Страница 3: СП 107-34-96. Свод правил по сооружению линейной части газопроводов балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках (31372)

•На участках трасс сложенных, преимущественно, песчаными, вечномерзлыми грунтами и на обводненных территориях используется устройство (рис. 16) в котором полотнище из НСМ укладывается на лежащий на дне траншеи (на проектных отметках) трубопровод и на откосы траншеи, закрепляется на бермах траншеи специальными металлическими штырями и засыпается минеральным грунтом с устройством грунтового валика над траншеей и полотнищем из НСМ (местным или привозным). При необходимости через 10-15м по длине трубопровода в устройстве должны быть установлены грунтозадерживающие перегородки, которые по контуру откосов и дна траншеи, а также поверхности трубопровода, жестко соединены (сварены) с продольным полотнищем из НСМ.

•На переходах через болота первого типа с устойчивой консистенцией торфа и при укладке трубопровода на минеральное основание траншеи устройство из НСМ (рис. 17) выполняется следующим образом: полотнище укладывается на уложенный в проектное положение газопровод и на откосы траншеи, а после засыпки траншеи (до дневных отметок) минеральным привозным грунтом замыкается и сваривается под засыпанным минеральным грунтом трубопроводом, образуя замкнутый контур, усиленный в поперечном направлении с помощью специальных бандажей.

Бандажи выполняются из резинотканевых материалов или нескольких сваренных между собой полос из НСМ и укладываются на дно траншеи до опуска в траншею трубопровода и замыкаются над засыпанным грунтом газопроводом, охватывая весь грунтовой массив, образованный полотнищем из НСМ.

•Балластировка газопровода на всех категориях местности, рассмотренных в п.4.4., может быть обеспечена при использовании следующего метода (рис. 18):

Полотнище из НСМ укладывается в основание траншеи, над трубопроводом на откосы.

Производится засыпка траншеи минеральным грунтом (местным или привозным), при этом концы балластируемого участка, длина которого, как правило, не превышает 25 м с каждого торца, не засыпаются на длине 1,0-1,5 м.

Полотнища из НСМ длиной 25-26 м замыкаются над балластируемым трубопроводом с перехлестом в сторону технологической дороги не менее 0,5 м; на торцевых участках полотнище укладывается непосредственно на незасыпанный трубопровод и закрепляется утяжелителями типа УБО, после чего производится окончательная засыпка траншеи с устройством грунтового валика.

4.5. Во всех рассмотренных схемах ширина полотнища из НСМ должна обеспечивать либо замыкание его над засыпанным трубопроводом, либо закрепление на бровке траншеи.

4.6. В зависимости от вида и состояния грунта газопровод можно балластировать сплошь по всей его длине или отдельными перемычками. Длина каждой перемычки составляет 25-30 м, а расстояние между грунтовыми балластирующими перемычками колеблется в пределах до 0,8-1,0 ее длины.

На участках балластировки, где возможная (ожидаемая) скорость течения талых вод незначительна (не более 0,2 м/с), закрепление газопровода допускается без устройства вертикальных перегородок-перемычек. На других участках необходимость сооружения вертикальных перегородок из НСМ определяется с учетом конкретных инженерно-геологических характеристик трассы.

4.7. Полотнища из НСМ для балластирующих устройств сваривают из заготовленных по необходимому размеру рулонированных нетканых синтетических материалов. Сварку полотнищ выполняют с помощью теплового нагрева краев свариваемых полос и их стыковки (прижатием).

Процесс балластировки газопроводов грунтом с применением нетканых синтетических материалов включает вывозку, разгрузку и раскладку полотнищ вдоль траншеи, размотку и укладку в траншеи, закрепление уложенных полотнищ по краям траншеи, отсыпку балластного грунта, перекрытие балластного грунта и замыкание полотнищ из НСМ; отсыпку и формирование земляного валика.

4.8. Балластировка газопроводов закрепленным грунтом может производиться на обводненных прямолинейных и криволинейных участках при подземном способе прокладки. Балластировку газопроводов закрепленными грунтами следует производить на участках местности при условии отсутствия воды в траншее в процессе производства работ. Область применения этого метода ограничивается участками земель несельскохозяйственного назначения и бросовых земель. Экономическая целесообразность использования данного метода балластировки должна быть подтверждена технико-экономическими расчетами.

4.9. В качестве утяжелителя (рис. 19 а), как конструктивного элемента в виде элементов перемычек, используются минеральные грунты, закрепленные путем внесения в них вяжущих компонентов (например, тяжелых крекинг-остатков, битума и т.д.).

Такие грунтово-битумные смеси, полученные в результате проведения технической мелиорации, называют закрепленными грунтами.

4.10. В качестве средств закрепления и стабилизации строительных свойств грунтов в условиях обводненной местности рекомендуются использовать модификации тяжелых фракций продукта МТ-10, представляющего собой смесь зимнего и летнего базовых компонентов (смесь остатка термического крекинга и легкого газойля в соотношении 1:1 или 3:1) с 10 % строительного битума БН-90/10. Добавление битума увеличивает прочность и уменьшает водонасыщение закрепленных грунтов.

4.11. В зависимости от вида и состояния грунта рекомендуется применять два варианта метода балластировки газопроводов с использованием закрепленных минеральных грунтов, а именно:

•устройство перемычек из закрепленного грунта без использования армирующей сетки:

•устройство перемычек из закрепленного грунта с применением армирующей сетки.

4.12. Технологический процесс балластировки газопроводов перемычками из закрепленных минеральных грунтов состоит из следующих операций:

•приготовление грунтовой смеси с добавками (измельчение грунта и смешивание его с нефтебитумом);

•укладки приготовленной грунтовой смеси в траншею с уложенным в нее газопроводом;

•уплотнения грунтовой смеси.

4.13. При балластировке магистральных газопроводов больших диаметров с использованием закрепленного минерального грунта засыпки возможно его применение в сочетании с железобетонными утяжелителями типа УБО и УБО-М (рис. 19б), конструкции которых позволяют повышать величину их балластирующей способности; при этом утяжелители устанавливаются групповым методом.

4.14. При групповом методе установки утяжелители укладываются отдельными участками вплотную друг к другу; при этом общее их количество на 1 км газопровода должно соответствовать требованиям проекта.

4.15. При использовании комбинированных методов балластировки газопроводов в сочетании с минеральными грунтами засыпки следует применять утяжелители типа УБО и УБО-М, размещенные групповым методом, или винтовые анкерные устройства ВАУ-1.

Учет балластирующей способности грунта при групповой установке утяжелителей типа УБО и УБО-М позволяет снизить расход сборного железобетона до 30 % по сравнению с балластировкой газопровода одиночными утяжелителями. Утяжелитель УБО-М позволяет создать по длине газопровода замкнутый контур при групповой их установке.

4.16. С целью предотвращения выноса (вымывания) грунта из полости группы утяжелителей и обеспечения устойчивости гарантированного объема грунта над трубопроводом (в случае необходимости) концы групп утяжелителей следует замыкать седловидными или клиновидными утяжелителями типа 1-УБКм.

Применение изложенного в п. 4.15. настоящих СП метода балластировки газопроводов допускается при выполнении требований п. 4.3. в части погружения трубопровода в проектное положение.

4.17. Максимальное воздействие грунта засыпки траншеи на обеспечение устойчивости положения газопровода достигается при применении для балластировки утяжелителей типа УБГ, УБТ и УБО-ПМ, размещаемых на трубопроводе, как групповым методом, так и раздельно. Установка указанных утяжелителей возможна на уложенный в проектное положение трубопровод.

При этом допускается наличие воды в траншее не выше средней образующей трубопровода (а при использовании утяжелителей типа УБТ - не выше верхней образующей трубы).

4.18. Минеральные грунты засыпки, укладываемые в утяжелители и траншею при использовании комбинированных методов балластировки, должны отвечать требованиям, предъявленным к грунтам при укладке их в траншею в различные строительные периоды.

4.19. Одиночные заполняемые минеральным грунтом полимерконтейнеры требуют меньшего расхода геотекстильного синтетического материала по сравнению с использованием полотнищ из НСМ.

4.20. Полимерконтейнерное заполняемое минеральным грунтом балластирующее устройство ПКБУ (рис. 20) представляет собой два контейнера, размещенные по обе стороны трубопровода, выполненные из прочного и долговечного геотекстильного синтетического материала, соединенные четырьмя мягкими силовыми лентами и двумя металлическими распорными рамками.

Устанавливаются ПКБУ на газопроводах по одному через равные расстояния или групповым способом и могут быть использованы для балластировки газопроводов, прокладываемых в обводненной и заболоченной местности, а также на участках прогнозируемого обводнения.

Допускается применение ПКБУ на болотах I типа с мощностью торфяной залежки, не превышающей глубины траншеи, при использовании для их заполнения талого, привозного минерального грунта.

4.21. Одиночный заполняемый грунтом полимерконтейнер из технических тканей ПКР-Ф (рис. 21), формируемый непосредственно в траншее на уложенном в проектное положение газопроводе с помощью специального устройства, представляет собой утяжелитель седловидного типа и может быть применен на участках местности, указанных в п. 4.20. настоящего СП. Заполнение ПКР-Ф минеральным грунтом осуществляется одновременно с засыпкой траншеи.

4.22. Целесообразность использования одиночных полимерконтейнеров (ПКБУ и ПКР-Ф) для балластировки газопроводов должна быть подтверждена проведенными технико-экономическими расчетами.

5. Техника безопасности

5.1. При производстве работ по балластировке и закреплению газопроводов железобетонными утяжелителями, анкерными устройствами, минеральным грунтом в сочетании с различными конструкциями, включая НСМ и полимерконтейнеры, следует руководствоваться правилами техники безопасности, изложенными в СНиП III-4-80, правилами техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов (1982 г.) и другими отраслевыми действующими нормативными документами.

5.2. Строительно-монтажные работы запрещается выполнять без утвержденного в установленном порядке проекта производства работ, который должен содержать раздел “Требования безопасности”, в котором должен быть предусмотрен комплекс организационных и технических мероприятий выполнение которых обеспечивает безопасность проведения работ.

5.3. К выполнению работ по балластировке и закреплению газопроводов могут быть допущены рабочие:

•прошедшие предварительный и периодический медицинские осмотры в сроки, установленные Минздравом Российской Федерации;

•достигшие возраста 18 лет и обученные безопасным методам труда и приемам ведения работ, прошедшие экзаменационную проверку знаний (и инструктаж) методов и приемов ведения работы, обеспеченные спецодеждой, спецобувью и защитными приспособлениями.

5.4. На месте производства работ необходимо иметь отапливаемый вагон-домик, а освещенность при работе в темное время не должна быть менее 25 лк.

5.5. Во избежание неблагоприятного воздействия статического электричества на рабочий персонал, применяемое оборудование должно быть заземлено, а рабочие места снабжены резиновыми ковриками.

5.6. В процессе работы по балластировке трубопроводов необходимо следить за надежностью стенок и бровки траншеи; при появлении трещин и сколов грунта, которые могут привести к обрушению бермы, следует немедленно прекратить работу и принять меры к недопущению развития таких явлений.

5.7. При проведении балластировочных работ в пределах призмы обрушения увлажненных грунтов не допускается движение тяжелых транспортных средств, а также складирование материалов.

ПРИЛОЖЕНИЕ I

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТОЙЧИВОСТИ БАЛЛАСТИРУЕМЫХ И ЗАКРЕПЛЯЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

1. Общие положения

1.1. Настоящая методика расчета распространяется на магистральные и промысловые трубопроводы, прокладываемые на болотах, в обводненной и заболоченной местности и в вечномерзлых грунтах.

1.2. Проверку устойчивости положения (против всплытия) трубопроводов следует выполнять в соответствии с настоящим Приложением к Своду Правил.

1.3. Устойчивость положения трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных участков в зависимости от конкретных условий строительства и эксплуатации.

1.4. Используемые в расчетах физико-механические и теплофизические характеристики грунтов определяются на основании результатов изысканий и прогнозирования изменения свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации.

1.5. Устойчивость положения участка трубопровода следует проверять по условию:

, (1.1)

где Qakm - суммарная расчетная нагрузка на участок трубопровода, действующая вверх;

Qnac - суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз;

kн.в - коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода (против всплытия).

1.6. Суммарная расчетная нагрузка Qakm должна включать в себя упругий отпор при прокладке трубопровода свободным изгибом.

1.7. Суммарная расчетная нагрузка Qnac должна включать в себя собственный вес трубопровода.

1.8. Коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода (против всплытия) следует принимать по табл. 1.1 в зависимости от характеристик участка трубопровода.

Таблица 1.1