книги / Сооружение подводных трубопроводов

попереченые сечения реки. Створ перехода совпадает с поперечником 15

пределах данной макроформы. Плановые деформации определяют совмещением планов разных лет съемки.

При ленточногрядовом и побочневом типах руслового процес­ са поперечники совмещают по осевой (средней геометрической) линии русла. При ограниченном меандрировании поперечники, включающие русло и пойму, совмещают по средней линии пояса меандрирования.

Длину участка русла с ленточногрядовым, побочневым или осередковым типами, в пределах которого выполняется совмеще­ ние профилей, определяют по формуле

вых мезоформ или других фрагментов руслового рельефа (гре­ бень переката, подвалье плеса и т.д.), определяемая на осно­ вании совмещения разновременных русловых съемок по ф-ле (1.4) или по реке-аналогу; Гпр расчетный срок прогнозиро­ вания, включающий время проектирования и строительства пере­ хода; £3 коэффициент запаса, зависящий от достоверности определения Спр, принимаемый для интервала совмещения более 10 лет равным 1,2, а для интервала менее 10 лет, а также для значений Спр, полученных расчетом или по реке-аналогу, рав­ ным 2.

Прогнозируемый поперечный профиль размыва русла при по­ бочневом, осередковом и ленточногрядовом типах руслового процесса строят с учетом скорости смещения мезоформ и длины участка совмещения по схемам, представленным на рис. 1.3, 1.4, а.

Для свободномеандрирующих рек профиль возможного размыва русла строится в следующем порядке (рис. 1.4, б, в):

на поперечном профиле русла в створе перехода проводят

ния естественного дна; 2 - линия прогнозируемого размыва русла; 3 - дно траншеи; 4 - вспомогательные кривые построения прогнозируемого профиля размыва); Л.Б. - левый берег; П.Б. - правый берег

линию, параллельную линии существующей линии берега и под­ водного берегового склона, смещенную относительно нее в на­ правлении размыва на расчетную величину Ьв\

на уровне, соответствующем низшей отметке прогнозируемого глубинного размыва, проводят горизонтальную линию.

Сопряжение прогнозируемых линий глубинного и берегового размывов выполняют с учетом требований профилирования тру­ бопровода. При профилировании трубопровода по радиусу искус­ ственного гнутья линии продолжаются до их взаимного пере­ сечения (см. рис. 1,4, б). При профилировании трубопровода по радиусу естественного уш>угого изгиба (см. рис. 1.4, в) линию размыва (отступления берега) 2 продолжают до пересече­ ния с горизонтальной линией 4, проведенной на уровне низшей отметки существующего дна (т. А). Линию глубинного размыва 1 продолжают до вертикали, проведенной через т. В до пересече­ ния характерной линии существующего берегового склона с го­ ризонтальной линией на уровне низшей отметки существующего

ще Вымжс - максимальная ширина русла между бровками берегов

АфМи, *М„, ще Ькр расчетное смещение Излучины; Ли шаг излучины (расстояние между точками перегиба средней ли­ нии русла); х - расстояние от вершины излучины до створа пе­ рехода. Для получения значения Le результат Le/B, полученный по графикам рис. 1.5, б, в, г, умножают на ширину пояса меандрирования Вм, равную расстоянию по перпендикуляру между ка­ сательными к вершинам смежных излучин.

При расположении створа перехода ниже по течению от вер­ шины излучины на расстоянии, меньшем половины расчетного смещения излучины £ир, учитывают размыв обоих берегов, а при большем расстоянии - только размыв вогнутого берега.

При русловой и пойменной многорукавности с устойчивыми островами профиль возможного размыва строят отдельно для каждого разветвления русла по схеме, близкой к побочневому типу или меандрированию в соответствии с характером развития русла.

Дополнительные деформации дна, обусловленные переформиро­ ванием русловых микроформ (гряд), определяют с использовани­

ще Кг - коэффициент, учитывающий возможные отклонения фак­ тической высоты гряд от расчетных значений, принимаемый рав­ ным 1,3; Н5% - глубина на расчетной вертикали при уровне во­ ды 5% -ной обеспеченности; Н - глубина на этой же вертикали в момент русловой съемки.

Полученный прогнозируемый профиль возможного размыва рус­ ла на участке перехода совмещают с поперечным профилем русла

они обнаружены при инженерно-геологических изысканиях. Окон­ чательный профиль возможного размыва дня в створе перехода с выходами трудноразмываемых пород на отметках выше прогнози­ руемого профиля многолетних и сезонных деформаций проводят по границе трудноразмываемых пород.

1.3. ВЫБОР УЧАСТКА И СТВОРА

Выбор участка и створа подводного перехода магистрального трубопровода должен обеспечивать:

надежную эксплуатацию подводного перехода с учетом судо­ ходства и переформирования русла реки;

благоприятные условия для выполнения всего комплекса под­ водно-технических и строительно-монтажных работ с учетом имеющихся технических средств;

сокращение сроков и затрат на строительство перехода. Местоположение участка подводного перехода определяют с

учетом общего направления трассы магистрального трубопровода и природных условий.

Генпроектировщик устанавливает направление трассы маги­ стрального трубопровода, учитывая надежность эксплуатации подводных переходов и благоприятные условия строительства. Эти условия определяются комплексом последующих инженерных изысканий и рекомендаций органов охраны водных ресурсов и эксплуатации водных путей, а также других заинтересованных организаций. Если в результате последующих изысканий на на­ меченном участке подводного перехода не будут выявлены нор­

Направление трассы магистрального трубопровода на подхо­ дах к переходу и его предварительное местоположение устанав­ ливает генпроектировщик вместе с субподрядной проектной ор­ ганизацией, привлекаемой для проектирования подводного пере­ хода.

Переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы предусматривают, как правило, ниже по течению от мостов, промышленных предприятий, пристаней, речных вокза­ лов, гидротехнических сооружений, водозаборов и других ана­ логичных объектов, а также нерестилищ и мест массового обитания рыб.

При соответствующем технико-экономическом обосновании до­ пускается располагать переходы нефтепроводов и нефтепродук­ топроводов через реки и каналы выше по течению от указанных объектов. При этом должны разрабатываться дополнительные ме­ роприятия, обеспечивающие надежность работы подводных пере­ ходов.

Место перехода согласовывают с соответствующими бассейно­ выми управлениями речного флота, органами по регулированию использования и охране вод, охраны рыбных запасов и другими заинтересованными организациями.

При выборе створа подводного перехода принимают наиболее благоприятный по режиму русловых и береговых деформаций ва­ риант, обеспечивающий наилучшие условия строительства и экс­ плуатации перехода. При выборе створа перехода трубопровода следует руководствоваться методом оптимального проектирова­ ния с учетом гидролого-морфологических характеристик каждого водоема и его изменений в течение срока эксплуатации подвод­ ного перехода. При определении оптимального положения створа и профиля перехода расчет следует проводить по критерию при­ веденных затрат с учетом требований, предъявляемых к прочно­ сти и устойчивости трубопровода и охране природы.

При выборе вариантов расположения створов подводного пе­ рехода руководствуются следующими требованиями:

располагать переход на прямолинейных или слабоизогнутых участках рек с минимальной шириной поймы;

пересекать реку под углом, близким к прямому; пересекать широкие поймы на участке с минимальным количе­

ством стариц, озер, болотистых участков, не допуская крутых поворотов трассы;

поймы рек, подлежащие затоплению после возведения плотин, пересекать по прямой линии без углов поворота;

по возможности избегать пересечений трассы с участками скальных грунтов, многорукавных русел и излучин, имеющих спрямляющие протоки;

в нижних бьефах гидроузлов размещать переход за пределами зоны активного однонаправленного размыва русла в удалении от подходных каналов к шлюзам;

располагать переход в зоне наименьшего влияния карьеров аллювия, лесосплавных сооружений, русловых перемычек и дру­ гих сооружений.

Выбор участков подводных переходов осуществляется в сле­ дующей последовательности:

I этап - предварительный выбор вариантов участков подвод­ ных переходов при определении направления трассы магистраль­ ного трубопровода;

II этап - выбор участков переходов, осуществляемый комис­ сией и представителями заинтересованных организаций;

III этап - окончательный выбор створов подводных трубо­ проводов по материалам инженерных изысканий на переходе.

Предварительный выбор участков переходов генпроектировщик осуществляет, привлекая к этому при необходимости субподряд­ ную проектную организацию. На первом этапе при определении направления магистрального трубопровода выбирают предвари­ тельные варианты расположения переходов на основании имею­

(в зависимости от ширины русла), а также литературных источ­ ников и справочных пособий, содержащих сведения о гидрологи­ ческих, гидроморфологических и геологических условиях в районе проектируемого перехода.

Число вариантов участков перехода определяют, учитывая характер водной преграды и сложность гидрологических, геоло­ гических и других природных условий. Целесообразность пере­ сечения водной преграды на участке со скальными грунтами обосновывают, сопоставляя различные варианты.

Задание на проектирование подводного перехода выдается генпроектировщиком субподрядной проектной организации на ос­ новании утвержденного задания на разработку технического проекта на строительство магистрального трубопровода.

Для выбора на II этапе участка перехода институт, проек­ тирующий переход, собирает и анализирует Имеющиеся, преиму­ щественно литературные и фондовые архивные геологические, гидрологические, картографические и аэрофотометрические ма­ териалы по заданному району перехода, данные об условиях су-

доходетва, а также материалы метеорологических станций о природных условию ближайшего района строительства. Карто­ графические материалы, используемые для выбора на II этапе

В дополнении к материалам, собранным на предварительном эта­ пе изысканий, представляются материалы рекогносцировочного предварительно намеченного участка перехода.

Рекогносцировочное обследование целесообразно проводить при низком уровне воды в реке. В ходе обследования на план (схему) участка наносят границы подмываемых участков берега, местоположение мезоформ речного русла (побочней, осередков, островов, кос), гребней перекатов, пляжей, устанавливают ха­ рактер строения берегов, крупность донных наносов, определя­ ют места возможных зажоров или заторов льда.

Для получения дополнительных сведений о режиме русловых деформаций в многолетнем разрезе (темпах размыва берегов, смещении плесов и перекатов, перемещении излучин, прорыве петель, отторжении побочней, развитии спрямляющих протоков и рукавов) в период рекогносцировочного обследования проводят опрос местных жителей, а также речников, рыбаков и др. По­ лученные сведения оформляют в виде акта опроса.

Объем этих материалов устанавливается в зависимости от количества намечаемых створов перехода с учетом перспективы развития системы магистрального трубопровода, степени слож­ ности природных условий и ширины водной преграды.

На основании анализа этих материалов составляют предвари­ тельную инженерную оценку района подводного перехода. В том случае, если намеченный участок подводного перехода не отве­ чает требованиям, предъявляемым к подводным переходам, на­ мечают другой участок, а в необходимых случаях - несколько участков перехода.

Выбор участка перехода на втором этапе осуществляет ко­ миссия, при обязательном участии организаций, выполняющих изыскания, проектирование и строительство перехода с привле­ чением специалистов, непосредственно занимающихся прогнози­ рованием русловых деформаций. На основании материалов, ис­ пользованных на первом этапе выбора вариантов расположения подводного перехода, и результатов рекогносцировочного об­ следования организация, проектирующая переход, составляет и представляет комиссии краткую записку с оценкой типа русло­ вого процесса и обоснованием предлагаемых вариантов.

Комиссия на местности определяет местоположение основного варианта перехода. При наличии в русле водной преграды скальных грунтов комиссия устанавливает возможность и сроки производства взрывных работ.

Участки перехода выбираются с учетом типа руслового про­ цесса:

при осередковом типе - в местах наиболее глубоких плесов, низовых участков сползающих островов;

ческою бурения в выбранных створах. По возможности избегают расположения траншеи в зоне выхода скальных грунтов. В про­ тивном случае предусматривают заглубление трубопровода в скалу на глубину, превышающую диаметр трубы на 0,5 м. Обоб­ щающим критерием, позволяющим сравнивать между собой раз­ личные створы и осуществлять среди них выбор экономически наиболее эффективного варианта являются приведенные затраты.

После проведения инженерных изысканий, выполнения расче­

со строительной организацией и службой эксплуатации и пред­ ставляет их на утверждение заказчику.

1.3.1.Выбор оптимального створа с помощью ЭВМ

Сложные условия выполнения подводно-технических и строи­ тельно-монтажных работ на подводном переходе обусловливают высокую стоимость его сооружения. Эти условия могут сущест­ венно отличаться не только на различных участках одной реки, но и на разных створах одного и того же участка. Так могут отличаться размеры поймы, поперечные профили створов русла и инженерно-геологические характеристики грунтов, в значитель­ ной мере определяющие объемы и стоимость выполняемых земля­ ных работ.

Альтернативные варианты прокладки трубопровода по тому или иному створу или участку перехода могут отличаться не только затратами на непосредственное строительство подвод­ ного перехода, но и затратами на сооружение трубопровода на участках," примыкающих к подводному переходу. Последнее об­ стоятельство может быть обусловлено необходимостью для не­ которых вариантов прокладки пересечения стариц и некоторым удлинением трассы. Поэтому вариант сооружения с минимальными затратами перехода на одном участке может быть связан с уве­ личением стоимости строительства трубопровода на подходе к этому участку. И наоборот вариант сооружения пе]рехода на другом участке может характеризоваться большими затратами, но уменьшением стоимости строительства трубопровода на под­ ходе к этому участку.

Для выбора оптимального участка и створа перехода может использоваться такой обобщенный критерий, как приведенные затраты. Однако учитывая, что задача носит локальный харак­ тер, и различные варианты обычно мало отличаются по длине трассы, в качестве критерия в большинстве случаев можно ис­ пользовать капитальные затраты на прокладку трубопровода в русловой и пойменных частях перехода, а также на участках, прилегающих к нему.

После проведения камеральных и полевых изысканий при фор­ мулировании задачи на генеральном направлении трассы и на

зо