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.
Рекомендации распространяются на изыскание, проектирование и строительство трубопроводов на избыточно увлажненных территориях (включая районы вечной мерзлоты).
Утратил силу по приказу ВНИИСТ № 237 от 11 мая 1987 г.
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
Дата введения | 01.02.1984 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.09.2013 |
Актуализация | 01.01.2021 |
04.11.1982 | Утвержден | ВНИИСТ | |
---|---|---|---|
Разработан | ВНИИСТ | ||
Издан | Ротапринт ВНИИСТа | 1984 г. |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
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-
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 | |||||||||||||||
|
Сочетание тепло-обеспеченности, увлажнения и характера промерзания
|
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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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 |
1У |
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 | \У |
Образование водоносного техногенного талика в зоне теслог- «апп аШо!. | |
щих грунтовых вод |
ЯбГи ВЛИЯНИЯ трубо- | |||||||
грунта |
провода |
| |||||||
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.