Бестраншейная прокладка силовых кабелей - Характеристики кабельных трасс в земле

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ КАБЕЛЬНЫХ ТРАСС В ЗЕМЛЕ
При строительстве кабельных линий необходимо учитывать сезонные изменения температурных и почвенно-грунтовых условий на трассе. Эти условия определяют технологию строительства, состав механизированных колонн и организацию работ. Так, если летом кабель прокладывают бестраншейным способом с помощью полевых кабелеукладчиков, то зимой при значительной глубине промерзания грунта — в заранее вырытую траншею. В открытую траншею прокладывают кабели в скальных грунтах. Способы прокладки отличаются по стоимости работ и затратам времени, поэтому в каждом конкретном случае необходимо экономически обосновать их целесообразность. При этом необходимо учитывать замедление темпа работ, вызываемое неблагоприятными метеоусловиями (распутица, обильные осадки, мороз и т.д.).
На юге, западе и в средней полосе СССР работы можно проводить круглый год, меняя технологию в зависимости от времени года. Работы в пустынях и полупустынях выполняют, как правило, зимой и весной, когда температура воздуха не превышает допустимых для работы пределов. При необходимости строительства в жаркое время года рекомендуется работать в утреннее и вечернее время или ночью с освещением. В таежных болотистых районах, в районах тундр и лесотундр строительным периодом является зима, так как летом эти районы труднопроходимы для транспорта и строительной техники.
Прокладка кабеля ножевым кабелеукладчиком возможна при промерзании грунта на глубину 20—25 см. При большей толщине мерзлого слоя кабели, как правило, прокладывают в открытую траншею, разрабатываемую специальными машинами. В этом случае значительно меняется организация работ.
Кабели прокладывают, как правило, при положительной температуре окружающего воздуха. В зависимости от конструкции, рода изоляции и номинального напряжения определяется предельная температура, при которой этот кабель можно прокладывать без предварительного подогрева, а также до какой температуры он должен быть предварительно подогрет при различных отрицательных температурах окружающего воздуха. При температуре ниже минус 40 °С прокладка любого кабеля не допускается даже в подогретом состоянии.
Глубина и скорость промерзания грунта зависят не только от длительности зимнего периода и температуры, но и от направления и силы ветра, скорости нарастания снежного покрова, характера естественного покрытия грунта, уровня грунтовых вод. Учитывая, что каждый фактор меняется даже в пределах одного района, необходимо уточнять климатические особенности всех участков трассы в местной метеослужбе и в других организациях.
Особые требования предъявляются к качеству изысканий и разработке проектных решений при строительстве кабельных линий в районах вечной мерзлоты, для которых из-за высокой прочности грунта и опасных мерзлотно-грунтовых явлений необходимо разрабатывать специальную технологию производства работ и средства механизации. Поверхностный сезонно-оттаивающий (деятельный) слой грунта в районах вечной мерзлоты является нестабильной средой. Толщина деятельного слоя зависит от свойств грунта, его влажности, интенсивности и продолжительности прогревания поверхности земли, наличия растительного и снежного покрова и колеблется в пределах от 0,2 м до нескольких метров. Из- за изменений теплового и гидравлического режимов происходит деформация грунта, выражающаяся в так называемых пучениях, просадках, оползнях, образовании морозобойных трещин.
Наиболее опасным сочетанием указанных факторов является наличие сильнопучинистых грунтов (пылеватых супесей и суглинков), обильного подтока грунтовых вод и замедленного промерзания. Вследствие различия в составе грунта, его свойствах, условиях охлаждения и питания водой при промерзании пучение даже в близко расположенных сечениях оказывается различным. В результате неравномерности пучения смерзшийся с грунтом кабель подвергается воздействию сложных деформаций. При оттаивании грунта кабель обычно только частично выпрямляется, не возвращаясь в положение, предшествовавшее моменту промерзания. С годами накапливаются необратимые деформации кабеля, приводящие к нарушению целости оболочки и обрывам жил. Кроме того, повреждения кабелей могут возникнуть в результате появления морозобойных трещин, образующихся при неравномерном сжатии мерзлого грунта в процессе его дальнейшего охлаждения. Чаще всего такие трещины возникают на оголенных от снега участках, на гребнях откосов и обочинах дорог. Морозобойные трещины, как правило, образуются в одних и тех же местах. Опасными для кабеля являются морозобойные трещины глубиной более 1,2 м и шириной по поверхности более 5 см.
Характерным проявлением грунтово-мерзлотных процессов в районах вечной мерзлоты является возникновение просадок — местных понижений поверхности земли в результате вытаивания в толще вечномерзлых пород подземного льда. Процесс образования на новерхности земли заполненных водой просадок вследствие изменения теплообмена в верхних слоях грунта называется термокарстом. Появление термокарстов на кабельных трассах может вызвать провисание кабелей, а в отдельных случаях и повреждение их.
В период оттаивания деятельного слоя на склонах часто наблюдаются оползни (солифлюкция), представляющие собой сплывы поверхностных талых грунтов. Эти явления представляют собой большую угрозу для кабелей и других подземных сооружений.
Для обеспечения нормальной работы кабельной линии в период изысканий необходимо тщательно исследовать климатические, инженерно-геологические, гидрогеологические и мерзлотно-грунтовые условия района строительства кабельной линии. При выборе трассы в районах вечной мерзлоты по возможности избегают участков с переувлажненными грунтами.
В соответствии с существующими указаниями по строительству кабельных линий определяют участки трассы с неопасными, опасными и особо опасными грунтово-мерзлотными условиями, способы прокладки и тип кабеля. В зависимости от климатических, топографических и почвенно-грунтовых условий определяют для каждого района строительства продолжительность строительного сезона, темп строительно-монтажных работ, длину производственных участков, состав механизированных колонн.
При прокладке кабелей в каменистых и скальных грунтах затруднена разработка траншей, но при этом практически отсутствуют механические повреждения кабеля после прокладки, как это происходит в сезоннопромерзающем и особенно вечномерзлом грунтах.
Значительная часть кабельных трасс проходит по дну рек, водоемов и по заболоченным участкам.
При прокладке кабелей через судоходные и сплавные реки глубиной до 8 м кабели заглубляются в дно не менее чем на 1 м. В дно небольших озер, рек, ручьев, оросительных каналов глубиной до 1,5 м и шириной до 25 м кабели прокладывает обычная мехколонна без применения дополнительных средств. При переходах через горные реки кабель заглубляют в дно на 2—3 м, а иногда защищают стальными трубами. При строительстве в таких условиях иногда временно изменяют русло реки.
Заболоченные участки на трассе классифицируют следующим образом:
болота, заполненные торфом и допускающие работу машин с удельным давлением (2-3) -10⁴ Па;
болота, заполненные торфом и допускающие работу техники на специальных перекидных щитах при удельном давлении до 1 • 10⁴ Па;
болота, на которых может работать только плавучая техника.
Особенности грунтов на трассе прокладки кабелей изучают при изыскательских работах и учитывают в проектной документации.
В лесах и при прокладке кабелей по лесополосам вырубают и расширяют лесные просеки в строгом соответствии с выданным лесорубным документом. Для устройства просек организуют специальную мехколонну.
Пни на трассе корчуют. Бульдозерами выравнивают микрорельеф трассы, удаляют с поверхности камни. Кроме того, при наличии в грунте камней, значительных растительных остатков и других включений, вызывающих резкую неравномерность хода ножа по глубине, выполняют предварительную пропорку грунта на трассе прокладки кабелей.
Трассу строительства кабельной магистрали заблаговременно осматривают начальник участка или прораб совместно с начальником мехколонны с целью определения мест отгрузки и стоянки мехколонн, расположения кабельных площадок и баз снабжения горючесмазочными материалами.