книги из ГПНТБ / Пашенин, Л. И. Современные методы строительства рассредоточенных объектов нефтегазовых промыслов

минимальный расход материалов и высокий процент сборности; возмож­ ность эффективной антикоррозионной защиты. Для указанных районов целесообразно использование следующих типов свай: слабоконических, цилиндрических с удлинением вогнутым: ножом, призматических, цилинд­ рических с уширениями, трапецеидальных. Небольшое уширение позво­ ляет повысить несущую способность свай и эффективность их примене­ ния в малонагруженных фундаментах, когда верхний промерзающий слой грунта подвержен пучению. Выбор типа свайного фундамента должен производиться по результатам технико-экономического сравнения различЬ ных вариантов.

При сооружении укрытий (нацример, над блоками промысла Мед­ вежье) под каждую колонну забивали три металлические сваи, на кото­ рых сооружали треугольный ростверк. На ростверке монтировали ос­ тальную колонну каркаса здания.

На вечномерзлых грунтах все отапливаемые блок-боксы и блоки, температура опорных рам которых в процессе эксплуатации превышает 0°С, должны быть смонтированы на свайных фундаментах. Между нижни­ ми плитами блок-боксов и поверхностью грунта необходим? обеспечить свободное проветриваемое пространство или теплоизоляционную под­ сыпку.

При сооружении оснований под блоки и блок-боксы не рекоменду­ ется предусматривать в проектах: щебеночную подготовку с проливной битумом; монолитную бетонную подготовку под опорные конструкции и под сборные покрытия технологических площадок; монолитные бетонные и железобетонные фундаменты; монолитные бетонные и асфальтобетон­ ные отмостки; монолитные бетонные и железобетонные покрытия техно­ логических площадок; монолитные железобетонные технологические приямки и подвалы; фундаменты стаканного типа для стоек, колонн и опор; железобетонные монолитные ростверки свайных фундаментов.

При устройстве фундаментов под блоки и блок-боксы на просадо чных грунтах особое внимание следует уделять водозащитным меро­ приятиям по обеспечению стока поверхностных вод и контролю за про­ никновением воды к основанию в процессе эксплуатации. Проездечные свойства грунтов устраняют поверхостным трамбованием, устройством

грунтовой подушки, глубинным уплотнением грунтовыми сваями, замачи­ ванием грунтов основания, упрочнением силикатизацией и термической обработкой. Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбовками эбеспечжвает полное устранение просадочннх свойств в пределах слоя

- 32

толщиной 1,5 м. Плотность грунта в этом слое должна быть не менее 1,6 г/см3 на глубину 1,2 м. При толщах прооадочных грунтов более 1,5 м применяется глубинное уплотнение грунтовыш сваями.

При установке блочных устройств на сыпучие пески профиль пес- | чаной подготовки должен иметь обтекаемую форму с откосами не кру­ че 1:3, уплотненными защитным слоем связанного грунта (легкого суглинка или обработанного битумом песка) толщиной 10-25 см или отмосткой из сборных железобетонных плит для предохранения от вы­ дувания песка из основания. В условиях сильнозасоленных грунтов (более 6%) основания сооружается над поверхностью земли и над уров­ нем грунтовых вод на 20$ выше, чем при обычных незасоленных грун­ тах.

При проектировании и строительстве наземных объектов нефтяных и газовых промыслов большое внимание должно уделяться сооружению автомобильных дорог. Автомобильные дороги подразделяются на подъездт ные и внутриплощадочные, временные и постоянные. Временные дороги функционируют во время производства строительно-монтажных работ, постоянные - в эксплуатационный период.

Временными автомобильными дорогами могут быть грунтовые улуч­ шенные, грейдерные (с подсыпкой гравийно-песчаной смесью), из оборных железобетонных плит (сплошные или колейные), лежневые и снежноледяные дороги. Подъездные дороги на время строительства должны строиться временными. Вспоследствии после ввода объекта в.эксплуа­ тацию они могут служить для движения гусеничных машин. Вкутриплощаднне дороги на время строительства также должны сооружаться вре­ менными по постоянным трассам с доведением вспоследствии их до требуемой категории. Дороги к скважинам и группам скважин необхо­ димо строить постоянными. Временные и постоянные автомобильные до­ роги сооружаются с учетом особенностей грунтов, климатических ус­ ловий и назначения.

Покрытия для подъездных и вяутришющадочвых дорог могут быть нежесткие с асфальтовым покрытием, жесткие из сборных железобетон­ ных плит и в некоторых случаях (на юге и в средней полосе) из моно­ литного бетона. Нежесткие покрытия дорог сооружаются шогослойныыи из сыпучих материалов, Количество слоев назначается в зависимости от толщины одежды, качества материалов и црименяешх средств меха­ низации. Покрытия из асфальтобетона устраиваются двухслойны!* или Трехслойными. Верхние слои - из мелкозернистого плотного асфальте-

33

я -т з

бетона, нижние - из плотного или пористого асфальтобетона. Дорож­ ная одежда под асфальтобетонные покрытия устраивается из щебня, гравийных смесей (о добавками дробленых материалов), а также из рунто- и пескоцемента. Одним из типов дорожных покрытий подъезд­ ных и внутришгощадо чных автомобильных дорог являются покрытия из сборных бетонных и железобетонных плит (таблЛ .

Подъездные автомобильные дороги следует проектировать на насы­ пях без установки бордюрных камней, внутришгощадочные - о обочина­ ми, приподнятым! под проезжей частью, с установкой бордюрных кам­ ней (рис.6). Постоянные подъездные и внутриплощадочные автомобиль­ ные дороги, интенсивность движения по которым не превышает 500-600 автомобилей в сутки,(согласно техническим требованиям главы СНиП П-Д.5-62), относятся к ТУ технической категории.

34 -

Рис.6. Равнопрочные конструкции дорожных одежд (в см):

а, б, в, д - конструкции дорожных одежд с асфальтобетон­ ным покрытием; г - то же с цементобетонным покрытием;

I - асфальтобетон; 2 - битумоминеральная смесь; 3 - цементогрунт ; 4 - песок; 5 - черный гравий; 6 - черный щебень; 7 - цементобетон ; 8 - песок, обработанный би­ тумом; 9 - щебень

Приведенные выше конструктивные решения автомобильных дорог относятся к дорожному строительству в наиболее благоприятных усло­ виях средней полосы нашей страны. Строительство дорог на площадоч­ ных (лессовидных), засоленных, пучинистых и переувлажненных грун­ тах (на болотах), в сыпучих песках и в районах вечной мерзлоты имеет свои особенности.

Дорожные одежды на просадочных грунтах следует устраивать с учетом группы просадочности: I группа - просадка до 5 см, 2 груп­ па - просадка более 5 см. В районах с сезонным промерзанием более

I м кроме просадочности следует учитывать возможность пучения грун­ та.

При проектировании и строительстве дорожных одежд на просадоч­ ных грунтах (в зависимости от группы последних) следует предусмат­ ривать трамбование, укатку и т.д. для устранения или уменьшения просадки, а также конструктивные мероприятия, предупреждающие ув­ лажнение естественного грунта. Для этой цели поверх основания (в том числе и на обочинах) создают гидроизоляционный слой е примене­ нием органических вяжущих, предусматривают надежную герметизацию швов в жестких покрытиях, устраивают отмостку из асфальтобетона шириной не менее I м по всему периметру покрытий.

На просадочных грунтах следует применять асфальтобетонные пок­ рытия. Устройство таких покрытий на грунтах П группы без устранения просадочности на глубину не менее 1,5 м не рекомендуется. Дорожные

- 35 -

одеады обычно устраиваются в насыпи; превышение покрытия над ес­ тественной поверхностью грунта должно быть не менее 0,5 м. Лессо­ вые грунты при земляных работах после разрушения их структуры дос- '.й т о ч н о хорошо уплотняются, и при правильном уплотнении из них й ю я н о возвести прочное земляное полотно. Проектирование и строи­

тельство дорожных одеад на засоленных грунтах производится с уче­ том характера и степени засоленности"естественных грунтов (табл.8),

При строительстве дорожных одежд на засоленных грунтах основа­ ния должны возвышаться над уровнем грунтовых вод на 1,7-2 м. При возведении земляного полотна в сыпучих песках поперечный профиль должен Иметь обтекаемую форму с откосаш и обочинами на круче 1:8; необходимо укрепить его защитным слоем связногс грунта (легкого суглинка или обработанного жидким битумом песка) толщиной 10-25 см для предохранения земляного полотна от выдувания. Выбор конструк-. цин покрытий и оснований дорог, проектируемых и сооружаемых на грунтах, подверхбннШГ морозному пучению, следует производить в

ооответствии с данными, приведенными в табл. 91.

Для предупреждения просачивания воды в естественный пучинистнй грунт под стабильным слоем необходимо предусматривать гидроизо­ ляцию в виде песчано-битумного коврика толщиной 2-3 см или поверх­ ностной обработки дна корыта органическими вяжущими. Для термоизо­ ляционных слоев могут быть использованы керамзитобетон, шлакобетон и другие материалы, отвечающие следующим требованиям: коэффициент их теплопроводности в мерзлом состоянии должен быть в 1;5-2 раза ниже коэффициента теплопроводности естественного грунту прочность на сжатие - не менее 15 кто/см^ в условиях максимально''» увлажне-

- Зв -

Таблица 9 Классификация конструкций дорожных покрытий на пучинистых

грунтах

др.), уменьвапдкх степень пучинистости естественного грунта до уровня среднепуте­ нистого и менее

ния и многократного замораживания и оттаивания; морозостойкость должнк соответствовать условиям их работы под слоем покрытия; мар­ ка бетонов но морозостойкости - не ниже 50; материал не должен быть пучинястнм. Толщина термоизоляционного слоя устанавливается на основе теплотехнического расчета (приложение 6, СН 120-70).

Конструкция земляного полотна на болотах внбжрается о учетом категории дороги, типа покрытия, физико-механических свойств тор-

- 3 7 -

фяной залежи, ее мощности и характера сложения. На нефтяных место­ рождениях Тюменской области целесообразно строить постоянные авто­ мобильные дороги Ш и 17 технических категорий с покрытиями из сбор­ ных железобетонных ш ш т ПАГ-ПУ. Земляное полотно на болотистых участках должно сооружаться как с предварительным выторфовыванием, так и с использованием торфяных грунтов устойчивой консистенции.

Пароизоляционные слои в основаниях автомобильных дорог на веч­ ной мерзлоте устраиваются из крупнозернистых или среднезернистых песков, песчано-гравийных, гравийно-галечниковых и грунтогравийных смесей, щебеночных и других материалов с содержанием пылеватых и глинистых частиц не более 15%. Для укрепления откосов и обочин ав­ томобильных дорог в условиях вечной мерзлоты должны быть предусмот­ рены специальные мероприятий (рис.7).

Тундробая дернина-25см

■ Рис.7. Схема укрепления откосов и обочин дорог в условиях веч­ ной мерзлоты

В качестве временных дорог в условиях севера Западной Сибири могут строиться зимники, эксплуатируемые Только в зимний период, и снежно-ледяные дороги круглогодичного пользования. Зишяки пред­ ставляют собой автомобильные грунтовые дороги с промороженным на

- 38 -

глубину промерзания грунтом проезжей части, который является осно­ ванием и дорожным покрытием. Иногда дорожным покрытием служит уплот-t- ненннй снег. Возводя на проезжей части зимника насыпь (в зимних условиях), покрытую доронныш плитами, устраивают снежно-ледяную дорогу. Промороженное, утепленное насыпью основание не оттаивает в летнее время и позволяет эксплуатировать дорогу круглогодично. Временными дорогами могут также служить лежневки с грунтовой на­ сыпью поверх настила и с уложенными по насыпи плитами.

ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ПОД БЛОКИ И БЛОК-БОКСЫ И УСТРОЙСТВО ДОРОГ

При обустройстве нефтяных и газовых промыслов на основеблочности строительные и монтажные работы производятся с минимальными затраташ ручного труда. В связи с этим должны быть максимально ме­ ханизированы земляные работы, сооружение фундаментов, транспорт и монтаж блоков, блок-боксов и технологических трубопроводов, прок­ ладка инженерных сетей.

При выборе методов строительно-монтажных работ на Крайнем Се­ вере необходимо учитывать специфику местных условий, так как и сп ол ь-а зование в условиях Севера привычных для средней полосы методов связано со значительными трудностями, удорожанием и удлинением сроков строительства.

При обустройстве фундаментов на гравийно-песчаном выравниваю­ щем слое объем каждого из котлованов (под блок или блок-бокс) срав­ нительно невелик и не превышает 10-40 м3. Для рытья таких котлова­ нов могут быть использованы одноковшовые экскаваторы с ковшом ем­ костью 0,35 м3 , а также бульдозеры. Основания под блоки из сбор­ ных железобетонных устраивают с помощью стрелкового крана грузо­ подъемностью 5-10 т.

Выбор строительных подъемно-транспортных машин производится с учетом природных условий района строительства, принципа строи­ тельства на вечномерзлых или каких-либо других грунтах, мероприя­ тий по заготовке, складированию материалов и организации ремонтных

работ, мероприятий по защите строительных площадок от снегозаносов,

39

подготовки транспорта, строительных машин,- механизмов, машин и ус­ тановок к работе в условиях низких температур и сильных ветров.

В северных условиях на строительстве блочно-комплектных на­ земных нефтепромысловых; объектов могут применяться серийно выпус­ каемые строительные машины, перечень которых приведен в табл.10»

Способы производства работ при устройстве фундаментов под блоки и блок-боксы в основном аналогичны традиционному строитель­ ству. Однако в северных районах строительные машины долины иметь повышенную проходимость. Парк машин необходимо обеспечить закры­ тым! стоянками или площадкам! безгаражного хранения, оборудованнн- ш специальными приспособлениями для обогрева и запуска двигателей, При выборе типов и количества машин следует ориентироваться на ма­ шины в северном исполнении, рассчитанные на работу при морозах до -60°С. Необходимо учитывать, что при значительном промерзании грун­ та и разработке вечномерзлых грунтов производительность землерой­ ных машин уменьшается в несколько pas. Основными причинами сниже­ ния производительности являются уменьшение срока эксплуатации изза коротких дней и погодных условий, большие затраты времени на подготовку машин к работе, неприспособленность в работе в мерзлых грунтах и большое количество аварийных поломок. Рыхление смерзше­ гося или скального грунта перед разработкой экскаваторами рекомен­ дуется производить взрывным способом мелкошпуровыми зарядами или механическим с применением клин-баб и баровнх установок.

При устройстве фундаментов под блоки и блок-боксы особую сложность представляет сооружение свайных оснований. Погружение свай должно осуществляться забивкой с помощью сваебойных установок, представляющих собой навесное оборудование на базе экскаватора Э-652, или специальных сваебойных агрегатов (табл.II).

При устройстве оснований в обычных грунтовых условиях сваи забивают до проектного положения. После этого на сваю надевают ого­ ловок, нижнюю кромку которого приваривают к закладным деталям на боковых поверхностях сваи, или срезают верхнюю часть сваи. При не­ обходимости производят срубку голов железобетонных свай пневмоннструментом или срезку огневым способом (рис.8).

Погружение свай в твердо-мерзлые грунты производится установ­ кой их в пробуренные (лидерные) скважины, в пластично-мерзлые грун­ ты - забивкой с помощью вибропогружателей. Погружение свай в плас­ тично-мерзлые грунты с предварительным отогревом грунта не допуска­

ло „