Трубопроводы предназначаются для транспортирования жидкостей, газов, суспензий и эмульсий. Соответственно различают:

1) водопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы;

2) газопроводы и паропроводы;

3) рассолопроводы, рапопроводы, шламопроводы, хвостопроводы и канализационные трубопроводы

Согласно инструкциям, газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы разделяются на магистральные трубопроводы, ответвления от магистральных трубопроводов и разводящую сеть.

Трубопроводы делают из стали, чугуна, железобетона, бетона, асбоцемента, керамики, пластмассы. Выбор материала и определение класса прочности труб производят с учетом степени агрессивности пород, грунтовых вод и транспортируемого материала, учитываются также условия работы трубопровода. Трубопроводы укладывают под землей ниже глубины сезонного промерзания пород, располагая их по возможности параллельно рельефу местности.

Трубопроводы характеризуются незначительной удельной нагрузкой на основание, обычно не превышающей 0,2 кг/см², но они отличаются высокой чувствительностью к механическим и температурным деформациям, которые могут вызвать осевые перемещения с повреждением стыковых соединений. Расчет трубопроводов производится с учетом прочности основания, веса пород засыпки или насыпи, глубины сезонного и наличия постоянного промерзания пород, сейсмичности, блуждающих электрических токов, а также временных нагрузок, возникающих при пересечении железных и автомобильных дорог.

В целях наблюдения, переключения и ремонта на трубопроводах устанавливается различная арматура, для чего при их подземной прокладке устраивают специальные колодцы. Вдоль трубопроводов для обслуживания отдельных участков возводят насосные, наблюдательные и компрессорные станции, резервуары, водонапорные башни. Переходы трубопроводов через естественные и искусственные препятствия проектируют подземные, подводные или надземные.

Инженерно-геологические исследования трасс трубопроводов проводят в две стадии – для проектного задания и для рабочих чертежей. По наиболее крупным и сложным объектам до составления проектов выполняют рекогносцировочные обследования с целью технико-экономического обоснования (ТЭО) целесообразности строительства или реконструкции трубопровода.

Состав и содержание инженерно-геологических исследований для каждой стадии проектирования строительства трубопроводов и связанных с ними зданий и сооружений определяются инструкциями Госстроя по инженерным изысканиям.

Инженерно-геологические исследования для проектного задания производят с целью обоснования выбора варианта трассы трубопровода. В состав инженерно-геологических исследований на этой стадии входят следующие работы: сбор и изучение фондовых и литературных материалов; полевые обследования (рекогносцировка) вариантов трассы в полосе шириной в среднем 500 м с изучением неблагоприятных участков и дешифрированием имеющихся аэрофотоматериалов; определение коррозийной активности грунтов и агрессивности грунтовых вод; выявление блуждающих электротоков.

На участках трассы с оползневыми косогорами, развитием молодого карста или другими неблагоприятными современными геологическими явлениями производят аэрогеологическое обследование и аэрофотосъемку в масштабе 1: 10 000 – 1: 2000. По переходам через крупные реки и горные хребты, а также на участках с широким развитием неблагоприятных современных геологических явлений инженерно-геологические исследования выполняются по специальным программам. Отчетные материалы включают сравнительную инженерно-геологическую характеристику вариантов трассы трубопровода, иллюстрируемую инженерно-геологическими картами и разрезами, а также рекомендации по наиболее благоприятному в инженерно-геологическом отношении варианту трассы.

Инженерно-геологические исследования для рабочих чертежей производят по окончательно выбранной трассе трубопровода, в основном с целью уточнения данных, полученных на стадии проектного задания, с учетом конструктивных особенностей трубопровода и связанных с ним зданий и сооружений.

Инженерно-геологические исследования включают: проходку разведочных выработок по трассе и на площадках сооружений; дополнительное и контрольное обследование участков индивидуального проектирования и отдельных переходов; лабораторные исследования грунтов; определение коррозийной и агрессивной активности пород и подземных вод. Количество разведочных выработок по трассе задается в зависимости от местных условий, в среднем две на 1 км. Глубина выработок в обычных условиях, согласно инструкциям, принимается 3 – 5 м.

На переходах через реки, растущие овраги и большие ущелья, кроме основного створа, обследуют также створы для резервных ниток на расстоянии от 30 до 100 м от основного створа в зависимости от ширины перехода и диаметра трубопровода. Разведочные выработки задают: по створам через 100 м – на пойме (но не менее двух на каждом берегу), по одной на урезах и через 100 – 150 м в русле (но не менее двух). Для выявления границ скальных, илистых или торфяных грунтов закладывают дополнительные выработки.

В районах со сложными инженерно-геологическими условиями наряду с обычными исследованиями проводят специальные. Так, в оползневых районах устанавливают причины древних и современных нарушений устойчивости отдельных участков склонов, выясняют роль подземных вод и других факторов в образовании оползней, устанавливают динамику развития оползней, а также оценивают устойчивость исследуемой территории в связи с намечаемым строительством. По трассе трубопровода выявляют участки склонов с различной степенью опасности нарушения устойчивости и определяют мероприятия, обеспечивающие устойчивость склона.

В состав исследований входит: изучение тел имеющихся оползней при помощи геолого-съемочных, геофизических, буровых, горнопроходческих, лабораторных и других видов работ; изучение свойств пород и режима подземных вод; наблюдения за подвижками оползня, а также расчеты устойчивости склона. Глубина разведочных выработок назначается в зависимости от мощности оползневого тела.

В карстовых районах изучают морфологию и возраст карста; устанавливают возможность образования провалов или просадок; выявляют участки, наименее подверженные карстовым процессам; определяют мероприятия, обеспечивающие безопасность строительства и эксплуатации трубопровода; собирают сведения об опыте строительства и эксплуатации существующих сооружений; проводят геолого-съемочные, буровые, горнопроходческие, геофизические, опытные фильтрационные и лабораторные работы. Разведочные выработки по трассе закладывают, как правило, через 500-300 м, глубина их определяется программой и зависит от глубины распространения карста. На основании результатов исследований по трассе трубопровода оконтуривают участок с различной степенью закарстованности, на которых: а) строительство запрещено; б) строительство разрешается без проведения специальных мероприятий; в) строительство разрешается после осуществления специальных мероприятий. Для обхода трассой наиболее закарстованных участков требующих проведения особо сложных мероприятий, изыскивают новые участки трассы.

В районах развития многолетней мерзлоты при инженерно-геологических работах в летнее время проводят специальные мерзлотно-грунтовые исследования с целью установления глубины залегания и характера рельефа верхней поверхности многолетней мерзлоты; типа мерзлоты (сплошная, слоистая); мощности слоя многолетней мерзлоты (по возможности); состава и льдистости мерзлых пород; термического режима деятельного слоя; степени пучинистости пород деятельного слоя; сжимаемости мерзлых пород при оттаивании; наличия наледей и т. п. Помимо получения общих инженерно-геологических сведений по участку трассы, обязательных при исследованиях в талых породах, собирают и систематизируют результаты изысканий прошлых лет, характеризующие многолетнюю мерзлоту в районе, опыт строительства и эксплуатации существующих сооружений, а также сведения о термокарсте, солифлюкции, оползнях и других явлениях, связанных с многолетней мерзлотой.

При инженерно-геологической съемке особое внимание следует обращать на мерзлотные формы микрорельефа – бугры пучения, термокарстовые понижения, солифлюкционные террасы и др. Буровые работы проводят с применением специальных наконечников для разбуривания льда. Во избежание нарушения термического режима, колонковое бурение, как правило, не применяют. Кроме обычных инженерно-геологических свойств пород определяют степень просадочности твердомерзлых и пластичномерзлых пород, а также плотность песчаных твердомерзлых и сыпучих мерзлых пород. Согласно инструкциям, разведочные выработки по оси трассы задают в среднем через 300 м.

В сейсмических районах инженерно-геологические исследования трасс трубопроводов включают уточнение сейсмичности района с точностью до одного балла и составление карт сейсмического микрорайонирования в масштабах 1: 5 000 – 1: 25 000.

В районах развития просадочных пород в дополнение к обычным инженерно-геологическим исследованиям устанавливают категорию и мощность просадочных пород до глубины залегания грунтовых вод или до кровли слоя непросадочных пород, но не глубже чем на 10 -15 м (за исключением особых случаев). На инженерно-геологических картах трасс трубопроводов выделяют участки распространения просадочных пород и учаскти развития лессового «карста». Составляют карту просадочности с указанием категории просадочности, устанавливают степень опасности просадочных процессов для проектируемого трубопровода и приводят рекомендации по проведению мероприятий, предупреждающих возникновение возможных деформаций при искусственном или естественном замачивании пород.

В районах распространения засолоненных и солонцеватых пород изучают вопросы, связанные с прогнозом выщелачивания и изменения физико-механических свойств засолоненных пород при длительной фильтрации воды, характер агрессивного и коррозирующего воздействия пород и вод на бетонные и металлические трубы и возможных деформаций основания. В районах с одинаковой степенью засолоненности пород выработки размещают через 300 – 500 м и задают их глубину 3 – 5 м, при переменной степени засоленности выработки сгущают.

При проектировании трасс трубопроводов на берегах морей, озер и водохранилищ изучают процессы переработки берегов и подпора грунтовых вод, устанавливают зоны возможной активизации современных геологических процессов и обосновывают мероприятия по предохранению трассы трубопровода от вредного воздействия переработки берегов и подтопления грунтовыми водами.

В горных районах особое внимание должно быть уделено изучению современных геологических процессов: возможности возникновения селей, оползней, осыпей, обвалов, снежных лавин и мерзлотных явлений. Выявляют степень опасности этих процессов и оконтуривают возможные зоны их воздействия на трубопроводы. Выявляют также наименее опасные участки для прокладки трубопровода, расположенные вне зоны динамического удара лавин, на прямолинейных и хорошо разработанных участках ущелий, где можно не опасаться образования заторов и изменения русел водотоков.

На заболоченных территориях изучают условия образования болота, устанавливают его тип, геологическое строение, состав и рельеф минерального дна; уточняют условия залегания грунтовых вод и характер питания болота; определяют химический состав грунтовых вод, физические свойства болотных образований, их ботанический состав, степень разложения; выясняют условия проходки траншеи для укладки трубопровода.

Выработки закладываются в полосе шириной 400 м по сетке в среднем 100х100 м. В минеральные грунты, подстилающие болото, скважины углубляют до 2 м. В обычных условиях предельная глубина скважин 10 – 15 м.