Министерство нефтяной промышленности ГЛАВТЮМЕННЕФТЕГАЗ
Государственный научно-исследовательскийи проектный институт нефтяной и газовой промышленностиимени В.И. Муравленко (ГИПРОТЮМЕННЕФТЕГАЗ)
ВРЕМЕННЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СИНТЕТИЧЕСКИХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГРУНТОВЫХ ДОРОГ И ОСНОВАНИЙ ПОД КУСТЫ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Утверждены заместителем министра нефтяной промышленности Ш.С. Донгаряном 16 апреля 1981 г.
Тюмень 1981
Настоящие Указания рассматривают вопросы изысканий, проектирования и строительства грунтовых дорог и оснований под кусты скважин с применением синтетических нетканых материалов (СНМ). Указания разработаны на основе исследований, выполненных Гипротюменнефтегазом и Союздорнии, а также результатов экспериментального строительства, проведенного производственными подразделениями Главтюменнефтегаза.
Указания разработали:
- от Гипротюменнефтегаза: д.т.н. Я.М. Каган, к.т.н. Н.В. Табаков, инженер А.И. Олещук, к.т.н. С.Н. Вассерман, инженеры Ю.А. Лукашкин, А.А. Разумков, А.Г. Вайнбендер, Г.В. Леменков, М.В. Антонович;
- от Главтюменнефтегаза: к.т.н. М.Н. Сафиуллин, инженеры А.Н. Воевода, В.С. Симоненко, Е.Е. Смычков;
- от треста Нижневартовскнефтеспецстрой: инженеры Г.П. Барсуков, Р.Г. Шевалдин, М.Н. Суворов;
- от Союздорнии: д.т.н. В.Д. Казарновский, к.т.н. А.Г. Полуновский, инженер Б.П. Брантман.
Под общей редакцией к.т.н. Н.В. Табакова.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Указания* предназначены для использования при изысканиях, проектировании и строительстве грунтовых дорог и оснований под кусты скважин на болотах I - III типов, переувлажненных глинистых, заторфованных и вечномерзлых грунтах, пылеватых песках при уровне грунтовых вод менее 0,5 м в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири.
* При составлении Указаний использовались: Инструкция по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов в Западной Сибири, СНиП II-18-78, СН-449-72.
1.2. Конструкции дорог и оснований под кусты скважин должны обеспечивать возможность пропуска автотранспортных средств со следующими осевыми нагрузками:
- до 16,5 тс (специализированный подвижной состав) автомобилей типа МАЗ-543, МАЗ-537, КрАЗ-258, КрАЗ-20ЦР, МАЗ-500ЦР;
- тележек для перевозки бурового оборудования с максимальной нагрузкой на одно колесо 7,2 тс (размеры тележки и расстояние между колесами представлены на рис 1).
При превышении нагрузок от подвижного состава минимальная толщина отсыпки песка на СНМ должна определяться расчетом согласно пп. 3.4 - 3.6.
Рис. 1. Размеры и схема расстановки колес (от самолета ТУ-104) тележки для перевозки бурового оборудования (вес тележки - 15 тс; грузоподъемность - 100 тс)
1.3. Наименьшая ширина земляного полотна дорог принимается из следующих условий:
- 8 м - при длине подъезда до 300 м и пропуске только автотранспортных средств при однопутном движении;
- 10 м - при длине подъезда более 300 м или транспорте вышечных или насосных блоков (вне зависимости от длины подъезда).
Заложение откосов земляного полотна во всех случаях принимается 1:2. Верх земляного полотна серповидного профиля.
1.4. Размеры оснований под кусты скважин принимаются в зависимости от количества скважин в кусте (рис. 2, 3). Верху площадки придается односторонний уклон не менее 7 ‰ в направлении амбаров.
1.5. При проектировании и строительстве следует различать следующие типы болот:
I - болота, сложенные торфяными грунтами, обладающими в природном состоянии достаточной прочностью и не отдавливающимися из-под дорожной конструкции при любом режиме отсыпки насыпи;
II - болота, сложенные торфяными грунтами, которые в зависимости от режима отсыпки насыпи или конструкции земляного полотна могут и сжиматься, и отдавливаться;
III - болота, сложенные торфяными грунтами, которые вне зависимости от конструктивно-технологических решений частично или полностью отдавливаются из-под земляного полотна.
Региональная дорожно-строительная характеристика свойств торфяных грунтов и классификация болот приведены в табл. 1, 2.
Рис. 2. План основания под кусты скважин, размеры даны в метрах (трубопроводы на слабых грунтах укладываются на сплошной деревянный настил):
1 - возможная площадь укладки СНМ; 2 - обязательная площадь укладки древесины
1.6. К территориям, сложенным заторфованными грунтами, следует относить территории, поверхность которых (вне зависимости от мощности) сложена заторфованными грунтами или грунтами с примесью органических веществ.
1.7. К территориям, сложенным переувлажненными глинистыми грунтами, следует относить территории, поверхность которых (вне зависимости от мощности) сложена глинистыми грунтами с природной влажностью, превышающей более чем на 20 % оптимальную влажность, получаемую при стандартном уплотнении (сырые и мокрые места - табл. 3).
1.8. К торфам относятся органо-минеральные грунты, содержащие более 60 % (по весу) растительных остатков и отличающиеся большой сжимаемостью, малым удельным (от 1,3 до 1,6 г/см3) и объемным весом. К заторфованным относятся грунты с содержанием в них растительных остатков от 10 до 60 %, а к грунтам с примесью органических веществ - с содержанием растительных остатков меньше 10 %.
Рис. 3. План основания под трехпозиционный куст скважин, размеры даны в метрах (трубопроводы на слабых грунтах укладываются на сплошной деревянный настил):
1 - возможная площадь укладки СНМ; 2 - обязательная площадь укладки древесины
Таблица 1
|
Тип торфа |
Подтип |
Характеристика |
Сопротивление сдвигу, кгс/см2 |
Природная влажность, % |
Коэф. пористости |
Сжимаемость под нагрузками, % |
|
|||
|
|
|
устойчивости |
деформативности |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,3 |
0,6 |
|
|
1 |
А |
Обеспечена при любой скорости отсыпки |
Сжатие. Подтип А обладает меньшей сжимаемостью, чем подтип Б |
Более 0,15 |
Менее 600 |
Менее 10 |
4 |
12 |
22 |
|
|
|
Б |
|
|
0,15 - 0,10 |
600 - 800 |
10 - 13 |
7 |
20 |
35 |
|
|
2 |
|
Обеспечена при медленной отсыпке дополнительными конструктивными решениями |
При медленной отсыпке - сжатие, при быстрой (более 0,66 кгс/см2 за время, меньшее 1 мес.) - выпор |
0,10 - 0,05 |
800 - 1200 |
13 - 20 |
15 |
30 |
43 |
|
|
3 |
А |
Не обеспечена при любых условиях |
Выпор. Возможно, частичное сжатие. Выпор. Значительное «растекание» земляного полотна ниже поверхности болота |
Менее 0,05 |
Более 1200 |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
Б |
|
|
Менее 0,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Примечания: 1. Типизация торфяных грунтов выполнена применительно к массивной песчаной насыпи высотой до 2,5 м.
2 Торфяные грунты типа 3-А и 3-Б различаются по величине сопротивления зондированию и имеют соответственно значения q ≥ 0,3 и q < 0,3 кгс/см2.
Таблица 2
|
Тип болота |
Характеристика |
Возможное наличие типов торфяных грунтов, слагающих болото |
||
|
|
деформаций |
режима отсыпки |
|
|
|
I |
|
Сжатие |
Любая скорость |
Только тип 1 |
|
II |
|
Сжатие |
Скорость отсыпки ограничена |
Типы 1, 2. Тип 2 обязателен |
|
III |
А |
Выпор. Возможно, частичное сжатие |
При наличии торфов 2-го типа скорость отсыпки ограничена |
Возможно наличие всех типов. Тип 3 обязателен |
|
|
Б |
Только выпор |
Любая скорость отсыпки |
Только тип 3 |
Примечание. Толщина подразделяемых типов торфяных грунтов принимается не менее 10 % общей мощности болота.
Таблица 3
|
Тип местности |
Талые грунты |
Вечномерзлые грунты |
||||
|
|
Условия увлажнения |
Характеристики грунтов |
Условия увлажнения |
Характеристики грунтов |
Просадочность, δп |
Влажность, % |
|
I Сухие места |
Без избыточного увлажнения. Поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов |
Глинистые грунты в границах верхней толщи имеют влажность не более KуW0 |
Без избыточного увлажнения. Поверхностный сток обеспечен |
Непросадочные гравийно-галечниковые, песчаные, супесчаные и глинистые грунты с влажностью Wест ≤ 0,77Wтек |
Менее 0,03 |
10 - 20 |
|
II Сырые места |
Поверхностный сток не обеспечен, но грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов; почвы с признаками поверхностного заболачивания, весной и осенью появляются застои воды на поверхности |
Глинистые грунты в границах верхней толщи имеют влажность более KуW0, но не более чем K'W0 |
Избыточное увлажнение в отдельные периоды года |
Просадочные глины и суглинки тяжелые. |
0,03 - 0,1 |
20 - 40 |
|
|
|
|
|
Глины пылеватые, супеси и пески пылеватые Wест = 0,77 - 1,0Wтек |
0,1 - 0,15 |
|
|
III Мокрые места |
Поверхностный сток не обеспечен. Грунтовые или длительно стоящие (более 20 суток) поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов. Почвы торфяные оглеенные, с признаками заболачивания |
Глинистые грунты в границах верхней толщи имеют влажность большую, чем K'уW0 |
Постоянно избыточное увлажнение. Водоотвод не обеспечен. Надмерзлотные и длительно стоящие (более 20 суток) поверхностные воды |
Сильно просадочные супеси и суглинки пылеватые Wест > Wтек |
Более 0,15 |
30 - 80, часто с наличием линз и прослоек льда |
Примечание. W0, Wест, Wтех - оптимальная, естественная влажность грунта и влажность на пределе текучести; Kу, K'у - коэффициенты переувлажнения грунта, принимаются по табл. 4; δп - относительная степень просадочности мерзлого грунта.
1.9. К вечномерзлым относятся грунты, находящиеся в мерзлом состоянии в течение многих лет. Среди вечномерзлых грунтов выделяются непросадочные, просадочные и сильнопросадочные грунты (табл. 3).
1.10. Глинистые грунты в зависимости от зернового состава и пластичности подразделяются на виды и разновидности согласно табл. 5. В случаях расхождения вида грунта, устанавливаемого по содержанию песчаных частиц и по числу пластичности, следует принимать разновидность грунта с соответствующим числом пластичности.
1.11. Песчаные грунты в зависимости от зернового состава подразделяются на виды согласно табл. 6.
Пески с коэффициентом неоднородности К60/10 > 3 следует считать разнозернистыми (неоднородными).
Коэффициент неоднородности определяется по формуле
К60/10 = d60 / d10, (1)
где d60 - диаметр частиц, мм; суммарное содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном грунте 60 % (по весу);
d10 - диаметр частиц, мм; суммарное содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном грунте 10 % (по весу).
Пески с К60/10 ≤ 3, а также мелкие пески с содержанием по весу 90 % и более частиц размером 0,10 - 0,25 мм следует считать одноразмерными.
Одноразмерные пески, как правило, имеют место при разработке их методом гидромеханизации. При предварительной разработке таких грунтов в штабель следует, по возможности, назначать такой режим намыва, чтобы К60/10 > 3.
1.12. Для насыпей во всех случаях можно применять грунты, состояние которых в земляном полотне под воздействием природных факторов и нагрузки от автомобильного транспорта практически не изменяется или изменяется незначительно и не влияет на работоспособность дорожной конструкции. К ним относятся дренирующие песчаные, а также супеси легкие крупные. Допускаются для отсыпки недренирующие мелкие пески.
К дренирующим относятся грунты, удовлетворяющие одному из следующих условий: коэффициент фильтрации грунта при максимальной плотности (по методу стандартного уплотнения) должен быть больше 0,5 м/сут; содержание частиц размером меньше 0,1 мм - не менее 15 %, в том числе размером меньше 0,005 мм - не менее 2 % по весу.
Таблица 4
