Защита размываемых участков трубопроводов на подводных переходах через малые водные преграды с помощью гибких конструкций на основе геосинтетиков

• Автор: Пережогин, Юрий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.15.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ РАЗМЫВА ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
1.1. Причины отказов подводных трубопроводов
1.2. Особенности проектирования, строительства и эксплуатации подводных переходов через малые водные преграды
1.3. Примеры эксплуатации подводных переходов
1.3.1. Подводный переход нефтепровода через р. Мал
1.3.2. Подводный переход нефтепровода через р. Айюва
1.3.3. Подводный переход газопровода через р
1.3.4. Подводный переход трубопровода через р. Керженец
1.4. Особенности русловых деформаций малых рек
1.5. Способы защиты трубопроводов на размываемых участках русел и подмываемых берегах
1.6. Основные задачи исследований
1.7. Выводы по разделу
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И МОДЕЛЕЙ ЗАЩИТНЫХ КРЕПЛЕНИЙ
2.1. Исследования прочности и деформаций геотекстиля и его соединений в конструкциях креплений
2.1.1. Задачи исследований
2.1.2. Методы испытаний
2.1.3. Испытания при кратковременном нагружении
2.1.4. Длительные испытания
2.1.5. Влияние температуры, стойкость к химическим средам
2.2. Исследования деформативных характеристик оболочек из НСМ, заполненных закрепленным грунтом
2.3. Выводы по разделу
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗАЩИТЫ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ РАЗМЫВА
3.1. Исследования местного размыва и стабилизации дна в створе
подводного трубопровода
3.1.1. Анализ существующих результатов исследований
3.1.2. Описание экспериментальной установки
3.1.3. Методика моделирования
' 3.1.4. Первая серия опытов
3.1.5. Вторая серия опытов
3.1.6. Третья серия опытов

3.2. Оценка деформаций гибких креплений на береговых склонах
подводных переходов трубопроводов и определение параметров защитного крепления
3.3. Выводы по разделу
4. РАЗРАБОТКА И ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ГИБКИХ ЗАЩИТНЫХ
ПОКРЫТИЙ
4.1. Разработка новой конструкции противоэрозионного экрана из
геотекстиля
4.2. Исследования эффективности гибких покрытий на основе отходов
авторезины в натурных условиях
4.3. Разработка конструкций гибких железобетонных покрытий и
исследование работоспособности их элементов в лабораторных и натурных условиях
4.3.1. Требования к конструкции
4.3.2. Исследования изоляции стыков между элементами плит
4.3.3. Предлагаемые конструктивные решения
4.3.4. Результаты испытаний натурных образцов
4.4. Разработка конструкции, методики расчета и технологии заполнения
защитных матов из геотекстиля
4.5. Выводы по разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Магистральные газонефтепроводы на своем протяжении пересекают множество водных преград с различными гидрологическими характеристиками и типами русловых процессов. К особенностям переходов через малые водные преграды можно отнести: отсутствие резервных ниток, упрощенные изыскания и проектирование, строительство преимущественно линейными подразделениями без привлечения подводно-технических средств, упрощенные условия обследования в процессе эксплуатации. Вместе с тем количество таких переходов составляет подавляющее большинство общего количества подводных трубопроводов и в значительной мере определяет надежность магистралей.
Проблемам строительства и ремонта подводных трубопроводов, исследованиям местных размывов и стабилизации дна и берегов водоемов в створах переходов посвящены работы отечественных ученых: В.Л. Березина, П.П. Бородавкина, О.Б. Шадрина, С.И. Левина, Д.В. Штеренлихта, Л.А. Бабина, Э.Р. Гольдина, К.А. Забелы, В.И. Зоненко, М.А. Камышева, Б.И. Кима, Н.М. Колосовой, Б.М. Кукушкина, А.Г. Ратнера, И.С. Румянцева, Б.В. Самойлова, Ю.И. Спектора, С.Н. Стрижкова и др., а также зарубежных: П.У. Берман, Е.У. Бийкер, И. Чиеу, И. Мао и др.
Величина заглубления подводных переходов в грунт согласно требованиям действующих нормативных документов назначается исходя из положения линии максимального размыва русла, рассчитанного на срок службы трубопровода. Однако, в следствие неучета при проектировании ряда установленных последними исследованиями факторов, влияющих на динамику размыва, но не отраженных в нормативных документах, а также из-за несовершенства технологии строительства переходов, оголения и провисания значительного числа подводных трубопроводов обнаруживаются задолго до истечения срока их службы, что создает угрозу аварий с серьезными техническими, экономическими и экологическими последствиями.
Существующие методы устранения и предупреждения размывов подводных

среднемаксимальный расход половодья.
1.5. Способы защиты трубопроводов на размываемых участках русел и
подмываемых берегах
При ремонте оголенных участков подводных трубопроводов наибольшее распространение получили следующие способы [20, 32, 76, 89]:
- дополнительное заглубление трубопровода методом подсадки;
- укладка мешков с цементно-песчаной смесью;
- засыпка трубопровода песчано-гравийными грунтами и камнем;
- местное укрепление берегов.
В настоящее время "Мострансгаз" использует следующие методы ремонта:
- отсыпка русловой части перехода инертными материалами - 81%;
- подсадка перехода - 7%;
- переукладка (реконструкция) - 12% [47].
На отдельных переходах для защиты оголенных трубопроводов и предупреждения дальнейшего размыва дна применялись руслорегулирующие сооружения: дамбы обвалования, полузапруды, сквозные шпоры, наносоудерживающие решетки, донные пороги и другие.
Применительно к малым переходам возможности выбора способа ремонта ограничены. Прежде всего отметим неприемлемость в большинстве случаев метода подсадки - одного из наиболее кардинальных способов защиты трубопроводов от русловых деформаций, для выполнения которого требуется временное отключение ремонтируемой нитки от магистрали. Применение других способов ремонта, в особенности тех, которые вызывают значительное стеснение русла, требует детального анализа в каждом конкретном случае. Как уже отмечалось, принимаемые меры часто оказываются малоэффективными и обеспечивают лишь временную местную защиту трубопровода, одновременно инициируя размыв дна и береговых склонов на пограничных с закрепляемым участках русла.