Том 335 № 1 (2024)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/1/4389
Определение контролируемых параметров для проектирования сети геотехнического мониторинга подземных трубопроводов в криолитозоне
Актуальность работы определена необходимостью проведения геотехнического мониторинга в зонах распространения многолетнемерзлых грунтов для подземных трубопроводов. Геотехническая система «многолетнемерзлый грунт – подземный трубопровод» подвержена влиянию экзогенных геологических процессов во время эксплуатации, циклическому изменению состояния грунтов сезонного слоя оттаивания и промерзания, оттаиванию многолетнемерзлых грунтов от теплового воздействия трубопровода, изменяющего планово-высотное положение. Многообразие схем взаимодействия тела трубопровода с разновидностями литологического строения многолетнемерзлых грунтов по трассе должно детально прорабатываться на этапе проектирования и также детально оцениваться при проведении геотехнического мониторинга трубопровода. Отсутствие нормативных требований к контролируемым параметрам подземных трубопроводов приводит к применению нестандартизированных и разнообразных сетей мониторинга от проекта к проекту. Отсутствие нормативных значений предельных деформаций подземного трубопровода приводит к необходимости использования расчетных методов определения предельных деформаций основания и трубопровода. Авторами предложено дополнить комплексную методику расчетов подземных трубопроводов, разработанную ранее сотрудниками АО «ТомскНИПИнефть», определением предельных допустимых деформаций трубопровода в каждой точке трассы с наличием многолетнемерзлых грунтов на этапе проектирования и дальнейшим использованием полученных результатов в качестве контролируемого критерия при проведении геотехнического мониторинга. Целью является определение контролируемых параметров для геотехнического мониторинга подземных трубопроводов в криолитозоне на этапе эксплуатации на основе применения комплексной методики расчета подземных трубопроводов, а также формирование требований к системе пунктов получения информации. Методы: обзор нормативной базы по геотехническому мониторингу, анализ и оценка применяемых методов и конструкций мониторинга подземных трубопроводов, анализ комплексной методики расчетов подземных трубопроводов применительно к целям геотехнического мониторинга. Результаты. По итогам обзора нормативно-технической документации выявлено отсутствие конкретизации методов, оборудования, объема сети геотехнического мониторинга и периодичности проведения мониторинга трубопроводов; выявлено требование по применению расчетного метода предельных деформаций и отсутствие описания возможных методов. При детальном анализе комплексной методики проведения расчетов трубопроводов, разработанной в АО «ТомскНИПИнефть», обосновано ее применение для целей геотехнического мониторинга, отмечено преимущество методики в детальности получаемых предельных значений деформации с точностью до одного метра вдоль оси трассы трубопровода. Описаны методы и конструкции, применяемые для мониторинга деформаций подземных трубопроводов, установлена совместимость применения комплексной методики при любой конструкции и способе проведения мониторинга. Предложен перечень основных контролируемых параметров и обоснование объема и параметров системы геотехнического мониторинга для подземных трубопроводов.
Ключевые слова:
геотехнический мониторинг, подземный трубопровод, многолетнемерзлые грунты, комплексная методика расчета трубопровода, численное моделирование