2.4 Влаштування під’їзних доріг

В гірських умовах траси трубопроводів прокладаються з таким розрахунком, щоб вони проходили як можна ближче до існуючих магістральних доріг.

Параметри доріг назначають в залежності від прийнятих для даного лінійного об’єкту транспортних засобів та будівельної техніки, інтенсивності та об’єму вантажо-перевезень, терміну служби дороги, місцевих умов та інше.

Для під’їзду до любої точки траси (навіть самої близької до дороги) необхідно влаштовувати постійний проїзд вздовж траси, а також під’їзди до трасової дороги із існуючих магістральних доріг.

Постійний проїзд встановлюють при виконанні основного об’єму земляних й скельних робіт.

Під’їзди для проходу на трасу машин і механізмів, що виконують підготовчі та основні роботи (наприклад, розчистка траси виключаючи обстеження), то їх влаштовують до початку ведення робіт на трасі.

При визначенні місць під’їздів і їх числа враховують що:

• повздовжній нахил під’їзних доріг повинен бути не більше 15;

• повороти та заокруглення під’їзду повинні мати радіус заокруглення не менше 20 м;

• ширина проїзної частини повинна бути не менше (3-4) м;

• можливість транспортування вантажів на трасу в любу її точку це означає, що число під’їздів та відстані між ними визначаються із розрахунку, щоб необхідний вантаж можна було доставити в любу точку траси між двома сусідніми під’їздами.

Тимчасові вздовж трасові і під’їзди до них влаштовуються одночасно із влаштуванням поличок для прокладання трубопроводу.

В скельних ґрунтах їх влаштовують без спеціального покриття. Профіль дороги формують вирівнюванням повздовжніх та поперечних схилів місцевості бульдозерами, скреперами або грейдерами, а кінцеве планування та профілювання полотна дороги проводять тільки грейдерами.

Для вирівнювання полотна дороги, при наявності місцевих матеріалів, роблять підсипку зі щебеня та дрібного каменя (крупністю не більше 30 мм - 40 мм) шаром товщиною (5-6) см. підсипка може проводитись як без ущільнення так і з ущільненням.

Проїзна частина дороги, як правило, повинна влаштовуватись на материковому ґрунті.

У випадку використання для проїзду насипної частини полички напівнасипу-напіввиїмки, то для забезпечення стійкості влаштовують підпірні стінки, виступи в скелі та інше.

Під’їзди до поличок можуть будуватися як в напрямку, що співпадається з напрямком траси так і перпендикулярно до неї.

2.5 Розрахунок стійкості насипу на схилі

При проходженні траси трубопроводу на схилах із поперечним нахилом більше 8 влаштовуються так звані полички (напіввиїмки і напівнасипи) зі з’їздами, виїздами до траси.

Полички повинні забезпечувати стійкість насипу при роботі на них машин і механізмів в процесі виконання будівельно-монтажних робіт та в період експлуатації трубопроводу (рис. 2.2).

1 – насип ; 2 – виїмка

Рисунок 2.2 – Розрахункова схема стійкості насипу на схилах

Стійкість насипу перевіряється на виконання умови

Q sin   f Q cos  + C_гр L , (2.2)

де Q – вага одного метра насипу;

 - кут між площиною схилу та горизонтом;

f – коефіцієнт тертя ґрунту насипу по ґрунту схилу;

C_гр – сила зчеплення між ґрунтом насипу й ґрунтом схилу;

L – ширина основи насипу.

Для надійної роботи будівельної техніки на влаштованих поличках необхідно перевірити стійкість призми коефіцієнтом стійкості і він повинен бути рівний або більший за 1,25.

Запас стійкості насипної призми (рис. 2.3) знаходиться як відношення

, (2.3)

де Н – сила, що зсуває, рівна

H = ( Q + q l ) sin ; (2.4)

Т – утримуюча сила, рівна

T = ( Q + q l ) cos  tq _гр,; (2.5)

q, l – відповідно інтенсивність зовнішнього навантаження та довжина на яку вона діє;

_гр – кут внутрішнього тертя ґрунту.

Рисунок 2.3 – Схема розрахунку стійкості насипної призми

Крім того визначається форма поверхні рівностійкості відкосу, та допустиме зовнішнє і внутрішнє навантаження яке може витримати відкос.

Форму рівностійкості відкосу визначають за формулою

, (2.6)

де для скорочення запису позначили

; (2.7)

; (2.8)

С_к – розрахункове значення коефіцієнта зчеплення ґрунту із врахуванням коефіцієнта стійкості відкосу, тобто С_к=С_гр/К_ст;

_к – розрахункове значення коефіцієнта кута внутрішнього тертя ґрунту із врахуванням коефіцієнта стійкості відкосу, тобто _к = _гр/К_ст ;

х – текуча координата.

Значення допустимого зовнішнього навантаження, що розподілене на верхній поверхні відкосу визначається

. (2.9)

Якщо зовнішнім навантаженням є ґрунт, то висота його шару визначається за формулою

. (2.10)

Згідно отриманих результатів будують криву рівностійкості відкосу (рис. 2.4).

На практиці трудно точно витримати розрахункову форму відкосу (крива 1) тому її проектують як показано на рисунку (крива2).

1, 2 – відповідно розрахункова і запроектована форма відкосу

Рисунок 2.4 – Форма рівностійкості відкосу

2.6 Розрахунок основних параметрів буровибухових робіт при будівництві трубопроводів в горах

В скельних ґрунтах перед розробкою траншеї на поздовжніх та поперечних схилах необхідно попередньо розпушити ґрунт вибуховим способом.

Розпушування в більшості випадків здійснюється групою невеликої потужності вибухових зарядів розміщених в шпури діаметром до 85 мм та глибиною до 5 м. В якості вибухової речовини використовують зерногрануліти, ігданіти, грануліти, амоніти та інші.

Схема розміщення вибухового заряду при влаштуванні траншеї в скельних ґрунтах наведена на рис.2.5.

Рисунок 2.5 – Схема розміщення заряду при розробці траншеї

Величина заряду в шпурі Q_зар розраховується із умови, що при вибуху утворюється яма, об’єм якої V з величиною заряду Q_зар зв’язаний співвідношенням

Q_зар = A_р V, (2.11)

де A_р – питомий розхід вибухової речовини на розпушування, що залежить від міцності породи значення якого приведено в табл. 2.4.

Об’єм ями визначається через радіус ч і глибину w , яку називають лінією найменшого опору, тобто

. (2.12)

Враховуючи, що показник дії вибуху n, рівний співвідношенню і при розпушуванні повинен бути менше одиниці можна вважати, що

Vw³. (2.13)

Таблиця 2.4 – Питомий розхід еталонної вибухової речовини

Порода	Категоріяміцності породи	Питомий розхід амоніту №6 ЖВ, кг/м^3
		для вибуху на викид, Ав	для вибуху на розпу-шування, Ар
Крейда Гіпс Вапняк-ракушник Мергель Туфи тріщинуваті, щільно-важка пемза Конгломерат Піщаник на глиня-ному цементі, сланець глиняний, вапняк. Доломіт, вапняк, магнезії, піщаник на вапняковому цементі Граніт, гранодіодії Базальт, андезит Кварцит Порфірит	IV IV-V V-VI IV-V V V-VI VI-VII VII-VIII VIII-X IX-XI X X	0,8-1,35 1,0-1,3 1,5-1,75 1,3-1,6 1,3-1,5 1,4-1,5 1,15-1,4 1,3-1,7 1,5-2,15 1,75-2,3 1,75-2,5 1,75-2,1	0,25-0,.3 0,35-0,4 0,5-0.6 0.35-0,45 0,45-0,5 0,4-0,5 0,4-0,5 0,45-0,6 0,5-0,7 0,6-0,75 0,5-0,75 0,5-0,6

Довжину шпуру L рекомендують приймати в 1,2 рази більше проектної глибини траншеї, тобто

L = 1,2 h_т. (2.14)

Величину (довжину) перебуру свердловини l_пер приймають в межах l_пер=(0,15-0,2)h_т, довжину закладання заряду рівною, l_зар=(0,3-0,6)L.

При значенні довжини закладання заряду рівній , а довжині перебуру свердловини рівній l_пер=0,2h_т, тоді вираз (2.11) прийме наступний вигляд

Q_зар = A_p h³_т. (2.15)

При відомій густині вибухової речовини _в та величині заряду, тоді об’єм заряду визначиться за формулою

. (2.16)

З другої сторони даний об’єм можна визначити через параметри свердловини, тобто

, (2.17)

де d – діаметр свердловини.

Прирівнюючи рівняння (2.16) та (2.17) та рішаючи відносно d отримуємо вираз для визначення необхідного діаметру свердловини

. (2.18)

Отримане значення величини d заокруглюється в більшу сторону до існуючого ближнього значення діаметра бурового інструменту табл. 2.5.

Таблиця 2.5 – Розміри діаметрів бурового інструменту

Діаметр бурового інструменту, мм	Градації діаметрів інструментів, мм
25 - 75 75 - 295 295 - 450	Через 1 Через 5 Через 10

Густина вибухових речовин, що використовується при виконанні вибухових робіт для будівництва магістральних трубопроводів приведена в табл.2.6. Тут же приводяться значення поправочного коефіцієнту “е” на який необхідно множити питомий розхід еталонної вибухової речовини, щоб отримати ідентичну величину для вибраної вибухової речовини

Таблиця 2.6 – Параметри вибухових речовин

Вид вибухової речовини	Густина вибу-хової речовини в,кг/м^3	Поправочний коефіцієнт, е
Амоніт N6ЖВ Амоніт N7ЖВ Амоніт скельний N3 Амоніт скельний N1 Грануліт АС-8 Грануліт АС-4 Грануліт С-2 Зерногрануліт 79/21 Зерногрануліт 50/50-В сухий в воді Зерногрануліт сухий в воді Ігданіти	1000-1200 950-1100 950-1100 950-1100 870-920 800-850 800-850 900-1000 930-950 1360-1370 950-970 1330-1380 800-900	1,00 1,04 0,80 0,81 0,95 1,00 1,15 1,00 1,11 1,06 1,13 1,10 1,15

Відстань між шпурами в ряду в основному приймають в межах

а = ( 0,5 - 1,0 ) h_т . (2.19)

При ширині траншеї по дні до 2 м тоді заряди розташовують в один ряд, а при більшій ширині – в два ряди.

На поперечних схилах необхідно влаштовувати полички. В процесі влаштування поличок вибухові роботи проводять таким чином, щоб отриманий профіль був близьким до проектного.

Заряди розташовують в один, два або три ряди в залежності від крутизни схилу та необхідної ширини полички.

Для розміщення зарядів використовують як шпури так і свердловини діаметром (85 – 200) мм глибиною до 20 м. Відстань між рядами назначається таким чином, щоб ями утворені вибухом сусідніх рядів перекривали одна одну (рис. 2.6).

Зони, що утворилися внаслідок перекриття вибухів (заштриховані на рисунку) дороблюються механізованим способом.

Рисунок 2.6 – Схема розміщення зарядів при влаштуванні поличок

Перший ряд зарядів розміщують в основу відкосу полички, так, щоб центри зарядів знаходились на рівні підошви полички при цьому значення величин глибини W₁ та радіуса ями утвореної вибухом в першому ряді визначаються відповідно формулами

W₁ = B sin , (2.20)

ч₁ = n W₁ , (2.21)

де В – ширина полички;

 - фактичний кут схилу.

Другий ряд розташовують на відстані “в” від першого в межах

. (2.22)

Аналогічно на тій же відстані розташовують третій ряд заряду.

При розташуванні центру заряду на відстані рівній лінії найменшого опору від поверхні ґрунту, тоді глибину перебуру приймають

l_пер = 0,5 l_зар.. (2.23)