Прокладка трубопроводов в условиях болот

 
 
Подготовительные работы, выполняемые в пределах строительной полосы. 
 
Первый этап. 
 
Расселение рабочих механизированных колонн, инженерно-технического персонала и служащих в передвижных жилых городках. 
 
Выполнение работ по инженерной подготовке строительной полосы для прокладки трубопровода. 
 
Второй этап. 
 
Выполнение работ по техническому обеспечению технологических потоков. 
 
Третий этап. 
 
Сооружение переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами, через овраги, балки, небольшие реки и через болота. Производство подготовительных работ внутри строительной полосы, либо до начала развертывания основных технологических потоков, либо выполнение части работ вне потока заблаговременно, а другой части — в потоке с опережением основных строительно-монтажных работ. 
 
Таким образом, состав, технология и организация подготовительных работ определяется в зависимости от их назначения и места выполнения (за пределами или внутри строительной полосы). 
Работы, выполняемые за пределами строительной полосы. Инженерная подготовка территории к застройке 
 
Перед началом строительства заказчик передает строительной организации: 

• закрепленные в натуре пункты геодезической разбивочной основы на территории строительства;
• главные оси производственных сооружений, административно-бытовых зданий и других сооружений;
• оси трубопроводов и других инженерных коммуникаций.

 
Геодезические работы выполняют по графику, который должен быть увязан со сроками выполнения комплекса  подготовительных работ (по заявкам начальников управлений, участков и производителей работ). 
 
Основные оси зданий и сооружений закрепляют сначала временными знаками, а после их контроля постоянными знаками, которые размещают за пределами площадки выполнения работ. Разбивку на местности главных осей инженерных коммуникаций (в том числе линии электроснабжения, электросвязи, трубопроводы водоснабжения) осуществляют проложением полигонометрического (или теодолитного) и нивелирного ходов. 
 
В натуру выносят и закрепляют постоянными знаками: 

• начальный, промежуточный и конечный пикеты;
• точки углов поворота на прямых и главные точки начала, середины и конца кривой линии на криволинейных участках трассы.

 
Промежуточные пикеты закрепляют через  интервалы, которые определены проектом, или через каждые 100 м. 
 
Главные оси инженерных коммуникаций закрепляют постоянными знаками по линиям оси и выносными знаками, которые также должны быть расположены за зоной строительных работ. Кроме того, закрепляют специальными знаками точки пересечения главных осей трубопроводов и инженерных коммуникаций с имеющимися инженерными коммуникациями и сооружениями. Вынос в натуру главных осей инженерных коммуникаций осуществляют по координатам углов поворота от пунктов плановой основы с последующим контролем их путем промеров расстояний до главных и основных осей зданий и смежных линий коммуникаций. 
 
Детальную рабочую геодезическую разбивку сооружений в процессе строительства выполняет подрядчик, используя основные точки и выноски их закрепления, выполненные заказчиком при создании опорной геодезической сети и геодезической разбивочной основы. Разбивку сложных сооружений с криволинейными очертаниями в. плане осуществляют на основании разбивочных чертежей. Разбивку котлованов и траншей под фундаменты ведут одновременно с разбивкой самого здания или сооружения. Разбивочные работы выполняют после расчистки строительной площадки от леса и кустарника, валунов, сноса неиспользуемых в. процессе строительства имеющихся строений. Расчистку застраиваемой территории осуществляют в соответствии с проектом организации строительства в пределах площади, непосредственно занимаемой зданием (или сооружением). 
 
Деревья ценных пород при расчистке строительной полосы пересаживают, соблюдая соответствующие агротехнические требования. Остальные деревья спиливают, и при необходимости производят корчевку пней. Сплошная валка размещается только при расчистке территории от мелколесья и кустарника, при невозможности использования древесины в качестве деловой. При больших объемах работ расчистка площадей должна выполняться лесоповальными машинами. На небольших участках или отсутствии лесоповальных машин спиливание деревьев выполняют бензомоторными пилами, а валку леса — бульдозерами. Со спиленных или поваленных деревьев обрубают ветви и сучья. Затем хлысты вывозят за пределы расчищаемой площадки, а собранные ветви, сучья и мелколесье используют при сооружении временных дорог и для других нужд строительства. Пни следует корчевать механизированным способом с последующим их удалением с очищаемой территории. 
 
Мешающие малоценные здания и сооружения сносят (согласно ведомости сноса) посредством их разборки бульдозерами или одноковшовыми экскаваторами со специальным оборудованием. Более ценные, хорошо сохранившиеся рубленые, деревянные и каменные строения передвигают на новый фундамент или разбирают для последующего использования строительных материалов. 
 
Работы, связанные с имеющимися подземными коммуникациями (например, водопроводы, кабели связи), которые расположены на территории строительной площадки или пересекают трассу магистрального трубопровода, выполняют по специальным проектам. 
 
Крупные камни и валуны, мешающие ведению работ, а также проходу транспортных средств, убирают с территории строительной площадки с помощью бульдозеров, корчевателей-собирателей или одноковшовых экскаваторов. Особо крупные камни и валуны, которые нельзя переместить механическим способом, предварительно дробят взрывом мелкошпуровых зарядов. 
 
Плодородный слой на строительной площадке до начала основных земляных работ снимают в размерах, установленных проектом рекультивации и укладывают в отвалы для использования его в последующем при восстановлении нарушенных сельскохозяйственных земель. 
 
Все виды выемок (котлованы, траншеи, каналы) на строительной площадке и грунтовые карьеры должны быть ограждены от стока поверхностных и грунтовых вод. Водоотвод поверхностных и грунтовых вод необходимо устраивать до начала строительно-монтажных работ с помощью постоянных или временных сооружений рекомендованных проектом производства работ. 
 
Для устройства водоотвода используют отвалы грунта, специальные оградительные обвалования и водоотводные канавы, расположенные с нагорной стороны выемок; специальную планировку территории, прилегающей к выемке. 
 
Разработку водоотводных канав выполняют плужными, многоковшовыми и роторными канавокопателями или одноковшовыми экскаваторами. При наличии грунтовых вод принимают специальные меры, предупреждающие застой воды во время выполнения работ. В зависимости от притока грунтовых вод и водоотдачи грунта понижение уровня грунтовых вод осуществляют открытым водоотливом или искусственным водопонижением. Открытый водоотлив применяют при небольшом притоке грунтовых вод и коэффициенте фильтрации грунта более 48 м/сут. В этом случае по периметру котлована отрывают дренажную траншею с устройством в пониженных точках дренажа зумпфов для стока и откачки грунтовых вод самоходными водоотливными установками. 
 
Искусственное водопонижение грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок, которые погружают в грунт в определенной последовательности по периметру или вдоль котлована применяют при коэффициенте фильтрации грунтов не более 48 м/сут. Водопонижение грунтовых вод начинают заблаговременно до начала подготовительных и основных работ на территории и продолжают до их окончания. В зависимости от характера местности и объемов работ планировку территории выполняют с применением бульдозеров, скреперов или автогрейдеров. 
 
При планировке местности выполняют следующие основные операции: 
 
выемку и перемещение грунта; 
 
выравнивание и послойное уплотнение грунта; 
 
окончательное профилирование основания площади и ее откосов. 
 
При больших объемах планировки срез грунта следует вести слоями толщиной до 10—20 см, причем для получения наибольшей производительности грунт срезают бульдозерами, и передвигают его (челночными перемещениями) сверху вниз. При этом уклон разрабатываемого откоса должен быть не более 20° (1:2,7). 
 
В зимних условиях для облегчения разработки грунты необходимо предохранять от промерзания. В зависимости от климатических условий и времени ведения земляных работ основными мероприятиями, предотвращающими промерзание грунта, являются следующие: предварительное рыхление грунта, вспахивание и боронование; снегозадержание, защита разрабатываемой поверхности различными теплоизоляционными материалами, внесение химических реагентов, предотвращающих грунт. Работы по предохранению грунта от промерзания необходимо вести поздней осенью после окончания дождливого периода, но до выпадения первого снега и наступления устойчивых отрицательных температур. При разработке грунта в первой трети зимнего периода, как правило, предусматривают: вспахивание верхнего слоя грунта, боронование, задержание снегового покрова. 
 
При планировании работ в середине или конце зимы необходимо предусмотреть глубокое рыхление (перелопачивание грунта или утепление зоны разработки теплоизолирующими материалами). Работы по вспахиванию грунта следует выполнять в пределах рабочих контуров выемок с уширением на двойную глубину промерзания. Вспашку грунта выполняют плугами или рыхлителями на глубину не менее 35 см с последующим боронованием на глубину 15 см. Глубокое рыхление грунтов (на глубину 1,3—1,5 м) осуществляют одноковшовыми экскаваторами. Глубокое рыхление выполняют с перелопачиванием грунта на утепляемой площади путем продольных проходок машин. Разработанный от первой проходки грунт укладывают в отвал за пределами утепляемой площади, а от последующих проходок — на место предыдущих. Выработанную выемку от последней проходки заполняют грунтом из отвала первой проходки или из резерва перемещаемым бульдозером, скрепером или экскаватором. 
 
Для задержания снегового покрова используют валики, образованные из снега, а также специальные снегозадерживающие щиты. Щиты необходимо располагать рядами, перпендикулярно к направлению господствующих ветров, на расстоянии один от другого, равном 10—15-кратной высоте щита. 
 
Утепление грунта осуществляют также местными дешевыми материалами: соломой, опилками, сухим торфом, различными шлаками и синтетическими покрытиями. Утепляющие материалы расстилают слоями на площади в контуре разрабатываемой траншеи, котлована или выемки с уширением с каждой стороны на величину промерзания грунта. Толщину и число слоев назначают согласно проекту производства работ. 
 
ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ 
Общие положения 
Размеры и профили траншей устанавливаются проектом в зависимости от назначения и диаметра трубопроводов, способа его закрепления, характеристики грунтов, рельефа местности, гидрогеологических и других условии. 
 
Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливают в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических и других условий. 
 
Ширина траншей по дну устанавливается СНиП и должна быть не менее D+300 мм для трубопроводов диаметром до 700 мм (где D — условный диаметр трубопровода) и 1,5 D — для трубопроводов диаметром 700 мм и более с учетом следующих дополнительных требований:  

• для трубопроводов диаметром 1200 и 1400 мм при рытье траншей с откосами не круче 1:0,5 ширину траншеи по дну допускается уменьшать до величины D+ 500 мм; 
• при разработке грунта землеройными машинами ширина траншей должна приниматься равной ширине режущей кромки рабочего органа машины, принятой проектом организации строительства, но не менее указанной выше; 
• ширина траншей по дну на кривых участках из отводов принудительного гнутья должна быть равна двукратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках для обеспечения вписания трубопровода в кривую траншею; 
• ширина траншей по дну при балластировке трубопровода утяжеляющими грузами или закрепления анкерными устройствами должна быть равна не менее 2,2D, а для трубопроводов с тепловой изоляцией устанавливается проектом, на участках трубопровода балластируемого грунтом с использованием нетканого синтетического материала – 1,60.

 
Глубину траншеи устанавливают  из условий предохранения трубопровода от механических повреждений при  переезде через него автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и назначают равной: для  трубопроводов диаметром D до 1000 мм — D+0,8 м; для трубопроводов диаметром 1000 мм и более 0+1 м; для болотистых грунтов, подлежащих осушению, D+1,1 м; для песчано-барханных грунтов D+1 м от нижних межбарханных оснований; для скальных и болотистых грунтов при отсутствии проезда автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин D+ (0,6—0,8) м. 
 
Крутизна откосов траншей должна приниматься в соответствии со СНиП 3.02.01-87, а разрабатываемых на болотах – в соответствии с таблицей: 

В илистых и плывунных  грунтах, не обеспечивающих сохранение откосов, траншеи разрабатываются  с креплением и водоотливом. Виды крепления и мероприятия по водоотливу для конкретных условий должны устанавливаться проектом. 
 
Разработку траншей на болотах следует выполнять одноковшовыми экскаваторами с обратной лопатой на уширенных или обычных гусеницах, драглайнами или специальными машинами. 
 
Методы разработки грунтов определяют в зависимости от параметров земляного сооружения и объемов работ, геотехнических характеристик грунтов, классификации грунтов по трудности разработки, местных условий строительства, наличия землеройных машин в строительных организациях. 
 
При разработке и засыпке траншей для пересчета объемов работ разрыхленного грунта на объем в плотном состоянии при невозможности замера последнего. Грунт замеряется, и оплата производится как за его разработку в плотном теле. Различают два вида разрыхления: первоначальное и остаточное. Первоначальное разрыхление образуется в момент разработки грунтов, а остаточное остается в земляном сооружении после уплотнения его естественным путем. 
 
Подсчет объема земляных работ при разработке траншей с откосами ведется по формуле 
 
, 
 
или 
 
, 
 
где В₁ — ширина траншей по верху; 
 
В₂ — ширина траншеи по низу; 
 
L — длина траншеи; 
 
n — коэффициент откоса. 
При разработке траншей землеройными машинами, в частности одноковшовыми экскаваторами, в грунтах, имеющих различные напластования, объем земляных работ подсчитывают для каждого вида грунта (по трудности разработки) отдельно по формуле: 
 
, 
 
где F₁ и F₂ — площади крайних поперечных сечений; 
 
L — расстояние между поперечными сечениями. 
При разработке траншей роторными экскаваторами для получения ровной поверхности дна выполняется предварительная планировка микрорельефа полосы трубопровода бульдозером на ширину, равную гусеничному ходу экскаватора, предназначенного для разработки траншеи, но не менее 3 м. 
 
Сменные темпы земляных, изоляционно-укладочных работ в целях предотвращения деформации профиля траншеи в слабых грунтах, а также смерзания отвала грунта в зимнее время, должны быть одинаковыми при минимальном интервале (технологическом разрыве) между этими работами, определяемым ППР. 
 
Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах естественной влажности

 
 
Разработка траншей в задел допускается только в устойчивых грунтах в летнее время. Во избежание обвала вынутого грунта, а также обрушения стенок траншеи ближняя кромка основания отвала вынутого грунта должна располагаться не ближе 0,5 м от края траншеи. Рыхление скальных грунтов взрывным способом производится до их повреждения, рыхление мерзлых грунтов допускается и после вывоза труб на трассу. 
 
Переборы грунта при разработке траншеи ликвидируются подсыпкой мягкого грунта и его уплотнения. Основания под трубопроводы в скальных и мерзлых грунтах выравнивают слоем мягкого грунта толщиной не менее 10 см над выступающими частями основания. 
 
При сооружении трубопроводов больших диаметров (1020, 1220, 1420 мм), проводится нивелировка дна траншеи по всей длине трассы: на прямых участках через 50 м; на вертикальных кривых принудительного гнутья через 2 м; при сооружении трубопроводов диметром менее 1020 мм только на южных участках трассы (вертикальных углах поворота, участках с пересечённым рельефом местности), а также на переходах через железные и автомобильные дороги, овраги, ручьи, реки и другие преграды, на которые разрабатываются индивидуальные рабочие чертежи. 
 
Засыпка трубопровода производится непосредственно вслед за отпуском и установкой балластных грузов или анкерных устройств. При засыпке грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в поперечнике, изоляционное покрытие предохраняют отповреждений присыпкой мягким грунтом на толщину 20 см над верхней образующей трубы или устройством защитных покрытий. Мягкая подсыпка дна траншеи и засыпка мягким грунтом трубопровода, уложенного в скальных, каменистых, щебенистых, сухих комковатых и мерзлых грунтах, допускается по согласованию с проектной организацией и заказчиком заменять сплошной надежной защитой. 
Земляные работы при сооружении магистральных трубопроводов выполняются с соблюдением следующих допусков (в см): 

 
 
 
Разработка траншей в  условиях болот и обводненной  местности 
Болота в зависимости от характера передвижения по ним строительной техники подразделяются на три типа: 
 
I тип — болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и неоднократное передвижение болотной техники с давлением 0,02—0,03 МПа или работу обычной техники на санях, щитах либо по дорогам, обеспечивающим снижение давления на поверхность залежи до 0,02 МПа; 
 
II тип — болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и передвижение строительной техники только по щитам, саням либо по дорогам, обеспечивающим снижение давления на поверхность торфяной залежи до 0,01 МПа; 
 
III тип — болота, заполненные растекающимся торфом и водой, плавающей торфяной коркой (сплавиной) или без сплавины, допускающие работу только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств. 
 
К заболоченным относятся участки, грунты которых имеют значительное водонасыщение и торфяной покров менее 0,5—0,6 м, а к обводненным — участки, покрытые водой и не имеющие торфяного покрова. Глубокие болота большой протяженности с низкой несущей способностью проходят, как правило в зимний период, а мелкие небольшие — летом.  
 
В зависимости от несущей способности грунта и объемов траншеи разрабатывают: 

• на болотах I типа в любое время года и II типа в зимних условиях экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4123 с обратной лопатой на уширенных гусеницах или на обычных гусеницах с применением перекидных саней или щитов;
• на болотах II и III типов (за исключением сплавинных болот) в летних условиях траншеи разрабатывают специальными болотными экскаваторами (Э-652БС, ЭО-4221, МПТ-72 и др.) или обычными экскаваторами, установленными на понтонах.