Для трубопроводов, прокладываемых в районах горных выработок, дополнительные продольные осевые растягивающие напряжения , МПа, вызываемые горизонтальными деформациями грунта от горных выработок, определяются по формуле
, (21)
где E0 - модуль упругости, МПа;
λ0- максимальные перемещения трубопровода на участке, вызываемые сдвижением грунта, см, определяются по формуле
293 × 67 пикс.   Открыть в новом окне |
lm - длина участка деформации трубопровода с учетом его работы за пределами мульды сдвижения, см;
ψ - определяется по формуле:
232 × 53 пикс.   Открыть в новом окне |
τпр.гр - предельное сопротивление грунта продольным перемещениям трубопровода, МПа;
l - длина участка однозначных деформаций земной поверхности в полумульде сдвижения, пересекаемого трубопроводом, см;
Ф1 - определяется по формуле:
205 × 24 пикс.   Открыть в новом окне |
ξ0 - максимальное сдвижение земной поверхности в полумульде, пересекаемой трубопроводом, см;
δн - номинальная толщина стенки трубы, см;
uмакс - перемещение, соответствующее наступлению предельного значения τпр.гр, см.
12.4.4 Проверку общей устойчивости трубопровода в продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости системы следует производить из условия
, (25)
где S - эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода, Н, определяемое по 12.4.5;
m - обозначение то же, что в формуле (2);
Nкр - продольное критическое усилие, Н, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода. Nкр следует определять согласно правилам строительной механики с учетом принятого конструктивного решения и начального искривления трубопровода в зависимости от глубины его заложения, физико-механических характеристик грунта, наличия балласта, закрепляющих устройств с учетом их податливости. На обводненных участках следует учитывать гидростатическое воздействие воды.
Продольную устойчивость следует проверять для криволинейных участков в плоскости изгиба трубопровода. Продольную устойчивость на прямолинейных участках подземных участков следует проверять в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.
12.4.5 Эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S следует определять от расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода в соответствии с правилами строительной механики.
В частности, для прямолинейных участков трубопроводов и участков, выполненных упругим изгибом, при отсутствии компенсации продольных перемещений, просадок и пучения грунта эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S, Н, определяется по формуле
249 × 25 пикс.   Открыть в новом окне |
где μ, α, E, ∆t - обозначения те же, что в формуле (15);
σкц - кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления, МПа;
F - площадь поперечного сечения трубы, см2.
12.4.6 Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных (в зависимости от условий строительства) участков по условию
, (27)
где Qакт - суммарная расчетная нагрузка на трубопровод, действующая вверх, включая упругий отпор при прокладке свободным изгибом, Н;
Qпас - суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая массу - собственный вес), Н;
kн.в - коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным для участков перехода:
через болота, поймы, водоемы при отсутствии течения, обводненные и заливаемые участки в пределах ГВВ 1% обеспеченности | 1,05; |
русловых, через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ | 1,10; |
через реки и водохранилища шириной свыше 200 м, а также горные реки | 1,15; |
нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, для которых возможно их опорожнение и замещение продукта воздухом | 1,03. |
Для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов расчет балластировки должен проводиться с учетом характеристик участка трубопровода:
по максимальной расчетной нагрузке, оказываемой трубопроводом (суммарная масса трубопровода и перекачиваемого продукта при kн.в =1,05-1,15);
по минимальной расчетной нагрузке (исключая массу перекачиваемого продукта при kн.в =1,03).
При этом должна приниматься максимальная интенсивность балластировки, получаемая по результатам расчета.
В частном случае при укладке трубопровода свободным изгибом при равномерной балластировке по длине величина нормативной интенсивности балластировки - вес на воздухе , Н/м, определяется по формуле
359 × 47 пикс.   Открыть в новом окне |
где nб - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным:
0,9 - для железобетонных грузов;
1,0 - для чугунных грузов;
kн.в - обозначение то же, что в формуле (27);
qв - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод, Н/м;
qизг - расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода, Н/м, определяемая по формулам
(для выпуклых кривых); (29)
(для вогнутых кривых); (30)
qтр - расчетная нагрузка от массы трубы, Н/м;
qдоп - расчетная нагрузка от веса продукта, Н/м, которая учитывается при расчете газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, если в процессе их эксплуатации невозможно опорожнение и замещение продукта воздухом;
γб - нормативная объемная масса материала пригрузки, кг/м3;