 |  | ||||||
 УДК 624.139:624.15 Учет условий ландшафтов криолитозоны при размещении проектируемых объектов трубопроводного транспорта
Дудников В.Ю., доцент, Осадчая Г.Г., профессор Ухтинский государственный технический университет, Россия
В работе предлагается анализировать взаимосвязь ландшафтной структуры и мерзлотных условий с точки зрения возможности ее использования в качестве базовой информационной основы для освоения криолитозоны посредством строительства объектов трубопроводного транспорта.
Необходимо отметить, что существующая в настоящее время практика начала проектирования только на базе топографической основы, без предварительного ознакомления с результатами специальных мерзлотно-инженерно-геологических исследований, резко увеличивает вероятность недостаточного учета неблагоприятных для строительства факторов природных (в том числе геокриологических) условий. Так, на топографических картах полигональные торфяники «смотрятся» как плоские участки без древовидных кустарников и топографы при съемке могут пренебречь незначительными понижениями (межполигональными – для полигональных торфяников, межбугровыми – для плоско- и выпуклобугристых торфяников, межблочными – для блочной тундры), а иногда результат морозобойного растрескивания могут отметить на топографических материалах как ручей, и на них активно проектируются сооружения (рисунок 1).
Рис. 1 – Локализация свай и «сетка» полигонально-жильных льдов (зона тундры)
Даже в том случае, когда учитываются результаты инженерно-геологических изысканий, они не всегда отражают наличие жильных льдов, так как выполняются преимущественно в зимнее время без привлечения материалов дистанционного зондирования нужного разрешения. В целях борьбы с опасностями при проектировании оснований и фундаментов линейных протяженных сооружений на многолетнемерзлых грунтах необходимо учитывать следующие факторы: – прохождение трассы через участки с различными инженерно-геокриологическими условиями, в том числе на границе талых и мерзлых, просадочных и непросадочных грунтов; –проявление на трассе негативных грунтово-мерзлотных процессов: бугров пучений, термокарстов, наледей, оползней, солифлюкций, оттаивания пластовых и повторно жильных льдов; – нарушение водно-теплового баланса и затруднение стока поверхностных и надмерзлотных вод и пр. Отмеченные в настоящей и прочих работах рекомендации соотносятся с требованиями нормативной документации, регламентирующей проектирование и строительство объектов трубопроводного транспорта, в частности актуализированной редакции СП 25.13330.2012 «Свод правил. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах», в пунктах которого среди прочего отмечается [1]: – п. 13.3 - в качестве оснований магистральных трубопроводов не рекомендуется рассматривать участки с подземными льдами, наледями и буграми пучения, проявлениями термокарста, термоэрозии, солифлюкции, морозобойного растрескивания; – п. 13.4 - следует избегать частого чередования различных способов прокладки на сравнительно коротких расстояниях; – п. 13.6 - при проектировании оснований и фундаментов трубопроводов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять следующие расчеты: остывания транспортируемого по трубопроводу продукта с целью установления температуры по длине трубопровода, а также выявления его горячих, теплых и холодных участков; глубины оттаивания и промерзания грунта в основании подземных и наземных трубопроводов; по I и II группам предельных состояний с учетом процессов, происходящих в окружающем массиве грунта в результате устройства трубопровода (просадка и термокарст при оттаивании, пучение при промораживании); – п. 13.7 - глубину оттаивания (промораживания) грунта следует определять численными методами, с учетом проектного срока эксплуатации трубопровода; – п. 13.8 - расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания при проектировании оснований и фундаментов магистральных трубопроводов в районах многолетнемерзлых грунтов следует принимать в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 36.13330. Очевидно, выделение геокриологических зон с различной степенью опасности для инженерных сооружений позволит выбрать условия размещения объектов трубопроводного транспорта, способствующие повышению вероятности безотказного функционирования геотехнической системы. Нанесение трасс трубопроводов на геокриологические карты позволит определить условия размещения объектов - территории с какими типами криолитогенеза и мерзлотными процессами они пересекают.
Рис. 2 – Пример прокладки трубопровода через хасырей
Обобщение геоэкологических исследований позволяет сделать вывод, что в целом для криолитозоны ограничения инженерно-геологического характера связаны, главным образом, с участками развития органогенных грунтов. Ограничения могут быть продиктованы высокой степенью обводнения территорий, активизацией многолетнего пучения, новообразованием многолетнемерзлых пород и пр. Однако не все природные комплексы на органогенных грунтах целесообразно исключать из использования. Так, участки без ограничений к природопользованию в значительной степени связаны с урочищами болот и торфяников северной криолитозоны. Они вполне пригодны для размещения производственных и инфраструктурных объектов, хотя строительство и обслуживание более затратное и менее комфортное. При соблюдении существующих принципов и правил строительства на мерзлых грунтах на участках развития органогенных грунтов строить можно. «Неудобства» южной криолитозоны, связанные с возможностью возникновения геокриологических опасностей и характерные для талых грунтов можно легко исключить из сферы строительства, как занимающие незначительные пространства [2]. Следует отметить, что использование участков болот и торфяников под инфраструктурные объекты имеет ряд положительных моментов:
В завершении отметим очевидный факт необходимости проведения инженерно-геокриологической типизации условий вдоль перспективных трасс трубопроводов по тем критериям, которые являются наиболее существенными для обеспечения несущей способности основания трубопровода: дифференциация талых грунтов и ММГ; сливающихся и несливающихся ММГ; участков развития таликов, перелетков, льдов; участки, сложенные грунтами с высокой степенью льдистости за счет ледяных включений и показателем текучести. Т.е. на основании анализа данных инженерно-геологических изысканий с применением инженерно-геокриологической типизации необходимо систематизировать разнообразные инженерно-геокриологические, геоморфологические и технологические условия территории прокладки трасс трубопроводов. Однако, сегодня нередкой является ситуация, когда недропользователи воспринимают предварительные исследования по оценке фонового состояния природной среды, в рамках которой возможно проведение работ мерзлотно-ландшафтно-экологического содержания, как ненужную, затратную часть работ. Исследования, основанные на знании свойств ландшафтов, редко проводят в назначенные сроки или вообще не проводят, а выводы и рекомендации практически не используют, хотя именно они позволили бы оптимизировать размещение объектов производственной инфраструктуры в тех условиях, в которых незначительна вероятность возникновения внештатных ситуаций природно-техногенного характера.
Библиографический список
| |||||||
 |  |
#menuinclude(1-elibraryru)