ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ СООРУЖЕНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ В ГОРНОЙ МЕСТНОСТИ

Аннотация. Статья посвящена изучению способов сооружения газопроводов в горной местности. Горные районы занимают достаточно внушительные территории Российской Федерации и сооружение газопроводов в такой местности имеет ряд трудностей. В статье приводятся методики и стандарты строительства газопроводов, которые учитывают природно-климатические характеристики данных территорий.

Ключевые слова: магистральный газопровод, горная местность.

Горные районы занимают примерно 26% нашей планеты, а также примерно четверть территории Российской Федерации (они встречаются в 42 из 89 субъектов). Горные районы (местность) – это земли с пересеченным рельефом и относительными превышениями местности 500 и более метров в радиусе 25 километров, а также местность с превышением 2000 метров над уровнем моря.

Горная местность характеризуется наличием различных трудностей, таких как: труднопроходимые естественные препятствия, изолированные друг от друга направления для передвижения, ограниченное количество дорог и населенных пунктов, крайне разнообразный климат и растительность, и возможность образования опасных для жизни стихийных бедствий (камнепады, обвалы, снежные лавины и бурные, внезапно возникающие паводки) [1].

Как было упомянуто ранее, горные районы занимают достаточно внушительные территории Российской Федерации. Этим и обуславливается актуальность выбора тематики данного исследования. К настоящему моменту трудами российских и советских ученых, а так же различных научных, исследовательских и проектных организаций выработаны основные методы проектирования и строительства магистральных газопроводов в условиях горной местности [1].

Прокладка газопроводов в горных районах имеет ряд отягощающих факторов. В таких условиях строительные и эксплуатирующие организации часто сталкиваются с рядом опасных стихийных явлений.  Наличие скальных пород и районов с пересеченным рельефом осложняет выполнение земляных работ. Данные факторы необходимо учитывать инженерно-техническим работникам при проектировании и последующем монтаже магистрального газопровода. Проектируемые трассы газопровода необходимо прокладывать в отдаленной местности от участков, на которых могут произойти опасные геодинамические явления. В случаях, если это неизбежно, необходимо разработать план мероприятий по компенсации этих явлений на этапах проектирования магистральных газопроводов. 

Подготовительные работы к монтажу трассы магистрального газопровода в горной местности включают в себя: заблаговременную подготовку метеорологического оповещения, организацию баз аварийно-спасательной службы и пунктов оказания медицинской помощи. А также - обеспечение эвакуационных зон, куда будет загоняться техника в случае возникновения стихийных бедствий (например, селей или оползней).

До начало проведения работ по монтажу газопровода необходимо провести исследования для выявления особенностей территории в пределах каждого эксплуатационного участка. Данное исследование проводиться визуальным методом, в процессе которого определяют:

1. оптимальный маршрут для транспортировки стройматериалов и труб. Это один из важнейших вопросов, решение которого в значительной мере определяет успех выполнения работ по монтажу газопровода.
2. состояние маршрутных дорог к моменту начала основных работ. В горной местности одинаково важны все факторы, которые могут повлиять на ход работы. Именно поэтому перед началом работ тщательным образом обследуют эксплуатируемые участки, подверженные оползням или селям.

Трассы магистральных газопроводов, расположенные в горах, прокладывают вблизи существующих дорог, для последующего успешного подъезда к ним в случае возникновения аварийных ситуаций.

В горных условиях и на участках с сильно пересеченным рельефом необходимо обеспечить прокладку газопроводов в долинах рек вне зоны затопления или по водоразделам, избегая участков с неустойчивыми и крутыми склонами, а так же селевыми потоками.

В районах оползней при небольшой толщине сползающего слоя необходимо продумать подземную прокладку с заглублением газопровода ниже уровня оползневого склона. А эксплуатационные участки с оползнями большой протяженности следует обходить надземной прокладкой газопровода выше плоскости скольжения.

На прокладку газопроводов в горных районах оказывают влияние горные склоны (косогоры) и лежащие на них курумы, представляющие собой подвижные скопления дресвяно-щебнисто-глыбового материала на склонах различной крутизны (от 3 до 45°).

При прохождении трассы по склону с поперечной крутизной менее 4° и при неподвижных курумах магистральные газопроводы прокладываются надземным методом в теплоизоляции на свайных опорах.

На косогорах с поперечным уклоном до 8° (рис. 1)  и со слабо подвижными курумами монтаж газопровода производится подземным методом (причем ниже уровня сезонного оттаивания) без изоляции и полки. Для защиты трубопровода применяется присыпка мягким грунтом, которая производится галечниковым, щебенистым, дресвяным грунтом.

Рисунок 1. Схема расположения газопровода на участках с уклонами менее 8°

Монтаж газопровода на участках с уклонами от 8° до 12° (рис. 2) производится следующим способом. Газопровод монтируют на полках на глубину залегания ниже уровня сезонного оттаивания. Для сбора больших обломков твердых пород и водоотвода конструируется кювет между подошвой откоса полки и газопроводом. Механизм полки обеспечивается за счет насыпи непосредственно на косогоре.

Рисунок 2. Схема расположения газопровода на участках с уклонами от 8°до 12°

На участках трассы с поперечными уклонами от 12° до 30° (рис. 3) монтаж газопровода также производиться подземным методом на глубину залегания ниже уровня сезонного оттаивания. Но в данном случае отвал не используется для образования полки. Для предотвращения последствий из-за обвалов откос полки оборудуется защитной сеткой. Для защиты от наледей на полках устраивают водоотводное сооружение. Оно состоит из кювета, водосборного колодца и водоотводной трубы. А в свою очередь для защиты колодца от засорения горными пародами над ним помещается железобетонная решетка.

Рисунок 3. Схема расположения газопровода на участках с уклонами от 12° до 30°

Монтаж газопровода на участках с уклоном крутизной от 4° до 20°, с сильно подвижными курумами, также осуществляется подземным методом на глубину залегания ниже уровня сезонного оттаивания, но в отличие от предыдущих случаев защищается устройством противоэрозионных перемычек.

В заключение хотелось бы отметить, что после завершительного этапа строительства магистрального газопровода в горных условиях следует принимать меры по предотвращению движения и эрозии почв, такие как: заливка бетонной смеси на эти участки, посадка растительности, связывающей почву, укладка специальных ячеистых покрытий. Деформация грунта способна привести к разрыву нити газопровода и серьезной экологической катастрофе, поэтому участки газопроводов в горных районах требуют постоянного и усиленного контроля, по сравнению с равнинными.