книги / Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых объектов в условиях севера

почву высеваются бобовые культуры, возделываемые в данной зоне (горох, люпин, донник, сераделла и др.). Посев и уход за посевами осуществляется по технологии, принятой для данной почвенно-климатической зоны.

На второй стадии биологического этапа спустя 1,5-2,5 года после загрязнения проводится посев многолетних трав. Он на­ чинается, если пробный посев трав дал всходы не менее чем на 75 % площади. Перед посевом многолетних трав проводится боронование, внесение минеральных удобрений, культивация почвы.

Биологический этап проводится основным землепользова­ телем. Исключение составляют земли Крайнего Севера, где оба этапа должна выполнять строительная организация, т.к. воз­ можности землепользователей - оленеводческих и звероводче­ ских хозяйств ограничены.

При сооружении трубопроводов, согласно "Инструкции по рекультивации земель при строительстве трубопроводов" (ВСН 179-85) объем рекультивации зависит от диаметра трубопровода и мощности плодородного слоя. При диаметре трубопровода до 820 мм рекультивация включает следующие операции:

снятие плодородного слоя почвы с зоны шириной 3,5 м ро­ торным экскаватором по оси траншеи предварительно разме­ ченной вешками. При этом отвал почвы устраивают на расстоя­ нии 5-7 м от края полосы рекультивации до середины отвала;

разработку траншеи экскаватором и обратную засыпку тру­ бопровода,

распределение избыточного минерального грунта по, по­ лосе рекультивации и его уплотнение. После уплотнения по­ верхность полосы рекультивации должна быть ниже смежных участков и иметь выраженные края;

засыпка плодородным слоем и окончательная планировка. Рекультивация плодородного слоя должна проводиться на

всю глубину его залегания.

Для трубопроводов диаметром 1020 - 1420 мм отвал плодо­ родного слоя устраивают на расстоянии 11 -13 м от края полосы рекультивации.

При проведении строительства и рекультивации в зимнее время полоса отвода может быть несколько меньше, т.к. снятый плодородный слой не смешивается с грунтом, он разравнивается

Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых

-422 - объектов в условиях Севера

иего используют для движения техники, а после выполнения работ сгребается и засыпается.

Для рекультивации земель, загрязненных нефтью, на боло­ тах используются бакпрепараты "Путидойл", "Биоприн" и др., которые разлагают нефть. Процесс очистки длится 3 -5 лет.

Последние исследования показали, что на разливах в лет­ нее время начинают бурно размножаться аборигенные нефтео­ кисляющие микроорганизмы, которые начинают угнетать вне­ сенные бакпрепараты. Поэтому современные методы рекульти­ вации нефтезагрязненных земель заключаются в стимулирова­ нии естественных процессов самоочищения почвы. Для этого, после откачки разлитой нефти, производят фрезерование почвы, внесение извести и миндальных удобрений, способствующих развитию микроорганизмов. Для интенсификации естественных процессов, в течение вегетационного сезона проводят периоди­ ческое рыхление и внесение удобрений.

17.2. Воздействие на атмосферный воздух

Атмосфера - газовая оболочка Земли. Ее масса составляет 5,161015 т. Основными компонентами атмосферы являются: Азот - 78,09%, кислород-20,95%, аргон -0,95 % и диокид угле­ рода -0,03%. Остальные газы составляют менее 1%.

Газы, не входящие в основной состав атмосферы называют­ ся загрязнителями. Загрязняющие атмосферу факторы подраз­ деляются на: физические и химические. К физическим относят­ ся: радиоактивные элементы; тепловое загрязнение; шумы, вибрации и электромагнитные излучения. К химическим: твер­ дые частицы (пыль) и аэрозоли; кислые компоненты - сероводо­ род (H2S), оксиды серы (S02> SOj), оксиды азота (NO, N 02 NO3, N 2OS и др.); оксид углерода (СО); галогены (F, Cl, Br, I) и их соединения; фосфор и его соединения: тяжелые металлы; ле­ тучие углеводороды; фреоны и др.

Загрязняющие вещества поступают в атмосферу, прежде всего, в процессе сгорания топлива в автотранспорте и энерге­ тических установках.

Попадая в атмосферу, загрязняющие вещества, в зависимо­ сти от их химических свойств, молекулярной массы, токсично­

сти, ведут себя по-разному. Тяжелые загрязнения (пыль, аэрозо­ ли) под действием силы тяжести постепенно оседают на зем­ ную поверхность, загрязняя почву, воду и растительный покров. Газообразные выбросы под действием атмосферных процессов подвергаются рассеиванию, распространяясь на значительные расстояния. Рассеивание загрязнений зависит от состояния ат­ мосферы. При нормальном состоянии, в ясную солнечную пого­ ду, температура атмосферного воздуха падает примерно на 1 ° С на каждые 1 0 0 м высоты. За счет этого наряду с горизонтальным рассеиванием загрязняющие вещества вместе с теплыми пото­ ками воздуха поднимаются и рассеиваются в верхних слоях ат­ мосферы.

При резкой смене температур (во время туманов, в безвет­ ренную погоду) происходит нарушение нормального состояния атмосферы, возникают так называемые инверсии, при которых температура воздуха не везде падает с высотой, а на разных вы­ сотах могут образовываться более теплые слои воздуха, которые не дают загрязнениям подниматься вверх. В эти периоды за­ грязнения прижимаются к земле и создают повышенную загазо­ ванность.

Кислые газы SO2, NOx H2 S, СО, взаимодействуя с водой, превращаются в кислоту и выпадают в виде кислотных дождей.

В солнечную погоду под действием ультрафиолетовых лу­ чей многие загрязнения, особенно оксиды азота и углеводороды, подвергаются фотохимическим превращениям, в результате ко­ торых выделяется озон и другие токсичные компоненты, обра­ зующие фотохимические смоги; ч

Для нормирования содержания вредных веществ в атмо­ сферном воздухе установлены допустимые концентрации вред­ ных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДК). В РФ установлено два значения ПДК - среднесуточное и макси­ мально разовое (табл. 17.4).

Максимально разовая предельно допустимая концентрация

(ПДКмр) - это концентрация вредного вещества в воздухе насе­ ленных мест, которая не должна вызывать при вдыхании в те­ чение 30 минут рефлекторных реакций в организме человека (т.е. ответных реакций организма на раздражение вредными ве­ ществами).

Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых -424 - объектов в условиях Севера

Предельно допустимая среднесуточная концентрация

(ПДКсс) - это концентрация вредного вещества в воздухе насе­ ленных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного действия при неопределенно долгом (годы) воздейств

Т а б л и ц а 17.4 Предельно допустимые концентрации

загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

Кроме установления ПДК для предотвращения загрязнения атмосферы промышленными предприятиями для них устанав­ ливаются ПДВ (предельно допустимые выбросы).

Предельно допустимый выброс (ПДВ) - это допустимое ко­ личество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ, при котором обеспечивается соблюдение гигиенических норма­ тивов в воздухе населенных мест в случае неблагоприятных для рассеивания метеорологических условий. ПДВ устанавливается для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы с учетом наличия других, радом расположенных, источников за­ грязнения воздуха, рассеивания совокупных выбросов в атмо­ сфере и их превращений, а также перспектив развития предпри­ ятий (ГОСТ 17.2.3.02.-78).

Для установления ПДВ предприятия должны выявить все источники загрязнения атмосферы. Для того, чтобы определить, соответствуют ли выбросы предельно допустимым, проводится инвентаризация всех источников, загрязняющих атмосферу (ор­ ганизованных и неорганизованных). Для этого используются методы непосредственных замеров величины выброса от каж­ дого источника либо используются расчетные методы по утвер­ жденным методикам.

За атмосферные выбросы с предприятий взимаются платы. Выбросы в пределах ПДВ называются нормативными, пре­ вышающие ПДВ - лимитными, плата за которые в 5 раз превы­ шает нормативные, а не учтенные и аварийные выбросы назы­ вают сверхлимитными Оплата за них в 25 раз выше норматив­

ных.

ВОПРОСЫ

1.Какие нормативные документы регламентируют охрану окружающей среды в условиях Севера?

2.Какое прямое и косвенное воздействии оказывает нефте­ газовое строительство на состояние окружающей среды?

3.Какие требования по охране окружающей среды при проведении строительных работ в условиях Севера?

4.Какие машины и механизмы предназначены для условий

Крайнего Севера?

5. Какие методы рекультивации нарушенных земель при­ меняют в условиях Севера?

Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых

-426 - объектов в условиях Севера

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Баловнев В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-транспортных машин. М.: Высшая школа 1981 335 с.

2.Бахмат Г.В., Стариков В.А., Старикова Г.В. Транспорт и хра­ нение нефти и газа:

3.Бородавкин П.П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве. - М.: Недра, 1976. - 224 с.

4.Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы (проектирование и строительство). - М.: Недра, 1982.

5.Бучко Н.А., Турчина В.А. Искусственное замораживание грунтов. -М .: Информэнерго, 1978.

6 . Волков Д. П., Николаев С. Н. Надежность строительных ма­

шин и оборудования. М.: Высшая школа, 1979. 398 с.

7. ВСН 013-88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. М.* Министерство строительства предприятий нефтегазовой и газовой промыш­ ленности.

8 . Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов: Уч. по­ собие для строительных вузов. - М.: Высшая школа, 1978. - 447 с. 9. Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли: материалы международного семинара / под общей ре­ дакцией профессора, д.т.н. С.Я.Кушнира. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2002.-260 с.

10.Дорожные машины, ч. 1. Машины для земляных работ/Т. В. Алексеева, К. А. Артемьев, А. А. Бромберг и др. М.: Машино­ строение, 1972. 504 с.

11.Емельянов В. И. Технология бульдозерной разработки веч­ номерзлых россыпей. М.: Недра, 1976.286 с.

12.Емеяьянов В. И., Назарчик А. Ф., Перльштейн Г. 3. Техника

итехнология подготовки многомерзлых пород к выемке. М.: Недра, 1978.279 с.

13.3акон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г.СП 104-34-96.

14.3еленин А. Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. M.S Машиностроение, 1975.376 с.

15.3еленин А. Н., Баловнев В. И., Керов И. П. Машины для зем­ ляных работ. М.: Машиностроение, 1975.420 с.

16.Кахимов Б. А., Самохин М. С. Режущий буровой инструмент, М.: Машиностроение, 1976.168 с.

17.Комплекгно-блочное строительство объектов нефтяной и га­

зовой промышленности: Справочное пособие / Под ред. Ю.П.Баталина, В.Г.Чирскова, Г.И.Шмаля. - М.: Недра, 1986. - 576 с.

18. Коновапова О.П. Подготовка оснований резервуаров с учеом консолидационных свойств слабых грунтов. Диссертация на со­ искание ученой степени кандидата техн-х наук, Тюмень, 2002, 176 с.

19-Кох П. И. Климат и надежность машин. М.: Машинострое­ ние, 1981.175 с.

20.Кушнир С.Я. «Особенности расчета и проектирования призм обвалования магистральных газопроводов в условиях Ямала»: Труды международной научно-технической конференции «Про­ блемы механики грунтов и фундаментосгроения в сложных грунтовых условиях». Т.2. Уфа, 2006. - С. 191 -195 .

21.Мазур И.И. Экология строительства объектов нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра -1991.

22.Машины для земляных работ/Н. Т. Гаркави, В. И. Аринченков, В. В. Карпов и др. М.: Высшая школа, 1982.330 с.

23.Машины для земляных работ/Под ред. Ю. А. Ветрова. Киев: Высшая школа, 1976. 367 с.

24.Машины и сменное рабочее оборудование для разработки мерзлых и скальных пород/Г. АЛПлойдо, Б. 3. Захарчук, Б. М. Орлов, С. X. Вартанов. М,: ЦНИИТЭстроймаш, 1979. 52 с.

25.Милушкин А. А., Черняйкин В. А. Справочник водителя ав­ томобиля. М.: Транспорт, 1983. 239 с.

26. Навесное тракторное оборудование для разработки высоко­ прочных грунтов/Б. 3. Захарчук, Г. А. Шлойдо, А. А. Яркин, В. Д. Телушкин: М.: Машиностроение, 1979.190 с.

27. Недорезов И. А. Прогрессивные методы разработки мерзлых грунтов. М.: Транспорт, 1969.45 с.

28.0бщее мерзлотоведение/Под ред. В. А. Кудрявцева. М.: Издво МГУ, 1978.463 с.

29.Основания и фундаменты резервуаров / Ю.К.Иванов, П.А.Коновалов, Р.А.Мангушев, С.Н.Сотников; Под ред.

Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых -428- объектов в условиях Севера

П.А.Коновалова. -М .: Стройиздат, 1989. - 223 с.

ЗО.Основные концептуальные положения развития нефтегазово­ го комплекса России. - Нефтегазовая вертикаль. Специальный выпуск № 1 (39), январь, 2000 г.

31.Основы геокриологии. 4.3. Региональная и историческая гео­ криология Мира / Под ред. Э.Д.Ершова. - М.: Изд-во МГУ, 1998.-575 с.

32.0сновы геокриологии. 4.5. Инженерная геокриология / Под ред. Э.Д.Ершова. - М.: Изд-во МГУ, 1999. - 526 с.

33.Палий П. А., Корнеев П. А. Справочник. Буровые долота. М.: Недра, 1971.443 с.

34.Перетолчин В. А. Вращательное и шарошечное бурение скважин на карьерах. М.: Недра, 1983.175 с.

35.Повилейко Р.П. Катастрофа М.: Недра, 1990 -231 с.

36.Порхаев Г.В. Тепловое взаимодействиезданий и сооружений с вечномерзлыми грунтами. - М.: Наука, 1970. - 208 с.

37.Порхаев Г.В., Щелоков В.К. Прогнозирование температурно­ го режима вечномерзлых грунтов на застаиваемых территориях.

-Л..Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1980. -1 1 2 с.

38.Растегаев Й. К. Машины для вечномерзлых грунтов. М.: Ма­ шиностроение, 1986. 218 с.

39.Растегаев И. К. Показатели, характеризующие сопротивляе­ мость грунтовых сред различного состояния орудиям землерой­ ных машин и установление корреляции между ними.— Труды

ЦНИИЭПсельстрой, 1973, вып. 6, с. 255-265.

40.Растегаев И. К. Принципы разработки грунтов в строитель­ ных целях.- В кн.: Механизация и организация строительства в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. Красноярск, 1981, с. 58—63. (Гр. КРАСНЙИП).

41.Растегаев И. К. Специфика разработки вечномерзлых грун­ тов. Красноярск: изд-во КрасГУ, 1979. 84 с.

42. Растегаев И. К. Технология и механизация работ по строи­ тельству свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах. Л.: Стройиздат, 1980.128 с.

43.Резников А. Н. Теплофизика процессов механической обра­ ботки материалов. М.: Машиностроение, 1981.279 с.

44.Рекомендации по модернизации и использованию буровых машин на строительстве щелевого дренажа. — Труды СибНИИГиМ, 1979.38 с.

45.Роман Л.Т. Механика мерзлых грунтов. - М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. - 426 с.

46.Руководство по эффективным способам устройства свайных фундаемнтов на вечномерзлых грунтах в нефтегазовом строитеьстве (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, ИКЦ ПФ). - М., 2005.

47.СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерз­ лых грунтах», М., 1990. - 51 с.

48.СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы», М., 2000

г.

49.СНиП Ш-42-80 Магистральные трубопроводы». Л.: Поли­ графия 2004 - 62с.

50.Соколов Л. К. Методика расчета рациональных параметров рабочих органов траншейных машин для разработки мерзлых грунтов. — В кн.: Механизация гидромелиоративных работ в Сибири. Красноярск, 1979, с. 32—38 (Тр. СибНИИГИМ).

51.Свод правил по сооружению магистральных газопроводов Производство земляных работ. М.: Минстрой, 1996.

52.СП - 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». - М., 2005 г.

53.Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах / Под ред.Ю.Я.Велли, В.И.Докучаева, Н.Ф.Федорова. - Л.:Стройиздат, Леингр. отд-ние, 1977. - 552 с.

54.Старикова Г.В. Кузнецов И.С. Экологическая безопасность. Учебное пособие. Тюмень, ТюмГНГУ, 2005-120с.

55.Строительные и дорожные машины для районов с холодным кпиматом/В. Д. Тепушкин, В. А. Винокуров, В. А. Ряхин и др. М.: Машиностроение, 1978. 197 с.,

56.Суриков В. В. Механика разрушения мерзлых грунтов. Л.: Стройиздат, 1979. 127 с.

57.Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением/Под ред. Б. Е. Патона. М.: Машиностроение, 1974. 767 с.

58.Топлива, смазочные материалы и жидкости для эксплуатации автомобилей и тракторов в северных районах/Под ред. А. А. Гуреева. М.: Химия, 1976.180 с.

59.Федоров Д. И. Рабочие органы землеройных машин. М.: Ма­ шиностроение, 1977. 286 с.

60.Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: Уч. пособие. - М.: Высшая школа, 1973. - 448 с.

Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых -430 - объектов в условиях Севера

61Леркашин В. А. Разработка мерзлых грунтов. Л.: Стройиздат, 197;. 215 с.

62.Чеченков М. С. Современные методы разработки прочных грунтов. Л.: Стройиздат, 1980.125 с.

63.Эксплуатация землеройных машин в зимнее время/Д. А. Ло­ зовой, В. А Запускалов, А. А. Покровский, Ю. М. Трушин. Л.: Стройиздат, 1978.118 с.