6.8 Протизсувні інженерні споруди при будівництві трубопроводів

6.8.1 Умови освоєння територій схилів та види протизсувних інженерних споруд

Влаштування протизсувних споруд або введення спеціального режиму на зсувонебезпечних територіях проектують залежно від інженерно-геологічних умов ділянки території, його стану та призначення, наявності функціонуючих об'єктів, комунікацій, доріг, їхньої балансової вартості, можливої небезпеки для життя людей та інше табл. 6.1 Рішення про особливий режим будівництва та межі зсувонебезпечної зони визначаються, проектною організацією і затверджуються місцевими органами самоурядування.

Питання про закріплення конкретної ділянки територій схилів розглядаються організацією, що експлуатує вказані території, або організацією, що здійснює проектування нових об'єктів та споруд, експлуатаційні характеристики або технологія будівництва й експлуатації яких можуть вплинути на стійкість схилів.

Найчастіше протизсувний захист проводиться на схилах, де спостерігається фаза підготовки або стабілізації поверхневого зсуву, якщо подальший розвиток зсуву загрожує експлуатаційній надійності магістрального трубопроводу, споруд, комунікацій та інше. В цьому випадку зсувоутворюючі чинники, геометричні розміри зсуву, фізико-механічні характеристики ґрунтів можуть бути встановлені достовірно.

На основі вказаних даних із врахуванням необхідності закріплення території та збереження цілісності магістрального трубопроводу й об’єктів на ній, а також перспективи подальшого використання даних територій після виконання протизсувних заходів. Роботи із закріплення територій схилів, як правило, приурочують до фази стабілізації зсувів. В період розвитку поверхневого зсуву ґрунту проводять протизсувні заходи, які направлені на зменшення збитків від зсувного процесу та його стабілізації.

Таблиця 6 .1– Види територій схилів і принципи їх освоєння

Види тери-торій схилів	Їх характе-ристика	Чинники, що впливають на стійкість схилів	Варіанти освоєння
Стійкі	Стійкість територій забезпечується природним рельєфом або протизсувними спорудами	Розвиток зсувоутворюючих чинників не досягає таких рівнів, при яких стійкість територій нарушується	Використання під різні види будівництва відповідно до БНіПів та документів з проектування
Зсуво-небе-зпечні.	Активні зсуви не спостеріга-ються, але вони можуть виникнути під впливом яких-небудь природних або штучних чинників.	Ерозія, підрізу-вання, приванта-ження та інші процеси, що викликають прогресуюче зменшення утримуючих або збільшення зрушуючих сил.	Винесення ділянок трубопроводів за межі де можуть виникнути зсуви Вибір технологічних схем виконання робіт із умови їхнього найменшого впливу на стійкість схилу.
Продовження табл. 6.1
Види тери-торій схилів	Їх характер-ристика	Чинники, що впливають на стійкість схилів	Варіанти освоєння
Зсуво-небе-зпечні.	Території, на яких за геоморфологічними ознаками виявлені зсуви, що стабілізувалися.	Підвищення рівня підземних вод сприяє збільшення гідростатичного і гідродинамічного тиску на породи схилу і тим самим зменшує міцність. Суфозія, повзучість ґрунтів в основі схилів та інше, дія яких приводить до нарушення стійкості основи схилів. Динамічні наван-таження на схил дія яких приводить до порушення структури ґрунтів та зменшення їх міцності Вивітрювання поверхневої товщі ґрунтів, дію якого викликає зменшення міцності.	Встановлення на зсувонебезпечних ділянках приладів контролю для спостереження за станом схилів, для прийняття аварій-них заходів. Будівництво допо-міжних проти зсув-них споруд для запобігання дії зсувоутворюючих чинників, розвиток яких приводить до прогресуючого зменшення стій-кості схилу Будівництво основ-них протизсувних споруд на ділянках територій, де мож-ливе нарушення стійкості схилів після введення в експлуатацію проектованих об'єктів.
Закінчення табл. 6.1
Види тери-торій схилів	Їх характер-ристика	Чинники, що впливають на стійкість схилів	Варіанти освоєння
Зсувні.	Активні зсувні процеси протікають постійно або епізодично.	Підвищення рівня підземних вод сприяє збільшення гідростатичного і гідродинамічного тиску на породи схилу і тим самим зменшує їхню міцності.	Винесення дільниць магістрального трубопроводу за межі ділянок, де розвиваються активні зсуви.

При швидкостях зсуву до декількох метрів в місяць та більше, проводити роботи в зоні поверхневого зсуву категорично забороняється.

Якщо в зоні насуву зсувних ґрунтових мас розміщений магістральний трубопровід або інші об’єкти нафтогазової промисловості, а швидкість зсуву не перевищує 1 м/міс, то при дотриманні відповідних вимог безпеки допускається прибирати насувні маси, перед даними об'єкти, за допомогою бульдозерів або екскаваторів, якщо зняття ґрунту не приводить до зменшення утримуючих сил та збільшення швидкості ґрунтових мас поверхневого зсуву.

Протизсувні заходи проектують на основі техніко-економічного зіставлення різних варіантів протизсувних інженерних споруд та робіт із метою вибору найбільш економічних рішень, що забезпечують найменші сумарні витрати на влаштування й експлуатацію протизсувних споруд та дільниці магістрального трубопроводу при умові забезпечення збільшення коефіцієнта стійкості на задану величину. Комплекс протизсувних споруд включає один-два види основних споруд або роботи, виконання яких забезпечує збільшення коефіцієнта стійкості схилу на необхідну величину, два-три види допоміжних споруд або робіт.

Основні протизсувні споруди або роботи проводять для збільшення до необхідної величини коефіцієнта стійкості схилів певної ділянки території з метою захисту розташованих на ній магістрального трубопроводу або інші об’єкти нафтогазової промисловості. Ступінь збільшення коефіцієнта стійкості схилу, яка повинна бути досягнута за допомогою основних протизсувних споруд, залежить від категорії об'єктів, що захищаються або будуються, а також від поєднання навантажень, впливів, дій, що діють на дані об’єкти.

Допоміжні протизсувні споруди та роботи проводять для зменшення ступеня дії окремих зсувоутворюючих чинників, збереження рівнів дії гідрологічних й гідрогеологічних чинників в таких межах, на які розраховані основні протизсувні споруди. Ступінь дії допоміжних протизсувних споруд та робіт на стійкість схилу є незначний.

Допоміжні протизсувні споруди можуть використовуватися і самостійно. Їх проектування та влаштування повинно здійснюватися в першій фазі розвитку зсувів із метою зменшення дії зсувоутворюючих чинників і збереження стійкості схилу. При цьому допоміжні протизсувні споруди назначають для зменшення ступеня активності зсувних деформацій. Проте за допомогою цих споруд не завжди вдається понизити рівень дії головних зсувоутворюючих чинників до величин, при яких поверхневий зсув не відбувається. Тому для вказаних умов надійна стійкість території схилів та косогорів не завжди гарантується. Для ділянок територій схилів та косогорів, де можуть розвиватися поверхневі зсуви із катастрофічними швидкостями необхідно проводити спеціальні спостереження за динамікою розвитку схилу.

Основні протизсувні споруди проектують на основі детальних інженерних розрахунків, що виконуються із врахуванням механізму, геометричних характеристик зсуву, фізико-механічних характеристик поверхневих зсувних ґрунтів схилу та самого схилу, зон деформації, гідродинамічного та гідростатичного тиску підземних вод та інше. За допомогою інженерних розрахунків на основі техніко-економічного порівняння варіантів вибирають ефективні конструкції протизсувних інженерних споруд, їх конструктивні розміри, місцеположення на схилі. Допоміжні протизсувні споруди вибирають на основі досвіду їхнього використання, а конструкції та основні розміри назначають на основі інженерних розрахунків залежно від рівня дії гідрогелогічних або гідрологічних та інших чинників.

При проектуванні комплексу протизсувних споруд та робіт із метою вибору найбільш ефективних та економічних рішень слід прагнути суміщати функції основних й допоміжних поротизсувних споруд.

Освоєння зсувонебезпечних територій, що характери-зуються повною відсутністю геоморфологічних форм зсувопроявлень і на яких при веденні будівельних робіт можуть виникати зсуви внаслідок зміни гідрогеологічних умов, підрізувань схилів та інше, роботи проводять в такій послідовності:

1. Вивчають інженерно-геологічну будову, гідрогеолог-гічні та гідрологічні умови в місцях, де спостерігається прогресуюче зменшення ступеня стійкості схилу внаслідок ерозії схилу, підняття рівня ґрунтових або підземних вод або дії інших чинників.

2. Встановлюють ступінь небезпеки розвитку зсувів із врахуванням прогнозу динаміки рівнів ґрунтових вод, величин підрізувань схилу, його ерозією, виконанням будівельних та монтажних робіт. При цьому перевірочні розрахунки стійкості схилів проводять для максимально можливого значення того чи іншого прогнозованого показника.

3. Визначають форму поверхневого зсуву, межі та глибину залягання порід, можливі наслідки розвитку поверхневої деформації на даній ділянці території.

4. Встановлюють необхідність завчасного влаштування протизсувних споруд та виконання робіт виходячи із того, що виконання заходів щодо стабілізації рівня підземних вод, зменшення величини інфільтрації та інше приведе до економії матеріальних й трудових ресурсів, направлених на попередження появи зсувів.

5. За допомогою інженерних розрахунків або моделювання визначають ефективні способи та конструкції протизсувних споруд, що забезпечують усунення дії чинників, які приводять до прогресуючого зменшення коефіцієнта стійкості схилу, косогору або відкосу.

6. Проектують та влаштовують інженерні протизсувні споруди захисту. Використання яких забезпечує збільшення коефіцієнта стійкості схилу або його стабілізацію. Потім проводять роботи з будівництва магістрального трубопроводу або об’єктів нафтогазового комплексу.

При закріпленні ділянок схилів зсувонебезпечних територій, у переважній більшості випадків, використовують тільки допоміжні протизсувні споруди. Основні протизсувні споруди, як виняток, використовують на тих ділянках де можливе порушення стійкості схилу.