Бычков Олег Анатольевич, канд. геол.-мин. наук, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Oleg A. Bychkov, PhD, A/professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Пушкарева Галина Вениаминовна, канд. физ.-мат. наук, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Galina V. Pushkareva, PhD, A/professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Актуальность. Ямало-Ненецкого автономный округ – это крупнейшая углеводородная сырьевая база, поставляющая газ в объеме до 300–330 млрд м 3 /год и жидкие углеводороды до 10–15 млн т/год. Добыча минерального сырья сопровождается развитием инженерной инфраструктуры: кустовыми площадками, резервуарами хранения нефти, перекачивающими станциями и автомобильными дорогами, осуществляющими связь как внутри площадок, так и между ними. Район уникален по сложности инженерно-геологических условий за счет многолетнемерзлых грунтов с особо сложными геокриологическими условиями в верхней части разреза. Оценка существующих инженерно-геологических условий обустройства месторождений, а также неблагоприятных процессов, опасностей, рисков и воздействий на проектируемые, строящиеся и эксплуатируемые автомобильные дороги к кустовым площадкам, несомненно, актуальна.
Цель работы. Оценить инженерно-геологические условия проектирования, строительства и эксплуатации внутрипромысловых автомобильных дорог на примере Северо-Комсомольского месторождения.
Методы исследования. Изучение, анализ и обобщение материалов инженерно-геологических изысканий для подготовки проектной, рабочей документации по обустройству кустовой площадки № 11 Северо-Комсомольского месторождения, выполненных АО «ТомскНИПИнефть». Определение состава и физических свойств грунтов земляного полотна на образцах ненарушенной структуры, отобранных при оборудовании постов наблюдений, выполненных в лаборатории грунтоведения и механики грунтов кафедры ИГМСД ТГАСУ.
Результаты. Региональные особенности природных и инженерно-геологических условий территории ЯНАО показали, что при трассировании автомобильных дорог встречаются участки с твердомерзлыми грунтами и участки с полным или частичным отсутствием многолетнемерзлых грунтов. В первом случае проектирование земляного полотна предусматривает обеспечение поднятия верхнего горизонта многолетней мерзлоты не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации дороги – это 1-й принцип проектирования. Во втором случае проектирование предусматривает предварительное оттаивание линз мерзлых грунтов и осушение дорожной полосы до возведения земляного полотна – 3-й принцип проектирования. При проектировании по 1-му принципу положение многолетнемерзлых грунтов в основании обеспечивают назначением соответствующей высоты насыпи при применении несцементированных дорожно-строительных материалов и устройством специальных прослоек из теплоизолирующих материалов с их теплотехническим расчетом (торфа, пенополистирола, твердомерзлых грунтов). Первый принцип предусматривает возведение земляного полотна только в зимний период. Для предотвращения деформации откосов насыпей рекомендуется устраивать бермы из торфа, закрепленного геосинтетическим материалом. Следует не допускать рекультивации земель в зоне строительства дороги во избежание эрозии почвенного покрова.
The Yamal-Nenets Autonomous District is the largest hydrocarbon resource base, supplying up to 300–330 billion m3/year of gas and up to 10–15 million t/year of liquid hydrocarbons. Mineral extraction is accompanied by the development of engineering infrastructure, namely: cluster pads, oil storage tanks, pumping stations and automobile roads that link both within and between sites. The area is unique in terms of complexity of geotechnical conditions due to permafrost soils in particular in the upper open-cast. The assessment of geotechnical conditions of the field development as well as adverse processes, hazards, risks and impacts on designed, constructed and operating roads to the cluster pads is undoubtedly relevant.
Purpose: The evaluation of geotechnical conditions of design, construction and operation of in-field roads in the Severo-Komsomolsk field.
Methodology/approach: The analysis and generalisation of materials of geotechnical surveys for design and construction documentation of the cluster pad 11 in the Severo-Komsomolsk oilfield, performed by AO "TomskNIPIneft". Determination of composition and physical properties of undisturbed soils taken when equipping observation posts, performed in the Laboratory of Ground Science and Soil Engineering, TSUAB.
Research findings: Natural and geotechnical conditions of the Yamal-Nenets Autonomous District includes areas with hard frozen soil and areas with complete or partial absence of permafrost soils. In the first case, the subgrade design envisages that the upper permafrost horizon is not lower than the embankment bottom and remains at this level during the entire period of the road operation. In the second case, the design implies preliminary thawing of frozen soil lenses and road drainage prior to the subgrade construction. In the first case, the position of perennially frozen soils is evaluated by the appropriate embankment height, when non-cemented road-building materials are used, and by arranging heat-insulating layers (peat, polystyrene foam, hard frozen soil) with their thermotechnical calculation. The first principle implies the subgrade construction only in winter. To prevent deformation of embankment slopes, it is recommended to build peat benches fixed with a geosynthetic material. Land reclamation in the road construction zone should be avoided to prevent erosion of the soil cover.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.