КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФЯНЫХ ОСНОВАНИЙ БОЛОТ
1. Классификация торфяных оснований болот с точки зрения прокладки трубопроводов представлена в таблице 1.
2. Тип торфяного основания А, Б, В определяет возможность использования торфа в качестве основания для прокладки трубопроводов.
3. При проектировании, на основании получаемого в процессе изысканий продольного профиля, на котором наносится геологический разрез болота с характеристикой предельного сопротивления сдвигу по крыльчатке i встречающихся слоев тора (рис. 5), определяется тип торфяного основания.
4. Исходя из геологического разреза болота, мощности слоев торфа с различными механическими характеристиками выбирается глубина заложения трубопровода.
Торф с характеристиками предельного сопротивления сдвигу, соответствующими типу В, не обладает достаточной несущей способностью и поэтому трубопровод укладывается на более плотные нижележащие слои или в технологической насыпи, или на поплавках, свайных опорах.
5. При расчете трубопровода на прочность необходимо учитывать дополнительные напряжения изгиба вследствии осадка торфяного основания. В общем случае трубопровод следует рассматривать как балку с начальной кривизной на упругом основании. Торфяное основание может быть представлено как основание винклеровского типа переменной жесткости, изменяющейся по длине или упругим полупространством.
Рис. 5.
6. Граничные значения предельного сопротивления торфа сдвигу i, модуля общей деформации Е0 позволяют производить расчет напряженного состояния трубопровода на торфяном основании.
7. Коэффициент жесткости торфяного основания винклеровского типа определяется по формуле:
,
где Е0 - модуль общей деформации торфяного основания, МПа.
Dн - наружный диаметр трубы, м;
m0 - коэффициент относительной поперечной деформации торфяного основания (для верховых торфов m0=0,35 для низинных m0=0,29).
d=0,01 м
8. При определении модуля общей деформации Е0 берется его средневзвешенное значение по глубине активной зоны под трубопроводом, равной 2Dн, при подземной прокладке:
где Е0i - модуль общей деформации i-го слоя;
hi - толщина i-го слоя
9. Модуль общей деформации торфяного основания i-го слоя определяется по величине сопротивления торфа па сдвиг по крыльчатке i-го слоя:
E0i=kii
где k - коэффициент пропорциональности определяется опытным путем статистической обработкой данных изысканий. Для верховых торфов Западной Сибири может быть принято значение k=2,57.
10. При прокладке трубопроводов в технологических насыпях или в откосной части автомобильных дорог осадка торфяного основания под насыпью и необходимый объем грунта для отсыпки насыпи определяется с использованием вышеуказанной классификации торфяных оснований и значений предельных сопротивлений торфа сдвигу по таблице 1, согласно "Инструкции по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири" ВСН 26-80 Миннефтепром.
Таблица 1
| Тип торфяного основания | Основные механические показатели торфяного грунта | Характеристика условий прокладки | |
| Предельное сопротивление сдвигу единиц i, МПа | модуль общей деформации Е0, МПа | ||
| А | 0,01 0,1 | 0,04 0,4 | Болота до минерального дна целиком заполненные плотным торфом. Торфяной грунт является надежным основанием для трубопроводов |
| Б | 0,005+0,01 (0,05+0,1) | 0,008+0,04 (0,08+0,4) | Болота до минерального дна целиком заполненные торфом устойчивой консистенции. Болота с водными прослойками и мощностью торфяных пластов между ними более двух диаметров трубопроводов. Торф можно использовать как несущее основание для трубопроводов |
| в | 0,005 | 0,008 | Болота до минерального дна заполненные хорошо разложившимся торфом или водой с органическими остатками. Болота с водными прослойками и толщиной торфа между ними не менее двух диаметров трубопровода. Торф нельзя использовать как основание трубопровода. |
| Диаметр трубопроводов, мм | Продольное сопротивление (Ом/м) промысловых трубопроводов диаметром 146-1420 мм*) | ||||||||||
| Толщина стенки, мм | |||||||||||
| 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | |||||||
| 137·10-6 | 111·10-6 | 101·10-6 | 92,9·10-6 | 86,1·10-6 | 80,2·10-6 | 75,1·10-6 | 70,7·10-6 | ||||
| 132·10-6 | 106·10-6 | 98,8·10-6 | 89,1·10-6 | 82,5·10-6 | 76,9·10-6 | 72,0·10-6 | 67,7·10-6 | ||||
| 126·10-6 | 101·10-6 | 92,4·10-6 | 85,0·10-6 | 78,7·10-6 | 73,3·10-6 | 68,7·10-6 | 64,6·10-6 | ||||
| 119·10-6 | 95,7·10-6 | 87,3·10-6 | 80,3·10-6 | 74,3·10-6 | 69,2·10-6 | 64,8·10-6 | 61,0·10-6 | ||||
| 111·10-6 | 89,2·10-6 | 81,3·10-6 | 74,7·10-6 | 69,2·10-6 | 64,4·10-6 | 60,3·10-6 | 56,7·10-6 | ||||
| 103·10-6 | 82,6·10-6 | 75,3·10-6 | 69,2·10-6 | 64,0·10-6 | 59,6·10-6 | 55,8·10-6 | 52,4·10-6 | ||||
| 90,7·10-6 | 73,2·10-6 | 66,5·10-6 | 61,1·10-6 | 56,6·10-6 | 52,6·10-6 | 49,2·10-6 | 46,2·10-6 | ||||
| 80,9·10-6 | 65,0·10-6 | 59,2·10-6 | 54,4·10-6 | 50,3·10-6 | 46,8·10-6 | 43,8·10-6 | 41,1·10-6 | ||||
| 72,5·10-6 | 58,2·10-6 | 53,0·10-6 | 48,7·10-6 | 45,0·10-6 | 41,9·10-6 | 39,2·10-6 | 36,8·10-6 | ||||
| 66,1·10-6 | 53,1·10-6 | 48,3·10-6 | 44,4·10-6 | 41,0·10-6 | 38,2·10-6 | 35,7·10-6 | 33,5·10-6 | ||||
| 60,8·10-6 | 48,6·10-6 | 44,4·10-6 | 40,8·10-6 | 37,7·10-6 | 35,1·10-6 | 32,8·10-6 | 30,8·10-6 | ||||
| 52,3·10-6 | 41,9·10-6 | 38,2·10-6 | 35,1·10-6 | 32,4·10-6 | 30,1·10-6 | 28,2·10-6 | 26,4·10-6 | 24,9·10-6 | |||
| 46,2·10-6 | 37,1·10-6 | 33,7·10-6 | 31,0·10-6 | 23,6·10-6 | 26,6·10-6 | 24,9·10-6 | 23,3·10-6 | 22,0·10-6 | 20,8·10-6 | 11,6·10-6 | |
| 29,7·10-6 | 27,1·10-6 | 24,8·10-6 | 22,9·10-6 | 21,3·10-6 | 19,9·10-6 | 18,7·10-6 | 17,6·10-6 | 16,6·10-6 | 10,1·10-6 | ||
| 16,8·10-6 | 15,6·10-6 | 14,6·10-6 | 13,7·10-6 | 12,9·10-6 | 12,2·10-6 | ||||||
| 12,8·10-6 | 12,0·10-6 | 11,3·10-6 | 10,3·10-6 | ||||||||
| *) Удельное сопротивление трубной стенки принималось при температуре 20°С равным 0,245 ом.мм2/м |
Продолжение таблицы