Охрана ЛЭП от повреждений подвижными песками
В ПУЭ не оговорено об условиях строительства линий электропередачи в пустынных барханных песках и мерах защиты линий электропередачи от воздействия песков в эксплуатационных условиях, так как до недавнего времени строительство линий в барханных пустынях с подвижными песками по существу не велось.
В настоящее время уже накоплено достаточно опыта проектирования и эксплуатации, чтобы сделать выводы о методах и особенностях строительства и эксплуатации линий электропередачи в барханных пустынях.
Наибольшее воздействие на линии электропередачи оказывают подвижные пески, отмечающиеся в равнинных территориях Средней Азии (барханные пески Западных Кызыл-Кумов и Кара-Кумов) и Приамударьинской барханной зоны, а также песчаные бури и завалы.
Опыт эксплуатации показал, что опоры линий электропередачи, устанавливаемые на участках трассы в барханных пустынях с подвижными, перевеваемыми ветром песками, подвергаются выдуванию песка из фундаментной части, что ведет к ослаблению закрепления опоры в грунте. По данным института Энергосетьпроект, проводившего анализ эксплуатации линий электропередачи 35 кв в районе с барханными песками, по истечении 5 лет эксплуатации от выдувания песка фундаменты на ряде опор были обнажены на 1,5—2,0 м. Одна опора на этой линии, установленная на склоне барханной гряды, в результате ослабления закрепления фундамента потеряла устойчивость и упала.
Предпринимаемые меры установки опор «а удлиненные фундаменты (специальные фундаменты или свайные фундаменты), погружаемые в подвижный песок, особенно на склонах барханных песков, не выявили заметных преимуществ по сравнению со способами установки опор на обычные унифицированные фундаменты, так как при отсутствии мер защиты при постоянных ветрах происходит выдувание и перемещение песка из зоны фундаментов опор. Периодические обвалования фундаментов опор песчаными призмами также не обеспечивают надежного закрепления опоры в грунте, так как песчаная призма, лишенная поверхностного растительного покрова или дернового покрытия, не защищает фундаменты опоры от выдувания песка ветром и легко подвергается разрушению. Как правило, при устойчивых ветрах сохранность призм обвалования опор в пустынях с подвижными песками исчисляется в несколько месяцев и даже менее этого.
За последние годы специальными исследованиями и наблюдениями установлены наиболее эффективные методы защиты инженерных сооружений, в том числе и линий электропередачи, от воздействия подвижных песков, а также определены и установлены необходимые условия проектирования линий электропередачи в подвижных песках.
При проведении изысканий линий электропередачи в барханных пустынях трасса прокладывается в понижениях между определившимися, устоявшимися в течеиие десятков лет барханными грядами, ,илй с подветренной стороны в нейтральной зоне или зоне накопления подвижного песка. Это дает возможность обойти подвижные пески, значительно изменяющие свои вертикальные отметки под действием ветра. Все это приводит к увеличению числа угловых опор и удорожанию сметной стоимости строительства линий, однако повышает эксплуатационную надежность линии электропередачи.
При проведении изысканий также учитываются характерные особенности климата пустынь, в частности частые ветры, их скорость и преимущественное направление (например, обязательно учитывается наличие ветров «афганец» и «шамси»). Точное определение преимущественного направления ветров по отношению к опоре дает возможность выбрать наиболее целесообразное место установки защитных устройств, позволяющих предохранить основание опор от выдувания песка.
Защита опор линий электропередачи от воздействия подвижными песками выполняется различными методами. Наиболее эффективными из них являются: устройство вблизи опор со стороны направления преимущественных ветров специальных щитовых ограждений и выполнение мероприятий по закреплению песков вокруг фундаментов опор. Щитовые ограждения позволяют снизить скорость ветра и движущихся песчинок вблизи опоры линий электропередачи и создать благоприятные условия для завихрения и отложения движущегося песка вблизи установленных щитовых ограждений. Отлагающийся песок вблизи щитовых ограждений и в зоне фундамента опоры предотвращает возможность выдувания песка из основания опоры и снижения прочности закрепления фундаментов в грунте.
Конструкции щитовых ограждений принимаются различными в зависимости от местных строительных материалов: деревянные, железобетонные или камышитовые. Во всех случаях следует отдавать предпочтение щитовым ограждениям с отверстиями в щитах, так как дальность влияния щитов такой конструкции (по сравнению со сплошными щитами) за счет большого завихрения песчаных потоков позволяет располагать щиты на большом расстоянии от опор линий электропередачи и увеличить продолжительность их стояния без перестановки. Кроме того, рекомендуется закреплять пески вокруг опор также установкой скрытой, полускрытой и клеточной защиты из камыша, травы и веток деревьев, посадки и посева песколюбивой растительности.
Закрепление песков в основании фундаментов опор для предотвращения их выдувания ветрами производится различными методами. Наиболее эффективными мероприятиями в этих случаях являются устройство гравийно-щебеночного покрытия вокруг опоры диаметром 3,5—4,5 м (в зависимости от типа фундаментов опор и активности подвижных песков), толщиной 20—30 см с предварительным и последующим нефтеванием основания опоры и особенно границы между песком и щебеночным покрытием. Гравийно-щебеночное покрытие следует выполнять с некоторым повышением вертикальной отметки (до 0,15—0,20 м) и обязательно в форме круга, что позволит потокам подвижного песка при передвижении получать огибающее направление. Рекомендуется как укрепительная мера применение битумной эмульсии, разбрызгиваемой по песчаной площадке в основании опоры.
Администрация электросетей в процессе эксплуатации линий электропередачи, проходящих на участках трассы, подвергаемых воздействию подвижными песками, устанавливает постоянный контроль за степенью подвижности песков и в необходимых случаях принимает меры по закреплению песков в опасных зонах.