ar-net.ru? на участках сильнольдистых высокопрочных вечномерзлых грунтов с сопротивлением резанию более 50 - 60 МПа (500 - 600 кГс/см2) разработку траншей следует выполнять с предварительным рыхлением грунтов буровзрывным методом. При этом в зависимости от требуемой глубины траншей бурение шпуров в шахматном порядке в 2 ряда посредством машин типа БМ-253, БМ-254 должно осуществляться в корытообразной выемке глубиной от 0,2 (при глубине траншеи 2,2 м) до 1,1 м (при глубине 3,1 м). Для устранения необходимости производства работ по устройству корытообразной выемки целесообразно внедрение буровых машин типа МБШ-321.
3.99. На участках трассы в вечномерзлых слабольдистых грунтах, где предусмотрена балластировка газопроводов минеральным грунтом с применением устройств из НСМ, параметры траншеи рекомендуется принимать: шириной по дну не более 2,1 м, глубиной в зависимости от величины подсыпки и наличия теплоизоляционного экрана - от 2,4 до 3,1 м.
Разработку траншей на таких участках глубиной до 2,5 м в грунтах прочностью 30 МПа (300 кГс/см2) рекомендуется выполнять на полный профиль роторными траншейными экскаваторами типа ЭТР-253А или ЭТР-254. Траншеи глубиной до 3 м в таких грунтах могут разрабатываться роторными экскаваторами типа ЭТР-254-02 и ЭТР-309.
В грунтах прочностью более 30 МПа (300 кГс/см2) в механизированные землеройные комплексы для осуществления технологической схемы, описанной выше, следует включать дополнительно тракторные стоечные рыхлители типа Д-355А или Д-455А для предварительного рыхления наиболее прочного верхнего слоя вечномерзлого грунта на глубину 0,5 - 0,6 м перед разработкой профиля траншеи роторными экскаваторами указанных марок.
На участках с прочностью грунтов до 40 МПа (400 кГс/см2) возможно также применение технологической схемы с последовательной проходкой и разработкой профиля траншеи вдоль оси трассы двумя роторными экскаваторами: вначале ЭТР-254-01 с шириной ротора 1,2 м, а затем ЭТР-253А, ЭТР-254 или ЭТР-254-02 в зависимости от требуемой глубины траншеи на данном участке.
Для эффективной разработки широких траншей балластируемых газопроводов диаметром 1420 мм в прочных вечномерзлых грунтах рекомендуется последовательно-комплексный метод двумя мощными роторными траншейными экскаваторами типа ЭТР-309 (с разными параметрами рабочего органа), при котором первый экскаватор, оборудованный сменными унифицированными рабочими органами шириной 1,2 ? 1,5 и 1,8 ? 2,1 м, сначала прорезает пионерную траншею шириной ~ 1,5 м, а затем второй экскаватор, оснащенный двумя навесными боковыми роторо-фрезами, двигаясь последовательно, дорабатывает ее до проектных размеров 3?3 м, необходимых для размещения трубопровода с балластирующими устройствами.
В грунтах прочностью более 35 МПа (350 кГс/см2) в указанную последовательно комбинированную технологическую схему необходимо включать предварительное рыхление верхнего мерзлого слоя грунта на глубину 0,5 м тракторными стоечными рыхлителями типа Д-355А или Д-455А.
3.100. На участках с залеганием особо прочных вечномерзлых грунтов прочностью 50 МПа и более (500 кГс/см2) разработку траншей с такими параметрами рекомендуется выполнять одноковшовыми экскаваторами типа НД-1500 с предварительным рыхлением мерзлого слоя буровзрывным методом. Для бурения шпуров на полную глубину (до 2,5 - 3,0 м) необходимо применять бурильные машины типа БМ-254 и МБШ-321.
3.101. Во всех случаях при выполнении земляных работ по устройству траншей в данных грунтовых условиях в летний период, при наличии талого верхнего слоя грунта, он удаляется с полосы траншеи с помощью бульдозеров, после чего работы по устройству траншей ведутся по технологическим схемам, приведенным выше, с учетом проектного профиля траншеи и прочности вечномерзлого грунта на данном участке.
При оттаивании верхнего слоя грунта в случае перехода его в пластичное или текучее состояние, затрудняющее ведение земляных работ по рыхлению и разработке нижележащего вечномерзлого грунта, этот слой грунта снимается бульдозером или одноковшовым экскаватором, а затем вечномерзлый грунт в зависимости от его прочности разрабатывают указанными выше методами.
Насыпи на вечномерзлых грунтах, как правило, должны сооружаться из привозного грунта, добываемого в карьерах. Не рекомендуется в этом случае брать грунт для насыпи на полосе строительства газопровода.
Карьер следует устраивать (по возможности) в сыпучемерзлых грунтах, так как изменение их температуры незначительно влияет на их механическую прочность.
В процессе возведения насыпь должна быть отсыпана с учетом последующей ее осадки. Увеличение ее высоты в этом случае устанавливают: при производстве работ в теплое время года и отсыпки насыпи минеральным грунтом - на 15 %, при производстве работ в зимнее время и отсыпки насыпи мерзлым грунтом - на 30 %.
3.102. Засыпку трубопровода, уложенного в траншею, выполненную в вечномерзлых грунтах, осуществляют как в обычных условиях, если после укладки трубопровода непосредственно сразу после разработки траншеи и устройства подсыпки (при необходимости) грунт отвала не подвергся смерзанию. В случае смерзания грунта отвала во избежание повреждения изоляционного покрытия трубопровода его необходимо присыпать привозным талым мелкозернистым грунтом или мелкоразрыхленным мерзлым грунтом на высоту не менее 0,2 м от верха трубы.
Дальнейшую засыпку трубопровода выполняют фунтом отвала с помощью бульдозера или, что предпочтительно, роторного траншеезасыпателя, который способен разрабатывать отвал с промерзанием на глубину до 0,5 м. При более глубоком промерзании отвала грунта необходимо его предварительно разрыхлить механическим или буровзрывным способом. При засыпке мерзлым грунтом над трубопроводом устраивают грунтовый валик с учетом его осадки после оттаивания.
Бурение скважин и установка свай при надземной прокладке трубопроводов
3.103. Способ возведения свайных оснований назначают в зависимости от следующих факторов:
? мерзлотогрунтовых условий трассы;
? времени года;
? технологии производства работ и результатов технико-экономических расчетов.
Свайные основания при сооружении трубопроводов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов возводят, как правило, из свай заводского изготовления.
3.104. Возведение свайных оснований осуществляют в зависимости от грунтовых условий следующими способами:
? забивкой свай непосредственно в пластично-мерзлый грунт или в предварительно разработанные лидерные скважины (бурозабивной способ);
? установкой свай в предварительно оттаиваемый грунт;
? установкой свай в предварительно пробуренные и залитые специальным раствором скважины;
? установкой свай с использованием сочетания вышеперечисленных способов.
Забивку свай в мерзлую толщу можно осуществлять только в высокотемпературных пластично-мерзлых грунтах, имеющих температуру выше - 1?С. Забивать сваи в такие грунты с содержанием крупнообломочных и твердых включений до 30 % рекомендуется после бурения лидерных скважин, которые образуются путем погружения специальных труб-лидеров (с режущей кромкой внизу и отверстием в боковой верхней части). Диаметр лидерной скважины - меньше наименьшего размера поперечного сечения сваи на 50 мм.
3.105. Технологическая последовательность операций по установке свай в предварительно разработанные лидерные скважины заключается в следующем:
? сваебойный механизм забивает лидер до проектной отметки;
? лидер с керном извлекается лебедкой экскаватора, который с трубой-лидером перемещается на следующую скважину, где весь процесс повторяется;
? в образованную лидерную скважину свая забивается вторым сваебойным механизмом.
3.106. При наличии в грунтах крупнообломочных включений (более 40 %) применять лидерное бурение нецелесообразно, так как значительно возрастает начальное усилие для извлечения лидера и наблюдается осыпание керна обратно в скважину.
3.107. В тяжелых глинах и суглинках применение бурозабивных свай также нецелесообразно в виду того, что керн в трубе заклинивается и не вытесняется из лидера.
Лидерные скважины могут устраиваться бурением термомеханическим, ударно-канатным или другими способами.
3.108. В тех случаях, когда невозможно применять бурозабивные сваи, их погружают в скважины, предварительно пробуриваемые станками термомеханического, механического или ударно-канатного бурения.
Технологическая последовательность операций при бурении скважин станками ударно-канатного бурения заключается в следующем:
? устраивают площадку для установки агрегата, которая должна быть строго горизонтальной. Это важно особенно при бурении скважин на косогорах, гае планировка площадки для установки агрегата и для плавного въезда на нее осуществляется бульдозером посредством нагребания снега и поливкой его водой (для намораживания верхнего слоя); в летнее время площадку планируют бульдозером;
? бурят скважину диаметром на 50 мм большим, чем наибольший поперечный размер сваи;
? заливают скважину подогретым до 30 - 40?С песчано-глинистым раствором в объеме примерно 1/3 скважины из расчета полного заполнения пространства между сваей и стенкой скважины (раствор готовят непосредственно на трассе в передвижных котлах с использованием бурового шлама с добавкой мелкозернистого песка в количестве 20 - 40 % от объема смеси; воду для желонирования желательно доставлять к передвижным емкостям горячей или подогревать ее в процессе производства работ);
? устанавливают сваю в скважину трубоукладчиком любой марки.
При погружении сваи на проектную отметку раствор должен выжиматься на поверхность земли, что служит свидетельством полного заполнения раствором пространства между стенками скважины и поверхностью сваи. Процесс бурения скважины и погружения сваи в пробуренную скважину не должен длиться более 3 сут. зимой и более 3 - 4 ч летом.
3.109. Технология бурения скважин и установка свай с использованием станков термомеханического бурения изложена в «Инструкции по технологии бурения скважин и установки свай в мерзлых грунтах с использованием станков термомеханического бурения» (ВСН 2-87-77, Миннефтегазстрой).
3.110. Длительность процесса смерзания сваи с вечномерзлым грунтом зависит от сезона производства работ, характеристик мерзлого грунта, температуры грунта, конструкции сваи, состава песчано-глинистого раствора и других факторов и должна быть указана в проекте производства работ.
Засыпка траншеи
3.111. До начала работ по засыпке трубопровода в любых грунтах необходимо:
? проверить проектное положение трубопровода;
? проверить качество и в случае необходимости отремонтировать изоляционное покрытие;
? провести предусматриваемые проектом работы по предохранению изоляционного покрытия от механических повреждений (планировка дна траншеи, устройство постели, присыпка трубопровода рыхлым грунтом);
? устроить подъезды для доставки и обслуживания экскаватора и бульдозера;
? получить письменное разрешение от заказчика на засыпку уложенного трубопровода;