Районирование территории по степени опасности оседания земной поверхности при проектировании магистрального газопровода в южной Якутии

Abstract

Актуальность работы обусловлена ростом аварийности на линейной части магистральных газопроводов в труднодоступных, малонаселенных и малоосвоенных регионах, вследствие неконтролируемого развития опасных геологических процессов в сложных природно-климатических условиях. Цель работы: оценка и прогноз локализации оседания земной поверхности в зоне влияния магистрального газопровода в южной Якутии. Задачи: выявление критериев состояния геологической среды, способствующих оседанию поверхности, разработка методики районирования по степени опасности процесса оседания в геоинформационной системе. Методика исследования: анализ материалов инженерно-геологических изысканий для проектирования объектов линейной инфраструктуры магистрального газопровода «Сила Сибири» на участке «Чаянда-Ленск», подборка картографического материала, разработка структуры данных в геоинформационной системе, критериев районирования по степени опасности карстового и термокарстового процессов; построение картографических схем в геоинформационной системе, выделение опасных, потенциально-опасных и неопасных участков по трассе магистральных газопроводов. Результаты. Рассмотрены основные и особые нагрузки и воздействия на магистральный газопровод. Отмечено влияние процессов оседания земной поверхности на возникновение дополнительных механических напряжений в стенке трубопровода. Определены опасные инженерно-геологические процессы, приводящие к оседанию земной поверхности на участке «Чаянда-Ленск» магистрального газопровода «Сила Сибири». Разработана информационная база по инженерно-геологическим условиям строительства, определены критерии отнесения участка газопровода к опасным, потенциально-опасным, неопасным. Построены схемы районирования территории по степени опасности, вследствие карстового и термокарстового процессов. Предложено использование в дальнейшем полученных данных для предварительной оценки трубопровода на прочность и устойчивость на опасных участках.

Relevance of the research is caused by growth of accident rate on linear part of the main gas pipelines, owing to dangerous geological processes in low-developed regions which are in difficult climatic conditions. The main aim of the research is to evaluate and predict localization of the earth's surface subsidence in the area of influence of the main gas pipeline in South Yakutia. Tasks: to identify the criteria of geological media state, resulting in the earth's surface subsidence constructed; to develop the zoning technique according to the subsidence degree in geoiformation system. Research methodology: analysis of materials of engineering-geological researches for designing the objects of linear infrastructure of the main gas pipeline «Force of Siberia» on a site «Chayanda-Lensk», selection of cartographic materials, development of structural data on geographic information system, criteria of division into districts on hazard degree of karst and thermokarst processes, plot of cartographical schemes in geographic information system, allocation of dangerous, potential-dangerous sites on the route of the main gas pipelines. The results. The authors have considered the main and super loads and impacts on the main gas pipeline. The earth surface subsidence impact on occurrence of additional mechanical tension in a pipeline wall is noted. The authors determined hazardous engineering-geological processes leading to the earth surface subsidence on a site «Chayanda-Lensk» of the main gas pipeline «Force of Siberia». The information base on engineering-geological conditions of construction was developed and the criteria of referring a site of the gas pipeline to the hazardous one, potential-hazardous, harmless are defined and allocated on groups. The authors plotted the schemes of division into districts on hazard degree owing to karst and thermokarst processes and proposed to use the obtained data for preliminary estimate of the pipeline on durability and stability on hazardous sites.