ТЕМПЕРАТУРНЫЙ (МЕРЗЛОТНЫЙ) РЕЖИМ ГРУНТОВ

TEMPERATURE (PERMAFROST-AFFECTED) SOILS MODE

Gavrilova Irina Sergeevna

student undergraduate, Far Eastern Federal University, Russian Federation, Vladivostok

Аннотация. В данной статье рассматривается проблема строительства трубопроводов в условиях вечной мерзлоты и сопутствующих обслуживающих трубопровод зданий и сооружений. В статье предложены способы строительства, которые не будут влиять на оттаивание верхнего слоя вечной мерзлоты.

Abstract. This article deals with the problem of the construction of pipelines in permafrost and related buildings and structures serving the pipeline. The article proposed construction methods that will not affect the thawing of the upper layer of permafrost.

Ключевые слова: трубопровод, вечная мерзлота, вечномерзлый грунт, многолетнемерзлые породы; надземная прокладка; подземная прокладка; наземная прокладка.

Keywords: pipelines; permafrost, permanently frozen soil; permanently formation; above-ground routing; buried; subsurface; ground level.

Наблюдения за температурой, глубиной и скоростью промерзания и оттаивания грунтов, осуществляют с помощью жидкостных (ртутных, спиртовых) термометров, а также электрических термометров сопротивления.

Жидкостные термометры применяют, как правило, при измерениях температуры грунтов в шурфах и буровых скважинах, а электрические термометры сопротивления - в скважинах.

Температуру фиксируют на глубине 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3 м; от 3 до 10 м - через каждый метр, а глубже 10 м - через 5 м. На глубинах до 3 м измеряют температуру четыре раза в сутки, до 10 м - один раз в сутки, глубже 10 м - один раз в месяц.

Результаты измерений температуры заносят в журнал наблюдений.

Рисунок 1. Схема заложения, датчиков на наблюдательном посту; 1 - измерительная вертикаль по оси дороги; 2 -   то же на обочине; 3 - то же посередине кювета; 4 - го же на границе полосе отвода; (+) - термометры; (-) - влагомеры; б - пост наблюдения

Наблюдение за осадкой (пучением) грунтов земляного полотна и дорожных покрытий

Пучение (осадку) фиксируют путем нивелирования специальных марок (маяков). На участках автомобильных дорог с капитальными и облегченными покрытиями применяют закрепленные в покрытиях стержни со шляпкой, имеющей сферическую поверхность или специальную выточку для установки на ней рейки.

Марки для наблюдения за осадкой (пучением) грунтов основания земляного полотна изготовляют из металлического листа толщиной 3 - 4 мм размерами 30×30 или 40×40 см и диаметром стержня 10 - 16 мм, приваренного по центру листа. Высота стержня должна быть на 10 см меньше высоты насыпи в точке установления.

Нивелировочной основой является мерзлотный репер, устанавливаемый в придорожной полосе (см. рис 1).

Рисунок 1. Конструкция мерзлотного репера: 1 - деревянный короб; 2 - торф или мох; 3 - грунт; 4 - заглушка; 5 - стержень репера в вечномерзлом грунте; 6 - глинистый раствор; 7 - засыпка песком; 8 - заполнение солидолом; 9 – труба

Определение модуля упругости мерзлых и оттаивающих грунтов в полевых условиях.

Модуль упругости мерзлых и оттаивающих грунтов земляного полотна и соответственного основания в зоне вечной мерзлоты определяют посредством пробных нагружений грунта с помощью передвижного пресса. Испытания проводят с помощью специального пресса или более простого оборудования, состоящего из гидравлического (или механического) домкрата, манометра, набора штампов разных диаметров и индикаторов для замера осадок штампа.

Домкрат упирают в раму груженого автомобиля или прицепа. Применяемая для испытания установка должна иметь мощность, достаточную для нагружения грунта нагрузками, превышающими расчетные.

Осадки штампа замеряют гремя индикаторами, установленными на равном расстоянии от центра штампа и друг от друга (под углом 120 ^о). На основании этих данных вычисляют упругую деформацию при каждой ступени нагрузки штампа и строят зависимость величины деформации от удельного давления. Имея значения упругой деформации при каждой степени удельной нагрузки Р, по формуле вычисляют величину модуля упругости

где Р - удельная нагрузка (кгс/см ²), под действием которой установлена величина отразимой упругой деформации l _y (см); D - диаметр жесткого штампа, cм;

μ - коэффициент Пуассона, равный 0,2 - 0,3;

  - поправочный коэффициент, учитывающий использование жесткого штампа.

Список литературы:

1. Кутвицкая Н.Б., Дмитриева С.П., Рязанов А.В., Магомедгаджиева М.А., Кауркин В.Д., Минигулов Р.М., Корытников Р.В. Некоторые особенности теплового влияния внутрипромысловых газопроводов подземной и наземной прокладки на многолетнемерзлые грунты в условиях Заполярного ГНКМ // Фундаментпроект. 2013. URL: http://www.fundamentproekt.ru/publications/pub028.html (дата обращения 17.06.2018).
2. Лисин Ю.В., Павлов В.В., Сощенко А.Е., Зотов М.Ю. Развитие технологий и строительных решений по способам прокладки трубопровода Заполярье - Пурпе на многолетнемерзлых грунтах и их применение на подводных переходах трубопровода Куюмба - Тайшет // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2014. №3. С. 68-71.