Возможность применения нефтезагрязненных грунтов в земляном полотне лесовозной дороги, с разработкой мероприятий по минимизации негативного воздействия полученных материалов на окружающую среду

Нефтегазодобывающая отрасль является ведущей в экономике Пермского края и оказывает непосредственное влияние на экологическое состояние региона. Проблема охраны окружающей природной среды приобретает особую остроту в связи с загрязнением водоемов и почв в результате освоения в широких масштабах нефтегазовых ресурсов.

Наибольшее воздействие на окружающую среду оказывается при аварийных ситуациях на трубопроводах, в результате которых происходит загрязнение почв. При ликвидации последствий аварий нефтезагрязненные грунты собираются и доставляются на пункты приема их переработки. За период эксплуатации месторождений в амбарах накапливается достаточно большое количество нефтезагрязненной жидкости и грунтов, которые необходимо утилизировать.

Поскольку нефтезагрязненный грунт по «Федеральному классификационному каталогу отходов» относится к 3 классу опасности, необходимо обеспечить минимизацию воздействия на объекты окружающей среды.

На базе ПНИПУ проводились исследования о возможности применении нефтесодержащих отходов и нефтезагрязненных грунтов для устройства парогидроизолирующих прослоек в земляном полотне лесовозной автомобильной дороги, с разработкой мероприятий по минимизации негативного воздействия полученных материалов на окружающую среду.

Для уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду нефтесодержащих отходов, рекомендуется к применению следующая схема расположения прослойки в земляном полотне: парогидроизолирующие прослойки закладывают в земляном полотне непосредственно под рабочим слоем, который составляет 2/3 от глубины промерзания, но не менее 0,5 м от низа дорожной одежды. При этом возвышение низа прослойки над уровнем основания земляного плотна должно составлять не менее 0,5 м, а сама прослойка не должна доходить до откосов на величину 1,0 м [1].

На устройство парогидроизолирующих прослоек с применением нефтезагрязненных грунтов и материалов на их основе нами разработан технологический регламент [2], который рекомендует строительство данных слоев производить несколькими способами:

• 1.    Смешение на лесовозной дороге дорожными фрезами Технологическая последовательность выполнения работ:

• 1.    Транспортирование нефтезагрязненного грунта к месту укладки автомобилями-самосвалами, оборудованными тентами.

• 2.    Разравнивание нефтезагрязненного грунта автогрейдером.

• 3.    Транспортирование скелетной добавки к месту укладки автомобилями-самосвалами;

• 4.    Разравнивание скелетной добавки автогрейдерами;

• 5.    Перемешивание нефтезагрязненного грунта и скелетной добавки: - дорожными фрезами;

• - автогрейдером.

• 6.    Транспортировка и распределение минерального вяжущего автоцементораспределителем.

• 7.    Перемешивание нефтезагрязненного грунта, стабилизированного скелетными добавками, с вяжущим дорожными фрезами.

• 8.    Планировка и профилирование слоя автогрейдерами.

• 9.    Уплотнение слоя в 1 периоде катками на пневмошинах.

• 10.    Уплотнение слоя во 2 периоде комбинированными катками.

• 2.    Смешение в установке

Количество проходов дорожной фрезы при перемешивании материалов принимается в зависимости от толщины слоя, содержания скелетной добавки, но не менее 3 проходов по одному следу.

Количество проходов катка по одному следу при уплотнении слоя определяется в начале строительного сезона по методике пробной укатки. При этом коэффициент уплотнения слоя нефтезагрязненного грунта, стабилизированного скелетными добавками, совместно с минеральными вяжущими, не должен быть менее 0,98.

Для обеспечения набора требуемых прочностных характеристик производятся работы по уходу за слоем путем розлива пленкообразующих материалов или россыпью слоя мелкого песка толщиной 5 см с поддержанием его во влажном состоянии.

Для      приготовления      нефтезагрязненного      грунта, стабилизированного     различными     добавками,     применяются грунтосмесительные передвижные установки.

Подача материалов в смеситель производится в следующей последовательности:

• -    подача нефтезагрязненного грунта в смеситель, где производится его перемешивание и измельчение в течение 5-10 сек.;

• -    подача в смеситель скелетной добавки; перемешивание в течение 15-20 сек.;

• -    подача минеральных вяжущих материалов (портландцемента, извести) через систему дозаторов; перемешивание в течение 15-20 сек.

Так как количество вводимой скелетной добавки и минерального вяжущего зависит от первоначальной влажности материала, сначала производится подбор состава смеси и пробный замес. Если в течение установленного времени перемешивания материал из смесителя выходит неоднородным, время перемешивания увеличивают.

Выгрузку готовой смеси осуществляют в кузова автомобилей-самосвалов непосредственно из смесителя или бункера готовой смеси. При этом расстояние транспортирования не должно превышать 10 км, а время технологического процесса, начиная от приготовления смеси до окончания уплотнения – не более 2 часов. Время может быть увеличено при введении в смесь добавок, замедляющих схватывание минеральных вяжущих.

После выгрузки материала в кучи производится разравнивание и уплотнение слоя в соответствии с требованиями, приведенными в рассмотренной выше технологии.

На основании требований СНиП 3.06.03-85 [3] разработана система контроля качества при строительстве прослоек и слоев из материалов на основе нефтезагрязненных грунтов.

На этапе входного контроля качества контролируется:

• -    состав исходного нефтезагрязненного грунта (содержание механических примесей, нефтесодержащих примесей, влажность) – в каждой партии;

• -    однородность используемого нефтезагрязненного грунта (визуально в каждой партии);

• -    качество скелетных добавок, по соответствующим нормативным документам (ГОСТам, ТУ);

• -    качество минеральных вяжущих материалов.

При операционном контроле качества контролируется:

• -    правильность размещения в плане и высотные отметки (не реже, чем через 100 м в трех точках на поперечнике);

• -    влажность используемого нефтезагрязненного грунта и скелетных добавок (не реже одного раза в смену на месте получения и при выпадении осадков);

• -    точность дозирования вводимых добавок допускается (отклонение от заданного расхода в % по массе):

вяжущие………………………………………………………до 2% заполнители.........................................................до 5%

• -    толщину отсыпаемого слоя (не реже, чем через 100 м в трех точках на поперечнике);

• -    однородность грунта (визуально);

• -    плотность грунта в слое (на каждой сменной захватке, но не реже, чем через 50 м, в трех точках на поперечнике);

• -    ровность поверхности (не реже, чем через 50 м, в трех точках на поперечнике);

• -    при приготовлении стабилизированного нефтезагрязненного грунта в установке дополнительно оценивается однородность смеси при выходе из смесителя.