Прочность и несущая способность мерзлых пород значительно выше, чем этих же пород в талом состоянии. Прочность мерзлых пород определяется взаимодействием между минеральными частицами и кристаллами льда, т.е. льдоцементными связями. Этот вид связи значительно превосходит сцепление частиц в талой породе и усиливается с понижением температуры. На весь период строительства и эксплуатации технических объектов должны быть предусмотрены комплексы мероприятий, обеспечивающие и сохраняющие заданную температуру мерзлых грунтов, а также требуемую несущую способность. Для обеспечения заданной температуры грунтов широко применяется установка сезоннодействующих охлаждающих устройств – термостабилизаторов грунтов (ТСГ) в основание объектов промышленного и гражданского назначения. Теплофизические свойства мерзлых пород могут изменяться во времени, так как зависят от количества незамерзшей воды, плотности скелета породы, влажности, в том числе в результате техногенного воздействия. Поэтому при эксплуатации технических объектов осуществляется контроль фактической температуры грунтов и холодопроизводительности работы ТСГ.
При проверке режимов работы ТСГ и анализе результатов измерений температуры грунтов выявлены случаи, когда ТСГ работают с повышенной холодопроизводительностью. Это свидетельствует о недостаточной эффективности мероприятий по обеспечению заданной температуры грунтов для фактических условий эксплуатации. Одной из причин является отличие фактических климатических условий от принятых при проектировании.
В статье представлен анализ результатов метеорологических наблюдений, свидетельствующий об изменении климатических условий на объектах, расположенных в условиях Крайнего Севера, а также приведены результаты численной оценки влияния климатических условий на эффективность мероприятий по температурной стабилизации грунтов. Для оценки эффективности работы ТСГ разработаны математические модели, с использованием которых выполнены расчеты холодопроизводительности при различных климатических условиях. На основе разработанных моделей проведены расчеты компенсирующих мероприятий, необходимых для обеспечения требуемого температурного режима грунтов.
Список литературы
1. Иваницкая Е.В. Опыт мониторинга уникального трансаляскинского нефтепровода / Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2011. – № 1 (1). – С. 96–101.
2. Создание и реализация инновационных технологий строительства в проектах развития нефтепроводной структуры Западной Сибири (проекты «Пурпе – Самотлор», «Заполярье – Пурпе») / Ю.В. Лисин, А.Н. Сапсай, В.И. Суриков [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2013. – № 4 (12). – С. 6–11.
3. Конструктивные решения термостабилизаторов грунтов и оценка их эффективности для обеспечения твердомерзлого состояния грунтов оснований фундаментов при надземной прокладке трубопровода / А.Н. Сапсай, А.Е. Сощенко, Ю.Б. Михеев [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2014. – № 1 (13). – С. 36–41.
