- Наружные сети

Лекция №9.

Наружные сети.

В ходе проектирования наружных сетей сантезнических коммнуникаций решаются задачи: 1) обеспечение устойчивости трубопроводов, 2) исключения возможности замерзания транспортируемой жидкости, 3) сохранение теплового режима многолетне-мерзлых оснований близко расположенных зданий и сооружений. Для прокладки трубопровода используются способы: наземные, надземные, подземные. Выбор способа производится на основе сравнения вариантов технико-грунтовых режимов в зависимости от мерзлотно-грунтовых условий и др. при этом принцип 1 применяется при надземной прокладке и подземной в вентилируемых каналах, принцип 2 при наземных и подземных прокладках в грунте и невентилируемый. В проекты закладывается совмещение по возможности максимального кол-ва в 1-й трассе горячих, теплых и холодных трубопроводов, разного назначения с целью сохранения холодных водоводов от замерзания. На участке жилой застройки межквартальные сети укладываются в створьях улиц внутри квартир, внутри зданий часто используется надфундаментные конструкции ограждения и эстакады. Надземные трубопроводы оборудуются тепловой изоляцией. Для их монтажа используется бесфундаментные опоры, существующие надземные конструкции: холодные подполья, и технические этажи. Зданий и сооружений с подвешенным трубопроводом к стенам и перекрытиям. Недостатки надземного способа:  1) высокие потери, тепла горячих трубопроводов. 2) Низкий срок службы теплоизоляционных материалов. 3) трудности в организации движения транспорта и пешеходов при эксплуатации транспортных магистралей. При наземном способе для прокладки используются железо-бетонные коробы или засыпаются для изоляции рыхлыми материалами из местных г.п. Преимущества: 1) минимальное тепловое воздействие трубопроводов на многолетне-мерзлые г.п. 2) низкая стоимость строительного монтажа. Недостатки: 1) трудности трассирования трубопроводов на з.п. застроенных территорий. 2) нарушение естественного режима и динамики накопления снежного покрова. Подземная прокладка проводится: 1) раздельная укладка в траншеях водопроводов и линиях канализации. 2) оборудование трубопроводов на свайном основании. 3) совмещение трубопроводов разного назначения в одной трассе, 4) совмещение разных типов трубопроводов в вентилируемом проходимом двух ярусном канале оборудованном в одной трассе. 5) каналы делают из сборных железо-бетонных конструкций шириной 2-а метра высотой нижнего яруса 1,8 м, верхнего яруса 1,6м. глубина заложения трубопроводов зависит от мощности слоя сезонного оттаивания, состава и св-в  грунтов и составляет 0,5 – 1,5 м. до верха трубы или кромки с канала. В некоторых схемах оборудования траншей кровля канала совпадает с д.п. и играет роль тротуара. На участках местности с небольшим уклоном закладываются самотечные трубопроводы, глубина 3 – 3,5м. при создании теплых и холодных трубопроводов разрабатывается и осуществляется комплекс мер по защите транспортируемых жидкостей от замерзания: дополнительный подогрев водопроводной воды на станциях перекачки, 2) расположение трубопроводов в траншеях внутри зоны влияния теплосетей или коллекторов, сбрасывающих высоко-температурные промышленные стоки. 3) использование теплоизоляционных материалов для утепления труб в местах их возможного промерзания. 4) применение специальной незамерзающей опорно-регулировачной арматуры и др. Для защиты теплового режима многолетне-мерзлых оснований зданий и сооружений от влияния наружных сетей должны соблюдаться безопасные расстояния. м/у трубопроводом и кромкой фундамента. эти расстояния зависят от динамики температуры многолетне-мерзлых г.п. типа трубопроводов, способа их прокладки и др факторов но во всех случаях должны быть не менее 6 м. для водопроводов и каналов сетей, не менее 12 м. для теплотрасс. Так же должны соблюдаться определенные технологические требования при оборудовании вводов трубопроводов в здания сооружения и вывода из них.

Автомобильные и ж/д.

Выделится 2-е категории ж/д: общие и промышленных предприятий. 5-ть категорий автомобильных дорого в зависимости от интенсивности движения. 1) более 14 000 авто/сут, 2) 6 – 14 авто/сут, 3) 2 – 6 авто/сут, 200 – 2000 авто/сут, до 200 авто/сут. Для каждой категории дорого разработаны определенные нормативы технических требовании. Выбор способа обеспечения устойчивости дорого зависит от состава, состояния и св-в многолетне-мерзлых г.п, их влажности и др. факторов. По дорожно-мерзлотной классификации выделяется 4-е категории грунтов, являющихся основными. 1) непросадочные относительная сжимаемость грунта при оттаивании менее 0,01, 2) малопросадочные  0,1 – 0,01, 3) просадочные 0,1 – 0,4, 4) сильно просадочные более 0,4. грунты оснований дорого используются по принципу 1. их мерзлотное состояние сохраняется или по принципу 2. грунты оттаиваются в процессе эксплуатации. При проектировании и строительстве дорожных трасс решаются задачи: 1) выор варианта с минимальным протяжением дороги и наименьшим кол-вом водных преград. 2) наилучшие мерзлотно-грунтовые условия с преобладанием участков над водоразделами, сложенные грунтами 1-ой и -2ой категории. 3) обход участков интенсивно развитых криогенных процессов и явлений и содержащих подземные льды в разрезе отложений. 4) исключение снежных запасов и влияния склоновых процессов. 5) оптимальная конструирование дорожных покрытий земляного полотна насыпей, откосов, водопропускающих и дренажных устройств. 6) соблюдение технических требований к профилю дорого. 7) сопоставимость объемов засыпки понижений. 8) сохранение заданного температурного режима и мощностей многолетнего оттаивания грунтов основания и сезонного оттаивания земляного полотна и др. пропуски поверхностных вод проектируются через каждые 300 – 500м. вдоль трассы дорого. Способы: 1) на участке сложенном грунтами 1 – 2 категории укладываются водопропуски. Трубы диаметром 2 – 3 м. 2) на участке сложном грунтами 3 – 4ой  категории для пропуска мелких постоянных и временных водотоков оборудуются мосты малых отверстий на сквозных рамностойчатых и столбчатых опорах. 3) устройство фильтрационных насыпей заменяющих пласты малой отверстий из остроугольных обломков размером не менее 30 см. Для защиты дорожного полотна от наледей используются: дренажные канавы для отвода поверхностных вод.2) мерзлые грунтовые перемычки из транешии глубиной 1м. и шириной 3 – 5м. Для  перехвата и отвода грунтовых вод и ограничения площади развития наледи в строну трассы дороги. 3) препятствие из систем снежных валов и деревянных заборов. Для защиты дорог от снежных заносов предусматривают: 1) на участках открытой местности мощность слоя дорожной насыпи проектируется с учетом максимальной высоты снежного покрова с дополнительным запасом от 1,2 – 0,4 м. в зависимости от категории дороги. 2) строгое соблюдение технических требований и стандартов при трассировании дорог ч/з выемки разной глубины. Это необходимая крутизна откос, оборудование насыпи дополнительной шириной обочины. 3) устройство заградительных барьеров из снегозадерживающих щитов. Основные технические требования устройств транспортных магистралей городов: Это соблюдение продольных и поперечных уклонов. Продольные уклоны городских дорого должны быть не менее 1 – 2%, поперечные не менее 1,5%. Эффективная эксплуатация улиц тротуаров площадей связанных с решением задач: отвод с территори города ливневых и талых вод. 2) защита магистралей от снежных заносов.

Вам также может быть полезна лекция "6.5. Методы объектно-ориентированного проектирования".

Вертикальные горные выработки.

1) Скв. Глубинного бурения. Скважинная разведка и эксплуатация оказывают значительное влияние на окружающие многолетне-мерзлые г.п. с формированием ореолов оттаивания которые сопровождаются воронкообразные провалами д.п. для обеспечения устойчивости устья скважин сложных непросадочных грунтов производится подсыпка из обломочного материала мощностью 0,8 – 1м. площадь подсыпки должна превышать радиус оттаивания грунта вокруг скважины. Если  разрез скважины сложен просадочными грунтами то приустьевая часть скважины перекрывается железо-бетонной плитой, размером больше диаметра зоны оттаивания грунта, на плиту сверху дополнительно досыпается песчаная подушка, мощностью больше толщины слоя сезонного оттаивания грунта вдоль оси скважин. Если скважина вскрывает сильнопросадочные грунты. То на глубине 10 – 15 м. от устья скв. Крепится 2-я обсданая труба изолированная губчатой резиной. Межкольцевое пространство м/у трубами заполняется жидкостью с низкой температурой замерзания и снабжается установкой для ее циркуляции. В качестве жидкости используется антифризы разного состава и аммиачные рассолы. 2) вертикальные шахтные стволы. Так же оказывают тепловое воздействие на окружающие многолетне-мерзлые г.п. которые сопровождаются деформацией грунтов  и надшахтных зданий и сооружений. Для обеспечения устойчивости шахтных стволов и надшахтных сооружений применяют: 1) крепления шахтных стволов железо-бетонными или металлическими крепями специальной конструкции, выдерживает горное давление, собственный вес и добавочное оттаивание грунта. 2) цементация г.п. околоствольного простирания закачиванием цементного раствора под высоким давлением до 0,25 мПа, через серии скв. пробуренных из ствола шахты или с д.п. по периметру шахты. 3) проходка дополнительной кольцевой выработки – форшахты вокруг ствола шахты для уменьшения теплового воздействия шахты на вмещающие мерзлые грунты. 4) использование крепежных конструкций ствола шахты в качестве фундамента надшахтных сооружений. 5) оборудование фнудаментов надшахтных сооружений за пределами ореола оттаивания грунта.

Эксплуатация инженерных сооружений.

Основой эксплуатации сооружений криолитозоны является выполнение комплексных мероприятий по сохранению температурного режима мерзлого основания сооружений. Специальные служба эксплуатации производит систематический в установленные сроки контрольные обследования объектов с замерами температуры грунтов основания и осуществляет все необходимые мероприятия. Комплекс мероприятий: 1) создание в исправном состоянии охлаждающих систем зданий и сооружений поверхностных водотоков и дренажных систем, дорожных покрытий откосов, земляных плотин и дамб, откосов и насыпей. 2) профилактический ремонтных инженерного оборудования. 3) борьба со снежными заносами и негативными проявлениями мерзлотно-геокриологических процессов. 4) солюдение требовнаий складирования грунтов и ведения хоз. работ около сооружений. 5) выявление причин и ликвидация деформации сооружений.

Охрана геологической среды в условиях криолитозоны.

Планы мероприятий по охране г.с. в условии криолитозоны тесно связаны с этапами хоз. освоения территорий. на 1-ом этапе составляются генеральные планы или схемы экономического развития региона и размещение производительных сил. Разрабатывается комплексные схемы рационального использования ресурсов и охраны окр. г.с.  На 2-м этапе планирования и размещения хоз. объектов выделяются рекреационные и природно-охранные зоны, и генеральный комплекс схем охраны окружающей г.с. детализированный на решении задач на районом уровне. На 3-ем этапе проектирования и возведения хоз. объектов природоохранных мероприятий для обеспечения надежности строительства качественной жизни че-ка и охраны г.с. от вредных техногенных воздействий на всех этапах освоения территорий изучается их геокриологические условия для решения задач. 1) установление общих закономерностей формирования и эволюции криолтозоны, 2) управление мерзлотными процессами, 3) составление геокриологического прогноза, 4) типизация техногенного воздействия на г.с. 5) целенаправленное изменение геокриологических условий. 6) применение методов технической мелиорации для изменения определенных св-в многолетне-мерзлых г.п. Мероприятия обеспечивающие управление мерзлотными процессами объединяются в 3-и группы: 1) мероприятия по управлению мерзлотными процессами цели и задачи: измерение температур и глубины залегания многолетнего и сезонного промерзания и оттаивания за счет изменения параметров внешнего теплообмена. Мероприятия: изменения параметров снежного и растительного покрова, ветрозащитные сооружения, искусственная теплоизоляционные покрытия грунтов. 2) влияние на процессы теплообмена на многолетне-мерзлые г.п. через изменеие их св-в состава. мероприятия: техническая мелиорация, гумусирование почв, обводненость или осушение грунтов для изменения влажности и льдистости регулируют уровни п.в. рыхлые уплотнения грунтов и изменения их гранулометрического состава и др. 3) цели и задачи: управления теплообменным режимом грунтов с помощью дополнительного источника тепла. Мероприятия: дренажные устройства, вентиляция, охлаждающие установки системы с подогревом воды, горелками и с применением электроэнергии и тепла от физ-хим. реакций. Эффективность природоохранных мероприятий связана с обеспечением надежности строительства зависит от использования многолетне-мерзлых г.п. в качестве основы инженерной геокриологии по принципу 1 и 2. Выбор технологического строительства базируется: 1) на данных инженерно-геокриологических условий территории. Их температурный режим, льдистость, районирование, участков по использованию грунтов в качестве основания на картах и схемах разного масштаба, особенностей рельефа сейсмический активности и др. 2) информация о типах возведенных сооружений. 3) учет накопленного опыта, 4) разработка рекомендаций. Принцип 2. используется в районах слабопросадочных и скальных грунтов. В районах островной или прерывной распространенности многолетне-мерзлых г.п. в зависимости от температурного режима возможностей применения принципа 1 или 2. особенности хоз. деятельности в условиях криолитозоны связанной с ее высокой чувствительностью и неустойчивостью техническому воздействию поэтому длительное стабильное функционирование криолитозоны в природно-технических условиях возможно при соблюдении главных природно-охранных критериев: 1) рациональное использование освоенных территорий и рациональное использование природных ресурсов. 2) обеспечение устойчивости возводимых сооружений и зданий. 3) регулирование нарушенных ландшафтов. 4) восстановление растительного покрова в создании зеленых ландшафтов. 5) стабилизация и сохранение стока речных бассейнов. 6) сохранение воднотермического режима.