексное решение вопросов разработки мероприятий по инженерной защите от опасных геологических процессов транспортных магистралей, трубопроводов, в частности, высокая оценка при утверждении на федеральном и региональных уровнях получена за выполнение проекта по разделу "Инженерная защита трубопровода от опасных геологических процессов" по объекту "Восточная Сибирь- Тихий океан" (ВСТО), "Расширение трубопроводной системы ВСТО" на стадиях прединвестиционной и проектной документации.

Трасса ВСТО - объект повышенной ответственности общей протяженностью, более, чем 3000 км, строительство которого ведется в суровых природно-климатических условиях. Проекты мероприятий по инженерной защите "восточного нефтепровода", разработанные компанией с учетом современных прогрессивных геотехнологий, максимально учитывают требования по охране окружающей среды, предусматривающие мероприятия по восстановлению природной среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, обеспечению геоэкологической безопасности и безопасности эксплуатации. Повышение надежности работы трубопроводов неразрывно связано с эффективностью мероприятий по инженерной защите. Разработка мероприятий по инженерной защите сооружений это задача инженера-геотехника, который должен разработать техническое решение по защите сооружений в увязке с инженерно-геологическими условиями и существующими строительными материалами и методами. В мировой практике строительства и реконструкции с каждым годом увеличивается доля проектов, в которых использованы геосинтетические материалы. В некоторых случаях, применение геосинтетиков становится едва ли не единственным решением, обеспечивающим надежность сооружения и производства работ. Такая тенденция обусловлена увеличением сложности и ответственности архитектурных и строительных решений, реализуемых в сложных инженерно-геологических и климатических условиях, возрастающей урбанизацией территорий, что диктует необходимость применения новых технологий, конструкций и материалов.
Применяемые строительные материалы и технологии должны обеспечивать не только надежность эксплуатации трубопровода, но и безопасность существующих экосистем (например, таких, как водохранилища, реки, озера, леса и т.п.) Поэтому важно, в зависимости от области и условий применения, типа агрессивных воздействий правильно выбрать строительный материал, изготовленный именно из того полимера и технологии, который наилучшим образом отвечает предъявленным требованиям. Однако, на практике это зачастую не достигается. На предпроектной стадии разработки мероприятий по инженерной защите "восточного нефтепровода" была проведена оценка инженерных решений, технологических факторов строительства и строительных материалов с точки зрения экологического строительства. Технические решения по инженерной защите трассы "восточного нефтепровода" с использованием геосинтетических материалов позволили заменить некоторые виды природных минеральных материалов, ресурс которых не безграничен, снизить транспортные затраты и трудоемкость работ. В ходе производства работ по прокладке трубопровода практически полностью исключена замену грунтов с низкой несущей способностью и потребность в дополнительном отводе земельных площадей, сведена к минимуму потребность в использовании кондиционных грунтов, при снижении объемов ввоза и вывоза грунта.

Проектные решения, предусматривающие применение геосинтетических материалов, базируются на теоретически обоснованных и экспериментально подтвержденных методах и методиках расчета, а их реализация -на технологических регламентах. Трубопровод ("Восточная Сибирь - Тихий океан") на некоторых участках трассы прокладывается в условиях резко пересеченного рельефа местности с возможным развитием опасных геологических процессов (осыпей, курумов, обвалов, а также оползней на водоразделах) и требует подрезки склонов для возможности производства строительных работ, а, значит, требуются мероприятия по инженерной защите на данных участках трассы (включающие противоэрозионные геокомпозиционные экраны, армированные насыпи с углом заложения выше нормативного, подпорные сооружения, армогрунтовые конструкции насыпей водоотводные лотки, перепуски, горизонтальные и вертикальные дренажи в конструкции откосов, пластовые дренажи в конструкции технологических проездов, площадок пуска и приема СОД, противофильтрационные, защитные экраны на участках с явлениями карста, термокарста, пучения грунтов, мерзлоты). При сооружении насыпей на крутых откосах предусматривается устройство берм или устройство подпорных стенок. В качестве арматуры в конструкциях подпорных стен для обеспечения устойчивости используется высокопрочная георешетка из высокомодульного полиэфира. При разработке полок в дисперсных и слабопрочных скальных и полускальных грунтах предусмотрена защита откосов от эрозионных процессов с применением объемной георешетки из высокомодульного полиэфира с УФ-стабилизацией, которая также используется, при определенных условиях, и в качестве противоосыпной. Прочность георешетки подбирается, исходя из расчета устойчивости конструкции с учетом требуемого срока службы сооружения и степени его ответственности.

Значительная часть трубопровода прокладывается на территориях, подверженных карсту. Карст представляет собой совокупность природных геологических и инженерно-геологических процессов, в результате которых в земной коре происходит образование полостей, изменение структуры и состояния горных пород и связанные с ними деформации земной поверхности (провалы, оседания, коррозионные воронки и т.п.), а также создается особый режим подземных вод и гидрографической сети. Образованные воронки могут иметь в поперечнике размеры от десятков сантиметров до десятков метров. По составу карстующихся отложений в районе имеет место карбонатный и соляной карст. В очень ограниченных масштабах развит гипсовый карст. К поверхностным формам относятся доступные для наблюдения карры, поноры, воронки, котловины. К подземным относятся поддолинные и подрусловые каналы, о наличии которых можно говорить с уверенностью, и пещеры, развитые только на придолинных участках.

В районах действующего карста должны быть предусмотрены специальные меры против деформаций трассы трубопровода, если скорость развития карста может создать угрозу сооружению за срок его службы. Сооружения на закарстованных территориях возводятся из конструкций малочувствительных к развитию неравномерных осадок. Трубопровод в этих случаях, как правило, должен трассироваться в обход участков карстообразования. При неизбежности прохождения трассы по участкам карстообразований, все карстовые воронки должны быть засыпаны местным глинистым грунтом с послойным уплотнением с укреплением растительным слоем. При засыпке карстовых воронок и пещер, расположенных в пределах полосы отвода трубопровода, глинистым грунтом с раскрытием их устья для возможности механизированного производства работ по послойному уплотнению глинистого грунта. При этом устраивается противофильтрационный экран из полиэтиленовой геомембраны толщиной 1,0 мм, заключенной между слоями защитного геотекстильного полотна. Под отсыпаемый местный глинистый грунт предусматривается укладка армирующей высокомодульной геоткани из полиэфира. Определение марки и типа геоткани рассчитывается и устанавливается в зависимости от глубины карстовых воронок, провалов, прочностных и деформационных характеристик грунтов, внешних транспортных нагрузок. В условиях дефицита глинистого грунта для выполнения работ по противокарстовым мероприятиям по трассе трубопровода, в целях снижения стоимости строительства при сохранении заданного уровня надежности и безопасности эксплуатации трубопровода, альтернативой может быть применение в конструкции противофильтрационного экрана геосинтетической гидроизоляции на минеральной основе - бентонитовых матов. Толщина бентонитовых матов не превышает 1,0-1,5 см при коэффициенте фильтрации менее, чем 10-11 м/сут. Это позволило отказаться от ввоза глинистого грунта и использовать только местные грунты, исключить использование полиэтиленовой геомембраны (пленки) толщиной 1,0 мм и защитных слоев геотекстильного материала. Кроме того, необходимо отметить, что бентонитовые маты возможно использовать практически на всех уклонах, в том числе и на вертикальных (устройство пластовых дренажей из минеральных материалов).

Принимая во внимание тот факт, что работы по строительству трубопровода (ВСТО) производятся также и при отрицательных температурах, следует обратить внимание на тип полимера, из которого изготовлен тот или иной армирующий материал, чтобы обеспечить надежность конструкции и возможность его укладки (в данном проекте не применяются геосинтетические конструкционные материалы из полиэтилена, полипропилена, стекла, базальта). Геосинтетический армирующий материал (георешетки из полиэфира) 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. 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). За время деятельности компании 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 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.