2017-12-14
7458
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
Задача 1
Параметры земляных сооружений, применяемых при строительстве магистральных трубопроводов (ширина, глубина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна ее откосов и др.), устанавливают в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода, способа его закрепления, рельефа местности, грунтовых условий и определяют проектом. Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливают в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических и других условий.
Минимальная ширина траншеи по дну устанавливается СНиП и принимается равной D +300 мм для трубопроводов диаметром до 700 мм (где D - условный диаметр трубопровода) и I,5D 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;
· допускается принимать ширину траншей равной ширине рабочего органа землеройной машины, но не менее указанной;
· ширина траншеи по дну на кривых участках под гнутые или сварные отводы должна быть равна двухкратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках для обеспечения вписания трубопровода в кривую траншею;
· ширина траншеи по дну под балластными грузами или анкерными установками должна быть не менее 2.2D, на участках трубопровода балластируемого грунтом с использованием нетканого синтетического материала, 1.6D.
Таблица 1. Наибольшая допустимая крутизна траншей и котлованов в грунтах естественной влажности
| Отношение высоты откоса к его заложению при глубине выемки, м | |||
| Грунты | 1,5 | ||
| Насыпные | 1: 0.67 | 1: 1 | 1: 0.25 |
| Песчаные и гравелистые влажные (ненасыщенные) | 1: 0.5 | 1: 1 | 1: 1 |
| Глинистые | 1: 0.25 | 1: 0.67 | 1: 0.85 |
| супесь | 1: 0 | 1: 0.5 | 1: 0.75 |
| суглинок | 1: 0 | 1: 0.25 | 1: 0,5 |
| глина | 1: 0 | 1: 0.5 | 1: 0.5 |
| лёссовый сухой | |||
| Моренные | 1: 0.25 | 1: 0.57 | 1: 0.75 |
| песчаные и супесчаные | 1: 0.2 | 1: 0.5 | 1: 0.65 |
| суглинистые | |||
| Скальные | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| на равнине | По проекту | По проекту | По проекту |
| в горах |
Глубину траншеи устанавливают из условий предохранения трубопровода от мexaнических повреждений при переезде через него автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и назначают равной: для трубопроводов диаметром до 1000 мм – Н = 0,8 м: для трубопроводов диаметром 1000 м и более Н = 1м; для болотистых грунтов, подлежащих осушению, Н = 1,1 м; для песчано-барханных грунтов Н = 1м от нижних межбарханных оснований; для скальных и болотистых грунтов при отсутствии проезда авто транспорта, строительных и сельскохозяйственных машин, Н = (0,6 – 0,8) м.
Таблица 2. Классификация грунтов
| Группа грунтов по трудности разработки | |||||
| Грунты | экскаваторами | Бульдозерами | Скреперами | Грейдерами и автогрейдерами | |
| Одноковшовыми | Многоковшовыми | ||||
| Галька и гравий размером, мм: | |||||
| -до 80 | I | II | II | II | II |
| -более 80 с примесью булыг | II | - | - | - | - |
| Гипс мягкий | IV | - | - | - | - |
| Глина: | II | II | II | II | II |
| -жирная мягкая или насыпная слежавшаяся с примесью щебня, гравия и булыг 10 % то же > 10 % | III | - | II | - | III |
| -мореная с валунами до 30 % | IV | - | III | - | III |
| -сланевая | IV | - | III | - | III |
| -твёрдая | IV | - | III | - | III |
| -тяжелая ломовая | III | - | III | - | III |
| Грунт растительного слоя без корней и с корнями с примесью гравия, щебня или строительного мусора | II | - | I | I | - |
| Лёсс: | |||||
| -естественной влажности, рыхлый, с примесью гравия и гальки | I | II | I | I | I |
| -отвердевший | IV | - | III | II | II |
| Мел мягкий | IV | - | - | - | - |
| Мерзлые грунты песчаные и супесчаные, предварительно разрыхленные | II | - | III | - | - |
| Мерзлые грунты глинистые и суглинистые, предварительно разрыхленные | V | - | III | - | - |
| Опоки | IV | - | - | - | - |
| Песок всех видов (кроме сухого, сыпучего барханного и дюнного), в том числе с примесью щебня, гравия и гальки | I | II | II | II | II – III |
| Скальные грунты, предварительно разрыхленные | IV | - | - | - | - |
| Скальные грунты, не требующие разрыхления | IV | - | - | - | - |
| Солончак и солонец: | |||||
| -мягкий | I | II | I | I | I |
| -отвердевший | III | - | III | II | III |
| Суглинок легкий и лёссовидный тяжелый, а также всех видов с примесью гравия, щебня, булыг и строительного мусора | II | II | II | II | II |
| Супесок всех видов, в том числе с примесью щебня, гравия, строительного мусора или булыг до 10% | I | II | II | II | II |
| -то же > 10% | I | II | - | II | |
| Строительный мусор: | |||||
| -рыхлый и слежавшийся | II | - | II | - | II |
| -сцементированный | III | - | III | - | - |
| Торф: | |||||
| без корней и с корнями толщиной до 30 мм | I | I | I | I | I |
| с корнями толщиной более 30 мм | III | - | I | I | - |
| Трепел слабый | IV | - | - | - | - |
| Чернозем и каштановые земли: | I | I | I | I | I |
| естественной влажности | II I | II | III | II | III |
| отвердевшие | |||||
| Щебень всякий, а также с примесью булыг | - | - | III | - | I |
| Пески сухие сыпучие (барханные и дюнные) | Вне группы | III | Вне группы | III |
Крутизна откосов траншей под трубопровод и котлованов под трубопроводную арматуру принимается по СНиП (табл. 1)
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.
Классификация грунтов по трудности разработки приведена в табл. 2.
Расчет объема земляных работ при строительстве магистральных трубопроводов
1. Определяется объем земляных работ при разработке траншей с откосами:
V = [(B, + B2)/2] . L . H, м3 V = (В2Н + пН2) . L, м3
где В1 - ширина траншеи по верху, м;
B2 - ширина траншеи по низу, м;
L - длина траншеи, м;
Н - глубина траншеи, м;
п - коэффициент откоса (табл. 1)
Задача 2
Изоляционное покрытие стальных трубопроводов независимо от конструкции, методов нанесения, способов укладки, применяемых материалов должно обеспечить защиту нефте-, газо - и нефтепродуктопроводов от подземной (почвенной) и атмосферной коррозии и безаварийную их работу (по причине коррозии) на весь планируемый период эксплуатации. Для защиты трубопроводов от коррозии применяют следующие изоляционные покрытия: битумно-резиновые или битумно-полимерные; из полимерных липких лент (отечественных и импортных), полиэтиленовые, наносимые в заводских условиях: эпоксидные; лакокрасочные.
Изоляционные материалы, применяемые для защиты трубопроводов от коррозии, должны соответствовать требованиям действующих ГОСТ, ОСТ, СНиП и ТУ.
Таблица 3. Техническая характеристика изоляционных лент
| Прочность при растяжении единицы ширины, МПа | Удлинение при разрыве, % | Масса 1м2, кг | |||||
| Тип материала (страна изготовитель) | Толщина, ли | ||||||
| Общая | Основы | Адгезия | |||||
| Поликен 980-25 (США) | 0,635 | 0,330 | 0,305 | 0,620 | 0,664 | ||
| Плайкофлекс 450-25 (США) | 0,635 | 0,330 | 0.305 | 0,625 | 0,664 | ||
| Тек-Рап 240-25 (США) | 0,635 | 0,330 | 0,305 | 0,536 | 0,735 | ||
| Нитто 53-635 (Япония) | 0.635 | 0,380 | 0.255 | 0,760 | 0,692 | ||
| Фурукава Рапко НМ-2 (Япония) | 0,640 | 0,340 | 0,300 | 0,7 | 0,648 | ||
| Альтене 100-25 (Италия) | 0,635 | 0,330 | 0,305 | 0,620 | 0,664 | ||
| Пластизол (Югославия) | 0,630 | 0,330 | 0.330 | 0,760 | 0,655 | ||
| Кил (Болгария) | 0.630 | 0,330 | 0,300 | 0,6 | 0,800 | ||
| Обёртки | |||||||
| Поликен 955-25 (США) | 0.635 | 0,508 | 0,127 | 4,50 | 0,653 | ||
| Плайкофлекс 650-25 (США) | 0.635 | 0,5 | 0,135 | 4,47 | 0,640 | ||
| Тек-Рап 260-25 (США) | 0,635 | 0,5 | 0,135 | 4,47 | 0,680 | ||
| Нитто 56 РА-4 (Япония) | 0,635 | 0,535 | 0,1 | 0,670 | |||
| Фурукава Рапко РВ-2 (Япония) | 0,640 | 0,5 | 0,140 | 0,633 | |||
| Альтене 205-25 | 0,635 | 0,508 | 0,127 | 4,50 | 0,653 | ||
| Пластизол (Югославия) | 0,635 | 0,5 | 0,135 | 0,655 | |||
Таблица 4. Техническая характеристика полимерных липких лент
| Показатели | Поливинилхлоридная ПИЛ ТУ 6-05-1801-76 | Поливинилхлоридная МИЛ ПВХ- СЛ ТУ51-518-72 | Полиэтиленовая ПЭЛ |
| Ширина рулона, мм | 400,450,500 | 400-450 | 100-500 |
| Толщина пленки, мм | 0.3 | 0,35 | 0.3 |
| Длина в рулоне, м (не менее) | |||
| Масса 1 м2. г. | |||
| Сопоставление разрыву, кгс/см (не менее) | - | ||
| Относительное удлинение при разрыве, % | - | ||
| Удельное электросопротивление при 20 С, Ом-м | 1*1011 | 1*1010 | 1*1016 |
| Морозостойкость, С | -30 | -20 | -25 |
| Температура нанесения, С | -12 | -25 | |
| Эксплуатация при температуре окружающего воздуха, С | -30-50 | -20-30 | -20-30 |
| Приклеивающий состав (клей) | Перхлорвиниловый | Перхлорвиниловый | Полиизобутиленовый |
Расчет расхода полимерных лент для изоляции строящегося трубопровода:
1. Определяется расход полимерных лент и рулонных материалов для защитной обертки: G=kн·kп·π·D·L·P, кг
где kн - коэффициент, учитывающий величину нахлёста; при однослойной изоляции kн = 1,09; при двухслойной изоляции kн = 2,30;
кп - коэффициент, учитывающий потери изоляционной ленты или оберточного материала при смене рулонов, обрывах, торцовке и т.п.; кп = 1,08;
D - наружный диаметр изолируемого трубопровода, м.; L - длина изолируемого трубопровода, м.;
Р - масса 1 м ленты или оберточного материала (табл. 3, 4).
2. Определяется площадь поверхности лентыили оберточного материала на трубе: S л= π · D · L· В / (В· п), м2,
где В – ширина рулонного материала, м; (табл. 3 и 4)
п - ширина нахлеста, м. ([6]. с. 320).
Грунтовка, изоляционное покрытие, армирующий и оберточные материалы наносят на трубопровод за один проход очистной и изоляционной машин. Изоляционные и оберточные ленты наносят на трубопровод без перекосов, морщин, отвисаний со следующей величиной нахлеста: для однослойного покрытия — не менее 3 см; для двухслойного - на 50 % ширины ленты плюс 3 см.
