3.4 Захист валика від руйнування.Сполучення наземних і підземних ділянок

Збереження валика забезпечується не тільки правильно заданими конструктивними рішеннями (габаритами валика, канав, розстановкою водопропускних споруд і т. д.), але і заходами, що забезпечують стійкість від дії атмосферних опадів, вітру, води, пожеж і т.д. До таких заходів відносяться:

1) обсипання валика мінеральним ґрунтом шаром 0,2 м з посівом трав;

2) закріплення валика посівом спеціальних трав з хорошою кореневою системою, виростаючих на торф'яниках;

3) зміцнення валика обдернуванням.

Захист валика мінеральним обсипанням необхідне в тих випадках, коли ступінь розкладання торфу, з якого зводиться вал, менше 30%. Це викликається тим, що торф, що слабо розклався, має відносно великий коефіцієнт фільтрації, унаслідок чого його ступінь вогкості з часом значно знижується і торф легко піддається руйнуванню від вітру і стає пожежонебезпечним. При ступені розкладання більше 30% торф органічно зв'язаний водою, має незначний коефіцієнт фільтрації і постійно зберігає високу вогкість. Обсипання валика мінеральним ґрунтом на таких болотах можна замінити посівом трав.

На зволожених торф'яних ґрунтах хорошу зв’язність показує овсяниця червона. Мятлік луговий, овсяница лугова і тимофіївка добре ростуть, проте останні два сорти трав дають нещільну дернину.

В таблиці3.3 приведені норми витрати насіння на 1 га в кілограмах.

Захист валика обдернуванням застосовується в основному на ділянках водопропусків.

Таблиця 3.3 – Норми витрати насіння на 1 га в кілограмах

Назва рослин	Посій в розкид	Посів рядовий
Овсяниця лугова Тимофіївка лугова Мятлик луговий Овсяниця червона	25-30 12-14 15 22	18-20 11-12 12 18

Примітка. Норма витрати насіння з розрахунком на 100% проростання.

Сполучення підземних ділянок трубопроводу з наземними ділянками доцільно здійснювати кривими природного вигину. Проте при проектуванні зустрічаються умови, при яких сполучення природними радіусами вигину неможливо, наприклад, коли по краю болота проходить дорога і т.п. В цих випадках сполучення доводиться виконувати колінами штучного гнуття. Проте сполучення, виконане колінами штучного гнуття, вимагає вживання заходів, що забезпечують стійкість трубопроводу. Це досягається або збільшенням розмірів валика, або встановленням на даній ділянці привантажувачів, або закріпленням трубопроводу анкерами.

3.5 Протипожежні канави-резерви та водопропускні споруди

Ґрунт для обвалування труби розробляється з бічних резервів, що йдуть паралельно трасі переходу. Канави, що утворилися, одночасно служать протипожежним цілям.

Відносна вогкість ґрунту у валику значно менша вогкості ґрунту торф'яного покладу, причому, ця різниця тим більша, чим менша ступінь розкладання торфу. Торф (до 30%), що слабо розклався, легко віддає воду і в посушливі роки верхній шар валика може перетворитися на вогненебезпечний матеріал. Роль двох паралельних канав, в яких мінімальна глибина води не повинна бути менше 0,30 м, перехопити поверхневу пожежу, не допустити його до валика. Якщо ж пожежа глибинна, і горіння торфу відбувається в самій покладі, що трапляється вельми рідко (після ряду посушливих літ), то оберегти трубопровід від дії вогню однаково важко як при наземній, так і при підземному укладанні.

Третя функція канави-резерву – перехоплення поверхневих вод і відведення їх до знижених місць рельєфу. Цей захід оберігає вал від можливого одностороннього скупчення води, що може викликати фільтрацію її через вал і його руйнування. У жодному випадку не можна допускати, щоб вал працював як напірна споруда, а також розташовувати канаву-резерв в небезпечній близькості до греблі обвалування. Тільки на окремих ділянках переходу, в районі глибинних ям, можна припустити тимчасове одностороннє скупчення води шаром не більше 0,8 діаметра труби (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6 – Трубопровід, обвалований торф'яним ґрунтом

При проектуванні переходів трубопроводів, укладених наземно, особливу увагу потрібно звертати на схили поверхні болота і при значних схилах слід передбачати спеціальні заходи, інакше вода по канавах-резервах стікатиме до знижених місць рельєфу, а на ділянках з більш високими відмітками відбудеться осушення смуги болота із значними осіданнями валика і труби (рисунок 3.7).

Щоб уникнути осушення високих і підтоплення низьких точок переходу канаву необхідно чергувати з цілиною шириною 5-6 м.

Рисунок 3.7 – Канави-резерви розроблені в небезпечній для трубопроводу близькості

Відстань між цілиною залежить від повздовжнього схилу місцевості і визначається глибиною канави і мінімальною глибиною води у верхньої цілини (рисунок 3.8). Наприклад, при глибині канави 1,3 м і мінімальній глибині води у верхньої перемички 0,3 м перемички повинні знаходитися одна від одної на відстані, при якій перепад відміток складає 1,0 м, В даному випадку при подовжньому схилі 0,01 крок перемичок буде рівний 100 м, при схилі 0,005— 200 м і т.д.

Оскільки на розміри канави-резерву впливає об'єм валика, то оптимальна глибина канави повинна призначатися виходячи з балансу ґрунту.

Рисунок 3.8 – Планове розташування і подовжній перетин канав-резервів

В таблиці 3.4 дані відстані між перемичками залежно від подовжніх схилів при глибині канави 1,3 м і глибині води у верхньої перемички 0,3 м.

Перемички протилежних канав щоб уникнути нерівномірних осідань необхідно зміщувати на 0,2 довжини канави.

Таблиця 3.4 – Відстані між перемичками залежно від подовжніх схилів

Схил місцевості	Відстані між перемичками Lц, b, м
До 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,005-0,01	1000 500 350 250 200 100

Водопропускні споруди можуть бути виконані з труб металевих або залізобетонних, або у вигляді відкритих канав.

Водопропускні споруди арочного типу використовуються тільки на ділянках трубопроводу, де амплітуда коливань температур в стінах труби не більше 40°С. При температурних перепадах, перевищуючих 40°С, в межах арки концентруватимуться температурні деформації за рахунок прилеглих ділянок, які можуть привести до утворення критичних напружень. Тому при значних температурних коливаннях арки повинні розраховуватися як компенсатори.

Розташування водопропускних споруд щодо одна одної залежить від рельєфу поверхні болота. Водопропуски повинні влаштовуватися в знижених місцях рельєфу. Кількість водопропусків визначається рельєфом місцевості, але на переходах із спокійними рельєфами і великій протяжності скупчення води в канавах-резервах необхідно розвантажити шляхом перепуску води на нижню сторону навіть, якщо на місцевості явно не простежуються знижені місця. Кількість водопропускних споруд і їх тип визначаються площею водозбору і модулем стоку для даного району.

Рисунок 3.8 – Водопропускна споруда, виконана у вигляді арки

Рисунок 3.9 – Водопропускна споруда, виконана у вигляді балки

Для цього на основі досліджень, аерофотознімків або великомасштабних карт визначається площа басейну (водозбору), намічається напрям стоку води, і по модулю стоку для даного району обчислюється стік води на одиницю довжини валика, наприклад, на 1 км.

Якщо не вдається визначити площу і схил басейну, то кількість водопропускних споруд визначається конструктивно з розрахунку не менше за одне на 1,5-2 км переходу.

В практиці також зустрічаються переходи, порізані мережею гідрографії. Струмки і водотоки з неглибокими руслами зустрічаються через сотні, а то і десятки метрів. На таких переходах через болота з конструктивних міркувань і міркувань технології будівництва доцільно перейти на підземне укладання.