Земляные работы, обоснование глубины закладки трубопровода
При выполнении земляных работ на строительстве линейной части магистральных» трубопроводов осуществляют рытье (разработку) траншеи роторными и одноковшовыми экскаваторами, засыпку уложенного в траншею трубопровода бульдозерами или роторными траншеезасыпателями; обвалование прокладываемого наземно трубопровода одноковшовыми экскаваторами; отсыпку насыпей с использованием одноковшовых экскаваторов, автосамосвалов и бульдозеров; устройство полок, срезку косогоров (в составе подготовительных работ); рекультивацию; устройство нагорных канав (при прокладке нефте- и нефтепродуктопроводов) на косогорах; разработку (устройство) котлованов при монтаже линейной арматуры; засыпку ряжей при надземной прокладке трубопроводов; устройство и разбор временных перемычек при сооружении переходов трубопроводов через малые реки, ручьи и овраги; разработку урезов и подводные земляные работы при прокладке переходов трубопроводов через крупные водные преграды. Помимо этого выполняют взрывные и буровзрывные работы, работы по рыхлению и резке мерзлых грунтов, бурение скважин в многолетнемерзлых грунтах.
К земляным работам относят также разработку траншей для трубопровода бульдозерами в песчаных барханах, послойную разработку траншеи с использованием роторных и одноковшовых экскаваторов, бульдозеров и разработку траншеи-канавы навесными и прицепными канавокопателями при прокладке трубопроводов с частичным заглублением, прокладку тоннелей в горных условиях, намывку насыпей земснарядами, направленное бурение (или проколы) при строительстве переходов трубопроводов через естественные и искусственные преграды и др.
Все виды земляных работ должны выполняться с использованием мерительного и геодезического инструмента.
К началу работ по рытью траншеи необходимо иметь проект производства земляных работ, при разработке которого использованы типовые технологические карты;
наряды - задания экипажам экскаваторов на Проведение работ; письменное разрешение на право проведения земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций от организаций, ответственных за их эксплуатацию. Перед разработкой траншеи должны быть осуществлены расчистка и планировка трассы; разбивка оси траншеи и закрепление ее на местности; устройство подъездов для доставки экскаватора на объект и его обслуживания. Траншеи для магистральных трубопроводов в нормальных гидрогеологических условиях в летнее время в грунтах I-IV категорий в основном разрабатывают роторными экскаваторами. В местах границ захваток для работы роторных экскаваторов, горизонтальных и вертикальных углов поворота трубопровода, на переходах через естественные и искусственные препятствия, в мягких грунтах с включением валунов, на обводненных грунтах и болотах, в разрыхленных мерзлых и скальных породах для этой цели используют одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой.
Грунт, разрабатываемый из верхних слоев, следует укладывать в отдельные части отвала с постепенным приближением зоны разгрузки к бровке траншеи. Грунт, вынутый из траншеи и уложенный в отвал, необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки траншеи
При засыпке трубопровода необходимо соблюдать следующие правила:
при наличии горизонтальных кривых сначала засыпают криволинейный участок (от середины в обе стороны), а затем остальную часть трубопровода;
на участках с вертикальными кривыми трубопровода (в оврагах, балках, суходолах и т. п.) засыпку производят с двух сторон понижения (сверху вниз);
на участках захлестов засыпку выполняют таким образом, чтобы перемещение бульдозера, а следовательно, и направление отсыпки осуществлялось с двух сторон (по длине не менее 300 м) к границам разрыва, необходимого для монтажа трубопровода.
Избыточный грунт при засыпке траншей нужно разравнивать пологим валиком, при определении высоты которого учитывают осадку.
Во многих случаях при разработке траншеи и засыпке уложенного в нее трубопровода проектом предусматривают работы по рекультивации плодородного слоя почвы. Их выполняет поточным методом звено, оснащенное бульдозерами. При срезке плодородного слоя ширину полосы рекультивации принимают равной сумме ширины траншеи поверху и зоны расположения отвала минерального грунта. После срезки плодородного слоя восстанавливают разбивку оси траншеи. Грунт складируют и хранят так, чтобы исключалась возможность ухудшения качества плодородного слоя (смешивание его с минеральным грунтом, загрязнение плодородного слоя почвы и др.), размыва и выдувания.
В отдельных случаях плодородный слой почвы одноковшовыми экскаваторами из отвалов грузят на автосамосвалы и вывозят к местам складирования.
Методы проведения земляных работ и выбор используемых для этих целей машин зависят от природно-климатических условий, в первую очередь грунтовых и рельефных.
Параметры земляных сооружений, применяемых при строительстве магистральных трубопроводов (ширина, глубина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна ее откосов и др.), устанавливают в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода, способа его закрепления, рельефа местности, грунтовых условий и определяют проектом. Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливают в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических и других условий.
Минимальная ширина траншеи по дну устанавливается СНиП и принимается равной D +300 мм для трубопроводов диаметром до 700 мм (где D - условный диаметр трубопровода) и 1,5D для трубопроводов диаметром 700 мм и более с учетом следующих дополнительных требований:
для трубопроводов диаметром 1200 и 1400 мм при рытье траншей с откосами не круче 1 : 0,5 ширину траншеи по дну допускается уменьшать до величины D +500 мм;
допускается принимать ширину траншей равной ширине рабочего органа землеройной машины, но не менее указанной;
ширина траншеи по дну на кривых участках под гнутые или сварные отводы должна быть равна двухкратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках для обеспечения вписания трубопровода в кривую траншею;
ширина траншеи по дну под балластными грузами или анкерными установками должна быть не менее 2,2D, на участках трубопровода балластируемого грунтом с использованием нетканого синтетического материала, 1,6D.
Глубину траншеи устанавливают из условий предохранения трубопровода от механических повреждений при переезде через него автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и назначают равной: для трубопроводов диаметром D до 1000 м - D + 0,8 м; для трубопроводов диаметром 1000 м и более D+1 м; для болотистых грунтов, подлежащих осушению, D +1,1 м; для песчано-барханных грунтов D+1 м от нижних межбарханных оснований; для скальных и болотистых грунтов при отсутствии проезда автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин Д+ (0,6-0,8) м.
Крутизна откосов траншей под трубопровод и котлованов под трубопроводную арматуру принимается по СНиП.
Методы разработки грунтов определяют в зависимости от параметров земляного сооружения и объемов работ, геотехнических характеристик грунтов, классификации грунтов по трудности разработки, местных условий строительства, наличия землеройных машин в строительных организациях.
При разработке и засыпке траншей для пересчета объемов работ разрыхленного грунта на объем в плотном состоянии при невозможности замера последнего. Грунт замеряется и оплата производится как за его разработку в плотном теле.
Различают два вида разрыхления:
первоначальное и остаточное. Первоначальное разрыхление образуется в момент разработки грунтов, а остаточное остается в земляном сооружении после уплотнения его естественным путем.
При разработке траншей роторными экскаваторами для получения ровной поверхности дна выполняется предварительная планировка микрорельефа полосы трубопровода бульдозером на ширину, равную гусеничному ходу экскаватора, предназначенного для разработки траншеи, но не менее 3 м.
Сменные темпы земляных, изоляционно-укладочных работ в целях предотвращения деформации профиля траншеи в слабых грунтах, а также смерзания отвала грунта в зимнее время, должны быть одинаковыми при минимальном интервале (технологическом разрыве) между этими работами, определяемым ППР.
Разработка траншей в задел допускается только в устойчивых грунтах в летнее время. Во избежание обвала вынутого грунта, а также обрушения стенок траншеи ближняя кромка основания отвала вынутого грунта должна располагаться не ближе 0,5 м от края траншеи. Рыхление скальных грунтов взрывным способом производится до вывоза труб на трассу во избежание их повреждения, рыхление мерзлых грунтов допускается и после вывоза труб на трассу.
Переборы грунта при разработке траншеи ликвидируются подсыпкой мягкого грунта и его уплотнения. Основания под трубопроводы в скальных и мерзлых грунтах выравнивают слоем мягкого грунта толщиной не менее 10 см над выступающими частями основания.
При сооружении трубопроводов больших диаметров (1020, 1220, 1420 мм) проводится нивелировка дна траншеи по всей длине трассы: на прямых участках через 50 м; на вертикальных кривых принудительного гнутья через 2 м; при сооружении трубопроводов диаметром менее 1020 мм только на сложных участках трассы (вертикальных углах поворота, участках с пересеченным рельефом местности), а также на переходах через железные и автомобильные дороги, овраги, ручьи, реки, балки и другие преграды, на которые разрабатываются индивидуальные рабочие чертежи.
Засыпка трубопровода производится непосредственно вслед за отпуском и установкой балластных грузов или анкерных устройств. При засыпке грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в поперечнике, изоляционное покрытие предохраняют от повреждений присыпкой мягким грунтом на толщину 20 см над верхней образующей трубы или устройством защитных покрытий. Мягкая подсыпка дна траншеи и засыпка мягким грунтом трубопровода, уложенного в скальных, каменистых, щебенистых, сухих комковатых и мерзлых грунтах, допускается по согласованию с проектной организацией и заказчиком заменять сплошной надежной защитой.
Методы разработки траншей определяются в зависимости от заданных размеров и профиля траншеи для укладки конкретного трубопровода; вида и состояния грунтов на участке работ;
характера рельефа местности; степени обводненности участка; наличия соответствующих комплексов землеройных машин и технико-экономических показателей их применения.
Разработку траншей в талых грунтах и грунтах с промерзанием верхнего слоя до 1 м можно также осуществлять комбинированными методами с применением комплексов машин, состоящих из бульдозеров, тракторных разрыхлителей, роторных или одноковшовых экскаваторов. При комбинированном методе траншею разрабатывают бульдозерами на глубину до 1 м, а затем экскаваторами до проектной глубины. В сильно сыпучих барханных песках, когда изоляционно-укладочные колонны могут работать только в самой траншее (ширина которой составляет 6 м и более), разработку таких траншей осуществляют с помощью мощных бульдозеров по продольно-поперечной схеме. В зависимости от размеров траншей, расположения отвала и условий работы рытье траншей осуществляют лобовым или боковым забоями.
Для разработки траншей под трубопроводы диаметрами 1220-1420 мм применяют комплекты машин, которые состоят из двух роторных экскаваторов ЭТР-231, ЭТР-253А или ЭТР-254 и бульдозера. Эти комплекты можно применять до освоения экскаваторов с изменяемой шириной гусеничного хода, использование которых позволит разрабатывать траншеи комплектами, состоящими из двух-трех роторных экскаваторов без применения бульдозеров. Для эффективной разработки траншей под трубопроводы диаметром до 1220 мм комплекты машин могут состоять из двух экскаваторов типа ЭТР-204 и ЭТР-223 и бульдозера. Проектный профиль траншеи формируется в процессе прохождения второго экскаватора. Такая технологическая схема позволяет разрабатывать траншеи глубиной, превышающей максимальную глубину копания роторных экскаваторов.
Метод разработки траншей комплектом роторных экскаваторов предусматривает непрерывную поточно-механизированную разработку траншей комплектами роторных экскаваторов, каждый из которых разрабатывает определенную часть профиля траншеи. Применение данной технологии позволяет обеспечить заданные темпы разработки траншей; ликвидировать образование технологических перемычек между захватками работы роторных экскаваторов и тем самым высвободить одноковшовые экскаваторы для их разработки; устранить сменные переезды машин с одного участка на другой, что имеет место при обычной технологической схеме разработки; снизить непроизводительные затраты труда и расход ресурсов.
В зависимости от несущей способности грунта и объемов траншеи разрабатывают:
на болотах I типа в любое время года и II типа в зимних условиях экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4123 с обратной лопатой на уширенных гусеницах или на обычных гусеницах с применением перекидных сланей или щитов;
на болотах II и III типов (за исключением сплавинных болот) в летних условиях траншеи разрабатывают специальными болотными экскаваторами (Э-652БС, ЭО-4221, МПТ-72 и др.) или обычными экскаваторами, установленными на понтонах.
Для прокладки магистральных трубопроводов на болотах всех типов методом сплава или протаскивания траншеи разрабатывают взрывным способом. В зависимости от типа и глубины болота, а также степени залесенности трассы применяют способы удлиненных, сосредоточенных или скважинных зарядов. В зависимости от типа болота, способа прокладки, времени строительства и используемой техники различают следующие основные методы земляных работ:
разработку траншей с предварительным выторфованием;
разработку траншей с применением специальной болотной модификации и плавающей техники, понтонов, щитов, сланей или пеносаней, снижающих давление на поверхность грунта;
разработку траншей с применением энергии взрыва;
разработку траншей в зимнее время.
Схема разработки траншей с предварительным выторфованием применяется на участках с глубиной торфяного слоя до 1 м с устойчивым подстилающим основанием. Ширина образуемой посредством выторфования выемки должна обеспечивать нормальную работу экскаватора для разработки траншеи в минеральном грунте на полную глубину. Траншея устраивается бульдозером или экскаватором на глубину 0,15-0,2 м ниже проектной отметки с учетом возможного оплывания откосов траншеи. Схему разработки траншей с применением специальной техники, понтонов, щитов или сланей применяют на слабонесущих болотах (II и III типов).
Для разработки траншей взрывным способом в зависимости от типа болота и размеров траншеи применяют различные технологические схемы.
На открытых и слабозалесенных болотах при разработке траншей и каналов глубиной до 3-3,5 м, шириной по верху до 15 м, мощностью торфяного слоя до ⅔ глубины траншеи используют удлиненные шнуровые заряды (из отходов пироксилиновых порохов или водоустойчивых аммонитов). На глубоких болотах, покрытых лесом, разработку траншеи (глубиной до 5 м и шириной по верху до 20 м) целесообразно осуществлять сосредоточенными зарядами, размещенными вдоль оси траншеи. При этом отпадает необходимость в предварительной расчистке трассы от леса. Сосредоточенные заряды размещают в зарядных воронках, образуемых прострелкой небольших скважинных зарядов.
Для разработки траншей глубиной до 2,5 м и шириной по верху 6-8 м эффективно использовать скважинные заряды из водоустойчивых ВВ. Этот метод можно использовать на болотах I и II типов, в том числе покрытых лесной растительностью. Скважины (вертикальные или наклонные) располагают вдоль оси траншеи на расчетном расстоянии друг от друга в один или два ряда в зависимости от проектной ширины дна траншеи. Диаметр скважин принимают 150-200 мм. Наклонные скважины под углом 45-60° к горизонту применяют при необходимости направленного выброса грунта на одну из сторон траншеи.
Для прокладки трубопроводов в горных условиях траншеи в скальных грунтах разрабатывают различными способами в зависимости от уклонов трассы и характеристик грунта:
на участках трассы с продольными уклонами до 15° в грунтах I-IV категории обычно применяют роторные экскаваторы;
при больших уклонах, как правило, используют одноковшовые экскаваторы и бульдозеры;
на участках с поперечным уклоном не более 8° допускается применять землеройные машины на гусеничном и пневмоколесном ходу,
На косогорах с поперечным уклоном более 8° для устойчивости машин при выполнении всех строительных процессов устраивают полки со съездами и подъездами.
На полках при продольных уклонах до 35° в грунтах, не требующих предварительного рыхления, используют одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой или роторные экскаваторы;
при уклонах более 35° применяют бульдозеры, причем ширина траншеи по дну должна быть равна ширине ножа бульдозера.
В скальных грунтах перед разработкой траншеи одноковшовыми экскаваторами необходимо предварительно рыхлить грунт взрывным способом. Рыхление скальных грунтов следует производить до вывоза труб на трассу. Разработка траншеи в скальных грунтах ведется одноковшовыми экскаваторами с предварительным рыхлением грунта буровзрывным способом. Рыхление грунта под траншею осуществляется группой небольших зарядов, помещенных в пробуренные шпуры.
На участках трассы, сложенных скальными грунтами, при продольных уклонах до 20° устраивают подушки и присыпки трубопровода, а на участках трассы с продольными уклонами выше 20° производят обычно сплошную футеровку трубопровода деревянными рейками.
Для подсыпки мягкого грунта в траншею применяют бульдозеры, траншеезасыпатели и одноковшовые экскаваторы. По дну траншеи грунт можно разравнивать бульдозером на базе малогабаритного тягача. На участках с крутизной склона более 35°, когда работа одноковшовых экскаваторов крайне затруднительна, траншеи небольшой протяженности можно разрабатывать бульдозерами лотковым способом послойно сверху вниз.
Засыпают траншеи на крутых подъемах и спусках, как правило, путем перемещения бульдозеров вдоль или под углом к траншее. При расположении отвала грунта и подошвы откоса в виде полувыемки используют одноковшовые экскаваторы и скребковые траншеезасыпатели.
После окончания земляных работ прилегающая полоса в зоне подвижных песков должна быть обязательно закреплена.
Все работы по строительству трубопроводов в пустынных и песчаных районах следует выполнять преимущественно в осенне-зимне-весенний периоды, а в случае необходимости вести работы в летний период - работать только в вечернее и ночное время. Разрыв между земляными и изоляционно-укладочными работами должен быть минимальным, чтобы избежать выдувания отвала и заноса траншей песком. Траншеи в песчаных грунтах разрабатывают бульдозерами, канавокопателями, одноковшовыми и роторными экскаваторами. В сыпучих грунтах траншеи целесообразно разрабатывать одноковшовыми экскаваторами типа драглайн, оснащенными ковшами увеличенной вместимости.
В плотных закрепленных и влажных грунтах траншеи следует разрабатывать роторными экскаваторами. Разработку траншеи осуществляют комплексом мощных бульдозеров по продольно-поперечной схеме. Траншеи в плотных и влажных песчаных грунтах можно разрабатывать одним бульдозером лотковым способом с перемещением грунта в отвал по кривой.
При устройстве глубоких траншей применяют комбинированный способ разработки грунта, при котором верхний слой до 1-1,2м разрабатывают бульдозерами, а остальную часть (до проектной отметки) в сыпучих грунтах - одноковшовым экскаватором, а в плотных и влажных песках - роторными экскаваторами.
Земляные и все другие работы по строительству трубопровода на орошаемых землях выполняют в осенне-зимний невегетационный период и должны быть закончены до начала весенних поливов. Земляные работы на орошаемых землях проводят в определенной последовательности:
планировка полосы и устройство переездов;
снятие плодородного слоя и перемещение его в отвал;
разработка траншей;
засыпка уложенного в траншею трубопровода;
восстановление плодородного слоя и поливных борозд.
Для обеспечения проезда транспортных и строительных машин выполняется планировка, которая заключается в срезке имеющихся бугров, гряд и поливных борозд на полосе. Для передвижения машин через оросительные каналы и осушительные коллекторы устраивают переезды, отсыпаемые бульдозерами из местного грунта. После окончания работ земляные перемычки убирают, а грунт перемещают обратно в резерв. Траншеи в грунтах нормальной влажности и плотных устойчивых минеральных грунтах разрабатывают роторными траншейными экскаваторами. Для разработки траншей с откосами во влажных грунтах необходимо использовать роторные экскаваторы, оборудованные откосниками и специальными ковшами с цепными днищами.
Контроль качества земляных работ заключается в систематическом наблюдении и проверке соответствия выполняемых работ проектной документации и соблюдения требований СНиП и технологических карт. В целях предупреждения дефектов в процессе производства работ осуществляется операционный контроль качества, который осуществляется непосредственно исполнителями, бригадирами, мастерами, прорабами или специальным контролером. Выявленные в ходе контроля дефекты, отклонения от проектов и требований строительных норм и правил или технологических инструкций исправляются до начала последующих операций (работ).
Приемка законченных земляных сооружений осуществляется при сдаче в эксплуатацию всего магистрального трубопровода. Приемку трубопровода осуществляет специальная государственная комиссия с соблюдением общих правил по организации и приемке работ, по строительству земляных сооружений и по строительству магистральных трубопроводов.
3. Строительство трубопровода в особых условиях
При строительстве трубопроводов на болотах применяют все существующие в настоящее время конструктивные схемы укладки трубопроводов.
Подземная схема. Трубопровод укладывают в грунт на глубину, превышающую диаметр труб.
Полуподземная и наземная схемы. Трубопровод укладывают в грунт на глубину менее диаметра, а выступающую часть труб засыпают грунтом.
При наземной - трубопровод укладывают на поверхности спланированного грунта.
Надземная схема. Трубопровод укладывают выше поверхности грунта на опорах. На переходах трубопроводов через болота обычно укладывают одну нитку трубопровода. Однако на болотах II и III типов при ширине болота более 500 м допускается прокладка резервной нитки.
Возможность применения той или иной схемы в конкретных условиях определяется типом болота, его естественным состоянием, а также изменением физико-механических свойств грунта под воздействием трубопровода. Необходимо иметь в виду, что и технология строительства может оказать существенное положительное или отрицательное влияние на взаимодействие труб от окружающего их грунта.
В отличие от трубопроводов, уложенных в плотных грунтах, трубопроводы, уложенные на болотах по подземной или наземной схемам, с течением времени изменяют свое первоначальное положение. Это объясняется чрезвычайно сильной сжимаемостью болотистых (торфяных) грунтов под воздействием даже незначительных уплотняющих нагрузок. Поскольку в период эксплуатации в трубопроводе возникают продольные усилия, то они обусловливают более значительные поперечные перемещения труб.
По строению и условиям образования болота классифицируют следующим образом:
верховые болота. Находятся в зонах избыточного увлажнения, имеют выпуклую форму поверхности. Болота обычно имеют незначительный лесной покров;
низинные болота. Их характерные признаки: вогнутая поверхность; богатое грунтовое водно-минеральное питание; растительный осоковый или осоково-гипсовый микроландшафт;
переходные болота, не имеющие четко выраженного рельефа поверхности.
Болота нужно классифицировать также с точки зрения сложности; производства строительных работ при сооружении трубопроводов, а не только по проходимости по ним строительных машин.
I тип:1) болота, целиком заполненные торфом устойчивой консистенции, и участки болотистых грунтов, допускающие работу и неоднократный проход строительных машин с удельным давлением на грунт р = 0,25 кгс/см2;
2) болота, заполненные торфом неустойчивой консистенции при глубине торфа до 0,7 м. подстилаемые плотным минеральным грунтом, допускающим работу обычных строительных машин и механизмов. Ширина болота по створу перехода до 500 м. Несущая способность поверхности болота 0,05 < р < 0,25 кгс/см2;
3) болота глубиной до 1,5 м на минеральном основании, целиком заполненные торфом, допускающие работу и проезд машин с удельным давлением на грунт р≥ 0,1 кгс/см2. Ширина болота в створе перехода до 250 м.
II тип:1) болота, заполненные торфом неустойчивой консистенции, при глубине торфа до 0,7 м, подстилаемые минеральным грунтом. Ширина болота более 500 м. Несущая способность болота 0,05 < р < 0,25 кгс/см2;
2) болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и проезд машин с удельным давлением до 0,1 кгс/см2. Ширина болота до 1 км.
III тип: 1) болота, допускающие работу только специальных плавучих машин и механизмов или обычных машин на понтонах;
2) болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и проезд машин с удельным давлением до 0,1 кгс/см2 при ширине болота более 1 км.
При прокладке магистральных трубопроводов через болота в ряде случаев необходимо их осушать. От степени осушения торфяной залежи болота зависит величина осадки и несущая способность торфа, что особенно важно при укладке трубопровода на торфяное основание, а также при выполнении строительно-монтажных работ на болоте. Осушение торфяной залежи может производиться на полосе отвода трубопровода или на всем болоте и должно осуществляться предварительно за 6 -12 месяцев. Осушение может быть полное и частичное. При полном осушении на полосе строительства торфяная залежь осушается по всей глубине залегания торфа, при частичном осушении - на глубине, меньшей, чем мощность торфяного покрова.
Частичное или полное осушение зависит от технической возможности и экономической целесообразности производства осушительных работ. В ряде случаев достаточно частичного водоотвода, особенно, когда период выполнения осушительных работ не совпадает с периодом сооружения трубопровода.
Перед осушением проводится обследование болота, в результате которого представляются данные о расположении трассы трубопровода относительно болота, о площади болота и о возможности водоотвода.
Торфяные залежи осушают с помощью водоотводных (осушительных) канав, отрываемых непосредственно в торфяной залежи. Кроме того, водоотводные канавы, устраиваемые на болотах с двух сторон трубопровода на расстоянии не менее 10 м от его оси, служат также для ограждения трубопровода и создания противопожарной защиты. При осушении полосы трассы трубопровода обычно используется естественный уклон местности. В зависимости от этого выбирается направление стока воды в осушительных канавах.
Кроме осушительных канав, в ряде случаев отрываются нагорные канавы (оградительные), предназначенные для ограждения осушаемого болота от поверхностных вод, стекающих с прилегающей территории. В зависимости от характера рельефа прилегающей к болоту местности нагорные канавы могут быть непрерывные, прерывистые, расположенные на ступенях склона, и U-образные.
Работы по осушению болот начинаются с разбивки на местности нагорных и осушительных канав и расчистки трассы от деревьев, кустарника и другой растительности. Сначала роют нагорные канавы, а затем осушительные. Нагорные канавы отрывают по границам осушаемой площади с уклоном от трубопровода.
Канавы роются механизмами и машинами, которые в дальнейшем используются для рытья траншеи.
Трубопровод, прокладываемый в болотистом и обводненном грунте, должен быть закреплен не только против погружения, но и против всплытия, если он имеет положительную плавучесть. Трубопровод закрепляют утяжеляющими грузами (чугунными или железобетонными), сплошным бетонированием или винтовыми анкерными устройствами. Опыт строительства трубопроводов в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и других районов показывает, что при небольшой длине переходов через болота, а также при изредка встречающихся вдоль трассы болотах целесообразно закреплять трубы отдельными чугунными или железобетонными грузами. При большом числе болотистых участков значительно выгоднее применять анкерные устройства, особенно в условиях Крайнего Севера, куда доставка балласта оказывается весьма дорогостоящей, а сама навеска грузов достаточно сложной.
Применяют два основных способа укладки трубопроводов в траншею: раздельный и совмещенный. При раздельном способе предварительно подготовляют траншею, а затем укладывают в нее трубопровод; при совмещенном способе одновременно с разработкой траншеи осуществляют изоляцию трубопровода и его укладку в траншею. Этот способ в основном содержит все элементы технологии строительства трубопроводов в нормальных условиях.
Применение совмещенного способа обусловливается возможностью продвижения по поверхности болота вдоль траншеи изоляционно-укладочной колонны.
При раздельном способе трубопровод нужно укладывать в отрытую траншею как можно скорее после ее устройства во избежание оползания откосов и «заплывания» траншеи.
Наиболее распространены три технологические схемы раздельного способа: 1) протаскивание балластированного трубопровода с берега по дну траншеи; 2) сплав трубопровода по поверхности воды в траншее с последующим опусканием его на дно и 3) протаскивание трубопровода по поверхности воды (при наличии ее в траншее) с применением разгружающих понтонов.
Суть совмещенного способа заключается в одновременном выполнении работ по устройству траншеи, изоляции и опусканию трубопровода. При этом необходима возможность прохода экскаватора и изоляционно-укладочной колонны по поверхности болота. В условиях болот, находящихся в районах с длительной зимой, можно вести работы совмещенным способом после промерзания болота на глубину 40-50 см. Для увеличения толщины промерзшего слоя снег по трассе в полосе шириной 7-8 м периодически убирают. На непромерзающих болотах обязательно нужна лежневая дорога.
Прокладка трубопроводов в насыпях (дамбах) возможна на болотах второго и третьего типов. Этот способ мало используется из-за большой трудоемкости работ.
В зависимости от несущей способности и обводненности торфяной залежи на болотах можно применять различные способы сооружения насыпи: 1) без выторфовывания с отсыпкой насыпи на торфяной залежи и 2) с выторфовыванием, т. е. с предварительным частичным или полным удалением торфа перед отсыпкой насыпи.
Насыпь при полном выторфовывании сооружается на минеральном дне болота с заменой торфа грунтом.
Грунт для отсыпки насыпей на болотах должен быть дренирующий крупноскелетный - щебенистый, галечный, гравелистый или крупнопесчаный. В крайнем случае допускается супесь пли водонепроницаемая плотная глина. Суглинки, а также иловатые глины для отсыпки болотных насыпей применять нельзя, так как они обладают высокой водопоглощаемостью.
Насыпи на болотах возводятся постепенным наращиванием слоев. Первый слой отсыпается с торца насыпи отдельными участками.
Последующие слои насыпи по всей высоте наращиваются отсыпкой слоя на всей длине сразу.
Перемещение грунта к торцу насыпи и разравнивание его осуществляются бульдозером. После того, как высота насыпи достигнет проектной отметки нижней части трубопровода, последний укладывают так, чтобы ось его находилась на расстоянии 1,5 мот левой бровки насыпи и 4,5 мот правой ее бровки. Укладку трубопровода в насыпь следует вести одновременно с ее отсыпкой.
После отсыпки первой (первого слоя) и второй (второго слоя) части насыпи трубоукладчиками укладываются секции труб. Когда секции будут сварены, очищены и заизолированы, производится отсыпка третьей части насыпи (второго слоя) так, чтобы толщина слоя над трубой была не менее 30 см. Затем отсыпается четвертая часть (третий слой) насыпи полностью.
Для сокращения холостых проходов трубоукладчиков укладку трубопровода ведут с обоих концов насыпи.
По окончании отсыпки производится поперечная профилировка насыпи с помощью грейдера или универсального бульдозера для придания ее верху проектного очертания.
Возведение насыпей на торфяном основании начинается не менее, чем за 6-12 месяцев до укладки в них трубопровода; за этот срок должна произойти осадка торфяного грунта.
Прокладка трубопроводов в траншее с частичным или полным выторфовыванием применяется на болотах всех типов.
При частичном выторфовывании трубопровод располагают на торфяном основании.
При прокладке в траншее с полным выторфовыванием трубопровод укладывают на минеральное.
Укладку трубопровода в траншею осуществляют различными способами в зависимости от типа болота и обводненности траншеи: 1) с бровки траншеи при использовании лежневой дороги; 2) сплавным методом с предварительной (до сплава) или последующей (после сплава) балластировкой грузами; 3) методом протаскивания забалластированной плети трубопровода.
При сплавном методе на одном из берегов перехода производятся все сварочно-монтажные работы на стационарной монтажной площадке. После очистки и наложения изоляции и футеровки секция сплавляется по обводненной траншее. По мере сплава секции трубопровода в траншею периодически наращиваются последующие секции в плеть.
Сплавной метод позволяет осуществлять укладку трубопровода на труднопроходимых болотах в летнее время при минимальном количестве машин и механизмов, работающих в стационарных условиях на монтажной площадке. Это увеличивает производительность труда, улучшает качество работ и удешевляет стоимость сооружения перехода.
Сплавной метод применяется на переходах, имеющих значительную длину и глубину залегания торфяного слоя и высокий уровень стояния грунтовых вод. В таких болотах по мере продвижения экскаватора и выемки грунта траншея сразу заполняется водой. Утяжеляющие грузы можно навешивать до или после сплава.
На непроходимых болотах, а также при отсутствии соответствующих механизмов для доставки грузов и их укладки на трубопровод применяется метод протаскивания забалластированного трубопровода по дну вырытой траншеи. По оси траншеи прокладывают трос, один конец которого прикреплен к переднему заглушенному концу плети, а другой - к трактору (или лебедке), расположенному на противоположном конце болота. Методом протаскивания трубопроводы можно уложить на минеральное дно болота глубиной не менее 3 м или в траншею на торфяное основание с мощностью залежи свыше 3 м, т. е. метод протаскивания позволяет вести укладку трубопровода на глубоких болотах без применения специальных машин, а основные работы выполнять на монтажной площадке, что повышает их качество.
Для утяжеления протаскиваемой плети трубопровода, кроме