3 Строительные правила и нормы. СНиП 2.02.04- 88. Основания и фундаменты на вечномерзпых грунтах. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1990. 56 с.
В последнее время основным типом возводимых инженерных объектов в Варандейском промышленном участке является строительство береговых резервуаров перекачки нефти (БРП) большой емкости (до 80-150 тыс. т), а также установок по подготовке нефти (УПН). Следует отметить, что добываемая нефть в этом регионе является смолисто-асфальтеновой (самой высокопарафинистой из всех российских нефтей, с высокой температурой застывания, которая составляет +8+15°С), поэтому для ее нормальной транспортировки в танкеры необходим специальный подогрев. Эти объекты возводятся по первому принципу СНиП, то есть с сохранением вечномерзлого состояния оснований в течение всего периода строительства и эксплуатации; в качестве фундаментов используются, в основном, буронабивные сваи3. Эксплуатация подобных сооружений на многолетнемерзлых породах (ММП) оказывает определенное неблагоприятное воздействие на основания, проявляющееся, прежде всего, в привносе тепла в мерзлую толщу в период фундаментостроительных работ, а также в увеличении статических нагрузок на многолетнемерзлые и охлажденные грунты. Сооружения для нагрева нефти представляют существенную угрозу мерзлому устойчивому состоянию основания нефтехранилищ в сложных инженерно-геокриологических условиях — при наличии засоленных охлажденных пород и напорных криопэгов. Таким образом, резервуары больших емкостей для хранения нефти оказывают не только сильнейшее механическое и химическое воздействие на мерзлые породы, ной тепловое, что может привести к активизации опасных криогенных процессов. Изменение этих свойств в свою очередь ведет к формированию новых параметров и свойств мерзлых пород — возникает новая реальность, которая будет влиять на инженерные сооружения. Возможные аварийные ситуации могут привести к экологическим катастрофам, затрагивающим не только слабо восстанавливаемые тундровые ландшафты, но и относительно большие площади водной акватории Баренцева моря.
Расширение промышленного узла в районе поселка Варандей потребует привлечения новой рабочей силы и персонала, создания для них соответствующей инфраструктуры. Поэтому новые сооружения в этом районе следует проектировать с учетом широко распространенных ММП, которые имеют здесь относительно осложненное строение: залежи пластовых льдов, выходящих неподалеку от поселка Варандей; напорные охлажденные, сильно засоленные подземные воды (криопэги); достаточно высокие значения температуры; глубокое сезонное протаивание. К тому же здесь весьма активны многие опасные криогенные процессы: термоабразия и разрушение берега Баренцева моря; морозобойное растрескивание с формированием мерзлотных полигонов по повторно-жильным льдам на морских террасах; термокарст (протаивание мерзлых пород и образование озер и болот) и др. Помимо этого, очень широко развиты активные эоловые и склоновые процессы, которые здесь спровоцированы, в основном, хозяйственной деятельностью человека. Например, в настощге время уже целая серия жилых и хозяйственных построек деформирована (вплоть до разрушения) в результате интенсивного итступания берегов вследствие оттаивания иноголетнемерзлых пород. Угроза разрушеия нависает над нефтебазой, аэропортом и рядом других хозяйственных объектов.
Среднегодовая температура ММП колеблется в широких пределах: от 0° до -2°С. Для территории характерно 6 типов строения верхних грунтовых толщ на глубине инженерного освоения: 1) сезонно-талый слой (СТС) перекрывает ММП; 2) СТС перекрывает гори»нт ММП, ниже залегает линза криопэга, подстилаемая толщей ММП; 3) сезонно-мерзпыйслой (CMC) перекрывает толщу реликтодыхММП, подстилаемую криопэгами надтолip ММП; 4) CMC перекрывает реликтовые тащи ММП, подстилаемые напорными криоздзгами, которые перекрывают вечномерзлые эднты; 5) CMC подстилается толщей талых пород, которые перекрывают ММП; 6) CMC neэрекрывает талые породы. На основе полученных данных была построена инженерно-мерзлотно-экологическая карта на исследованном ключевом участке. Карта составлена для двух типов инженерных сооружений (абсолютно мбких сооружений и сооружений с заглубленным фундаментом) с позиции их устойчивости к прогноза развития опасных природных (в первую очередь криогенных) процессов.
На береговой зоне весьма активно протекают природные процессы, многие из которых активизированы в результате техногенного освоения. Наиболее часто встречается абразия и термоабразия берегов, эоловые процессы, дефляция, линейная термоэрозия и др. На озерно-аллювиальной равнине криогенные процессы представлены термокарстом и пучением.
Совместно с сотрудниками ПНИИИСа были построены ГИС-карты (карты, созданные на основе компьютерных геоинформационных систем, а именно: почвенная, ландшафтногеоботаническая, инженерно-геокриологическая, инженерно-мерзлотно-экологическая). Помимо этого было проанализировано большое количество проб (грунтовых и подземных вод, грунтов, донных отложений, воздуха), отобранных на анализ загрязнения металлами, нефтепродуктами, солями и др. Были выявлены: загрязнения природных ландшафтов нефтепродуктами и металлами (оказывает влияние на глубины сезонно-талого и сезонно-мерзлого слоев вследствие изменения теплопроводности грунтов), а также характер взаимосвязи вод термокарстовых озер и морскими водами.
Во время экспедиции проводилось исследование химического состава различных компонентов ландшафта (грунта, почвы, воды, донных отложений и т.п.). В качестве примера загрязнения территории можно привести результаты химического анализа воды из прудаотстойника и близлежащей территории. Объект расположен в 2 км от поселка Новый Варандей по направлению к БРП № 2 (береговой резервуар для перекачки нефти). В качестве противофильтрационного экрана на пруде-отстойнике эксплуатируют дорогостоящее покрытие, изготовленное из полимерных материалов специального состава. Во всех близлежащих водоемах производились отборы проб воды и донных отложений на химический анализ. Результаты анализов показали, что примеси нефтепродуктов в воде пруда-отстойника составляют 1.15 мг/л, а в озере, находящемся в 10 м от него, — 0.92. Среднее количество примесей в воде во всех озерах составляет 0.3 мг/л. Таким образом, попадание загрязнителей из пруда-отстойника в близлежащие озера весьма значительно, что наглядно демонстрирует ненадежность устроенного дорогостоящего противофильтрационного покрытия.
Изучение существующего опыта освоения Варандея показал, что недостаточный учет мерзлотных условий может вызвать негативные геоэкологические изменения, привести к разрушению хозяйственной инфраструктуры. Необходимо развивать и принимать заблаговременные меры по мониторингу за состоянием ММП и устойчивостью инженерных сооружен
0 комментариев