Ширину подводных траншей на мелководных и приурезных участках следует принимать с учетом ширины и осадки грунторазрабатывающего судна (с запасом под днищем), возможных колебаний уровня воды, а также перемещений обслуживающих средств (грунтоотвозных шаланд, буксиров и др.). Запас под днищем следует принимать не менее 0,5 м для малых земснарядов и 1,0 м для больших. Крутизну откосов подводных траншей, включая урезные участки, следует принимать по таблице 1.
Таблица 1- Крутизна откосов подводных траншей
Наименование и характеристики грунтов | Крутизна откосов подводных траншей при глубине траншеи, м | |||
до 2,5 вкл. | более 2,5 | |||
1 | 2 | 3 | ||
Пески пылеватые и мелкие | 1:2,5 | 1:3,0 | ||
Пески средней крупности | 1:2,0 | 1:2,5 | ||
Пески неоднородного зернового состава | 1:1,8 | 1:2,3 | ||
Пески крупные | 1:1,5 | 1:1,8 | ||
Гравийные и галечниковые | 1:1,0 | 1:1,5 | ||
Супеси | 1:1,5 | 1:2,0 | ||
Суглинки | 1:1,0 | 1:1,5 | ||
Глины | 1:0,5 | 1:1,0 | ||
Предварительно разрыхленный скальный грунт | 1:0,5 | 1:1,0 | ||
Заторфованные и илы | 1:2,0 | 1:2,5 |
Способы выполнения земляных работ на пойменных, береговых и русловых участках переходов должны определяться проектом в зависимости от рельефа берегов и поймы, обводненности участков, времени года (сезонности работ), характеристики грунтов (наличия и категории мерзлых и скальных грунтов); наличия специальной землеройной техники; объемов работ и сроков их выполнения. При работе машин на склонах следует учитывать возможность их опрокидывания или скольжения по уклону и обеспечивать соответствующие меры для устойчивости, в соответствии с требованиями. Крутизна откосов обводненных береговых траншей должна приниматься по таблице 2.
Таблица 2 - Крутизна откосов обводненных береговых траншей
Наименование и характеристика грунтов | Крутизна откосов обводненных береговых траншей при глубине траншеи, м | |
до 2 вкл. | более 2 | |
Пески мелкие | 1:1,50 | 1:2,00 |
Пески средней зернистости и крупные | 1:1,25 | 1:1,50 |
Суглинки | 1:0,67 | 1:1,25 |
Гравийные и галечниковые | 1:0,75 | 1:1,00 |
Глины | 1:0,50 | 1:0,75 |
Предварительно разрыхленный скальный грунт | 1:0,25 | 1:0,25 |
Примечание - Крутизна откосов дана с учетом наличия грунтовых вод. |
Способы разработки подводных траншей через водные преграды должны определяться в зависимости от ширины реки, скорости течения и категории грунтов на дне. Разработка, в основном, выполняется одноковшовыми экскаваторами, устанавливаемыми на временных дамбах, перемычках, сланях или понтонах. В качестве средств для выполнения подводно-технических работ могут применяться малогабаритные гидромониторные, грунтососные и канатно-скреперные установки. На реках с глубиной воды до 0,5 м и с плотными донными грунтами для разработки траншей допускается применять экскаватор, оборудованный обратной лопатой с перемещением по дну реки. При глубине воды более 0,5 м и скорости течения от 0,1 м/с до 0,3 м/с на слабых грунтах экскаватор должен работать с насыпной дамбы. При глубине воды 1,5 м экскаватор или грейфер может работать с плавсредств (понтоны). На реках шириной до 30 м при глубине до 1,5 м траншеи разрабатывают экскаватором поочередно сначала с одного, а затем с другого берега. При наличии на переходе скальных грунтов применяется предварительное рыхление. На реках шириной более 30 м и глубиной до 1,5 м подводные траншеи разрабатывают при одновременной работе двух экскаваторов с отсыпной дамбы или экскаваторами с устройством временного обводного русла. Разработку траншей гидромониторами следует производить в легкоразмываемых грунтах со складированием их в прибрежные приямки (на одном или обоих берегах) и дальнейшим перемещением на берег. При разработке траншей на реках заносимость траншей донными наносами определяется проектом и уточняется в ППР на основе контрольных гидрометрических измерений, проведенных подрядчиком перед началом земляных работ. При этом заносимость траншей на реках следует учитывать для легкоразмываемых донных отложений (мелкозернистых и среднезернистых песков) при средних скоростях течения не менее 0,5 м/с. Разработку подводных траншей при расположении в техническом коридоре двух или более ниток трубопроводов следует начинать с нижней по течению нитки трубопровода.
При строительстве переходов трубопроводов через водные преграды допускается разработку подводных траншей осуществлять путем выемки грунта из-под предварительно уложенного на дно трубопровода для его заглубления методом подсадки. При этом в технологической карте должны быть указаны очередность технологических операций, величина допустимого заглубления трубопровода (исходя из его напряженного состояния) за одну проходку и число проходок, необходимых для полного заглубления трубопровода на проектные отметки. При этом подводная плеть не должна быть состыкована с береговыми трубопроводами. Возможность выполнения буровзрывных работ и их сроки определяются требованиями природоохранных, рыбоохранных и других заинтересованных организаций и согласовываются подрядчиком с этими организациями. Величину заряда, необходимую для рыхления грунта при устройстве подводных траншей следует определять расчетом, исходя из физико-механических характеристик скальных грунтов, глубины траншеи, характера и мощности залегаемого сверху слоя наносов. Безопасные расстояния до близлежащих подводных сооружений должны определяться организацией, ведущей взрывные работы по методике, изложенной в ПБ 13-407-01 (раздел 8). Разработку подводных траншей следует производить с учетом характера водной преграды, типа грунторазрабатывающего земснаряда, ограничений, связанных с требованиями заинтересованных организаций, сроков и объемов выполняемых работ. Способ транспортировки грунта (в береговые карты намывкой или в подводные отвалы) определяется типом земснаряда;
- землесосные снаряды - рефулирование или отгрузка в шаланды;
- многочерпаковые снаряды - отгрузка в шаланды;
- одночерпаковые - отгрузка в шаланды или в отвал.
Засыпка подводной траншеи может производиться путем:
- рефулирования грунта земснарядами по пульпопроводу;
- транспортирования грунта и засыпки траншей саморазгружающимися шаландами;
- транспортирования грунта баржами с выгрузкой его грейфером в траншею или отвалы;
- сброса грунта с баржи-площадки бульдозером;
- перекачивания грунта из барж грунтососами;
- сталкивания грунта с береговых отвалов бульдозером;
- сброса грунта в воду самосвалами зимой со льда достаточной несущей способности.
Способы засыпки траншей и закрепления грунта в каждом конкретном случае должны определяться проектом и учитывается при разработке ППР.
Подводные земляные работы в зимних условиях допускается выполнять:
- земснарядами, работающими в прорези льда;
- грунторазрабатывающими установками, установленными на льду (гидромониторами, грунтососами, экскаваторами);
- скреперными установками.
Работу земснарядов в зимних условиях в ледовой прорези следует предусматривать только на приурезных участках при значительных объемах подводных земляных работ, без выполнения которых нельзя уложить трубопровод в требуемые сроки. В ППР должны быть предусмотрены специальные инженерно-технические мероприятия по поддержанию прорези и транспортировке грунта в отвалы.
Рисунок 10.4 схема перемещения
Несмотря на появление новых технологий по наклонному подземному бурению в большинстве строительных управлений при строительстве подводных переходов применяют старые классические технологии, при которых земснарядами разрабатывают подводную траншею и протаскивают дюкер путем его постепенного наращивания.
Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки.
Техника для подземного наклонного бурения в основном импортная, дорогая. Не каждое строительное управление может себе это позволить. Кроме того, пока отсутствует достаточный опыт работы на многочисленных малых переходах, трудно оценить целесообразность применения этого метода.
Поэтому в ближайшие 10 – 15 лет подводные переходы в основном будут строиться установившимся годами методом подготовки подводных траншей земснарядами и протаскиванием дюкера с постепенным наращиванием.
Теперь, подробнее об опыте строительства подводных переходов.
Подготовку траншеи и дюкера проводят таким образом, чтобы к моменту готовности дюкера, была бы готова и подводная траншея. Задержка в подготовке траншеи ведет к срыву сроков строительства и вынужденному простою рабочих, готовящих дюкер. Преждевременная готовность траншеи, при которой дюкер еще не готов, приведет к замыву ее русловой части. Поэтому, еще при составлении проекта организации работ (ПОР), необходимо точно рассчитать время как наземных, так и подводных работ.