Лабораторная работа 3 определение объема грунта необходимого для отсыпки площадки кустового бурения

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Обустройство кустовых площадок подразумевает правильный выбор схемы кустования скважин. Чем больше кустовые площадки, тем более затратным становится процесс бурения, так как необходимо обеспечить большие отходы от забоев. Кустовая площадка – ограниченный участок месторождения, на котором подготовлено специальное место для размещения группы нефтедобывающих и нагнетательных скважин.

Отсыпка кустовых площадок

Отсыпка кустовых площадок, строительство и обустройство кустовых площадок на нефтедобывающих предприятиях представляет собой работы, связанные с подготовкой территории к размещению групп колодцев (кустов), технологического оборудования, шламовых амбаров, производственных, хозяйственных и хозяйственных построек.

Отсыпка основания кустовых площадок

Начальным и основным этапом в строительстве кустовых площадок является создание качественного основания. Так как нефтедобыча происходит в основном на нестабильных, часто болотистых, почвах Севера, то необходима отсыпка и уплотнение технологических площадок и дорог, ведущих к ним. Отсыпка обычно производится с применением грунтов, песка и гравия. Основание под установку буровой вышки бетонируется.
Обустройство кустовых площадок

Бурение скважин с разделением на кусты

Бурение скважин происходит с разделением на группы (кусты). Расстояние между скважинами определяется в процессе проектирования в зависимости от состояния грунтов. В расчете на количество скважин сооружаются необходимого объема шламовые амбары, содержащие отходы бурения, сточные производственные и хозяйственно-бытовые воды.

Также создается необходимое количество резервуаров для хранения бурового раствора и ГСМ. Данные объекты должны быть снабжены противофильтрационным экраном в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.3.12-86. Такой экран должен обеспечивать высокоэффективную защиту от проникновения опасных веществ в грунтовые воды, быть герметичным, устойчивым к агрессивным средам и долговечным, поэтому его сооружение осуществляется с помощью геомембраны, полимерного пленочного материала, удовлетворяющего всем предъявляемым требованиям надежности и долговечности.

Геомембрана и обустройство кустовых площадок

Геомембрана соответствует ГОСТ 10354-82, а также строительным нормам производства противофильтрационных экранов СН 551-82 . Кроме того, пленка прекрасно работает в условиях низких температур, не изменяя своих свойств.

Выполненные в соответствии с указанными требованиями, резервуары из бетона и шламовые амбары должны подвергаться обязательному обвалованию для предотвращения утечки химических веществ при поднятии уровня жидкости выше критической отметки.

Также обвалованию подлежит вся площадь кустового основания по периметру. Такие меры необходимы в целях создания необходимых условий для экологической безопасности ведения работ на нефтяных месторождениях.

Экологические проблемы кустовых площадок

С чем же связаны проблемы загрязнения окружающей среды, возникающие на кустовых площадках? Ответ прост. Кроме отходов бурения, буровых растворов и ГСМ, размещаемых на территории технологических площадок, опасность представляют разливы и утечки нефти, которые происходят из-за повышенных нагрузок на технологические трубопроводы и пропусков в запорной арматуре. Эти и подобные этологические факторы учтены в документе экологическая декларация о воздействии на окружающую среду

При несоблюдении природоохранных мероприятий опасные вещества могут проникать в грунтовые воды. Наибольшая опасность возникает при таянии снегов, когда в результате паводков загрязненные воды попадают в водные объекты и прилегающие территории.

Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций необходимо производить гидроизоляцию технологических площадок геомембраной, а также в процессе их эксплуатации проводить ряд важных мероприятий:

своевременный ремонт и укрепление обвалований на территории и по периметру кустовых площадок;
поддержание целостности противофильтрационных экранов;
решение проблемы обезвреживания и утилизации бурового шлама;
периодическая ревизия технологических трубопроводов и запорной арматуры;
вывоз загрязненного снега с территории кустовых площадок перед наступлением весенних оттепелей.

Невыполнение природоохранных мероприятий при строительстве влечет за собой заражение почв, водных объектов, лесных массивов. Обустройство кустовых площадок, если аварийная ситуация все же имеет место, должно быть приостановлено, необходимо проводить очистку водоемов и рекультивацию земель в соответствии с установленными правилами.

Применение геомембраны в качестве гидроизоляционного материала при обустройстве кустовых площадок обеспечивает высокий уровень защиты окружающей среды и выводит нефтедобывающее предприятие на новый уровень экологической безопасности.

Шламовые амбары при строительстве и обустройстве кустовых площадок

Проект кустовых площадок учитывает шламовые амбары – это ямы размером до 100 м возле скважин, в которых хранятся отходы бурения: сточные растворы с маслом или без нефти, щебень, глина, вода, различные химические реагенты.

В каждом стойле содержится около 500 м3 / 1 скважины бурового мусора.
Разбавленные водой отходы бурения представляют собой кремообразную массу по вязкости, которая относится к IV-II классам токсичности и очень опасна для окружающей среды.

Кустовые площадки в зависимости от группы грунтов

Кустовые площадки обычно расположены на участках с тундровым глеевым подтипом
почв в комплексе с тундровыми подбурами. Тундровые глеевые почвы, в соответствии с классификацией группы грунтов, приурочены преимущественно к породам тяжелого
механического состава (суглинистые и глинистые) и залегают на увалистых ледниковых
равнинах.

Глубина оттаивания многолетней мерзлоты колеблется от 50 до 150 см. Растительный покров представлен мхами, лишайниками, осоково-злаковыми ассоциациями различной степени разреженности. Глеевые или оглеенные горизонты могут меняться местами и даже выпадать.

Сильно оглеенные горизонты (G и GM) сизо-серые, голубовато-сизые и зеленовато-серые. При общем буроватом фоне минеральных горизонтов с сизыми и ржавыми пятнами выделяется горизонт Bg. На участке изысканий при строительстве, равно как и обустройство кустовых площадок, данный подтип почв занимает обширные тундровые равнины, и является преобладающим подтипом всего участка проектируемой застройки.

Визуальные признаки загрязнения не выявлены. Эрозионная пораженность отсутствует.

Подсчет объема обратной засыпки производят на основании рабочей схемы земляного сооружения (рис.6).

Рис. 6. Схема для подсчета объема грунта обратной засыпки

Объем грунта обратной засыпки подсчитывается по следующей формуле:

где V_{общ. к} – общий объем разработанного грунта в котловане (траншеях), м 3 ; V_с – объем здания, м 3 ; V_бет – общий объем фундаментов (ростверков), м 3 ; k _о._р – коэффициент остаточного разрыхления грунта, который определяется по формуле или по табл. 3 настоящих указаний.

где Р – показатель разрыхления грунта, % (принимать по ЕНиР, сб. Е2, вып. 1, с. 206).

Таким же образом можно подсчитать объем обратной засыпки пазух траншей при устройстве одиночных или ленточных фундаментов, а также при возведении подвальной части здания.

Иногда для обратной засыпки необходимо завозить весь грунт или часть его объема. Это бывает в тех случаях, когда местные грунты не пригодны для обратной засыпки (мерзлые, с примесями снега; глины, обладающие свойством пучения и др.), что необходимо учесть при определении потребности в транспорте, а также при составлении календарного графика производства работ.

Объем работ по уплотнению обратной засыпки может быть вычислен либо в квадратных метрах, либо в кубических, в зависимости от того, каким способом будут производиться работы: механизировано или вручную, с учетом выбранных машин для уплотнения и их параметров. Уплотнение обратной засыпки необходимо производить послойно.

При подсчете работ по уплотнению грунта необходимо сначала выбрать машину или механизм для уплотнения грунта и установить толщину слоя уплотнения данной машиной.

Объем грунта, подлежащего уплотнению, равен объему обратной засыпки и находится по формуле (24)

В случае, когда объем работ по уплотнению грунта измеряется в м 2 , суммарная площадь уплотняемого грунта определяется по формуле

где h _у – толщина уплотняемого слоя, м.

Полученные в разделе 2 результаты по расчету объемов работ вносятся в табл. 4.

Сводная ведомость объемов работ

№ п/п	Наименование работ	Единица измерения	Объем работ
Срезка растительного слоя	м 2 / м 3
Разработка грунта экскаватором	м 3
Разработка траншей для съездов	м 3
Устройство креплений стенок выемки	м 3
Зачистка дна котлованов	м 3
Устройство свайных фундаментов: для забивных свай для буронабивных свай	шт м 3
Устройство монолитных фундаментов или ростверков: установка опалубки установка арматуры укладка бетонной смеси	м 2 тн м 3
Гидроизоляция фундаментов	м 2
Обратная засыпка	м 3
Уплотнение грунта	м 3 ( м 2 )

ПОДБОР СРЕДСТВ ВОДООТЛИВА

Для организации стока атмосферных и талых вод сразу же после срезки растительного слоя необходимо выполнить вертикальную планировку, обеспечив соответствующие уклоны площадки (не менее 0,02), а также устроить с нагорной стороны площадки обвалования и нагорные канавы.

Для осушения котлованов (траншей) в процессе производства работ в грунтах с малым притоком грунтовых вод применяется открытый водоотлив, для чего по периметру котлована устраиваются водосборные канавы (глубиной 0,5-0,7 м) с уклоном в сторону приямков ( зумпфов). На дно канав укладывается слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10-15 см. Из приямков собранная вода откачивается насосными установками. При этом насосная установка открытого водоотлива должна быть оборудована резервными насосами. Количество насосов определяется исходя из притока грунтовых вод со всей площади дна котлована и откосов, расположенных ниже

отметки уровня грунтовых вод, и часовой производительности насоса по формуле:

Значения коэффициента удельного притока грунтовых вод для различных грунтов: а = 0,3 м 3 /ч — для песка, а = 0,16 м 3 /ч - для супеси, а = 0,1 м 3 /ч — для суглинка, а = 0,01 м 3 /ч - для глины.

Рекомендуется при глубине выемок до 7 м применять диафрагмовые насосы, а при большей глубине - напорные центробежные. При большой площади котлована или протяженности траншей рекомендуется выбирать насосы небольшой производительности. Это позволит равномерно расставить их по периметру котлована, последовательно включая в работу по мере откачки. Кроме того, это облегчит подвод воды к зумпфам.

При откачке воды из небольших котлованов под одиночные фундаменты удобно использовать насосы, установленные на автомобиле или передвижной тележке.

Насосы должны работать круглосуточно, независимо от сменности работ. В небольших котлованах под отдельно стоящие фундаменты водоотлив производится при отрывке котлованов и затем прекращается. Вторично водоотлив осуществляется перед монтажом фундаментов и продолжается до окончания обратной засыпки и уплотнения грунта в пазухах. Обслуживание насосов, наблюдение за их работой и состоянием зумпфов и уклонов дна выполняет звено в составе слесаря 4-го разряда - 1 чел., землекопа 2-го разряда - 1 чел. При малом притоке вод насосы могут включаться периодически.

Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a₂ (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a₂, то выберите вид грунта "расчет по размеру a₂".

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F1) = м2

Площадь поперечного сечения (F2) = м2

Уклон откосов в данном расчете принят одинаков по всей длине траншеи.

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

Объем котлована (V) = м3

Ширина верха котлована (L3) = м2

Длина верха котлована (L4) = м2

Объем котлована (V) = м3

Описание

Траншея - это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется принимать на 600 мм больше ширины основания фундамента bф (для возможности выполнения монтажных работ, проход людей).

Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности - самая простая форма выемки. В основном применяется при низкой высоте траншеи и при производстве работ в зимних условиях, когда откосы траншеи заморожены, и нет опасности обвала грунта, так же применяется при устройстве механических креплений стен выемки (распорных; консольных; консольно-распорных).

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Наименование грунтов	Крутизна откосов (отношение его высоты к заложению - 1:m) при глубине выемки, м, не более
Наименование грунтов	1.5	3	5
Насыпной неуплотненный	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаный и гравийный	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:0	1:0,5	1:0,5

Объем выемки траншеи можно опрделить как произведение площади поперечного сечения на длинну.

Объем обратной засыпки определяется как разность между объемом выемки и монтируемых конструкций (фундаментных блоков, труб).

Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.

ЗЕМЛЯНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Earthworks, Grounds and Footings

Предисловие

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий свод правил содержит указания по производству и оценке соответствия земляных работ, устройству оснований и фундаментов при строительстве новых, реконструкции зданий и сооружений. Настоящий свод правил разработан в развитие СП 22.13330 и СП 24.13330.

Пересмотр настоящего свода правил выполнен НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом АО "НИЦ "Строительство" (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук О.А.Шулятьев - руководители темы; доктора техн. наук: Б.В.Бахолдин, В.И.Крутов, В.И.Шейнин; канд. техн. наук: A.M.Дзагов, Ф.Ф.Зехниев, М.Н.Ибрагимов, В.К.Когай, В.Н.Корольков, А.Г.Алексеев, С.А.Рытов, А.В.Шапошников, П.И.Ястребов; инженеры: А.Б.Мещанский, О.А.Мозгачева).

Изменение N 2 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук О.А.Шулятьев; д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, д-р техн. наук В.И.Крутов, д-р техн. наук В.И.Шейнин; канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, канд. техн. наук М.Н.Ибрагимов, канд. техн. наук В.К.Когай, канд. техн. наук В.Н.Корольков, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук С.А.Рытов, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук П.И.Ястребов; А.Б.Мещанский, О.А.Мозгачева).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на производство и приемку: земляных работ, устройство оснований и фундаментов при строительстве новых, реконструкции зданий и сооружений.

Примечание - Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящий свод правил следует соблюдать при устройстве земляных сооружений, оснований и фундаментов, составлении проектов производства работ (ППР) и организации строительства (ПОС).

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов гидротехнических сооружений, сооружений водного транспорта, мелиоративных систем, магистральных трубопроводов, автомобильных и железных дорог и аэродромов, линий связи и электропередачи, а также кабельных линий другого назначения, кроме требований настоящего свода правил, следует выполнять требования соответствующих сводов правил, учитывающих специфику возведения этих сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 12730.5-2018 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23061-2012 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 25584-2016 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 32804-2014 (EN 13251:2000) Материалы геосинтетические для фундаментов, опор и земляных работ. Общие технические требования

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2)

СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)

СП 34.13330.2012 "СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги" (с изменениями N 1, N 2)

СП 39.13330.2012 "СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия" (с изменением N 1)

СП 75.13330.2011 "СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы"

СП 81.13330.2017 "СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы и сооружения"

СП 86.13330.2014 "СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы" (с изменениями N 1, N 2)

СП 129.13330.2011 "СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 баретта: Несущий элемент железобетонного фундамента глубокого заложения, выполняемого способом "стена в грунте".

3.2 бурение с продувкой: Способ бурения скважины, при котором разрушенная порода из забоя выносится на поверхность сжатым воздухом.

3.3 бурение с промывкой: Способ бурения скважины, при котором разрушенная порода из забоя вымывается на поверхность гидравлическим способом.

3.4 буросмеситель: Конструкция бурового инструмента, состоящая из режущих лопастей для разрыхления грунта и его смешивания с цементным раствором, поступающим через отверстия в лопастях.

3.5 временный анкер: Грунтовый анкер с расчетным сроком эксплуатации не более двух лет.

Читайте также: