Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

88 страниц

486.00 ₽

Купить Р 500-83 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации распространяются на изыскание, проектирование и строительство трубопроводов на избыточно увлажненных территориях (включая районы вечной мерзлоты).

 Скачать PDF

Утратил силу по приказу ВНИИСТ № 237 от 11 мая 1987 г.

Оглавление

1 Общие положения

2 Факторы, определяющие гидрогеологические условия трасс магистральных трубопроводов

3 Типизация гидрогеологический условий

4 Закономерности формирования техногенного режима грунтовых вод

5 Методы прогноза уровней грунтовых вод в естественных и нарушенных условиях

6 Требования к гидрогеологическому изучению территории при инженерных изысканиях

Приложения

Литература

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОГНОЗУ ПРИ СООРУЖЕНИИ ТРУБОПРОВОДОВ НА ИЗБЫТОЧНО УВЛАЖНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ, ВКЛЮЧАЯ РАЙОНЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Р 500-83

москва 1984

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов

-ВНИИСТ-

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОГНОЗУ ПРИ СООРУЖЕНИИ ТРУБОПРОВОДОВ НА ИЗБЫТОЧНО УВЛАЖНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ, ВКЛЮЧАЯ РАЙОНЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Р 500-83

москва 1984

2.7.    Образование техногенных водоносных горизонтов в результате эксплуатации трубопроводов на участках многолетнемерзлых пород приводит к следующим изменениям гидрогеологических условий:

региональному перераспределению стока грунтовых и поверхностных вод;

установлению связи с подмерзлотным водоносным горизонтом при сквозном протаивают под трубой;

зимним подъемам уровней грунтовых вод, возникновению напоров в зоне теплового влияния трубопровода.

2.8.    Изменение гидрогеологических условий, происходящее

в результате воздействия техногенных факторов, вызывает развитие мерзлотно-инжеяерно-геологвческих процессов (пучение,термокарст, эрозию, термоэрозию, суффозию, заболачивание, нале-дообразование). Эти процессы оказывают отрицательное влияние на устойчивость трубопровода и их необходимо учитывать при проектировании.

2.9.    Оценку рекимообразупцих факторов необходимо осуществлять да основе анализа материалов инженерно-геологических изысканий, данных гидрометеорологических, гидрологических и гидрогеологических станций и постов.

При оценке естественных гидрогеологических условий территории строительства следует выделять один или несколько основных рекимообразупцих факторов, которые являются определяющими и активными по степени воздействия.

Для оценки влияния техногенных факторов необходимо учитывать диаметр трубопровода и его технологический режим, а также использовать опыт строительства и эксплуатации трубопроводов в аналогичных условиях.

2.10.    Оценку естественных режимообразующих факторов следует осуществлять согласно типизации режима грунтовых вод (лп.3.1-3.12).

Располагая материалами изысканий, можно количественно оценить и прогнозировать:

величину подземного стока;

величину инфильтрационного питания;

поверхностный сток;

размеры зоны искусственного дренирования и величину ее влияния.

10

Оценку техногенных факторов н их влияния на обводнение трубопровода необходимо выполнять в соответствии с пп.4.1*4.21

3. ТИПИЗАЦИЯ 1ЭДРОГБОЛОГИЧВСКИХ УСЛОВИЙ

3.1.    Возможные изменения уровня грунтовых вод следует прогнозировать в зависимости от естественных геологических и гидрогеологических условий трассы трубопровода, которые характеризуются большим разнообразием и определяются зональностью, различной дренированностью, строением гидрогеологического разреза, мерзлотными особенностями.

Режим грунтовых вод по генетическому признает следует подразделять на типы, подтипы, классы, подклассы и виды, которым соответствуют следующие территориальные подразделения: провинция, зона, область, район и участок (рис.2, табл.Т).

Провинция - это территория, в пределах которой распространен один тип режима грунтовых вод; типы режима выделяют по климатическому признаку.

Территория СССР подразделяется на три провинции, харак -теризующиеся различными условиями питания и соответствующими им типами режима грунтовых вод (см.рис.2, табл.2):

кратковременного, преимущественно летнего питания грунтовых вод (районы многолетнемерзлых пород) - провинция А: сезонного питания (весной и осенью) - провинция Б; круглогодичного питания (в районах, где промерзание грунтов отсутствует или происходит спорадически) - провинция В.

3.2.    Пррвинции по признаку соотношения величины питания грунтовых вод атмосферными осадками, стока и испарения разделяются на три зоны (см.рис.2, табл.1):

обильного питания - I; умеренного питания - 2; скудного питания - 3.

3.3.    Зона может быть разделена на подзоны по сочетанию: теллообеспеченности;

величины увлажнения;

характера промерзания грунтов (многолетнего сплошного,прерывистого, островного, сезонного глубокого, сезонного мелкого пп.П, 12 прил.I,обязательное)

П

^ип^кратковдвменного ™^®нкя; Б-тин сезонного питания; В-тип круглогодичного питания: 1-подтип обильного питания; 2-подтип умеренного питания; 3-подтип скудного питания: классы режима:    -слабо    дренироваиных    областей;    -дренированных    областей:ШП1П1Г1П -

сильно дренированный областей;драницы:    между типами режима; —между подтипами режима:

- между классами режима

Таблица I

Схема типизации режимов грунтовых вод в естественных условиях

Таксономические

Подразделение

Индекс

Признаки выделе

едини

т

таксономических

ния

режима

грунтовых

вод

гидрогеологического рай-онирова-_ЕШ_

единиц


Сочетание тепло-обеспеченности, увлажнения и характера промерзания

Тип

Провинция Кратковременного питания

А

Сезонного питания

6

Круглогодичного

питания

В

Подтип

Зона

Обильного питания

I

Умеренного питания

2

Скудного питания

3

То хе

Подзона

См.п.П прил.1

-

Климатические

Соотношение величины питания, стока и испарения

Класс

Область

Сильно дренирован

*1

ные

Дренированные

Слабо дренированные

*3

Подкласс

Район

Междуречный

м

Террасовый

т

Склоновый

с

Гидрологический

г

Вид

Участок

См. пп.3.в-ЗЛ1

Степень дренирования (густота и глубина вреза эрозионной сети)

Геоморфологичес-■кая приуроченность, наличие связи грунтовых и поверхностных вод

Степень однородности и состав верхней толщи покровных отложений,уровень грунтовых вод

3.4. Гидрогеологические зоны и подзоны в зависимости от степени дренированности территории, определяемой по густоте и глубине вреза эрозионной сети, разделяются на следующие области: сильно дренированные - д1; дренированные - д2; слабо .дренированные - Дд.

Тиш режима грунтонос вод


Тин режима грунтовых вод


Индекс (см.рис.2)


Характеристика провинции


Кратковременного, пре-    .

имущественно летнего    А

питания


Сезонного, преимущественно весеннего и осен- о него питания


Круглогодичного, прей- R мужественно зимнего питания


Средняя многолетняя годовая температура воздуха отрицательная; территория с распространением многолетнемерзлых грунтов

Средняя многолетняя годовая температура воздуха положительная; в холодный период средняя многолетняя месячная температура воздуха отрицательная; территория с распространением сезонноцромерзающих грунтов

Положительная многолетняя средняя месячная температура воздуха в самый холодный период; территория, где промерзание грунтов наблюдается в отдельные годы


Каждая область характеризуется классом режима грунтовых

вод.

3.5.    Подклассы режима грунтовых вод определяются геоморфологической приуроченностью и наличием связи грунтовых вод и поверхностных водотоков; соответствующие им гидрогеологические районы характеризуются следующими подклассами режима:

междуречным - м; террасовым - т; склоновым - о; гидрологическим - г.

Характеристика подклассов режима дана в пп.6-1С лрил.Т.

3.6.    Дальнейшее деление гидрогеологических районов на участки проведено с учетом:

степени однородности верхней толщи покровных отложений; уровня грунтовых вод;


14


литологии водовкещащих пород, обусловливающих особенности питания, разгрузки и динамики грунтовых вод.

3.7.    Уровень типизации гидрогеологических условий соответствует детальности инженерных изысканий. На стадии проекта выделяет районы и участки (подклассы и виды режима грунтовых вод), при выборе трассы - провинции, зоны и области (типы,подтипы и классы режима).

3.8.    Типизацию гидрогеологических условий (табл.З) на уровне выделения участков следует проводить с учетом:

геологического разреза (строения, состава и состояния поверхностных отложений);

морфологических особенностей рельефа;

степени обводненности грунтового массива (УГВ).

3.9.    Целесообразно выделять следующие типы геологического разреза (I-УШ, рис.З):

I тип - однослойный песчаный разрез, водоупор глубокий, воды безнапорные, таликовые;

П тип - двухслойный разрез: верхний слой - водоносные пески, нижний слой - литологический водоупор, воды напорные в зимний период, таликовые;

Ш тип - двухслойный разрез: верхний слой - суглинистоторфяной, нижний - водоносные пески, грунтовые воды напорные, таликовые;

IV    тип - однослойный суглинистый разрез, породы талые;

V    тип - однослойный песчаный разрез, надмерзлотные грунтовые воды, водоупор криогенный;

VI    тип - двухслойный разрез: верхний слой - песчаный,нижний - суглинистый, надмерзлотные грунтовые воды, водоупор криогенно-литологический;

УП тип - двухслойный разрез: верхний слой - торфяно-суглинистый, нижний - песчаный, водоупор криогенный, при оттаивании подвижный;

УШ тип - однослойный суглинистый или торфяно-суглинистый разрез, сложенный слабольдистыми с 8 < 0,3 или сильнольдистыми с 8 > 0,3 грунтами (где8-льдистость, доли единицы).

ЗЛО. По морфологическим особенностям рельефа следует выделять участки:

с уклонами менее 7° (равнины);

15

Таблица 3

Типизация и индексация гидрогеологических участков с учетом требований трубопроводного

строительства

Тиш

_____Уклоны поверхности

геоло-

гичес-

^7°(р) ,_

1

|ч

_9 7°Ы_

оисс вол

:по тэис

А)

ких разрезов (по рис.З)

Заозе-

ревные

Залива-вше от 0,0 go +0,5м

(з)

Обводненные от 0,0 до -1,2м (о)

Слабо обводненные от -1,2 до -2,5 м (л)

необводненные от -2,5 до -3,5м (н)

Сухие глубже -3,5 м

(с)

Заозе-

реаные

^?-

Заливаемые от 0.0 до

^5“

Обвод-ненные ‘от 0,0 До

Слабо обводненные

°! ft2

ы

йеобвод-венные от -2,5 до -з,а (н)

сухие

I

р1б

р1з

plo

р1л

р1н

pic

у1б

у1э

ylo

у1л

у1н

ylc

Д

рПб

рПз

рПо

рПл

рШ

рШ>

уПб

уПз

уПо

уПл

уйн

уПс

ш

рШб

рШз

рШо

рШл

рШн

рШс

yffi6

уйз

yfflo

уШл

yfflH

yfflc

р1Уб

р1Уз

р1Уо

р1Ул

рШ

р1Ус

уТУб

уХУз

у!Уо

У1Ул

у1Ун

уТУс

У

рУб

рУз

рУо

рУл

рУн

рУс

уУб

уУз

уУо

уУл

уУн

уУо

У1

рУ1б

рУ1з

рУ1о

рУ1л

рУ1н

рУ1с

уУ1б

уУ1з

уУ1о

уУ1л

уУТн

уУ1о

УП

рУНб

рУПэ

рУПо

рУПл

рУПн

рУПс

уУПб

уУПз

уУПо

уУПл

уУПн

уУПс

УШ

рУШб

рУШз

рУШо

рУШл

рУШН

рУШс

уУШб

уУШз

уУШо

уУШл

уУШн

уУШс

Рис.З. Типы геологических разрезов, обводняешх при строительстве и эксплуатации трубопроводов:

а-типы разрезов с таликовыии грунтовыми водами; б-типы разрезов с надмерзлотными водами; 1-разрезы со слабольдастнми грунтами; 2-разрезы о сильнольдистыми грунтами; I-jUT-тшш геологических разрезов; мх -мощность первого от поверхности слоя грувта; Г:-:■ :|-песок, супесь; W////A -суглинок, тяжелая супесь; Цн -

лед, сильнольдистые грунты;EZ3-торф; —X—-уровень грунтовых вод; -г- т- -1— границы мерзлоты; \j -траншея трубопровода; —2----местный напор подземных вод

17

с уклонами местности 7° и более при протяженности склонов одной экспозиции более 300 м.

3.II. Степень обводненности участков характеризуется уровнями грунтовых вод, граничные значения которых назначают с учетом условий, перечисленных в п.4.10.

Соответственно должны быть выделены следующие участки (см.рис.4):

заозеренныа, поверхностные воды с превышением более +0,5ы над дневной поверхностью (б);

Рио.4. Типы участков по степени обводнения:

1-зао8еренные (б); 2-заливаемые (з); 3-обводненнне (о); 4-сла-бо обводненные или потенциально обводняемые (л); 5-необводнен-ные или потенциально увлажняемые (н); 6-сухие (с); Г -уровень грунтовых вод; £ -уровень поверхностных вод

заливаемые, длительно стоящие поверхностные воды ( более 20 сут), УГВ от 0,0 до +0,5 ы (а);

обводненные, поверхностный сток не обеспечен, УГВ от О до -1,2 м (о);

слабо обводненные, глубина залегания УГВ от -1,2 до - 2,5м

(л);

необводненные, поверхностный сток обеспечен* УГВ от -2,5 до -3,5м (н){

сухие, поверхностный сток обеспечен, УГВ глубже -3,5м(с). 3.12. При гидрогеологической типизации на уровне районов

и участков (стадия проекта) необходимо указывать, в какой провинции, зоне, области находится данный участок.

Общий индекс участка с учетом типа, подтипа, класса и подкласса режима грунтовых вод имеет вид (он.яабл.1,3):

12д3н - р1з,

где провинция (тип) - А; зона (подтип) - 2; область (класс) - Дд*, район (подкласс) - м; участок (вид) - pla-

Пример записи индекса расшифровывают следующим образом. Участок расположен:

в провинции кратковременного режима питания (A) j в зоне умеренного питания (2); в области слабого дренирования (Дд); в междуречном районе (м);с увиоаамн меетаоета менее ?°(р); с I типом геологического раарева - однослойный с глубоким водо-упором (I); поверхностные воды с уровнем ох 0,0 до +0,5м (а).

4. ЗАКШ0МЕРН0СТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОШШОГО РЕЖИМА ГОНТОВЫХ ВОД

4.1.    Возможные изменения уровня грунтовых вод (УГВ) следует прогнозировать в зависимости от геологических н гидрогеологических условий участка я видов техногенного воздействия.

Классификация факторов, ввзнвавщнх изменение гидрогеологических условий при строительстве и эксплуатации, и характер их влияния приведены на рис.1.

Прогнозное положение уровня грунтовых вод в процессе строительства и эксплуатации трубопроводов следует принимать по результатам инженерно-геологических изысканий и прогноза УГВ, выполненных на основе специальных расчетов.

19


4.2.    Прогнозирование изменения уровня грунтовых вод при взаимодействии обводненного грунтового массива с трубопроводом необходимо проводить в две стадии: вначале выполняют предварительный, качественный прогноз, а затем количественный.

Уда [621.643.002.2+69](2II-I7)

Настоящие Рекомендации содержат основные положения по составлению прогноза гидрогеологических условий при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов.

Особое внимание в Рекомендациях уделено вопросам классификации гидрогеологических режимов, методике определения максимальных уровней грунтовых вод и классификации относительно благоприятных в гидрогеологическом отношении участков по их потенциальной ооводвяемости в период строительства и эксплуатации.

Предлагаемые Рекомендации предусматривают, с одной стороны, комплексный подход к прогнозированию гидрогеологических условий, а с другой-учитывают возможности проектно-изыскательских организаций и сжатые сроки производства работ.

Рекомендации разработаны на основании результатов исследований, доведенных ВНИИСТом,и использования известных методик гидрогеологического прогноза применительно к задачам дорожного, промышленного и других видов строительства.

данные Рекомендации предназначены для изыскательских и проектных организаций; вопросы обводнения трасс в процессе эксплуатации могут представлять интерес для специалистов-гидрогеологов и инженеров-геологов различных ведомств, занимающихся вопросами методики гидрогеологического прогноза.

Авторы выражают признательность заведующему лабораторией ПНИЙИСа Госстроя СССР канд.техн.наук БГ.С.Дзек-церу, канд.геол.-минерал.наук С.Е.Суходольскому    за

полезные замечания и пожелания, высказанные при подготовке Рекомендаций к изданию.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 105058, Москва, Окружной пр., 19, ВНИИСТ, 007.

Рекомендации составлены канд.геол.-минерал.наук Л.М.Демидюк, канд.техн.наук В.В.Спиридоновым, инж.с.Г. Степановой.

(с) Всесоюзный научно-исследовательский институт по w строительству магистральных трубопроводов ТЕЯИИСТ),1984

Качественный прогноз заключается в определении типа потенциального изменения гидрогеологических условий на основе настоящего раздела.

Количественный прогноз с определением уровня грунтовых вод на различные моменты времени и зоны влияния техногенного водоносного горизонта выполняют на основе специальных расчетов с применением моделирования на ЭВМ и аналоговых устройствах.

4.3.    За основу анализа потенциального обводнения принимают типизацию режимов грунтовых вод согласно пп.3.1-3.12.

Расчетные схемы должны быть составлены на основании типовых гидрогеологических разрезов.

За исходный уровень следует принимать максимальный в естественных условиях УГВ, определяющий категорию гидрогеологического участка по степени обводненности в соответствии с п.3.11.

4.4.    Наиболее важен гидрогеологический прогноз слабо обводненных и необводненных участков, так как они могут перейти в категорию обводненных и заливаешх, строительство на которых требует применения мер для предотвращения всплытия подземных трубопроводов.

4.5.    При прогнозировании УГВ необходимо учитывать, что повышение УГВ происходит по-разному в зависимости от:

способа прокладки (надземной, наземной, подземной);

температурного режима трубопровода (отрицательный, холодный, теплый, положительный);

расположения трубопровода относительно элементов рельефа (вида прокладки).

4.6.    По ориентации трубопровода относительно рельефа следует различать следующие виды прокладки (рис.5):

равнинный бесстоковый (рб) - прокладка по горизонтальной поверхности, поверхностный и грунтовый сток отсутствуют;

равнинный поперечностоковый (рс)1 - прокладка по слабонаклонной поверхности (угол менее 7°), перпендикулярно полосам стока, сток незначителен;

склоновый продольностоковый (сп) - прокладка вдоль склона (угол склона более 7°),параллельно направлению поверхностного и грунтового стоков;

Р 500-83 Впервые


Рекомендации но гидрогеологическому прогнозу при сооружении трубопроводов на избыточно увлажненных территориях, включая районы вечной


Министерство строительства предприятий нефтяной и газовой лромиленности


И6ВЗДРТЦ


I. ОБЦИЕ ПОЛСШЗШЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на изыскание, проектирование и строительство трубопроводов на избыточно увлажненных территориях (включая районы вечной мерзлоты).

1.2.    Гидрогеологический прогноз необходимо выполнять для проработок проектных решений и специальных инженерных мероприятий по предотвращению нежелательных инженерно-гидрогеологических процессов и явлений. Гидрогеологический прогноз включает:

анализ и общую оценку гидрогеологических условий с выявлением направленности, интенсивности и масштабов проявления гидрогеологических процессов;

изучение изменений естественного гидрогеологического режима (условий питания, поверхностного н грунтового стока, заболачивания или осушения);

определение техногенного гидрогеологического режима в зоне влияния трубопровода с учетом изменения теплового состоя -ния грунтов основания и влияния процессов промерзцния -оттаивания на формирование режима грунтовых вод в основании трубопровода, а также оценку физико-механических и воднофизических свойств грунта в измененных условиях.

Типизацию и оценку изменения гидрогеологических условий в результате строительства и эксплуатации необходимо выполнять в соответствии с разделами 3 и 4 настоящих Рекомендаций.

1.3.    Под гидрогеологическим условиям следует понимать совокупность признаков, характеризующих:

условия питания, залегания и разгрузки подземных вод;

литологический состав;

водные свойства водовмещащих пород н пород зоны аэрации;

ШИИСТ, ООУ

Срок введения в действие I февраля 1984


Утверждены ВНИИСТом 4 ноября 1982 г.


г.

движение, качество и количество подземных вод, особенности их режимов в природной обстановке и под влиянием искусственных факторов.

Под грунтовыми водами подразумеваются подземные воды первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое.

Грунтовые воды области распространения многолетней мерзлоты относятся к категории надмерзлотных или межмерзлотных2 вод. Водоупором надмерзлотных вод является мерзлота. Уровень надмерзлотных вод и грунтовых вод области глубокого сезонного промерзания непрерывно изменяется в течение года в зависимости от глубины сезонного промерзания-оттаивания грунтов.

1.4.    Режим грунтовых вод - это закономерности изменения качественных и количественных параметров подземных вод: уровня, температуры и химического состава под воздействием климатических, гидрологических, геологических, биогенных и техногенных факторов .

Режим грунтовых вод определяется:

условиями питания и разгрузки, соотношением между выпадающими осадками, величинами испарения и поверхностного стока;

мощностью и составом грунтов зоны аэрации, обусловливающими равномерность, высоту подъема и амплитуду колебаний уровня грунтовых вод (УГБ);

условиями теплообмена на поверхности пород и особенностями теплопередачи в массиве, формирующими тепловое состояние пород, их сезонное и многолетнее промерзание.

Закономерности изменения режима грунтовых вод в зависимости от зональных и региональных факторов рассмотрены в- приложении I обязательном2

1.5.    При проектировании магистральных трубопроводов должны быть учтены как естественные сезонные и многолетние колебания УГБ, так и изменения уроненного режима ГВ и обводнения трасс в процессе строительства и эксплуатации.

Га участках распространения многолетнемерзлюс пород следует учитывать возможность формирования техногенной водоносной

зоны, образующейся непосредственно около трубопровода, измен-чивой по размерам в пространстве и во времени.

Водовмещавдей средой искусственной водоносной зоны являются пески, супеси, торф в естественном и частично нарушенном строительством разуплотненном залегании, а также искусственные грунты. Подошвой такой водоносной зоны служат либо многолетнемерзлые порода, либо литологические водоупоры (суглинки, глины). Мощность этой зоны может составлять 1-10 м. В верхней части техногенная водоносная зона соприкасается с трубой и зоной аэрации.

Образование техногенной водоносной зоны и изменение в ее пределах режима грунтовых вод определяется главным образом первоначальными гидрогеологическими условиями территории, нарушением поверхностного стока, направлением трубопроводной магистрали и ее тепловым влиянием.

1.6,    При повышении УГВ изменяются прежде всего деформационные и прочностные свойства грунтов, возникает разуплотнение или набухание их, увеличение степени морозного пучения.

Своевременный прогноз потенциального обводнения, особенностей гидрогеомеханического взаимодействия трубопровода с обводненным грунтовым массивом позволит учесть эти процессы при назначении притрузов или других методов закрепления трубопроводов, а также при выборе глубины строительной траншеи и времени производства работ.

1.7.    Прогноз изменения гидрогеологических условий в результате их динамики в естественных условиях и нарушенном режиме при строительстве и эксплуатации необходимо осуществлять на основе закономерностей процессов, обусловленных взаимодействием природных и техногенных факторов.

Гидрогеологический прогноз при сооружении трубопроводов заключается в определении следующих качественных и количест -венных характеристик:

максимального УТБ в естественных условиях с учетом освоения территории на весь срок эксплуатации трубопровода (около 30 лет);

степени воздействия обводнения грунтового массива на проектируемый трубопровод;

оценки изменения УГВ и потенциального обводнения при строительстве и эксплуатации.

5

2. ФАКТОРЫ, ЩРВДЕЛЯВДИЕ ТЖРОГВОЛаГИЧЖЖИБ УСЛОВИЯ ТРАСС МАШСТРАЛБНЫХ ТРУБШРОВОДОВ

2.1.    Факторы, определяющие формирование гидрогеологических условий и их изменение при сооружении магистральных трубопроводов, генетически можно разделить ва естественные и техногенные, их систематизация приведена на рис.1.

2.2.    Естественный режим грунтовых вод определяется влиянием следующих груш факторов:

климатических; геологических; геоморфологических; гидрологических; мерзлотных; геоботавических.

В климатическую грушу факторов входят метеорологические элементы:

атмосферные осадки, температура воздуха; испарение;

атмосферное давление.

Среднегодовая температура воздуха в значительной степени определяет:

тепловое состояние пород;

отсутствие или наличие многолетней мерзлоты;

глубину слоя сезонного протаивания-промерзанйя.

К геологической груше факторов относятся: характер напластований пород, их плотность и тектонические движения;

геологические и физико-химические процессы, вызывающие изменения литологического состава и водопроницаемости пород в зоне аэрации.

Факторы геоморфологической группы определяет естественную дренированность территории, к ним относятся: уклоны поверхности земли, высота базиса эрозии, густота речной сети, Форш рельефа.

Гидрологическая группа факторов включает водный режим рек, озер и болот, с которыми грунтовые воды имеют тесную связь.

Факторы мерзлотной группы определяют условия питания,цир-

6

о

Ф

1

8

I

I

В

В

g

о

ф

8

1

|

«

8

я

§

)

R

п

Л

1

1

£

1

О

■4

й

ы*

£

и

й


Нарушение

растите

льного

покрова

Рыхление или уплот нение поверхностного слоя грунта строительной „

«такой

Соэда-- ние насыпей и отвалок

Проход

ка

траншеи

Прокладка трубы в траншею

Обратная

эаоыдка

траншеи

разупяот

веяным

грунтом


Тепловое влияние трубопровода на грунта


Многолетнее

Многолетнее

промерзание

1—7-Т-

□ротаивание

-7 Г"^-



Изменение естественных воднобалансовых составляю

Нарушение

радиаци

онно

теплового

баланса

Изменение

фильтра

ционных

свойств

поверхно

стного

слоя

Баррах-ныя аффект

Дренажный аффект

Образование мерзлого целика

[ Пучение |

Образование водоносного техногенного талика в зоне теслог-

«апп аШо!.

щих грунтовых вод

ЯбГи ВЛИЯНИЯ трубо-

грунта

провода



Сезонные колебания уровней грунтовых вод в естественных условиях

Изменение уровня грунтовых вод я влажностного режима зоны аэрации

Изменение мощности надмерз-лотяого водоносного горизонта при изменении глубины сезонного протаива-ния

Региональное перераспределение стока грунтовых и поверхностных вод

-т*—п-

Односторонний (по отношению я трубе) подъем уровня грунтовых вод

" h ^

Зимние подъемы уровней грунтовых вод, возникновение напора в зоне теплового влияния трубопровода

---

Установление связи с под-мерэлотным водоносным горизонтом при оквозном протаивают под трубой

I Эрозия 1



Рис.1. Факторы, определяющие изменение гидрогеологических условий при сооружении магистральных трубопроводов:

Q - инженерно-геологические процессы


куляции в дренирования подземных вод, к ним относятся: распространение и мощность многолетне- и сезонномерзлых пород, их температура и льдистость.

Фактор: геоботанической группы оказывают влияние на условия питания грунтовых вод через поверхностный сток, мощность снежного покрова, интенсивность таяния, величину испарения с поверхности, к ним относятся: вид растительного покрова, сомкнутость крон, степень проективного покрытия, мощность мохового покрова.

2.3.    Группу техногенных факторов следует подразделить на: факторы, вызванные строительством;

факторы, изменяющие гидрогеологические условия в период эксплуатации трубопроводов.

К техногенным факторам, вызванным строительством трубо -провода, относятся следующие основные факторы: варувение растительного покрова;

рыхление или уплотнение поверхностного слоя грунта строительной техникой;

создание насыпей и отвалов; проходка траншей;

прокладка трубы в траншею, как инородного тела; обратная засыпка траншеи разуплотненным грунтом.

Полное или частичное уничтожение леса и напочвенного покрова в полосе строительства вызывают, во-первых, изменение составляющих водного баланса (испарения с поверхности почвы, конденсации влаги в поверхностном слое грунта, инфильтрации, поверхностного стока), во-вторых, нарушение радиационно-теплового баланса на поверхности грунта.

Нарушение радиационно-теплового баланса на поверхности грунта необходимо учитывать в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.

Рыхление или уплотнение грунта строительной техникой приводит к изменению естественных водно-балансовых составляющих грунтовых вод и фильтрационных свойств поверхностного слоя грунта.

2.4.    Перечисленные в п.2.3 техногенные факторы вызывают изменения уровенного режима грунтовых вод, влажностного режима грунтов в зоне аэрации и мощности надмерзлотного водонос-

ного горизонта в районах распространения многолетнемерзлнх грунтов.

Увеличение или уменьшение мощности вадаерзлотного водоносного горизонта происходит при изменении глубины сезонного оттаивания (промерзания) различных по составу водовмещающих пород.

2.5.    Земляные работы, связанные с проходкой и обратной засыпкой траншеи, возведением насыпей и отвалов, прокладкой трубы,приводят к нарушению грунтового и поверхностного стока: изменению направления и скорости движения вода.

Строительная траншея играет роль искусственной дрены,изменяющей подземный и поверхностный стоки.

Величина и характер влияния траншеи определяются рельефом и направлением траншеи. Прокладка трубопровода перпендикулярно к поверхностному и подземному отопи барражирует грунтовке вода и тем сакш ускоряет подъем их уровня.

2.6.    Существенным техногенным фактором, изменяющим гидрогеологические условия в период эксплуатации, следует считать тепловое влияние самого трубопровода.

В результате теплового взаяюдействия в основании трубопровода образуется сложное линейное теишратурвбе поле, режим которого в значительной степени определяет формирование гидрогеологических условий, качественно изменяя природные процессы тепло-влагопереноса грунтов и фильтрации грунтовых вод зовы аэрации.

В зависимости от температуры транспортируемого продукта происходит многолетнее цротаиванне либо многолетнее промерзание грунтового массива.

При положительной температуре трубопровода, проложенного на участках распространения многолетнемерэлых пород, образуются многолетние ореолы протаивания, в которых при определенном литологическом составе слагающих грунтов формируется непромерзающий техногенный водоносный талик.

9


Транспортировка продукта с отрицательной температурой на талых грунтах вызывает образование вокруг трубопровода многолетних ореолов промерзания, которые могут оказывать на грунтовке вода барражирующее действие. На таких участках возможны односторонние (по отношению к трубе) случаи подъема уровня грунтовых вод.

1

Этот вид прокладки характерен для равнинных территорий Западной Сибири с многочисленными полосами стока.

20

2

В настоящих Рекомендациях межмерзлотные вода не рассматриваются.