способ строительства земляных сооружений в районах крайнего севера с повышенными экологическими требованиями

Формула изобретения

Способ строительства земляных сооружений в районах Крайнего Севера, включающий выбор и создание геодезической разбивочной основы трассы дороги или площадки под строительство и отсыпку или намыв грунтов в тело земляного сооружения, отличающийся тем, что выбор и создание геодезической разбивочной основы дорог осуществляют через обводненные территории - озера, площадок под строительство и кустов - в границах этих озер, а отсыпку или намыв земляных сооружений производят на их талое основание, причем строительство земляных сооружений производят из местных подозерных песчаных грунтов преимущественно гидромеханизированными способами и в летний период, а строительство перемычек насыпей автодорог между озерами на мерзлом основании - отсыпкой из мерзлых грунтов и в зимний период.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовому строительству и используется при строительстве автомобильных и внутрипромысловых дорог, площадок и кустов в районах Крайнего Севера, в которых предъявляются повышенные экологические требования к этому виду строительства ввиду уникальности региона: например п-ва Ямал.

Известен способ строительства земляных сооружений в районах Крайнего Севера, включающий выбор и создание геодезической разбивочной основы трасс дорог или площадок под строительство, преимущественно в обход встречающихся по трассе озер, подготовку их основания на просадочных и сильнопросадочных грунтах и послойную или сплошную отсыпку на эти основания земляного сооружения из привозных грунтов. (См. Земляные работы. Справочник строителя. М.: Стройиздат, 1984, с.172-190 и “Автодороги полуострова Ямал”. Раздел проекта / Гипротюменнефтегаз. - Тюмень, 1985).

Недостатками известного способа являются то, что строительство земляных сооружений в районах с повышенными экологическими требованиями нуждается в отчуждении значительных площадей земли, что приводит к их безвозвратным потерям и уничтожению трудновосстанавливаемого мохорастительного покрова тундры, кроме того, послойный способ требует длительного периода времени строительства, связанного с необходимостью ожидания сбалансированности температур грунтов основания и отсыпаемых слоев и, в связи с этим, большей трудоемкости работ, поэтому на практике применяют, преимущественно, сплошную отсыпку земляного сооружения на многолетнемерзлое основание, где в летний период года из-за нарушения теплового баланса между мерзлым льдистым основанием и сооружением, отсыпанным из талого грунта и имеющим положительную температуру, происходят очаговые деградации вечномерзлых толщ оснований, приводящие впоследствии к многочисленным деформациям, осадке и разрушению возведенных на них сооружений, переувлажнению и выполаживанию их откосов. Кроме того, способ включает автомобильную доставку грунтов из базовых карьеров Ямала, расположенных, как правило, на расстоянии 30-40 км до места строительства, что делает этот способ весьма затратным и поэтому малоэффективным (см.. фиг. 1.).

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является способ строительства земляных сооружений в районах Крайнего Севера, включающий выбор и создание геодезической разбивочной основы трассы дороги или площадки под строительство и отсыпку или намыв грунтов в тело земляного сооружения (см., например, Земляные работы, Справочник строителя. М.: Стройиздат, 1984, с. 49, 50, 172-190).

Для достижения этого технического результата способ строительства земляных сооружений в районах Крайнего Севера, включающий выбор и создание геодезической разбивочной основы трасс дорог или площадок под строительство и отсыпку или намыв земляного сооружения, состоит в том, что выбор и разбивку трасс дорог осуществляют через обводненные территории - озера, площадки под строительство и кусты - в границах этих озер, а отсыпку или намыв земляного сооружения производят на их талое основание, причем строительство земляных сооружений производят из местных подозерных песчаных грунтов, преимущественно гидромеханизированными способами и в летний период, а строительство перемычек насыпи автодорог между озерами на мерзлом основании - отсыпкой из мерзлых грунтов и в зимний период.

Техническим результатом изобретения является сокращение отчуждаемых земельных площадей под строительство земляных сооружений и уменьшение негативных экологических последствий, а также сокращение транспортных затрат и повышение устойчивости и надежности их строительства в обводненных районах Крайнего Севера.

На фиг. 1 показан способ строительства земляных сооружений традиционным способом - в обход водных препятствий, на котором обозначены следующие позиции: трасса автодороги 1; сухоройный карьер 2; кустовая площадка 3; строительная площадка 4.

На фиг. 2 показан способ строительства земляных сооружений по заявленному способу, на котором обозначены следующие позиции: трасса автодороги 1; гидрокарьер 2; кустовая площадка 3; строительная площадка 4; пульпопровод земснаряда 5.

Способ осуществляется следующим образом (фиг. 2). В районе строительства земляного сооружения: автомобильной дороги 1 или площадок 3, 4, например на газоконденсатном или нефтяном месторождении п-ва Ямал, где из-за большого количества озер обводненность территории достигает 40%, при глубине озер 0,3 - 1,5 м, производят выбор и создание геодезической разбивочной основы трасс дорог 1 через эти озера, имеющие, как правило, термокарстовое происхождение, а площадок под строительство и кустов 3, 4 - в границах этих озер. Причем строительство земляных сооружений производят из местных подозерных грунтов песчаных гидрокарьеров 2, преимущественно гидромеханизированными способами путем подачи грунта по пульпопроводам 5 на талое основание озер, и в летний период года, а строительство перемычек насыпей автодорог между озерами на мерзлом основании - отсыпкой и в зимний период.

В результате отсыпки или намыва грунта на основания, имеющие с ним равную или близкую положительную (летом) или отрицательную (зимой) температуры, снижается процесс теплообмена между основанием и земляным сооружением, уменьшается вероятность деградации основания, деформации и осадки земляного сооружения. Вследствие окружения объекта строительства водной акваторией значительно уменьшается запыление тундры мелкими частицами грунта, сдуваемого ветрами с поверхности земляных сооружений.

Таким образом, применение способа позволит существенно сократить площади отчуждаемых земель под строительство в районах Крайнего Севера с повышенными экологическими требованиями, создать новые обустроенные площади земли в регионе, повысить устойчивость и надежность строительства земляных сооружений и уменьшить запыление мохорастительного покрова тундры. Кроме того, способ не требует рекультивации притрассовых карьеров и площадок под резервы грунтов ввиду их расположения в естественных границах обводненных термокарстовых котловин и озер.