Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

тов (по сравнению с оптимальными условиями), производят регу­

лирование водного режима территории путем удаления избытков поверхностных и грунтовых вод.

Возникновение избыточного увлажнения возможно в резуль­ тате ряда причин, главными из которых являются: затрудненный

Рис. 147. Водоотвод с поверхности взлетно-посадочной полосы:

сток атмосферных осадков, выпадающих в пределах летного по­ ля; приток ливневых и талых вод с территорий, примыкающих к аэродрому; близкое залегание к поверхности грунтовых вод; под­ топление территории паводко­ выми водами соседних водое­ мов и водотоков.

Для улучшения водного режима территории и создания нормальных условий эксплуа­ тации аэродрома осуществля­ ются мероприятия по улучше­ нию условий поверхностного стока и снижению уровня грун­ товых вод. В ряде случаев по­ верхность аэродрома повыша­ ют путем подсыпки грунта и создания насыпного основа­ ния.

Сток поверхностных вод улучшают путем планировки терри­ тории и создания систем нагорных канав и водосточной сети.

Взлетно-посадочной полосе, рулежным дорожкам и местам стоянок самолетов придают продольные и поперечные уклоны, обеспечивающие свободный сток воды (рис. 147). Водосточная сеть с системой дождеприемников, осушителей (рис. 148) и водо­ отводящих коллекторов собирает ливневые и талые воды с летного поля и окружающей территории и защищает грунты основания и всей территории аэродрома от избыточного увлажнения. Эта сеть выводит собранные воды за пределы аэродрома.

Снижение уровня грунтовых вод проводится путем организа­ ции сети понижающих дренажей, состоящих из дренажных тран­

2 3 7

шей или колодцев, объединяемых с помощью собирателей и кол­ лекторов в дренажную систему. Вода, собранная дренажами, пе­ редается в водосточную сеть и отводится за пределы аэродрома.

В течение года влажность грунтов летного поля и грунтового основания не остается постоянной. Осенью за счет уменьшения испарения при понижении температуры и выпадения осадков влажность грунтов увеличивается.

С установлением зимнего периода с отрицательными темпера­ турами происходит перераспределение влаги. Разность темпера­ тур поверхностных и более глубоких горизонтов грунтовой толщи вызывает миграцию влаги от более теплых глубоких слоев к бо­ лее холодным поверхностным. Скапливающаяся в поверхностных слоях влага замерзает, образуя ледяные прослойки и линзы,уве­ личивает объем грунта и может вызвать деформацию покрытия.

Весной после оттаивания.ледяных линз происходит местное переувлажнение грунта (влажность может превосходить предел те­ кучести) и потеря им прочности, а следовательно, и устойчивости. Процесс оттаивания идет не только с поверхности, но и за счет притока тепла из глубинных слоев грунта. Кроме того, оттаивание грунтов под очищенным от снега покрытием идет быстрее, чем под остальной территорией аэродрома, прикрытой снегом. Поэтому под центральной частью взлетно-посадочных и других полос грунт от­ таивает раньше. Это тоже создает неравномерность в сопротив­ лении грунта нагрузкам и может вызвать нежелательные дефор­ мации покрытия. Снижение неблагоприятного эффекта чрезмерно­ го и неравномерного увлажнения грунтов в весеннее время осуще­ ствляется развитой системой дренирующих устройств (закромочные дрены, фильтрующий слой песка, укладываемый в основании покрытия, и т. д.), однако условия работы этих систем в связи с большой длиной пути фильтрации и малой мощностью и водо­ проницаемостью песчаных дренирующих слоев оказываются весь­ ма тяжелыми. В результате весной часто возникают деформации покрытий и трудности в эксплуатации аэродромов.

В летнее время водный режим территории аэродрома улуч­ шается за счет возрастания испарения, вызывающего постепенное просыхание грунтов основания покрытия. В это время количество осадков во многих районах страны оказывается меньше, чем осенью, что в свою очередь ведет к понижению уровня грунтовых вод.

Такое изменение водно-температурного режима грунтов осно­ вания вызывает значительные колебания прочности грунтов в те­ чение года. Как показывают специально проведенные исследова­ ния (Могилевский и др., 1963), в весенние месяцы снижение проч­ ности для наиболее чувствительных к этому грунтов достигает 30—50% от максимальной прочности оптимального состояния.

Изложенная обстановка работы грунтового основания типич­ на для средней полосы нашей страны, где климатические перио­ ды года имеют примерно равную продолжительность.

2 3 8

а южные районы примыкают к субтропикам. В последних имеют­ ся большие территории, покрытые жаркими пустынями с сыпу­ чими песками и засоленными грунтами. Во многих районах, пре­ имущественно с дефицитом увлажнения, развиты лессовые просадочные грунты. Все это создает особые и часто весьма сложные инженерно-геологические условия работы аэродромных соору­ жений.

Особенно сложными для аэродромных сооружений являются условия территорий развития многолетнемерзлых грунтов. Для этих территорий характерно образование наледей — ледяных буг­ ров, образующихся во время сильных морозов в результате вы­ хода на поверхность грунтовых или речных вод. Другой харак­ терной особенностью этих районов является наличие здесь так на­ зываемого д е я т е л ь н о г о с л о я верхнего слоя грунта, летом оттаивающего, а зимой промерзающего и сливающегося с толщей многолетнемерзлых грунтов. Мощность этого слоя на Крайнем Севере составляет 0,2—0,7 м в глинистых и болотных грунтах и 1,0—1,6 м в песках, а в районах, примыкающих к южной границе распространения многолетнемерзлых грунтов, 1,0—2,5 м для гли­ нистых и 2,5—4,5 м для песчаных грунтов.

Мерзлые грунты являются водонепроницаемыми, что вызы­ вает застаивание влаги в деятельном слое и сильно снижает его сопротивление всем видам нагрузок. Это резко ухудшает несу­ щую способность грунтов основания в течение всего теплого вре­ мени года.

В связи с этим в районах развития многолетнемерзлых грун­ тов для размещения аэродромов наиболее благоприятны участки, сложенные каменистыми, гравелистыми и песчаными сухими или другими грунтами, не меняющими своих свойств при замерзании и оттаивании. Также относительно благоприятными являются тер­ ритории, где мощность многолетнемерзлых грунтов превышает 5—6 м и грунты, слагающие ее, не переходят при оттаивании в плывунное состояние.

Строительство взлетно-посадочных и других полос аэродромов в районах развития многолетнемерзлых грунтов ведется по двум

из этих схем применима главным образом в районах, где разви­ ты грунты не пучинистые и поддающиеся осушению. Вторая схема предпочтительна в условиях развития грунтов неустойчивых в та­ лом, но достаточно прочных в мерзлом состоянии.

Постройка аэродрома на заболоченном участке, так же как и на территории развития слабоуплотненных иловатых грунтов, представляет собой сложную инженерную задачу. Обычно она возникает при реконструкции и расширении аэродромов. Примеры

2 3 9

Г л а в а IX

ЛИНЕЙНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Транспорт жидких и газообразных полезных ископаемых (природ­ ный газ, нефть, воды), а также продуктов промышленной перера­ ботки их (нефтепродукты, промышленные газы и др.) во многих случаях оказывается наиболее экономично осуществлять путем перекачки их по трубопроводам. Для этого строят магистральные трубопроводы большого диаметра (свыше 1 м) и протяженностью до нескольких тысяч километров (Бухара — Центр, Туймазы — Ир­ кутск, трубопровод «Дружба», связывающий СССР с социалисти­ ческими странами Европы, и др.).

Строительство магистральных трубопроводов в нашей стране началось относительно недавно. Так, первый крупный трубопровод протяженностью 833 км был построен в 1897—1906 гг. для транс­ портирования керосина из Баку в Батуми. Нефтепровод но этой же трассе был проложен только в 1928—1930 гг. Строительство первого крупного трубопровода для перекачки природного газа (Саратов — Москва) было закончено в 1946 г. Однако бурное раз­ витие. добычи нефти и газа в разных областях Союза ССР приве­ ло в последние годы к резкому увеличению протяженности трубо­ проводов в нашей стране. Так, если к 1955 г. их общая протяжен­ ность была около 5 тыс. км, то к 1965 г. она составила около 40 тыс. км и в настоящее время превышает 60 тыс. км.

В зависимости от вида транспортируемого полезного ископае­ мого пли промышленного продукта трубопроводы называются неф­ тепроводом, газопроводом, водопроводом, бензопроводом, продуктопроводом и т. п.

Магистральные газопроводы предназначены для транспорта газа с места его добычи или производства к местам потребления. В систему сооружений газопровода входят газопромысловое хозяй­ ство, собственно трубопровод, компрессорные станции, подземные хранилища и газораспределительные станции. Последние явля­ ются конечными сооружениями, служащими для распределения газа по отдельным участкам газопотребления.

Магистральные нефте- и продуктопроводы служат для пере­ качки жидкой нефти и продуктов ее переработки от мест добычи на перерабатывающие заводы и от последних к районам потребле­ ния. В систему сооружений нефтепроводов входят головные и про­ межуточные перекачивающие наносные станции, собственно тру­ бопровод, пункты и емкости приема нефти и нефтепродуктов и вспомогательные сооружения.