Свод правил по сооружению линейной части газопроводов балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках

, (2.6)

где g_пр - плотность перекачиваемого продукта;

D_вн - внутренний диаметр сечения трубопровода.

2.7. При сплошном обетонировании трубопровода требуемую минимальную толщину слоя бетона h_б следует определять по формуле:

, (2.7)

где - нормативная интенсивность балластировки, определенная ранее по формуле (2.1);

g_б - нормативная плотность бетона;

D_н.и. - наружный диаметр трубопровода с учетом слоя изоляции.

Полученную по формуле (2.7) толщину слоя бетона следует округлить в большую сторону с точностью до 0,005 м.

2.8. При балластировке трубопровода отдельными утяжелителями шаг утяжелителей L при их равномерной расстановке (расстояние между осями утяжелителей) следует определять по формуле:

, (2.8)

где Q^н - нормативный вес одного утяжелителя;

- нормативная интенсивность балластировки, определенная ранее по формуле (2.1).

2.9. Учет балластирующего воздействия минеральных грунтов засыпки (до дневной поверхности), используемых для балластировки газопроводов в сочетании с утяжелителями различных конструкций при групповом способе их размещения, решается проектной организацией, исходя из конкретных грунтовых условий и сезона выполнения строительно-монтажных работ.

3. Закрепление трубопровода анкерными устройствами в талых грунтах 3.1. В талых грунтах закрепление трубопроводов возможно винтовыми анкерами и свайными анкерами раскрывающегося типа.

3.2. Расчетную несущую способность одного анкерного устройства B_d следует определять по формуле:

B_d = zm_аР_а, (3.1)

где z - количество анкеров в одном анкерном устройстве;

т_а - коэффициент условий работы анкерного устройства;

Р_а - расчетная несущая способность анкера.

3.3. Коэффициент условий работы анкерного устройства т_а зависит от количества анкеров z и соотношения между диаметром трубопровода D_н и максимальным линейным размером габарита проекции одного анкера на горизонтальную плоскость D_анк:

1) При z = 1

или

z = 2 и (D_н/D_aнк) > 3:

т_а = 1;

2) При z ³ 2 и 1 £ (D_н/D_aнк) £ 3:

. (3.3)

При двух лопастях в анкерах раскрывающегося типа в качестве D_анк следует принимать максимальный линейный размер большей по диаметру лопасти анкера.

3.4. Расчетная несущая способность анкера Р_а зависит от несущей способности грунта основания и определяется из условия:

, (3.4)

где F_d - несущая способность анкера;

g_k - коэффициент надежности анкера.

3.5. Несущая способность анкера F_d определяется расчетом или по результатам полевых испытаний статической нагрузкой согласно СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”.

3.6. Коэффициент надежности анкера g_k принимается равным:

• 1,40 - если несущая способность анкера определена расчетом;

• 1,25 - если несущая способность анкера определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой.

3.7. Несущая способность анкера, определяемая расчетом, зависит от глубины погружения анкера.

В случае, если глубина заложения верхней лопасти анкера от уровня дна траншеи составляет от 6 до 8 ее диаметров, то несущую способность анкера следует определять по формуле:

, (3.5)

где i - номер лопасти анкера;

n - число лопастей по высоте анкера;

g_c.i - коэффициент условий работы i-ой лопасти анкера;

a_1.i, a_2.i - безразмерные коэффициенты;

c_1.i - расчетное удельное сцепление пылевато-глинистого или параметр линейности песчаного грунта в рабочей зоне i-ой лопасти анкера;

g_1.i - осредненное расчетное значение удельного веса грунта;

h_1.i - глубина залегания i-ой лопасти анкера от дна траншеи.

А_i - площадь i-ой лопасти анкера.

3.8. Число лопастей анкера принимается равным:

• п = 1- для винтовых анкеров;

• п = 2- для раскрывающихся анкеров.

3.9. Коэффициент условий работы анкера g_c.i принимается в зависимости от грунта равным:

Глины и суглинки:

• твердые, полутвердые, тугопластичные и мягкопластичные ... 0,7

• текучепластичные ............................................................……..... 0,6

Пески и супеси:

• пески маловлажные и супеси твердые ........................……........ 0,7

• пески влажные и супеси пластичные ...........................……....... 0,6

• пески водонасыщенные и супеси текучие .................…............. 0,5

3.10. Безразмерные коэффициенты a_1.i, a_2.i зависят от расчетного угла внутреннего трения грунта j_1.i в рабочей зоне (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной D_днк) в соответствии с табл. 3.1.

3.11. Усредненное расчетное значение удельного веса грунта g_1.i находится с учетом взвешивающего действия воды по формуле:

, (3.6)

где g_s.i - удельный вес частиц грунта;

g_w.i - удельный вес воды;

e_i - коэффициент пористости грунта.

Таблица 3.1

j_1.i

13

15

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

a_1.i

7,8

8,4

9,4

10,1

12,1

15,0

18,0

23,1

29,5

38,0

48,4

64,9

a_2.i

2,8

3,3

3,8

4,5

5,5

7,0

9,2

12,3

16,6

22,5

31,0

44,4

Примечания:

• Характеристики грунтов, указанные в табл. 3.1, относятся к грунтам, залегающим над лопастью анкера.

• Расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления грунта основания следует определять по указаниям СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”.

• При промежуточных значениях угла внутреннего трения грунта, не указанных в табл. 3.1, значения коэффициентов a_1.i, a_2.i следует определять линейной интерполяцией.

3.12. При глубинах погружения анкера, меньше указанных в п. 3.7, следует применять только однолопастные анкеры. В этом случае несущую способность анкера следует определять по формуле:

F_d = g_c(g₁V_bf + c₁A_bf cosj₁), (3.7)

где V_bf - объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды;

A_bf - площадь боковой поверхности усеченной пирамиды.

3.13. Для анкеров с круглой лопастью входящие в формулу (3.7) составляющие следует определять по формулам:

; (3.8)

, (3.9)

где . (3.10)

3.14. Расстояние между осями анкерных устройств (шаг анкерных устройств) L_a должно удовлетворять условию:

, (3.11)

где B_d - расчетная несущая способность анкерного устройства;

В - требуемое расчетное усилие анкерного устройства, приходящееся на единицу длины трубопровода, и определяемое по формуле:

В = k_н.в + q_из – q_mp – q_доп, (3.12)

в которой все условные обозначения указаны в п. 2.1.

4. Закрепление трубопровода с помощью дисковых, винтовых и стержневых вмораживаемых анкеров в вечномерзлых грунтах 4.1. Приведенная в данном разделе методика определения несущей способности дисковых, винтовых и стержневых вмораживаемых анкеров распространяется на анкеры указанных конструкций, находящиеся в грунтах с засоленностью более 0,1 %, в мерзлых грунтах с льдистостью более 0,4 и в биогенных грунтах.

4.2. Расчетная несущая способность анкерного устройства, состоящего из двух вмораживаемых дисковых, винтовых или стержневых анкеров, определяется по формуле (3.1), в которой следует принять:

z = 2;

m_а = 1,0,

а расчетная несущая способность анкера определяется по формуле (3.4). Значения коэффициента надежности анкера в формуле (3.4) следует принимать в соответствии с п. 3.6.

4.3. Несущую способность вмораживаемого дискового, винтового или стержневого анкера F_d следует определять расчетом или на основании результатов полевых испытаний статической нагрузкой.

4.4. При определении расчетом несущей способности дискового, винтового и стержневого анкера следует пользоваться формулой:

, (4.1)

где g_с - коэффициент условий работы анкера, принимаемый равным 1,2;

i - номер диска (лопасти);

п - число дисков (лопастей);

R_i - расчетное давление i-ого диска (лопасти) на мерзлый грунт или грунтовый раствор;

A_i - площадь i-ого диска или лопасти (за исключением площади сечения стержня);

g_af - коэффициент, зависящий от типа поверхности смерзания;

j - номер слоя грунта;

т - число слоев грунта;

- расчетное сопротивление j-ого слоя мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания со стержнем (тягой);

- площадь поверхности смерзания j-ого слоя с боковой поверхностью стержня.

При расчете стержневых анкеров первое слагаемое в формуле (4.1) принимается равным нулю.

4.5. Расчетное давление i-ого диска на мерзлый грунт или грунтовый раствор принимается равным давлению под концом сваи по СНиП 2.02.04-87 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах”.

4.6. Значение R_i определяется в зависимости от грунта (грунтового раствора) и максимальной температуры грунта на уровне диска (лопасти) в соответствии с табл. 4.1. Температура грунта определяется на основании теплотехнического расчета для наиболее неблагоприятного режима и времени эксплуатации трубопровода.

4.7. Расстояние между дисками (лопастями) должно быть не менее 4Dd (л).

4.8. Расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания со стержнем принимается для середины каждого j-ого по температуре грунта слоя в соответствии со СНиП 2.02.04-87 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах”. Значения в зависимости от грунтов и грунтовых растворов приведены в табл. 4.2 для льдистости грунтов i_i < 0,2. При льдистости мерзлого грунта 0,2 £ i_i £ 0,4 приведенные в табл. 4.2 значения следует дополнительно умножать на коэффициент 0,9.

4.9. Коэффициент g_af зависит от поверхности смерзания стержня с грунтом и принимается равным:

• 0,7 - для горячекатаного проката;

• 1,0 - для арматуры периодического профиля.

4.10. Несущую способность дискового и вмораживаемого анкеров следует также проверять из условия сдвига по боковой поверхности цилиндрического тела по формуле:

, (4.2)

где - расчетное сопротивление j-ого мерзлого слоя сдвигу по грунту или грунтовому раствору;

- площадь поверхности сдвига j-ого слоя.

4.11. Если раствор, заполняющий скважину, отличается от естественного грунта, то вычисление по формуле (4.2) производится для двух случаев сдвига по боковой поверхности цилиндрического тела с площадью сечения равной:

• площади диска (сдвиг по раствору) при расчете дисковых анкеров;

• площади сечения скважины (сдвиг по грунту - по боковой поверхности скважины) при расчете дисковых и винтовых анкеров.

4.12. Расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу в j-ом слое следует принимать при температуре, равной температуре в середине этого слоя (по СНиП 2.02.04-87 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах”). Для обычных мерзлых (незасоленных и небиогенных) грунтов значение приведено в табл. 4.3.

4.13. Для вмораживаемых дисковых и винтовых анкеров несущая способность принимается равной меньшему из двух значений, полученных по формулам (4.1) и (4.2).

4.14. Расстояние между осями анкерных устройств для вмораживаемых анкеров должно удовлетворять условиям п. 3.14.

Таблица 4.1

Пористость i_i;

Глубина

R_i (МПа) при температуре грунта, °С

Грунт

погружения диска, м

-0,3

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0

-2,5

-3,0

-3,5

-4

-6

-8

-10

i_i < 0,2

1. Крупнообломочные

При любой глубине

2,5

3,0

3,5

4,0

4,3

4,5

4,8

53

5,8

6,3

6,8

7,3

2. Пески крупные и средней крупности

При любой глубине

1,5

1,8

2,1

2,4

2,5

2,7

2,8

3,1

3,4

3,7

4,6

5,5

3. Пески мелкие

3-5

0,85

1,30

1,40

1,50

1,70

1,90

1,90

2,00

2,10

2,60

3,00

3,50

и пылеватые

10

1,00

1,55

1,65

1,75

2,00

2,10

2,20

2,30

2,50

3,00

3,50

4,00

15 и более

1,10

1,70

1,80

1,90

2,20

2,30

2,40

2,50

2,70

3,30

3,80

4,30

4. Супеси

3-5

0,75

0,85

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,70

1,80

2,30

2,70

3,00

10

0,85

0,95

1,25

1,35

1,45

1,60

1,70

1,90

2,00

2,60

3,00

3,50

15 и более

0,95

1,05

1,40

1,50

1,60

1,80

1,90

2,10

2,20

2,90

3,40

3,90

5. Суглинки и

3-5

0,65

0,75

0,85

0,95

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,80

2,30

2,80

глины

10

0,80

0,85

0,95

1,10

1,25

1,35

1,45

1,60

1,70

2,00

2,60

3,00

15 и более

0,90

0,95

1,10

1,25

1,40

1,50

1,60

1,80

1,90

2,20

2,90

3,50

0,2 £ i_i £ 0,4

6. Все виды

3-5

0,40

0,50

0,60

0,75

0,85

095

1,00

1,10

1,15

1,50

1,60

1,70

грунтов, указан-