Исследование методов инженерной защиты трубопроводов от эрозионных и оползневых процессов

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ 7
1.1 Обоснование актуальности рассматриваемой темы. 7
1.2. Обзор научно-технической литературы 13
1.2 Анализ нормативно-технической документации 16
1.3. Инциденты и аварии на трубопроводах, связанные с эрозионными процессами в грунтах 18
ГЛАВА 2. ЗАЩИТА СКЛОНОВ ОТ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 21
2.1. Плоскостная эрозия почвы на склонах 21
2.1.1. Причины возникновения плоскостной эрозии почвы 21
2.1.2 Определение нормы плоскостной водной зрозии почв. 22
2.2. Борьба с растущими оврагами 23
2.3. Влияние характеристик грунта на скорость их размыва 27
ГЛАВА 3. ИНЕЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ТРУБОПРОВОДОВ ОТ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 32
3.1. Классификация видов инженерной защиты трубопроводов от эрозионных процессов 32
3.1. Предотвращение смыва и вымывания грунта засыпки на склонах 34
3.2. Упрочнение грунта с применением георешеток 42
3.3. Искусственное изменение свойств грунта 46
3.4. Технические решения на участках развития суффозионных процессов 48
3.5. Сеточный метод укрепления склона 50
3.7 Удержание оползневого массива 53
3.8 Анкерная технология закрепления оползневых склонов 59
ГЛАВА 4. Исследование и совершенствование существующего патента 63
4.1 . Описание патента «Устройство для защиты трубопроводов от оползней» 63
4.2. Совершенствование патента «Устройство для защиты трубопроводов от оползней» 65
4.3. Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода от воздействия оползня в программном комплексе «ANSYS» 67
4.4.Выводы по проведенному исследованию 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79

Весь текст будет доступен после покупки

Понятие «эрозия – разъедать» – многозначно. Оно используется во многих областях науки и практики. Эрозия почвы – явление, характеризующее отделение частиц грунта и их перемещение потоками воды, проходящими по поверхности. Это зависит от потоков воды, возникающих от дождей, таяния снега и т.п. Эрозия почвы во время дождя – результат совместного воздействия падающих капель и потока воды, а при таянии снега, это зависит от самой территории, проницаемости грунта, а также ее приспособленности к воздействию эрозии [1].
Для магистральных трубопроводов эрозия может привести к отказам и авариям, поэтому необходимо при расчетах учесть возможность появления эрозии на участке прокладки трубопровода, как на этапах строительно-монтажных работ, так и при эксплуатации.
Кроме того, большое воздействие оказывает нарушение покрова почвы при работе строительных машин при рытье котлованов, установке в проектное положение трубопровода и т.д.
Эрозия грунтов, происходящая на участке трассы трубопровода может привести к его сдвигу, потере устойчивости и прочности, а также оголению трубы.
Именно поэтому, вопрос о защите трубопровода от эрозии – важная тема, проработка которой позволит повысить уровень надежности вновь сооружаемых и находящихся в эксплуатации трубопроводов.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ
1.1 Обоснование актуальности рассматриваемой темы.

Магистральные трубопроводы, по своему характеру являются линейными объектами, и имеют маленький по ширине участок проведения работ, который имеет большую длину.
Это дает возможность работать на участках со схожими условиями в одинаковом режиме.
Трубопровод проложен по разным участкам, в виду своей большой длины. Поэтому, строительство и эксплуатация ведется как на прочных грунтах, так и на грунтах, которые характеризуются не высокими показателями, такие как болота, мерзлые и т.д. [1].
Помимо этого, процесс строительства происходит не только летом, но и зимой при различных погодных условиях. Данные факторы вносят определенные изменения в типовую организацию и технологический процесс строительства линейной части трубопровода.
Данная работа посвящена изучению случая, когда трубопровод проходит по участку, подверженному или потенциально подверженному эрозионным процессам.
Эрозия – это процесс, в ходе которого разрушаются и уносятся (ветром или водными потоками) верхние, наиболее плодородные, слои почвы.
Эрозия, как процесс, делится на естественную и антропогенную (результат деятельности человека). Естественный процесс эрозии почв протекает в течение 2 -7 тысячелетий. Антропогенная эрозия или вынос слоя почвы может случится за 20-30 лет. Она вызвана нерациональной хозяйственной деятельностью человека, которая активирует и усиливает естественную эрозию. Ускорение эрозии почв может быть обусловлено многими причинами. Как правило это связано с большим полем, которое не обрабатывали должным образом, а также не осуществление действий по защите его от эрозии, или их не правильное использование. Сюда так же относится изменение почвенного слоя при пахотных работах, стройке, и т.д. [2].
Существуют такие понятия как водная эрозия и ветровая. Ветровая эрозия (дефляция) почв – это процесс, при котором самые небольшие почвенные частицы выдуваются и переносятся ветром. А ветры, если обладают достаточной силой и действуют длительное время могут за считанные дни убрать часть почвенного слоя.
Водная эрозия почв – это явление, характеризующиеся смывом почвы водными потоками. Такая эрозия наносит огромный экологический ущерб: вода, проходя по земле вызывает участки с промоинами, и при этом выносит из нее полезные для грунтов вещества, что может привести к неплодородию почв.
Эрозия грунтов и почв представляет собой большую проблему, которая может привести не только к серьёзному нарушению сил равновесия природной экосистемы, но и вызывать нарушение в надлежащем уровне технического функционирования технических конструкций и систем.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бородавкин, П.П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве: учеб. для вузов по спец. «Сооружение газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз» / П. П. Бородавкин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1986. – 224 с.
2. Быков, Л.И. Типовые расчёты при проектировании, строительстве и ремонте газонефтепроводов: Учебное издание для ВУЗов / Л.И. Быков, Ф.М. Мустафин, С.К.Рафиков, и др. – СПб.: Недра, 2011. – 748 с.
3. Васильев, Г.Г. Эксплуатация оборудования и объектов газовой промышленности. Учеб. пособие / Г.Г. Васильев и др. – М.: Инфра-Инженерия, 2008. – 607 c.
4. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999 г. – М.: Гос. центр экол. программ, 2000. – 580 с.
5. Жарков, П.А. Эрозия почв в буково-пихтовых лесах, пройденных рубками промежуточного пользования на Северо-Западном Кавказе: автореф. дис. канд. сельскохозяйственных наук: 06.01.02, 03.00.16 / Новочеркас. гос. мелиоратив. акад. – Новочеркасск, 2004. – 24 с.
6. Зорина, Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и потенциал развития: автореф. дис. докт. географических наук: 25.00.25 / Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. – Москва, 2002. – 34 с.
7. Заславский, М.Н. Эрозиоведение: учеб. для геогр. и почв. спец. вузов / М.Н. Заславский. – М.: Высш. шк., 1983. – 320 с.
8. Коляда, И.В. Эрозия почв на вырубках и расчищенных лесных площадях особо охраняемых природных территорий Северо-Западного Кавказа: автореф. дис. канд. сельскохозяйственных наук: 03.00.16 / Новочеркас. гос. мелиоратив. акад. –Новочеркасск, 2003. – 23 с.

Весь текст будет доступен после покупки