ООО "Уральский Завод Высоковольтных Линий" - производственно торговое предприятие по производству опор для высовольтных линий электропередач (ЛЭП).

Фундаменты 142тм-т.2

Опыт эксплуатации ВЛ в мерзлых грунтах и пути решения по предотвращению технологических нарушений, связанных с пучением грунтов

          Для северных регионов России характерны большая обводненность и заболоченность местности, пучинистые грунты и грунты с большими удельными сопротивлениями, резкие годовые и суточные перепады температур.
          Массовое строительство ВЛ в 1980–1990 годы в малоизученном в тот момент северном регионе, когда в работу вводилось зачастую более тысячи километров линий в год, создало ряд проблем их эксплуатации из-за неполного учета геологических и климатических условий территории при проектировании и сооружении ВЛ.

Наиболее серьезный ущерб воздушным линиям электропередачи северного региона наносит повреждение фундаментов опор из-за морозного пучения. В 1992–2000 г.г. институт «Энергосетьпроект» (Москва) проводил научно-исследовательские работы, направленные на выявление основных причин аварийного состояния ВЛ в районах Ноябрьских электрических сетей «Тюменьэнерго». Результаты исследований показали, что аварийное состояние опор ВЛ вызвано комплексным воздействием различных природных факторов - обводнением грунтов, деградацией мерзлоты в месте установки опор, морозным пучением, ветровыми нагрузками на элементы конструкций опор.

Для погружения свай в грунт до заданной глубины применяется буроопускной способ погружения с использованием лидерных скважин и дозабивкой последнего метра сваи в ненарушенный грунт. При этом между стенкой скважины и поверхностью сваи возникает зона неуплотненного грунта. Под воздействием смерзания-оттаивания грунт на глубину его промерзания уплотняется в зоне от границы сезонного промерзания и выше. По мере увеличения площади соприкосновения уплотненных грунтов в зоне промерзания, усиливается действие касательных сил морозного пучения, и, как показывает опыт эксплуатации, через 5–6 лет в пучинистых грунтах начинается выход сваи – до 5 см за сезон.

При выдавливании сваи из ненарушенного грунта (из зоны дозабивки) величина ее ежегодного выхода растет за счет сил, приложенных к торцу сваи и возникающих при расширении замерзающей жидкости в водонасыщенных грунтах, которые заполняют пространство лидерной скважины. Величина этих сил во много раз превышает вертикальную составляющую касательных сил морозного пучения и может превышать 50 тс на сваю. В результате ежегодный выход свай увеличивается до 20–25 см и более, фундамент теряет несущую способность, что может привести к падению опор под воздействием ветровых нагрузок
 

Примеры последствий:

На протяжении целого ряда лет специалисты «Тюменьэнерго», институтов «Энергосетьпроект» (Москва), «Уралэнергосетьпроект» (Екатеринбург) и ОАО «Фирма ОРГРЭС» работают над проблемой морозного пучения фундаментов опор, и в настоящее время применяются опробованные методы и технологии для ее решения.

Для уменьшения подъема фундаментов при пучении грунта проводят мероприятия по усилению фундаментов крестовыми сваями. Опыт эксплуатации показывает, что данный метод эффективен для укрепления свай фундаментов при их выпучивании на высоту до 1,5 метров и прекращает их дальнейшее пучение.