СП 42-103-2003

1 Определение необходимой величины балластировки
1.1 Балластировка пригрузами
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.
Газопровод диаметром d_e=0,225 м; материал ПЭ 80, SDR 17,6; рабочее давление p=0,3 МПа; температура эксплуатации – 0 °С; температурный перепад Δ t=-20 °С; проектируемый срок эксплуатации – 50 лет; радиус упругого изгиба газопровода ρ =13,5 м; угол поворота оси газопровода β =0,262 рад.; вес одного пригруза Q_пр=4000 Н; плотность материала пригруза ρ_в=2400 кг/м³ ; плотность воды с учетом растворенных в ней солей ρ_w=1040 кг/м ³.
Определяем величины E(te),q_w ,q_изг и q_q соответственно по графику на рисунке 3 и формулам (6), (13) и (3).
В нашем случае

МПА

значит, при температуре эксплуатации 0 °С E(t_e)=330 МПа;

Н\м
Н\м
Н\м

Расстояние между пригрузами согласно условиям (11) и (12) должно быть:

м
м

согласно требованиям 5.68 принимаем l_пр=3,8 м.
1.2 Балластировка грунтом обратной засыпки, закрепляемым НСМ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.
По газопроводу – такие же, как в примере 1.1, по грунту: грунт – песок средней крупности; плотность частиц грунта p_гр=2040 кг/м ³; удельное сцепление грунта засыпки C_гр=3000 Н/м ²; коэффициент пористости грунта засыпки e=0,45; угол внутреннего трения грунта φ=40°.
Определяем величины q_гр,a ,b и c для формулы (15):

Необходимая высота грунта, закрепляемого НСМ, согласно формуле (15) должна быть:

м

На основании 5.70 глубина заложения газопровода в данном случае определяется требованиями подраздела "Подземные газопроводы" СНиП 42-01. Схема его балластировки приведена на рисунке Г.1.

1 – газопровод; 2 – нетканый синтетический материал (НСМ); 3 – грунт; 4 – траншея
Рисунок Г.1 – Схема балластировки газопровода

2 Определение величины овализации газопровода и устойчивости круглой формы поперечного сечения

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Газопровод диаметром d_e =0,225 м; материал ПЭ 80; SDR 11; рабочее давление p=0,3 МПа; температура эксплуатации – 0 °С; проектируемый срок эксплуатации – 50 лет; глубина заложения h_m =1,0 м; укладка – на плоское основание; ширина траншеи B=1 м; грунт – суглинок; плотность грунта ρ=2000 кг/м ³; модуль деформации грунта засыпки E_гр=3 МПа; высота столба грунтовых вод над верхней образующей газопровода h_w=1,0 м; плотность воды с учетом растворенных в ней солей ρ_w=1040 кг/м ; интенсивность нагрузки на поверхности грунта q_w=5000 Н/м ; нагрузка от транспортных средств – нерегулярное движение автотранспорта согласно рисунку 7, q_т=25000 Н/м .

2.1 Определение величины овализации
Определяем параметр жесткости сечения газопровода по формуле (18) и полную погонную эквивалентную нагрузку по формуле (17).
Для определения величины D по графику на рисунке 3 определяем E(t_e). В нашем случае

МПа

значит, при температуре эксплуатации 0 °С E(t_e)=400 МПа, тогда:

Мпа

Величина овализации по формуле (16) равна:

следовательно, условие обеспечения допустимой величины овализации соблюдается.
2.2 Обеспечение устойчивости круглой формы поперечного сечения Определяем по формулам (25), (26) критические величины внешнего давления:

МПа
МПа

Согласно условию (24) имеем:

1,2МПа

следовательно, условие обеспечения устойчивости круглой формы поперечного сечения соблюдается.