Ледозащитное сооружение. Терминал "Утренний".

Алисейко Максим

Ледозащитное сооружение. Терминал "Утренний".

В данной работе рассматривается сооружение, защищающее терминал сжиженного природного газа и стабильного газового конденсата. Строительство данного сооружения входит в состав проекта Арктик СПГ-2. В географическом отношении терминал находится в северной части Обской губы Карского моря. Суровые климатические условия в пределах арктического пояса обуславливают большие нагрузки от дрейфующих ледовых полей. Дрейфующие ледовые поля представляют большую опасность для танкеров-газовозов и сооружений терминала. Моё сооружение призвано защитить их от ледовых воздействий. Работа состоит из трёх разделов: 1 раздел - сбор исходных данных для проектирования, описание условий строительства. 2 раздел - описание конструкции, обоснование принятой конструкции расчётами, проверка на прочность, устойчивость. Требования к материалам. Подбор сечений, армирования и прочие конструктивные расчёты с использованием современных расчётных программ. 3 раздел - организация и технология строительства. В этом разделе разработана технология строительства одной секции сооружения, которая была выбрана для конструктивного расчёта в разделе 2. Иными словами, раздел 2 отвечает на вопрос "что строим?", а раздел 3 на вопрос "как строим?". Работа состоит из текстовой части (пояснительная записка) и графической (чертежи). Графическая часть начинается после списка литературы и представлена 12 листами формата А1. Первые 3 листа относятся к разделу 1, листы 4-10 к разделу 2. Листы 11 и 12 к разделу 3. Проектирование и расчёты выполнены согласно нормативным документам, действующим на территории Российской Федерации.

Строительство. Архитектура

Дипломы

Вуз: Российский университет дружбы народов (РУДН)

ID: 60eadcc7e4dde500016d32f5

UUID: 29877050-c46d-0139-3cea-0242ac180005

Язык: Русский

Опубликовано: почти 3 года назад

Просмотры: 284

26.26

Алисейко Максим

Российский университет дружбы народов (РУДН)

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 20,6 МБ

Поделиться работой

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент строительства «ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ» Директор департамента Рынковская М.И. (подпись) 2021 г. « __» ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА (ВКР) Направление/специальность: Профиль/специализация: Тема ВКР: 08.03.01 Строительство (шифр и название направления подготовки/специальности) Строительство (наименование образовательной программы) Ледозащитное сооружение. Терминал «Утренний». Выполнил: (подпись) Алисейко Максим Сергеевич (ФИО выпускника) ИСРбд-02-17 Группа: Студенческий билет №: 1032173809 Руководитель ВКР: (подпись) Кандидат доцент технических (ученая степень, ученое звание) Мордвинцев К.П. (ФИО руководителя ВКР) Консультант: (при наличии) Нормоконтроль: (подпись) (подпись) Москва 2021 г Мордвинцев К.П. (ФИО консультанта по ВКР) Мордвинцев К.П. (ФИО) наук,

Приложение 2 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент строительства «УТВЕРЖДАЮ» Директор департамента Рынковская М.И. (подпись) « __» 2021 г. ЗАДАНИЕ на выпускную квалификационную работу и календарный план по её выполнению Направление/специальность: 08.03.01 Строительство (шифр и название направления подготовки/специальности) Профиль/специализация: Строительство (наименование образовательной программы) Тема ВКР: Ледозащитное сооружение. Терминал «Утренний». 1. Срок сдачи студентом законченной работы: 26.05.2021 г. 2. В разделах выпускной квалификационной работы необходимо изложить: - во «Введении» - краткую оценку современного состояния проблемы; актуальность выбранной темы; цель, задачи работы, объект и предмет исследования, теоретико-методологические основы работы. Срок выполнения:30,04,2021. - в «Разделе 1» (теоретическая часть работы) - представление об изученности проблемы, обзор и анализ имеющихся литературных источников по изучаемой проблеме. Срок выполнения:12.02,2020. - в «Разделе 2» - анализ особенностей объекта исследования, анализ практических аспектов проблем, рассмотренных в Разделе 1. Срок выполнения: 30.04.2021 - в «Разделе 3» - практические вопросы по исследуемой проблематике, связанные с предыдущими разделами, статистические и другие данные, собранные, обработанные и обобщенные автором в процессе работы. Срок выполнения: 12.05.2021. - во «Заключении» - результаты проведенной работы, основные выводы, соответствующие поставленным задачам, рекомендации (при наличии). Срок выполнения: 26.05.2021 - в «Списке литературы» - перечень использованных в работе российских и иностранных (при наличии) источников литературы (не менее 10-ти).

Срок выполнения:26.05.2021. - в «Приложении» - графический и наглядный материал, иллюстрации, таблицы, схемы и т.д. (материалы, необходимые для спешной презентации и защиты ВКР). Срок выполнения: 29.0502021. 3. Объем выпускной квалификационной работы – 50-70 страниц машинописного текста. Задание выдал, руководитель ВКР: Кандидат технических наук, доцент 26.03.2021 (дата) Задание принял: Группа: Студенческий билет №: (ученая степень, ученое звание) (подпись) (подпись) Мордвинцев Константин Петрович (ФИО руководителя ВКР) Алисейко Максим Сергеевич ИСРбд-02-17 1032173809 (ФИО выпускника)

Приложение 3 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент строительства АННОТАЦИЯ к выпускной квалификационной работе на тему: Ледозащитное сооружение. Терминал «Утренний». Выпускная квалификационная работа посвящена разработке конструкции ледозащитного сооружения терминала сжиженного природного газа и стабильного газового конденсата «Утренний». Выпускная Квалификационная работа содержит архитектурную часть, техническую часть, расчётно-конструктивную часть, а также описание некоторых технологических процессов. Проект разработан в полном соответствии с заданием на дипломное проектирование и отвечает требованиям действующих норм и правил на строительство зданий и сооружений. Выпускная квалификационная работа выполнена на 12 листах графической части и 105 листах расчетно-пояснительной записки. Для оформления пояснительной записки использовались программы Word, Exсel, AutoCAD , SCAD, Арбат. Графическая часть выполнена при помощи программы AutoCAD. Автор работы: (подпись) Группа: Студенческий билет №: Алисейко Максим Сергевич (ФИО выпускника) ИСРбд-02-17 1032173809 Кандидат технических наук, доцент Руководитель ВКР: (подпись) (ученая степень, ученое звание) Мордвинцев Петрович Константин (ФИО руководителя ВКР)

Приложение 5 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент строительства ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выпускная квалификационная работа студента Алисейко Максима Сергеевича группы ИСРбд-02-17, на тему «Ледозащитное сооружение. Терминал «Утренний»» в соответствии с п.8 «Правил подготовки и оформления выпускной квалификационной работы выпускника Российского университета дружбы народов» утвержденных приказом Ректора № 878 от 30.03.2016 г., прошла автоматизированный анализ в системе «Антиплагиат. РУДН», сохранена в «Личном кабинете пользователя» и загружена во внутреннее хранилище системы. Доля авторского текста (оригинальности) в результате автоматизированной проверки составила 80,84 %. Анализ результата автоматизированной проверки системой «Антиплагиат. РУДН» и мнение руководителя ВКР о достоверности, фактической доле оригинального текста и степени самостоятельности студента при написании работы: допустить к защите. Руководитель ВКР: (подпись) 29.09.2021 (дата) Директор департамента: (подпись) 29.09.2021 (дата) Кандидат технических наук, доцент (ученая степень, ученое звание) Мордвтнцев Константин Петрович (ФИО руководителя ВКР) Рынковская Марина Игоревна (ФИО)

Содержание ВВЕДЕНИЕ 3 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. 5 1.1 Географическое описание района строительства 5 1.2 Естественные условия района строительства 1.2.1 Климатические условия 1.2.2 Опасные гидрометеорологические явления 1.2.3 Гидрологическая характеристика 1.2.4 Ледовые условия 1.2.5 Инженерно-геологические условия 1.2.6 Сейсмичность района 7 7 11 12 15 19 27 1.3 Постановка задачи 27 2 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 28 2.1 Описание генерального плана 28 2.2 Описание конструкции 29 2.3 Определение нагрузок на расчётную секцию 2.3.1 Определение волновой нагрузки 2.3.2 Определение ледовой нагрузки 34 34 37 2.4 Определение и обоснование принятых размеров 38 2.5. Конструктивный расчёт 2.5.1. Расчёт в SCAD 2.5.2. Результаты расчёта 39 40 45 2.5.3. Проверка стальных сечений свай 53 2.5.4 Проверка отметки низа сваи 58 2.5.5. Подбор армирования ростверка 61 2.6 Требования к материалам 71

3 ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА 73 3.1 Общие данные 3.1.1 Организация строительства 3.1.2 Обеспечение строительства трудовым ресурсам 3.1.3 Организация доставки материалов на строительную площадку 73 73 74 74 3.2 Геодезические работы 75 3.3 Технология строительства ЮОЛС 3.3.1 Технология возведения участка 1 3.3.2 Технология возведения участков 2-4 3.3.2.1 Строительство в летний период 3.3.2.2 Особенности возведения сооружения в зимний период 76 77 78 78 86 3.4 Подбор машин 3.4.1 Гусеничные краны 3.4.2 Плавсредства 90 90 96 3.5 Продолжительность строительства расчётной секции 97 3.5.1 Затраты времени на погружение свай 97 3.5.2 Затраты времени на погружение армокаркасов и заполнение бетоном 98 полостей свай 99 3.5.3 Затраты времени на монтаж несъёмной опалубки 99 3.5.4 Затраты времени на армирование ростверка 99 3.5.5 Затраты времени на бетонирование ростверка 99 3.5.6 Построение графика производства работ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 103 2

Введение В данном проекте рассматривается оградительное ледозащитное сооружение терминала сжиженного природного газа и стабильного газового конденсата на Салмановском месторождении. Назначение сооружения – защита терминала от ледовых воздействий. Цели и обоснование строительства терминала «Утренний». Строительство терминала «Утренний» входит в состав проекта «Арктик СПГ-2» - второго этапа освоения Северного Морского Пути. Планируемая мощность завода составляет 19,8 млн. т. СПГ в год. Производство СПГ в таких масштабах поможет решить ряд проблем, таких как: 1. Завершение газификации всей страны. По данным МинЭнерго доступ к газу на данный момент имеет 68% населения. 2. СПГ может быть использован как морское топливо. В виду постоянного ужесточения экологических требований этот вопрос особенно актуален, ведь продукты сгорания СПГ намного менее токсичны, чем дизельного топлива. 3. Использование СПГ в качестве моторного топлива. По прогнозам Министерства транспорта РФ, численность автотранспортных средств, которые будут использовать газомоторное топливо, будет только расти: с 144,7 тыс. единиц до 456 тыс. к 2022 г. Объём потребления СПГ железнодорожным транспортом возрастет с 6 тыс. тонн до 136,6 тыс. тонн к 2022 г. Производимый СПГ будет транспортироваться танкерами-газовозами по Северному Морскому Пути, что и объясняет необходимость строительства отгрузочного терминала. Привычный способ транспортировки СПГ по трубопроводу является нерациональным по нескольким причинам: 1. Нагревание газопровода в процессе перекачки газа размораживает основание (вечную мерзлоту), вызывая проседания и аварии газопровода. 2. Строительство трубопровода на свайном фундаменте создаёт экологические проблемы: свайный ряд перекрывает пути миграции северных оленей в предполагаемом месте строительства. Таким образом, транспортировка газа морским путём является оптимальным решением. 3

Рисунок 1 Маршрут перевозки СПГ 4

1 Исходные данные для проектирования. 1.1 Географическое описание района строительства Территория терминала «Утренний» в географическом отношении расположена в Тазовском районе Ямало-Ненецкого автономного округа, на западном побережье Гыданского полуострова, восточный берег северной части Обской губы. В административном отношении территория относится к Тазовскому району Ямало-Ненецкого автономного округа с центром в г. Салехарде, являющимся субъектом Российской Федерации в составе Уральского федерального округа. Ближайшим населённым пунктом районного масштаба, расположенном на противоположном (западном) берегу Обской губы, является поселок Сабетта. Транспортное сообщение рассматриваемого района строительства с административными центрами ЯНАО обеспечивается воздушным транспортом (круглогодично), внутренним водным транспортом по р. Обь (в период летней навигации), а также автомобильным транспортом. Морские сооружения Терминала предполагается разместить у существующего причала для генеральных грузов и на акватории вдоль береговой линии на участке между существующим причалом и рекой Нядайпынгче, впадающей в Обскую губу. Отметки поверхности береговой территории, прилегающей к акватории рассматриваемой площадки, изменяются от 0,000 БС м до плюс 2,000…3,000м БС на расстоянии 200…500м, по мере удаления от берега отметки рельефа вырастают. Береговой склон характеризуется малыми уклонами дна – не более 0,5°. Площадку береговых зданий и сооружений Терминала предусматривается разместить на обводненной, частично затапливаемой поверхности поймы Обской губы, с отметками поверхности 0,0-0,6м. Дно акватории на рассматриваемом участке достаточно ровное, глубины медленно нарастают к центру Обской губы. Изобата 5м находится от берега на расстоянии ~ 400…500м. Далее на участке акватории шириной 5-6км глубины составляют 10…12м. 5

В месте расположения проектируемых участков причальной набережной естественные отметки дна составляют от минус 3,500…2,500м БС до 0,000м БС. В районе строительства терминала расположены существующие причальные сооружения Салмановского нефтегазоконденсатного месторождения, построенные в 2016 году, предназначенные для обеспечения приёма строительных грузов и грузов снабжения (генеральные, навалочные, наливные). В составе причальных сооружений имеются 3 грузовых причала с переходным участком для транспортной связи с берегом. Протяженность причального фронта составляет 339м, отметка кордона плюс 2,250м БС. Отметка дна у причалов и операционной акватории составляет минус 4,800м (БС). Рисунок 2 Географическое положение терминала Утренний 6

1.2 Естественные условия района строительства 1.2.1 Климатические условия Данные о климатических условиях собраны гидрометеорологических станций: Тамбей, Сеяха и Тадебяяха. с трёх Рисунок 3 Географическое расположение ГМС Климатический режим рассматриваемого района обусловлен географическим положением (в пределах арктического пояса, за пределами полярного круга), атмосферной циркуляцией и рельефом местности. Для климата данного района характерны: суровая продолжительная зима с длительным залеганием снежного покрова, короткие переходные сезоны весна и осень, короткое холодное лето, поздние весенние и ранние осенние заморозки, полное отсутствие в отдельные годы безморозного периода. Климатический район для строительства согласно [1] - 1Г. Рассматриваемый район подвержен воздействию меридиональных воздушных потоков, что способствует резким переходам от тепла к холоду и наоборот. В термическом режиме можно выделить суровую продолжительную зиму, сравнительно прохладное лето и очень небольшие переходные периоды – весну и осень. 7

Средняя температура воздуха остается отрицательной в течение 8 месяцев (с октября по май). Она понижается от -5,0-7,0°С в октябре до -25,0-27,0°С в феврале, а затем увеличивается до -5,0-7,5°С в мае. Положительные средние температуры воздуха на побережье составляют в июле-августе от 2,5 до 9,0°С. Положительные температуры воздуха в рассматриваемом районе в среднем устанавливаются в период с 1 июня по 17 июня. Среднее количество дней с температурой воздуха выше 0°С от 108 до 114 дней. Температура самой холодной пятидневки (наблюдалась в декабре 1986г.) – минус 42,9°С. Ветер Ветровой район – V по [2]. Для рассматриваемого района ветры имеют хорошо выраженный муссонный характер: зимой с охлаждённого материка на океан, летом – с океана на материк. Характеристики ветров приведены на рисунке 4 и в таблицах 1 и 2. Повторяемость штилей невелика и составляет 34 % в месяц. Повторяемость и скорость ветра приведены в таблицах ниже. Таблица 1 Повторяемость направления ветра и штилей в % для ГМС Сеяха Месяц 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год 8 С 6,3 7,6 7,9 15,3 17,4 17,2 16,0 17,9 13,1 9,3 7,8 6,7 11,9 СВ 6,9 9,4 8,6 11,9 15,7 18,0 22,2 20,8 10,6 7,5 8,1 7,1 12,2 Направление ветра В ЮВ Ю 9,3 15,8 27,1 10,3 12,1 21,7 11,2 14,9 17,1 11,4 8,9 12,9 11,4 9,5 9,4 12,2 10,2 9,8 12,1 11,3 11,0 11,9 8,4 9,7 10,7 9,2 16,9 12,7 10,3 16,9 11,5 12,4 20,5 9,2 14,7 26,1 11,2 11,5 16,6 ЮЗ 14,8 14,4 14,7 11,2 9,1 7,1 6,0 7,8 12,4 14,5 14,5 14,8 11,8 З 13,7 17,4 17,0 16,6 14,9 15,1 12,6 12,8 14,0 16,4 16,3 14,9 15,1 СЗ Штиль 6,2 3,2 7,2 3,5 8,6 2,1 11,8 1,4 12,5 1,3 10,6 1,8 8,7 1,4 10,7 1,4 13,2 2,3 12,6 2,1 8,8 2,8 6,5 2,2 9,8 2,1

Таблица 2 Средняя месячная скорость ветра (м/с) различных направлений (ГМС Сеяха) Месяц 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Направление ветра С СВ В ЮВ Ю 5,3 4,6 5,5 5,9 6,3 5,8 6,7 6,4 6,2 6,8 5,7 5,3 5,6 5,3 5,8 5,9 6,6 5,9 5,7 6,7 7,1 8,0 6,5 6,2 5,8 5,3 5,9 6,1 6,5 5,5 4,7 5,2 5,9 7,0 5,9 5,7 7,0 6,8 7,3 7,1 6,6 5,6 5,0 5,1 6,0 7,5 7,4 7,2 7,7 7,2 6,8 6,6 6,2 5,4 5,0 5,1 5,5 6,0 6,9 7,6 Ю З 6,3 6,4 6,4 6,1 6,0 6,0 5,5 5,1 5,2 5,7 6,5 7,2 З СЗ 6,7 7,5 6,6 6,6 6,5 6,2 6,7 5,7 5,9 6,0 6,9 6,8 5,4 5,6 5,5 5,9 6,2 6,4 6,5 5,6 5,4 5,9 5,3 6,0 Рисунок 4 Роза ветров за весь год по данным ГМС Сеяха Согласно [2] район проектирования расположен в V ветровом районе, для которого нормативное значение ветрового давления составляет 60 кгс/м2 (0,6 кПа). 9

Осадки В районе строительства выпадает от 285мм (ГМС Тамбей) до 346мм (ГМС Сеяха) осадков. Среднее количество осадков составляет 19-25мм в месяц зимой и 34-41мм летом. Летом за сутки может выпасть 40мм и более. Велика изменчивость месячных сумм осадков, особенно в летние месяцы. В период с ноября по март жидких осадков не отмечено, а твердых не наблюдалось только в июле и августе. Интенсивность осадков в исследуемом районе меняется в пределах 1,2- 3,8мм/сутки, с максимумом 4,6мм/сутки (в августе). Устойчивый снежный покров в районе залегает в среднем с 10 октября до 13 июня, число дней со снежным покровом составляет около 247. Снежный покров невысокий и очень уплотненный под влиянием сильных ветров. Средняя высота снежного покрова (по измерениям на метеоплощадке) в районе строительства в октябре равна 10-11см, постепенно увеличиваясь до 50-55см к апрелю. Расчетный суточный максимум осадков равен 5-10мм с ноября по апрель и 14-31мм с мая по октябрь. Все данные об осадках занесены в таблицы 3 и 4 ниже. Таблица 3 Месячное количество осадков (мм) по месяцам и за год, в целом Станция Тамбей Тадебяяха Сеяха I 22 24 27 II 18 20 22 III 17 17 23 IV 17 19 23 V 16 19 21 VI VII 23 33 28 40 26 38 VIII 34 41 37 IX 33 43 42 X 26 30 36 XI 23 22 28 XII 24 25 33 Год 285 328 346 Таблица 4 Средняя декадная высота снежного покрова по постоянной рейке, см (по данным ГМС Сеяха) Месяц Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 3 7 11 15 18 19 21 24 27 27 29 28 29 30 Март Апрель 1 2 3 1 31 31 32 32 10 Май 2 3 1 32 32 28 Июнь 2 3 1 2 3 23 16 6 2 - Ср. Макс. Мин. 40 78 24

1.2.2 Опасные гидрометеорологические явления Туманы На образование и распределение туманов большое влияние оказывает близость холодного Карского моря, низкая температура и высокая относительная влажность воздуха. Туманы возможны на протяжении всего года: чаще – летом, реже – зимой. Годовое число дней с туманом лежит в пределах от 40 (ГМС Тадебяяха) до 50 (ГМС Тамбей). Для района северной части Обской губы в среднем за год продолжительность туманов находится в пределах от 279 до 302 часов. Метели Метели наблюдаются с сентября по июнь. Нередко возникают внезапно и часто переходят в пургу. Среднегодовое число дней с метелями для рассматриваемого района составляет от 76 (ГМС Сеяха) до 80 (ГМС Тадебяяха) дней в году. Наибольшее число дней с метелью за год - 107. Грозы Грозы в районе отмечаются достаточно редко. В среднем они наблюдаются в летние месяцы менее одного дня. Продолжительность гроз составляет от 0,04 часа в марте до 0,91 часа в июле. Град Град в районе возникает в течение года за период с июля по сентябрь. Среднее и максимальное количество дней с градом в течение года составляет соответственно 0,2 и 2 дня. Обледенение По району северной части Обской губы среднее число дней с гололедом составляет 0,3-1,0 с апреля по ноябрь (максимум от 7 до 10 дней в октябре). Продолжительность гололеда в среднем равна 15ч, с максимумом 70ч в октябре. По толщине стенки гололеда район – II с нормативным значением толщины стенки гололеда 5мм на высоте 10м по [2]. Метеорологическая дальность видимости Число дней с видимостью более 100м на станциях колеблется в среднем от 25 до 30 дней, наибольшая – от 25 дней в феврале до 30-31 дня во все другие месяцы. Число дней с видимостью более 10 км составляет 17-23 дня в месяц. 11

1.2.3 Гидрологическая характеристика Режим уровней Режим уровней в Обской губе в районе строительства формируется под влиянием приливных явлений, сгонно-нагонных колебаний уровня и стока рек, впадающих в Обско-Тазовскую устьевую область, в первую очередь реки Оби. Средняя величина годового уровня на посту Тадебяяха за 25 лет наблюдений составила -0,08м (БС-77) при его многолетнем изменении в пределах -0,31 ÷ +0,11м (БС-77). Наиболее высокие максимальные уровни, обусловленные суммарным воздействием нагонов, приливов и речного стока, отмечаются преимущественно в период с июня по октябрь. Суммарные уровни по ежечасным наблюдениям: – наивысший – плюс 1,35м БС-77 (июнь 1972г.); – наинизший – минус 1,19м БС-77 (октябрь 1981г). По наблюдениям 2012-2017гг. в районе Салмановского НГКМ: – средний уровень – минус 0,20м БС-77; – минимальный уровень – минус 1,28м БС-77; – максимальный уровень плюс 0,82м БС-77. Приливные колебания уровня определяют до 70-80% изменчивости суммарных колебаний. Прилив носит правильный полусуточный характер. Средняя сизигийная величина прилива в районе Салмановского НГКМ составляет 0,52м. Продолжительность сгонных и нагонных изменений уровня может достигать двух недель, средняя продолжительность 3-4 суток. Величина сгоннонагонных изменений может достигать 1м и более. Несмотря на большую повторяемость сгонно-нагонных явлений в безледный период, в ледовый период данный процесс также может приводить к существенным изменениям уровня. Волнение Из-за недостаточности рядов, полученных в результате натурных наблюдений, определение расчётных параметров не представляется возможным. Однако, данная проблема была решена с помощью гидродинамической модели SWAN. Таким образом, расчет статистических характеристик волн проводился на основе обобщенных натурных данных, а также по данным, полученным в результате проведенного численного моделирования на модели SWAN. Результаты представлены в таблице ниже. 12

Таблица 5 Повторяемость высоты волн определённых направлений за весь период навигации, % Направление волн, ≤0,5 откуда С ССВ СВ ВСВ В ВЮВ ЮВ ЮЮВ Ю ЮЮЗ ЮЗ ЗЮЗ З ЗСЗ СЗ ССЗ Сумма (%) 1,87 1,2 0,76 0,71 0,72 0,59 0,69 1,16 3,19 4,92 5,05 8,13 4,96 3,47 5,58 3,36 46,34 НАВИГАЦИОННЫЙ ПЕРИОД Градации высот волн, м 0,51,01,52,02,51,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,59 1,78 1,17 0,87 0,82 0,63 0,99 1,75 3,82 3,36 2,01 1,46 1,82 2,56 3,96 3,84 34,42 0,81 0,06 0,2 0,01 0,11 0,01 0,1 0,01 0,09 — 0,1 0,02 0,23 0,01 0,76 0,18 2,44 0,98 1,85 0,81 1,07 0,39 0,69 0,24 0,87 0,22 1,08 0,39 2,03 0,59 1,31 0,3 13,75 4,24 0,03 0,01 – – – – – 0,06 0,28 0,15 0,12 0,05 0,06 0,11 0,1 0,08 1,05 – – – – – – – – 0,06 0,01 0,01 – 0,02 0,01 0,01 – 0,13 3,03,5 – – – – – – – – 0,01 – 0,01 0,01 – 0,01 0,01 – 0,04 3,54,0 – – – – – – – – 0,01 – – – – – – – 0,01 4,04,5 – – – – – – – – – – – 0,01 – – – – 0,01 Сумма (%) 6,36 3,2 2,06 1,7 1,63 1,34 1,92 3,91 10,79 11,11 8,67 10,58 7,96 7,62 12,27 8,89 100 Наиболее волноопасными направлениями являются Ю, ЗЮЗ и ЗСЗ. Штормы Рассмотрим штормы. В таблице ниже приведены оценки штормов и окон погоды. Под штормами и окнами погоды понимаются непрерывные ситуации с волнением выше или ниже заданного уровня. Шторма и окна погоды описываются количеством случаев и длительностью в сутках: средней и максимальной длительность по месяцам и за весь год. 13

Таблица 6 Длительность (сутки) штормов и окон погоды для разных высот волн Высота волн (м) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Кол-во случаев 286 62 10 2 0 0 311 120 22 5 1 1 300 137 36 3 1 0 318 202 61 7 1 0 1183 519 128 16 3 1 Шторма Средняя длительно сть 0,94 0,37 0,20 0,10 0,00 0,00 1,03 0,35 0,16 0,14 0,17 0,13 1,18 0,59 0,21 0,26 0,13 0,00 1,48 0,72 0,42 0,21 0,25 0,00 1,2 0,6 0,3 0,2 0,2 0,1 Макс.дли тельность Кол-во случаев 4,63 1,88 0,50 0,17 0,00 0,00 7,00 1,88 0,63 0,42 0,17 0,13 7,63 3,38 1,00 0,50 0,13 0,00 8,25 3,75 1,63 0,63 0,25 0,00 9,1 3,8 1,6 0,6 0,3 0,1 302 94 44 36 35 35 327 155 57 40 37 37 309 169 71 38 36 35 319 229 92 39 33 32 1194 550 163 52 39 37 Окна погоды Средняя Макс. длительнос длительно ть сть 2,22 15,38 10,28 30,88 22,70 30,88 27,83 30,88 28,64 30,88 28,64 30,88 2,12 17,88 6,55 30,88 18,80 30,96 26,92 30,96 29,14 30,96 29,14 30,96 1,88 19,88 5,26 29,88 13,85 29,88 26,22 29,96 27,71 29,96 28,51 29,96 1,36 13,00 3,42 27,00 10,15 30,88 24,90 30,88 29,51 30,88 30,45 30,88 2,0 26,1 6,7 72,6 24,6 123,0 78,1 123,0 104,3 123,0 110,0 123,0 Режим течений Район расположения терминала характеризуется наличием реверсивного течения за счет приливно-отливных колебаний уровня воды. В поверхностном слое воды преобладают вдоль береговые течения СЗ и ЮВ румбов, в придонном – течения ЮЮВ и ССЗ румбов. Максимальная измеренная скорость течения в районе составила 116,9см/с. 14

1.2.4 Ледовые условия Обычно замерзание Обской губы начинается с прибрежных районов, образуя ледяные забереги, которые, разрастаясь в ширину, образуют припай, за кромкой которого наблюдается плавучий лед. Плавучий лед, смерзаясь, формирует ледяные поля, которые по истечении времени, увеличиваясь, образуют ледостав, т.е. припай от берега до берега. Ледообразование у восточного берега Обской губы опережает появление льда у западного берега. В течение зимнего периода нарастание льда в октябре-ноябре составляет 32-40см, а в марте-апреле – всего 10-12см. Лед достигает максимальных толщин на ГМС Тадебеяха в конце апреля – начале мае. Максимальная толщина льда составляет 240-250 см. На акватории Обской губы распространены торосы. На отдельных участках торосистость может достигать 3-5 баллов. Весеннее разрушение начинается с образования на снежно-ледяном покрове снежниц, которые, разрастаясь, образуют воду на льду. Со сходом воды со льда и образованием водяного заберега вдоль берегов начинается его разрушение с верхней поверхности. В рассматриваемом районе взлом припая по средним многолетним данным происходит в первой декаде июля. После взлома припая плавучий лед, обычно сплоченностью 9-10 баллов, имея форму полей и их обломков, начинает дрейфовать и интенсивно стаивать. В это же время вдоль восточного берега Обской губы, примыкающего к Салмановскому месторождению наблюдается дрейфующий, либо прижатый к берегу лед различной сплоченности. Амплитуда колебаний сроков очищения этого участка значительна и достигает 47 дней. Продолжительность весеннего дрейфа льда в среднем составляет 3 недели. Окончательное очищение акватории ото льда происходит, в среднем, в конце июля. Главными особенностями дрейфа льда в районе строительства является его периодичность и реверсивный характер. Периодичность дрейфа – осенний период до становления припая и весенний период от взлома до очищения акватории обусловлена сезонными проявлениями. В осенний период движение вновь образовавшегося дрейфующего льда не представляет угрозы для гидротехнических сооружений. В период весеннего ледохода в период взлома льда) размеры льдин доходят до десятка квадратных километров с толщиной от 1,5 до 2,5 м и более, такие льдины представляют серьёзную опасность для терминала и именно от этих воздействий и призвано защитить терминал наше ледозащитное сооружение. По данным изысканий в Обской губе в период ледохода на акватории в основном дрейфуют ледовые поля, площадью от 0,3км2 до 6,5км2. Реверсивный характер дрейфа ледовых полей (за счет приливных движений) 15

предполагает их равнозначное воздействие, как с юга, так и с севера. В дрейфе ледяных полей после взлома припая преобладают ССЗ и ЮЮВ направления. Средний дрейф направлен на ССЗ со скоростью 7см/с. Средняя скорость дрейфа 18,6см/с, зафиксированный максимум 110,9см/с в направлении на Ю. Максимальный дрейф наблюдался при ветре 16-18м/с с СВ направления. Рассмотрим физико-механические свойства льда в зоне терминала. Температура Таблица 7 – Статистики температуры льда в период его весенне-летнего дрейфа по натурным данным (°С) Слой Мин. Ср. Макс. Верхний Средний -1,28 -1,15 -0,42 -0,20 -0,05 -0,03 Нижний -0,63 -0,20 -0,03 Толщины верхнего, среднего и нижнего слоев равны 1/3 толщины льда Соленость льда Соленость льда Обской губы в районе Салмановского НГКМ очень низкая – лед можно считать практически пресным. Максимальное значения солености льда менее 0,8 ‰. Плотность С учетом естественной пористости природного льда, по результатам полевых испытаний рекомендуется в качестве расчетной плотности ровного льда до начала таяния использовать значение 890 кг/м3, в период таяния 870кг/м3. Прочностные характеристики льда Сжатие Таблица 8 Обобщенные характеристики по пределу прочности ровного льда при одноосном сжатии параллельно поверхности ледяного покрова по полевым данным Слой 16 Предел прочности льда при сжатии, МПа Доверит. Количество Минимум Максимум интервал Средняя СКО 99% Период максимальной прочности льда

верхний средний нижний средняя по толщине верхний средний нижний средняя по толщине 4 2 1 2,27 2,20 2,28 3,08 3,02 2,28 2,70 2,61 - - - 1 2,32 2,32 - - - Период максимального развития ледяного покрова 4 0,38 4,82 2,79 3 0,70 3,13 2,25 0 - - - 0 - - - 1,35 1,50 - - - - - - Все данные 0,38 4,82 0,51 3,13 2,12 2,28 2,36 2,14 2,20 1,29 1,10 - ±1,0 ±1,1 - 2,32 2,33 - - - - верхний средний нижний средняя по толщине 3 2 1 Период таяния льда 0,61 2,41 0,51 2,49 2,12 2,12 1 2,34 верхний средний нижний средняя по толщине 11 7 2 2 2,34 2,34 Однако, прочность льда при сжатии в разных направлениях неодинакова. В таблице ниже приведены прочностные характеристики льда при сжатии перпендикулярно поверхности (наш расчётный случай). Таблица 9 Обобщенные характеристики по пределу прочности ровного льда при одноосном сжатии перпендикулярно поверхности ледяного покрова по полевым данным. Слой верхний средний нижний средняя по толщине Предел прочности льда при сжатии, МПа Доверит. Количество Минимум Максимум Средняя СКО интервал 99% Период максимальной прочности льда 6 1,23 6,86 4,18 1,86 ±1,96 5 2,95 5,85 4,47 1,08 ±1,25 3 2,10 7,00 3,82 3 3,07 6,44 4,50 Период максимального развития 17 - -

ледяного покрова 1,09 5,94 1,75 5,75 3,01 9,28 2,83 2,87 5,24 1,49 1,11 - ±0,99 ±0,77 - 2,83 4,51 - - 1,71 2,49 2,73 0,84 1,33 1,47 ±0,60 ±0,95 ±1,14 верхний средний нижний средняя по толщине 15 14 3 верхний средний нижний средняя по толщине 13 13 11 Период таяния льда 0,57 3,76 0,60 5,30 0,66 5,97 10 1,34 4,64 2,52 1,01 ±0,83 верхний средний нижний средняя по толщине 34 32 17 Все данные 0,57 6,86 0,60 5,85 0,66 9,28 2,64 2,96 3,36 1,59 1,35 2,20 ±0,70 ±0,61 ±1,37 16 1,34 3,26 1,63 ±1,05 3 6,98 6,98 Изгиб: Используем данные прочностей при изгибе, определённые по методике из [3], согласно которой прочность при изгибе рассчитывается на основании прочности при сжатии в нижнем слое ледяного покрова. Результаты расчёта приведены в таблице ниже. Таблица 10 Расчетные значения предела прочности при изгибе (методика СП 38.13330.2012) Обеспеченность, % 1,0 0,1 1,0 0,1 1,0 18 Температура Предел нижнего слоя прочности (средняя по при сжатии толщине слоя), нижнего слоя, °С МПа Период максимальной прочности льда -5,5 4,2±0,5 -7,9 4,6±0,5 Период максимального развития ледяного покрова -2,8 3,4±0,4 -3,3 3,6±0,4 Период таяния -2,1 3,1±0,4 Предел прочности ровного льда при изгибе, МПа 1,9 2,1 1,5 1,6 1,4

0,1 -3,2 1,0 0,1 -0,6 -0,7 3,5±0,4 Период дрейфа льда 1,9±0,3 2,0±0,3 1,6 0,9 0,9 Адгезия льда к бетону Среднее значение адгезии льда к бетону по серии испытаний составило 2,23 МПа. Примем это значение за расчётное. 1.2.5 Инженерно-геологические условия К специфическим грунтам района строительства относятся слабозасоленные и многолетнемерзлые грунты. Для района характерно сплошное распространение многолетнемерзлых грунтов. Мощность многолетнемерзлых грунтов составляет от 200 до 400м, что в десятки раз превышает зону действия инженерных сооружений. Многолетнемерзлые грунты сливающегося типа представлены песками различного состава, слабо и среднезасоленными, с единичными прослойками суглинков. Нормативная глубина сезонного оттаивания многолетнемерзлых грунтов составляет 2,03-2,05м для песков. В геологическом строении дна участка акватории дноуглубительных работ на глубину до 40,0м принимают участие современные четвертичные аллювиально-морские и верхнечетвертичные морские отложения. Современные четвертичные и аллювиально-морские отложения распространены повсеместно, залегают с поверхности. Отложения представлены песками от пылеватого до мелкого, серыми, средней плотности, водонасыщенными, с прослоями суглинистого ила, а также илами темно-серыми до черного, суглинистыми и глинистыми, с линзами и прослоями супеси пластичной. Мощность отложений составляет от 2,1 до 20,5м. Верхнечетвертичные и морские отложения распространены повсеместно. Отложения представлены песками пылеватыми и мелкими, серыми, плотными, водонасыщенными, с прослоями и линзами супеси пластичной и суглинка текучего, суглинками тяжелыми пылеватыми от текучепластичного до текучего, серыми и коричневато-серыми, с прослоями песка пылеватого и супеси пластичной, суглинками легкими пылеватыми, тугопластичными, серыми, с редкими прослоями песка пылеватого и суглинка мягкопластичного, суглинками легкими пылеватыми, 19

полутвердыми, серыми и коричневато-серыми, с редкими прослоями песка пылеватого. Мощность отложений составляет от 16,5 до 37,0м. На акватории выполнения дноуглубительных работ в районе проектируемых участков причальной набережной и на подходном канале располагаются следующие грунты: – пески мелкие однородные темно-серые и серые плотные, в редких случаях средней плотности водонасыщенные. В слое песков встречаются гравий и растительные остатки, а также обломки раковин и тонкие прослойки илов суглинистых текучих. Пески залегают в кровле, реже в подошве аллювиально-морской толщи. Мощность слоя изменяется от 0,8 до 6,5м, подошва слоя на абсолютных отметках от минус 30,8 до минус 3,8м, на глубинах 0,8-21,9м от поверхности дна; – пески пылеватые неоднородные темно-серые и серые плотные, в отдельных случаях средней плотности водонасыщенные. В слое песков встречаются гравий и растительные остатки, а также обломки битой ракушки и тонкие, до 2-3см, прослойки илов суглинистых текучих. В пределах рассматриваемого участка грунты имеют повсеместное распространение и слагают основную часть аллювиально-морской толщи. По мере удаления от берега мощность песчаного слоя возрастает, также возрастает и количество илистых прослоев. Мощность слоя изменяется от 0,5 до 21,3м, подошва слоя на абсолютных отметках от минус 33,7 до минус 2,8м, на глубинах 0,5-26,2м от поверхности дна; – илы суглинистые, реже глинистые, от темно-серого до коричневаточерного цвета, тиксотропные текучие до текучепластичных. Грунты представляют собой современный аллювиально-морской осадок, обогащенный органическими остатками. Илы содержат в своем составе незначительное количество обломков ракушки и тонких прослоек песка пылеватого, насыщенного водой. В пределах «глубоководной» части площадки грунты имеют практически повсеместное распространение и залегают в средней или нижней части толщи. Мощность слоя изменяется от 0,3 до 16,7м, подошва слоя зафиксирована на абсолютных отметках от минус 36,0 до минус 3,5м, на глубинах 0,3-27,1м от поверхности дна. Современные морские отложения представлены: –песками мелкими, плотными, с частыми прослоями песка пылеватого, с прослоями супеси пластичной; – супесью пластичной, пылеватой, с частыми прослоями супеси текучей; – суглинками мягкопластичными и тугопластичными. Общая мощность слоя современных морских отложений от 24,0 до 27,0м с отметками подошвы отложений – минус 26,000 - минус 33,000м БС-77. В пределах верхней части разреза отмечается повсеместное распространение песков. 20

Нижне-среднечетвертичные отложения представлены: – песками пылеватыми средней плотности, с прослоями супеси пластичной и текучей; – супесью пластичной, песчанистой с частыми прослоями супеси текучей; – суглинками мягкопластичными и тугопластичными с частыми прослоями супеси текучей и пластичной; – суглинками полутвердыми. Инженерно-геологические условия рассматриваемой площадки являются благоприятными для строительства гидротехнических сооружений забивного типа с использованием шпунта, свай-оболочек. При применении шпунтовых и свайных конструкций с заглублением до проектных отметок минус 30,000 - минус 54,500м несущим основанием будут служить нижнесреднечетвертичные отложения. Геологический разрез площадки существующих причалов сложен современными аллювиально-морскими отложениями, представленными песками, илами суглинистыми с прослойками песка мелкого и пылеватого, суглинка текучего, местами с примесью органических веществ. По результатам проведенных инженерно-геологических изысканий граница вечной мерзлоты проходит на расстоянии ~ 60-80м от линии кордона существующего причала. Геологические разрезы в зоне проектируемого сооружения 21

Рисунок 5 Геологический разрез Типы инженерно-геологических элементов (ИГЭ), глубины залегания и мощности слоёв грунтов по данному разрезу представлены в таблицах ниже. Таблица 11 Скважина Д-14 ИГЭ 2-2-2 1-4-1 1-3-5 Глубина подошвы слоя, м 10,5 15,0 23,0 Мощность слоя, м 1,8 4,5 8 Таблица 12 Скважина Д-19 ИГЭ Глубина подошвы слоя, м Мощность слоя, м 2-2-2 9,3 0,3 1-4-1 19,2 9,6 1-3-5 23,0 3,8 22

Таблица 13 Скважина Д-22 ИГЭ 1-1-2 1-4-1 1-3-5 Глубина подошвы слоя,м 9,5 14,3 18,0 Мощность слоя, м 2 4,8 3,7 Таблица 14 Скважина Д-24 ИГЭ Глубина подошвы слоя,м Мощность слоя, м 1-1-2 8 1,2 1-4-1 17,0 9 Таблица 15 Скважина Д-26 ИГЭ Глубина подошвы слоя,м Мощность слоя, м 1-1-2 7,8 0,9 1-4-1 17 9,2 23

Рисунок 6 Геологический разрез Таблица 16 Скважина Д-15 ИГЭ Глубина подошвы слоя,м Мощность слоя, м 1-4-1 18,3 8,4 1-3-5 24,3 16 Таблица 17 Скважина Д-20 ИГЭ 2-2-2 1-4-1 1-3-5 Глубина подошвы слоя,м 10,5 16,1 23,2 Мощность слоя, м 1,1 5,6 7,1 Таблица 18 Скважина Д-23 ИГЭ Глубина подошвы слоя,м Мощность слоя, м 2-2-2 10 1,3 1-4-1 18,2 8,2 Таблица 19 Скважина Д-25 ИГЭ Глубина подошвы слоя,м Мощность слоя, м 1-4-1 17,0 17,0 Свойства данных ИГЭ представлены в таблице ниже. 24

Таблица 20 Физико-механические свойства грунтов Плотность Г/см3 Нормативные Показатель Геолог. HoMep Влажного текучести грунта индекс ИГЭ связного Наименование грунта Расчётн. грунта α=0.95 Суглинок пылеватый текучий с прослоями текучепластичного с примесью органического вещества Ил текучий Песок пылеватый средней плотности неоднородный, насыщенный водой Супесь текучая песчанистая с примесью органического вещества 25 Штамповый модуль деформации, МПА УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ Расчётные Удельное Сцепление УГОЛ кПа ВНУТР. α= 0,85 α = 0,85 ТРЕНИЯ Удельное Сцепление, кПа УГОЛ ВНУТР. ТРЕНИ Я Удельное Сцепление, кПа amH 1-3-5 1,82 1,81 amH 1-4-1 1,62 1,61 1,40 4,8 7,1º 8,4 6,6º 8,0 6,8º 8,2 amIIIIV 1-1-2 1,97 1,96 - 27,3 38,0º 11,7 34,5º 7,8 38,0º 11,7 amIIIIV 2-2-2 1,95 1,92 1,48 8,1 12,9◦ 8,0 10,8º 6,5 11,6º 7,1 1,00 6,4 9,9º 9,6 9,0º 8,9 9,4º 9,2

Суглинок пылеватый полутвёрдый Суглинок пылеватый полутвёрдый 26 mIII 2-3-1 mIII 2-3-2 2,01 0,12 25,6 22,0 29,5 21,2 28,1 21,5 28,6 0,35 18,4 21,3 24,9 20,7 24,0 20,9 24,4 2,00 1,97 1,97

1.2.6 Сейсмичность района В соответствии с [4] район расположения проектируемого терминала характеризуется сейсмической интенсивностью 5 баллов. 1.3 Постановка задачи В виду расположения объекта строительства в арктической зоне из-за ледовых нагрузок строительство и эксплуатация терминала невозможна без дополнительных мер. Ледовые воздействия представляют большую опасность для танкеров-газовозов. Задачей данного дипломного проекта является проектирование ледозащитного сооружения, ограждающего подходной канал и акваторию терминала. 27

2 Конструктивные решения 2.1 Описание генерального плана Площадка строительства терминала включает в себя существующий универсальный причал для генеральных грузов. Южнее вдоль берега располагаются 6 проектируемых причалов, образуя причальную набережную. В географическом отношении причальная набережная ограничивается существующим причалом с севера и рекой Нядайпынгче с южной стороны. Подход судов со стороны Обской Губы к причалам осуществляется по углублённому подходному каналу. С южной и северной сторон подходной канал, операционная акватория и причальная набережная ограничены двумя протяжёнными ледозащитными сооружениями – северным оградительным ледозащитным сооружением (СОЛС) и южным оградительным ледозащитным сооружением (ЮОЛС). Протяжённость СОЛС составляет 1303м, ЮОЛС – 3125м. Ледозащитные сооружения призваны защитить акваторию терминала и подходного канала от ледовых воздействий, поэтому ориентированы они согласно розе дрейфа ледяных полей (рисунок 7) так, чтобы перекрыть самые опасные направления дрейфов – ЮВ и СЗ. В данном проекте рассмотрим южное оградительное ледозащитное сооружение. Первый участок ЮОЛС перпендикулярен берегу, далее на расстоянии 365м от береговой линии происходит поворот сооружения. За первым участком располагается прямой второй участок. В месте сопряжения второго и третьего участков опять происходит поворот сооружения, за которым следуют третий и самый длинный 4 участок. Согласно розе дрейфа ледяных полей самый опасный с точки зрения ледовых воздействий четвёртый участок. Предпоследнюю секцию в составе этого участка возьмём за расчётную. 28

Рисунок 7 Роза дрейфа ледяных полей 2.2 Описание конструкции Южное оградительное сооружение включает в себя 4 участка и представляет собой высокий свайный ростверк на участках 2-4 и взаимозаанкеренный больверк на участке 1. На участках 2-4 внешняя стенка выполнена из трубошпунта диаметром 1420 мм с толщиной стенки 14 мм с продольным шагом 1590 мм. Отметка низа свай переменная от минус 18,5м до минус 40м. На расстоянии 4,0 м от внешней стенки погружается промежуточный ряд из свай диаметром 2520 мм с толщиной стенки 28 мм с продольным шагом 6,36 м. Отметка низа свай переменная от минус 30,0 м до минус 54,5 м. На расстоянии 8,0 м от внешней стенки погружается тыловой ряд наклонных труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 20 мм с продольным шагом 2,12 м. Сваи погружаются с наклоном 2,8 к 1. Отметка низа свай переменная от минус 32,0 до минус 54,5 (рисунок 8). 29

Рисунок 8 – Конструкция на участках 2-4 Трубы внешнего и промежуточного рядов заполняются песком мелким. В сваи устанавливаются арматурные каркасы и производится заполнение бетоном. Отметка низа бетонной пробки составляет минус 3,0 м. Сваи раскрепляются между собой двутавровыми балками на строительный период, также раскрепление выполняет функции несъемной опалубки для бетонирования верхнего строения. По верху свай бетонируется монолитный железобетонный ростверк толщиной 2,0 м. Отметка верха ростверка составляет +2,5 м, отметка низа составляет +0,5 м. Конструктивно участок 1 разделен на два участка. На участке длиной 365,5 м в составе участка 1 внешние стенки выполнены из трубошпунта диаметром 1420 мм с толщиной стенки 14 мм с шагом 1,59 м. Отметка низа свай составляет минус 12,5м (рисунок 9). 30

Рисунок 9 - конструкция первого типа на участке 1 В сваи устанавливаются арматурные каркасы, производится заполнение бетоном и монтируются анкерные тяги диаметром 80 мм с шагом 1590 мм. Крепление концов анкерных тяг выполнено шарнирным. Отметка низа бетонной пробки в стенках составляет минус 3,0 м. Отметка анкерных тяг +1,0 м. По верху свай бетонируется монолитный железобетонный оголовок. Тело сооружения заполняется песком средней крупности ниже уровня естественной отметки дна на 1,5м. Выполняется покрытие из железобетонных плит толщиной 500 мм. С мористой стороны устраивается покрытие дна из бетонных матов. На участке длиной 430 м в составе участка 1 внешние стенки выполнены из трубошпунта диаметром 1420 мм с толщиной стенки 18 мм с шагом 1,59 м. Дополнительно с внутренней стороны погружается ряд наклонных свай диаметром 1420 мм с толщиной стенки 18 мм с шагом 4,77м, уклон составляет 1,7 к 1 (рисунок 10). Отметка низа свай составляет минус 30,0 м. 31

Рисунок 10- конструкция 2 типа в составе участка 1 В сваи устанавливаются арматурные каркасы, производится заполнение бетоном и монтируются анкерные тяги диаметром 100 мм с переменным шагом 1590/3180 мм. Крепление концов анкерных тяг выполнено шарнирным. Отметка низа бетонной пробки в стенках составляет минус 3,0м. Отметка анкерных тяг +1,0 м. По верху свай бетонируется монолитный железобетонный оголовок. Тело сооружения заполняется песком. Выполняется покрытие из железобетонных плит толщиной 500 мм. С мористой стороны устраивается покрытие дна из бетонных матов. Конструкция головы в составе участка 4 представляет собой замкнутую засыпную ячейку габаритами в осях 12,72х12,72 м. Контур ячейки выполняется путем погружения трубошпунта диаметром 1420 мм с толщиной стенки 20мм с шагом 1,59м. В тело ячейки погружаются трубы диаметром 2520 мм в количестве 4-х штук с толщиной стенки 24 мм с шагом 4,77 м в продольном и поперечном направлениях. Отметка низа свай составляет минус 45,0 м. Обратная засыпка выполняется песком средней крупности до уровня естественной отметки дна. (Рисунок 11,12). 32

Рисунок 11 - конструкция головы (разрез) 33

Рисунок 12 - конструкция головы (вид в плане) Конструкции с засыпной ячейкой и без отделяются с помощью шпунта типа ларсен. Всё сооружение подчинена шагу труб шпунта совпадало с деформационные швы см. лист 9. делится на секции длиной 31,78м. Длина секции шпунта ШТС 1420 так, чтобы соединение стенок сопряжением секций. Между секциями устроены шириной 20мм. Конструкцию деформационного шва Расчётная секция входит в состав участка 4 и является наиболее нагруженной. Для защиты металлических конструкций от коррозии применяется окрашивание согласно [5]. 2.3 Определение нагрузок на расчётную секцию 2.3.1 Определение волновой нагрузки При действии стоячей волны на вертикальную стену необходимо предусматривать три случая определения возвышения или понижения свободной волновой поверхности η м, у вертикальной стены: 34

а) стены; - при наибольшем значении отметки волновой поверхности у б) - при максимальном значении горизонтальной волновой нагрузки Рхс, кН/м на стену; в) - при минимальном значении отметки волновой поверхности у стены. Численные значения входящих коэффициентов kη1, kη2, kη3 определяются по графикам рисунка Г.1 [3]. Рисунок 13 - определение коэффициентов kη1, kη2, kη3 1 – Граница разрушения стоячих волн. kη1, kη2, kη3 определяются по трём рисункам выше слева направо соответственно. Расчётную глубину примем d=11м (с учётом максимального уровня). Расчётная длина волны λ=34м, расчётная высота волны h1%=4,4м согласно данным натурных наблюдений. λ/d=3,09, h/λ=0,13 Таким образом, судя по графикам, при данных параметрах стоячая волна разрушается. Уменьшим расчётную высоту волны h=3,6м. тогда λ/d=3,09, h/λ=0,1 kη1=1,25, kη2=0,6, kη3=0,75. ηmax = kη1h=4,5м, ηc=kη2h=2,16м, ηt= kη3h=2,7. Определим волновую нагрузку Рхс согласно таблице Г1: 35

Таблица 21 ординаты эпюры волнового давления Номер точки Заглубление точек z, м Значение давления р, кПа волнового Отметка волновой поверхности 1 ηc 2 0 3 0,25d 4 0,5d 5 d Т.к. сооружение свайное случай (в) при не представляет угрозы. Случай (а) при так же не представляет угрозы т.к. отметка сооружения находится ниже высоты заплеска (высота сооружения меньше, чем высота, по которой действует нагрузка). k2=0,4, k3=0,3, k4=0,27, k5=0,25. ρgh=1∙9,8∙3,6=35,28кПа. p1=0; p2=0,4∙35,28=14,11кПа; p3=0,3∙35,28=10,58кПа; p4=0,27∙35,28=9,53кПа; p5=0,25∙35,28=8,82кПа. Строим эпюру волнового давления. 36

Рисунок 14 – эпюра волнового давления и схема к определению волновой нагрузки Рхс=117,1кПа=11,94т/м2. 2.3.2 Определение ледовой нагрузки Расчет ледовой нагрузки ведем в соответствии с [3]. Исходными данными по ледовому режиму акватории являются: • Расчетная толщина льда 0,1% обеспеченности составляет 2,06 м; • Максимальная площадь отдельной дрейфующей льдины составляет 91,6 км2; • Расчетная прочность ровного дрейфующего льда при сжатии составляет 1,6 МПа; • Максимальная зафиксированная скорость дрейфа составила 128,6 см/с. 37

Рисунок 15 - схема приложения нагрузки от движущегося ледяного поля на секцию сооружения Нагрузку от воздействия движущегося ледяного поля на секцию протяженного сооружения с вертикальной передней стенкой необходимо определять по формуле: 𝐹𝐹𝑐𝑐,𝑤𝑤 = 2,2 ∙ 10−3 𝑉𝑉ℎ𝑑𝑑 �𝐴𝐴𝑘𝑘𝑉𝑉 𝜌𝜌𝑅𝑅𝑐𝑐 , где 𝑉𝑉 – скорость движения ледяного поля, м/с; ℎ𝑑𝑑 – толщина ровного льда; 𝐴𝐴 – максимальная площадь ледяного поля, м2; 𝑘𝑘𝑉𝑉 – коэффициент, принимаемый 𝑉𝑉 1,286 = = 0,01; 𝜌𝜌 – плотность воды, кг/м3; 𝑅𝑅𝑐𝑐 – равным 𝑘𝑘𝑉𝑉 = 0,3 при 𝜀𝜀𝑒𝑒̇ = 𝑘𝑘𝑙𝑙 𝑏𝑏 2∙60 предел прочности льда при сжатии, МПа. 𝐹𝐹𝑐𝑐,𝑤𝑤 = 2,2 ∙ 10−3 ∙ 1,286 ∙ 2,06�91600000 ∙ 0,3 ∙ 1000 ∙ 1,6 = 1220 МН При этом нагрузка Fc,w не может быть больше нагрузки Fb,w , определяемой по формуле: Fb,w = 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑉𝑉 𝑅𝑅𝑐𝑐 𝑏𝑏𝑠𝑠 ℎ𝑑𝑑 = 0,4 ∙ 0,3 ∙ 1,6 ∙ 60 ∙ 2,06 = 24 МН bs - протяженность контакта ледяного покрова с сооружением, м. На погонный метр сооружения нагрузка от дрейфующего льда составит: МН 24 = 0,4 = 400 т/м м 60 2.4 Определение и обоснование принятых размеров Определение отметки кордона 38

Верхняя часть гидротехнического сооружения должна располагаться выше уровня заплеска ηmax =4,5м. Однако, для нашего сооружения заплеск волны за железобетонный ростверк не представляет угрозы т.к. сооруженпие не выполняет функции волнозащиты. Железобетонный оголовок сооружения должен возвышаться над ледовым полем. Максимальная расчётная толщина льда по данным натурных наблюдений составляет 2,06м. Таким образом, принимаем отметку кордона +2,500. 2.5. Конструктивный расчёт Для расчёта необходимо определить расчётную схему. Сооружение будем расчитывать как пространственную раму с жёстко защемлёнными стойками (сваями). Для этого необходимо определить, на какой глубине стойки рамы можно считать защемлёнными. Согласно [6] при расчете свай всех видов по прочности материала сваю допускается рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии, определяемом по следующей формуле: где l0 - длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м; αε – коэффициент деформации, 1/м. Определим αε. Согласно приложению В [6] где E – модуль упругости материала сваи, кПа (тс/м2); I – момент инерции поперечного сечения сваи, м; 39

bp – условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай диаметром стволов 0,8 м и более свай , а для остальных размеров сечений , м; - коэффициент условий работы; d – наружный диаметр круглого, или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения свай в плоскости, перпендикулярной к действию нагрузки, м; K – коэффициент пропорциональности. Имеется: 1. наружный диаметр расчётной сваи d=2520мм; 2. модуль упругости стали E=21∙106 т/м2; 3. 4. 5. 6. 𝜋𝜋(𝑑𝑑 4 −𝑑𝑑 4 ) 3,14(2,524 −2,4724 ) вн момент инерции сваи 𝐼𝐼 = = = 0,146496м4; 64 64 𝑏𝑏𝑝𝑝 = 2,52 + 1 = 3,52м; коэффициент условий работы γс=1; коэффициент пропорциональности K зависит от вида грунта, по таблице Д1 принимаем минимальное значение K=7000кН/м4=700 т/м4. 700 ∙ 3,52 = 0,381 𝛼𝛼𝜀𝜀 = � 1 ∙ 21 ∙ 106 ∙ 0,146496 2 2 = 10м + = 15,25м. 𝑙𝑙1 = 𝑙𝑙0 + 0,381 𝛼𝛼𝜀𝜀 5 Проанализировав формулу для l1 можно сделать вывод, что сваи внешнего ряда и наклонные сваи будут иметь меньшую глубину условной заделки. Таким образом, принимаем расчётную глубину условной жёсткой заделки свай на глубине 15,25м. 2.5.1. Расчёт в SCAD Программа SCAD позволяет выполнять конструктивные расчёты: определять усилия от заданных загружений, проводить анализ устойчивости, прочности стальных и железобетонных сечений и т.д.. В основе работы программы лежит метод конечных элементов. Расчётная схема: За расчётное сечение принимаем 4 участок – 3 свайных ряда, соединённых железобетонным ростверком. Имеем 3 типа свай: 1. свая внешнего ряда (в составе трубошпунта); 2. свая центрального ряда; 40

3. козловая свая (наклон 2,8 к 1). Расстояние между рядами свай в уровне ростверка 4м. Шаг свай 1го ряда 1,59м, 2го ряда 6,36м, 3го ряда 2,12м. Длина ж.б. ростверка равна длине секции 37,8м. Рисунок 16 - расчётная схема, изометрическая проекция Жёсткое тело Ж.б. ростверк 1 3 2 Рисунок 17 - расчётная схема, проекция на плоскость XOZ (вид спереди) 41

Сваи смоделированы с помощью элементов «пространственный стержень». В нижние узлы стержней наложены связи, запрещающие перемещения и повороты во всех направлениях (жёсткая заделка). Примыкание стержней к пластине задано с помощью пучков жёстких тел. Мастер-узлы жёстких тел совпадают с верхними узлами стержней, ведомые узлы распределены по периметрам свай. Ростверк задан с помощью крайних угловых точек и триангулирован прямоугольными конечными элементами оболочки. Заданы следующие жёсткости: 1. свая внешнего ряда: труба стальная 1420*14, тип жёсткости 5; 2. свая центрального ряда: труба стальная 2520*28 (параметрическое сечение), тип жёсткости 4; 3. козловая свая: 1420*20, тип жёсткости 3; 4. ж.б. ростверк: пластина t=2м, бетон B45, тип жёсткости 2; 5. жёсткое тело: тип жёсткости 1. Рисунок 18 - типы жёсткостей по цветам 42

Нагрузки Сформировано 4 загружения с одной нагрузкой в каждом загружении. Коэффициенты надёжности γf приняты согласно [2]. Доля длительности задана с запасом и равна 1 для всех загружений кроме четвёртого. Таблица 22 Заданные загружения № Загружения Имя загружения Значение Коэффициент надёжности γf Доля длительности 1 Ледовая нагрузка 400 т/м 1,2 1 2 Технологическая нагрузка 2,4 т/м2 1,4 1 3 Собственный вес Назначается автоматически 1,05 1 4 Снеговая нагрузка 0,3 т/м2 1,4 0,3 Сформировано РСУ. Т.к. все 4 нагрузки могут действовать одновременно, коэффициенты сочетаний вводим равными 1. Комбинация РСУ: (L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L4)*1 Схемы приложения нагрузок: Рисунок 19 1 загружение – ледовая нагрузка 43

Рисунок 20 2 загружение – технологическая нагрузка Рисунок 21 4 загружение – снеговая нагрузка Схема содержит 650 узлов и 11830 элементов. 44

Производим расчёт (линейный и РСУ). Результаты расчёта Рисунок 22 - деформированная схема По деформированной схеме видно, что максимальных перемещения достигают в верхних узлах стержней. 2.5.2. Результаты расчёта 45 значений

Перемещения 46 Рисунок 23 Суммарные перемещения конструкции

Максимальные перемещения возникают в точках ростверка и верхних узлах свай и достигают 63мм. Анализ усилий в cтержнях 47

Изгибающий момент Му Рисунок 24 Изгибающий момент относительно оси Y 48

Экстремумы усилия Му -6139т*м и +6362т*м достигаются в верхнем и нижнем узле центральной сваи. Из этого следует, что сваи центрального ряда работают на изгиб больше, чем остальные сваи. 49

Продольная сила N Рисунок 25 Продольная сила в стержнях 50

Максимальное значение продольной силы N достигается в сваях центрального ряда: +1758т. В козловых сваях N = −1120т. В свае внешнего ряда N=94,75т, свая так же работает на выдёргивание. Вывод: сваи внешнего и центрального ряда продольная сила растягивает. Козловые же сваи сила N наоборот вдавливает в грунтовое основание. Из этого следует, что сваи внешнего и центрального рядов работают на выдёргивание, а козловые сваи на вдавливающую нагрузку. 51

Поперечная сила Qz Рисунок 26 Попречная сила относительно оси Z 52

Наибольшее значение поперечной центрального ряда 𝑄𝑄𝑧𝑧 = −856т. силы достигается в сваях Остальные усилия значимо меньше, чем My, Qz и N и не являются расчётными. 2.5.3. Проверка стальных сечений свай Результаты экспертизы стальных конструкций Расчет выполнен по [7]. Задаём 3 конструктивных элемента: 1. Конструктивный элемент Свая внешнего ряда 2. Конструктивный элемент Центральная свая 3. Конструктивный элемент Козловая свая 53 55 56 Конструктивный элемент Свая внешнего ряда Сталь: С375 с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry=32500 Т/м2 Длина элемента 15м Предельная гибкость для сжатых элементов: 180 Предельная гибкость для растянутых элементов: 300 Коэффициент условий работы 1 Коэффициент надежности по ответственности 1 Неупругая работа сечения не допускается Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OZ1 1 Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OY1 1 Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 1,59 м 53

Сечение Z1 14 Y1 1420 Профиль: Тpубы электросварные прямошовные по ГОСТ 10704-91 1420x14 Таблица 23 результаты расчёта Результаты расчета п.5.12 п.5.12 пп.5.12,5.18 пп.5.12,5.18 пп.5.24,5.25 п.5.3 п.5.3 п.5.27 п. 5.34 пп.6.15,6.16 пп.6.15,6.16 Проверка Коэффициент использования Прочность при действии изгибающего 0,87 момента My Прочность при действии изгибающего 5,6*10-005 момента Mz Прочность при действии поперечной силы 4,18*10-006 Qy Прочность при действии поперечной силы 0,13 Qz Прочность при совместном действии 0,95 продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики Устойчивость при сжатии в плоскости 0,03 XOY (XOU) Устойчивость при сжатии в плоскости 0,03 XOZ (XOV) ) Устойчивость в плоскости действия 0,04 момента My при внецентренном сжатии Устойчивость при сжатии с изгибом в двух 0,05 плоскостях Предельная гибкость в плоскости XOY 0,17 Предельная гибкость в плоскости XOZ 0,17 Коэффициент использования 0,95 - Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов обеспечена. 54

Конструктивный элемент Центральная свая Сталь: C590 с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry=56000 Т/м2 Длина элемента 15м Предельная гибкость для сжатых элементов: 180 Предельная гибкость для растянутых элементов: 300 Коэффициент условий работы 1 Неупругая работа сечения не допускается Коэффициент надежности по ответственности 1 Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OZ1 1 Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OY1 1 Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 6,36 м Сечение Z1 28 Y1 2520 Профиль: Тpубы электросварные прямошовные по ГОСТ 33228-2015 2520x28 Таблица 24 результаты расчёта Результаты расчета п.5.12 п.5.12 пп.5.12,5.18 пп.5.24,5.25 55 Проверка Коэффициент использования Прочность при действии изгибающего 0,99 момента My Прочность при действии изгибающего 1,91*10-005 момента Mz Прочность при действии поперечной силы 0,26 Qz Прочность при совместном действии 0,86 продольной силы и изгибающих моментов

Результаты расчета пп.5.24,5.25 п.5.3 п.5.3 п.5.27 п. 5.34 пп.6.15,6.16 пп.6.15,6.16 Проверка Коэффициент использования с учетом пластики Прочность при совместном действии 0,05 продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики Устойчивость при сжатии в плоскости 0,02 XOY (XOU) Устойчивость при сжатии в плоскости 0,02 XOZ (XOV) ) Устойчивость в плоскости действия 0,04 момента My при внецентренном сжатии Устойчивость при сжатии с изгибом в двух 0,04 плоскостях Предельная гибкость в плоскости XOY 0,1 Предельная гибкость в плоскости XOZ 0,1 Коэффициент использования 0,99 - Прочность при действии изгибающего момента My обеспечена. Конструктивный элемент Козловая свая Сталь: С590 с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry=56000 Т/м2 Длина элемента 16,54 м Предельная гибкость для сжатых элементов: 180 Предельная гибкость для растянутых элементов: 300 Коэффициент условий работы 1 Коэффициент надежности по ответственности 1 Неупругая работа сечения не допускается Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OZ1 1 Коэффициент расчетной длины в плоскости X1OY1 1 Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 2,12 м 56

Сечение Z1 20 Y1 1420 Профиль: Тpубы электросварные прямошовные по ГОСТ 10704-91 1420x20 Таблица 25 результаты расчёта Результаты расчета п.5.12 п.5.12 пп.5.12,5.18 пп.5.24,5.25 п.5.3 п.5.3 п.5.27 п. 5.34 пп.6.15,6.16 пп.6.15,6.16 Проверка Коэффициент использования Прочность при действии изгибающего 0,5 момента My Прочность при действии изгибающего 1,27*10-005 момента Mz Прочность при действии поперечной силы 0,07 Qz Прочность при совместном действии 0,72 продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики Устойчивость при сжатии в плоскости 0,26 XOY (XOU) Устойчивость при сжатии в плоскости 0,26 XOZ (XOV) ) Устойчивость в плоскости действия 0,33 момента My при внецентренном сжатии Устойчивость при сжатии с изгибом в двух 0,68 плоскостях Предельная гибкость в плоскости XOY 0,19 Предельная гибкость в плоскости XOZ 0,19 Коэффициент использования 0,72 - Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов обеспечена. Вывод: конструкции свай удовлетворяют условиям прочности и устойчивости. Однако, в виду того, что сваи центрального ряда работают на пределе, а ледовые воздействия слабо изучены, от бетонных пробок в сваях не отказываемся. 57

2.5.4 Проверка отметки низа сваи Для того, чтобы проверить, хватает ли длины сваи, проверим её несущую способность по грунту. Расчёт ведём по [6]. Допускаемую нагрузку сравним с нагрузкой, которая фактически действует на сваю. Эквивалентное значение нагрузки, действующей на сваи, возьмём из результатов статического расчёта. N – продольная сила по результатам статического расчёта, т; Fd – предельное сопротивление грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи; γn=1 – коэффициент надежности по ответственности сооружения (класс II); γc.g = 1,4 – коэффициент надежности по грунту; Козловая свая Для вдавливающей нагрузки: γc = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, определяем по таблице 7.2; A= 1,58м2 – площадь опирания на грунт сваи, м , принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто; u=4,46м – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м; fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3; hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; γR,R=0,8, γR,f=0,9 – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние 58

способа погружения сваи принимаемые по таблице 7.4. на расчетные сопротивления грунта и Верхний слой – текучий ил, его в расчёте не учитываем. 𝐹𝐹𝑑𝑑 = 1 ∙ (0,8 ∙10120∙1,58+4,46∙0,9(6∙12,1+89,2∙2,7+12,1∙12+107∙3,9)=16307кН 1 ∙ 1120т ≤ 1630,7т 1,4 принята верно. = 1165т →условие выполняется, отметка низа сваи Рисунок 27 - схема к расчёту несущей способности свай Внешняя свая Для выдёргивающей нагрузки: ; γc = 0,8; γR,f=1. 𝐹𝐹𝑑𝑑𝑑𝑑 = 0,8 ∙ 4,46 ∙ (6 ∙ 12,28 + 101,68 ∙ 2,9) = 1315кН = 134т 59

1 ∙ 94,75 ≤ верно. 60 134т 1,4 = 95,7т → условие выполняется, отметка низа сваи принята

2.5.5. Подбор армирования ростверка Усилие My Рисунок 28 Изгибающие моменты в ростверке относительно оси Y 61

Усилие Mх Рисунок 29 Изгибающие моменты в ростверке относительно оси X 62

Подбор армирования Создаём группу конструктивных элементов – армирование пластинчатых элементов. Задаём следующие исходные данные: Таблица 26 исходные данные для подбора арматуры Конструктивная группа Группа армирования пластин Группа армирования стержней Конструктивный элемента армирования стержней Дополнительная группа Ребро плиты Тип элемента Напряженное состояние Расстояние до ц.т. арматуры, мм a1 a2 a3 a4 Максимальный процент армирования Учитывать требования норм по минимальному проценту армирования Статически неопределимая система Коэффициент надежности по ответственности Коэффициент надежности по ответственности (2-е предельное состояние) Коэффициенты учета сейсмического воздействия - нормальные сечения - наклонные сечения Коэффициенты расчетной длинны - в плоскости X1OZ1 - в плоскости X1OY1 Расчетная длина, м - в плоскости X1OZ1 - в плоскости X1OY1 Случайный эксцентриситет, мм - по Z1 - по Y1 Класс арматуры - продольной - поперечной Коэффициент условий работы арматуры - продольной - поперечной Максимально допустимый диаметр арматуры, мм - продольной 63 Ростверк + Оболочка 50 50 0 0 10 + 1 по нормам по нормам по нормам по нормам A500C A500C 1 1 40

Конструктивная группа - поперечной Учитывать заданное армирование Учитывать минимальное армирование, d/s, мм/мм S1 S2 S3 S4 Wx Wy Класс бетона Вид бетона Плотность, Т/м^3 Марка по средней плотности Заполнитель легкого бетона Условия твердения Коэффициент условий твердения Коэффициенты условий работы бетона - учет нагрузок длительного действия γb2 - результирующий коэффициент без γb2 Трещиностойкость Ростверк 40 6/200 6/200 6/200 6/200 40/300 40/300 B45 Тяжелый 2,5 Естественное 1 0,9 1 1-я категория - Условия эксплуатации конструкции Режим влажности бетона Допустимая ширина раскрытия трещин, мм - непродолжительное раскрытие - продолжительное раскрытие Учитывать сейсмические воздействия при расчете по второй группе предельных состояний Производим подбор арматуры. Результаты: 64

Верхнее армирование вдоль оси X Рисунок 30 Верхнее армирование по Y 65

Hижнее армирование вдоль оси Y Рисунок 31 Нижнее армирование по Y 66

Нижнее армирование вдоль оси Х Рисунок 32 Нижнее армирование по X 67

Верхнее армирование вдоль оси Х Рисунок 33 Верхнее армирование по X 68

Выводы: недостаток многих комплексов МКЭ, в том числе и SCAD в том, что для корректного анализа напряжений в плитах шаг сетки конечных элементов должен быть примерно равен толщине плиты. В нашем случае толщина плиты 2м. Если задать шаг конечных элементов в сетке 2м, то результаты будут очень неточными. Поэтому, шаг сетки был задан 0,7м, но в местах примыкания стержней к плите (с помощью «паучков») сетка сгущается и в некоторых мелких элементах получаются некорректно большие напряжения. Принимаем шаг арматуры 200мм, диаметры стержней в фоновых сетках будем принимать исходя из результатов, получившихся в крупных элементах. Нижнее армирование вдоль оси Х: Фоновое армирование из стержней ϕ20А500C, локальные усиления стержнями ϕ25A500C в тех местах, где плита стремится изогнуться вверх над центральными сваями (см. деформированную схему). Нижнее армирование вдоль оси Y: Фоновое армирование из стержней ϕ18А500C, локальные усиления стержнями ϕ18A500C . Верхнее армирование вдоль оси Х: Фоновое армирование из стержней ϕ12А500C, локальные усиления стержнями ϕ12A500C. Верхнее армирование вдоль оси У: Фоновое армирование из стержней ϕ12А500C, локальные усиления стержнями ϕ16A500C. Воспользуемся программой NormCad и определим анкеровки арматуры по [8] для дополнительного армирования: Для ϕ25A500C анкеровка 870мм; для ϕ18A500C анкеровка 630мм; для ϕ12A500C анкеровка 420мм; для ϕ16A500C анкеровка 560мм. 69 длины

Таким образом, верхняя и нижняя сетка – рабочие. В середине сечения устанавливаем ещё 2 сетки армирования из стержней ϕ10А500С по конструктивным требованиям (п. 10.4.14) [8]. Толщину защитного слоя принимаем 60мм согласно п.6.8 [9]. Проверим необходимость усиления ростверка поперечной арматурой расчётом на продавливание. Расчёт ведём в программе Арбат. Исходными данными в данном случае выступает продавливающая сила N, полученная в результате статического расчёта. Продавливание Расчет выполнен по [8] Коэффициент надежности по ответственности γn = 1 Площадка приложения нагрузки расположена внутри элемента D = 2,52 м Высота плиты 2 м Бетон Вид бетона: Тяжелый Класс бетона: B45 Таблица 27 Коэффициенты γb γb1 γb2 γb3 γb5 Коэффициенты условий работы бетона учет нагрузок длительного действия учет характера разрушения учет вертикального положения при бетонировании учет замораживания/оттаивания и отрицательных температур Нагрузки 70 0,9 1 1 1

Таблица 28 нагрузки для расчёта на продавливание P кН 1 Mx Т*м 17000 0 My Т*м -6972 Результаты расчета P = 17000 кН My = -6972 Т*м Таблица 29 результат расчёта на продавливание Проверено по СП п. 8.1.49 Проверка Коэффициент использования прочность на продавливание бетонного 0,515 элемента при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов с векторами вдоль осей X,Y Коэффициент использования 0,515 - прочность на продавливание бетонного элемента при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов с векторами вдоль осей X,Y обеспечена. Поперечная арматура не требуется. 2.6 Требования к материалам В виду того, что сооружение находится в море, материалы конструкций подвержены агрессивному воздействию морской воды и арктического климата. Данные условия диктуют некоторые требования к материалам. Бетон для ростверка Бетон должен быть гидротехническим по ГОСТ 26633 [10]. В качестве вяжущего вещества необходимо применять сульфатостойкий портландцемент по ГОСТ 22266 [11]. Заполнитель должен быть нерастворимым, стойким к коррозии выщелачивания. Марка по морозостойкости не ниже F800, водонепроницаемость W8. Стальные трубы 71

Строительство ЮОЛС ведётся как в летний, так и в зимний период. Низкие температуры окружающей среды негативно влияют на сталь, повышая её хрупкость. Кроме того, трубы будут подвергаться ударным воздействиям сваебойного оборудования. Поэтому, необходимо чтобы сталь была стойка к ударному разрушению, т.е. обладать определённой ударной вязкостью. Согласно [7], значение ударной вязкости в нашем случае должно быть не менее 66 Дж/см2 при температуре испытаний -60°С. Для защиты труб от коррозии применяют окрашивание согласно [5]. 72

3 Организация и технология строительства 3.1 Общие данные 3.1.1 Организация строительства Организация строительства осуществляется вахтовым методом. Вахтовый метод – особая форма организации работ, основанная на использовании трудовых ресурсов вне места их постоянного проживания, на основе периодического выезда работников к месту приложения труда. Согласно трудовому кодексу (ТК) РФ вахтой считается общий период, включающий время выполнения работ на объекте и время междусменного отдыха в вахтовом поселке. При вахтовом методе работ устанавливается суммированный учет рабочего времени за месяц. Учетный период охватывает все рабочее время, время в пути от места нахождения работодателя или от пункта сбора до места выполнения работ и обратно, а также время отдыха, приходящееся на данный календарный отрезок времени. Общая продолжительность рабочего времени за учетный период не должна превышать нормального числа рабочих часов, установленных ТК РФ. Продолжительность ежедневной (смены) работы составляет 11 часов, количество смен в день -2. При выполнении строительно-монтажных работ в холодное время года организуются дополнительные перерывы для обогрева персонала. Условия для применения вахтового метода работ: 1. Значительное удаление производственных объектов (участков) от места нахождения предприятия, когда не может быть обеспечено ежедневное возвращение работников к месту жительства, либо в случаях, когда на поездку от места нахождения организации до места работы и обратно работникам требуется ежедневно затрачивать более трех часов; 2. Производство работ в необжитых и отдаленных районах и необеспеченность данного района соответствующими трудовыми ресурсами. Таким образом, для строительства ЮОЛС вахтовый метод наиболее рационален. 73

Работы по строительству южного оградительного ледозащитного сооружения ведутся в 2 смены по 11 часов согласно ТК РФ. Так же при строительстве ЮОЛС необходимо учитывать погодные условия. 3.1.2 Обеспечение строительства трудовым ресурсам В качестве основного пункта сбора вахтового персонала для отправки к месту расположения вахтового поселка рассматривается город Новый Уренгой (аэропорт и железнодорожная станция) и город Салехард (аэропорт и железнодорожная станция Лабытнанги). Перевозка работников до пункта сбора в г. Новом Уренгой осуществляется с помощью гражданской авиации регулярными рейсами до аэропорта Новый Уренгой, а также регулярными поездами дальнего следования до железнодорожной станции Новый Уренгой. Далее перебазировка к месту строительства в районе с. Новый Порт (расстояние перевозки около 250 км) осуществляется с помощью вертолетов МИ-8 (максимальная коммерческая загрузка – 22 чел.). Перевозка работников до пункта сбора в г. Салехард осуществляется с помощью гражданской авиации регулярными рейсами до аэропорта Салехард, а также регулярными поездами дальнего следования до железнодорожной станции Лабытнанги. Далее перебазировка к месту строительства в районе с. Новый Порт (расстояние перевозки около 450 км) осуществляется с помощью парома. 3.1.3 Организация доставки материалов на строительную площадку Учитывая состояние и развитость транспортной инфраструктуры Ямало-Ненецкого автономного округа в целом и Тазовского района в частности возможны следующие варианты поставки строительных материалов и конструкций до объекта строительства: Вариант 1. Перевозка грузов морским транспортом по Северному морскому пути до объекта строительства. Доставка строительных грузов может осуществляться морскими судами по Северному морскому пути из морских портов Мурманска и Архангельска до порта Сабетта, а также непосредственно до пирса Салмановского НГКМ. К морским портам Мурманску и Архангельску имеют беспрепятственный круглогодичный доступ заводы-изготовители и поставщики материалов как автомобильным, так и железнодорожным транспортом. Основным регионом расположения предприятий поставщиков и производителей для поставки строительных материалов, изделий и оборудования в порты Мурманска и Архангельска является Северо-Западный федеральный округ (завод НорНикель и др.). 74

Вариант 2. Перевозка грузов речным транспортом в период летней навигации из речных портов Обской губы до объекта строительства. Доставка строительных грузов может осуществляться речными судами, баржами-площадками, аппарельными баржами по реке Оби из Салехардского речного порта и речного порта в поселке Ямбурге до пирса Салмановского НГКМ. Навигационный период при доставке грузов через речные порты Обской губы составляет в среднем 3 месяца (05 июля по 01 октября). В период ледостава и весеннего ледохода с паводковыми явлениями навигация не осуществляется. Рисунок 34 Схемы доставки материалов и конструкций на объект 3.2 Геодезические работы Перед началом работ по возведению ЮОЛС необходимо провести следующие геодезические работы согласно [12]: 75

1. создание опорной геодезической сети точностью 2-го разряда и нивелирования IV класса, с привязкой к пунктам Государственной геодезической сети с использованием GPS-приемников; 2. закладка грунтовых реперов. Геодезическая разбивочная основа для строительства создаётся с учетом: 1. проектного и существующего размещений зданий (сооружений) на строительной площадке; 2. обеспечения сохранности и устойчивости знаков, закрепляющих пункты разбивочной основы; 3. геологических, температурных, динамических процессов и других воздействий в районе строительства, которые могут оказать неблагоприятное влияние на качество построения разбивочной основы; 4. литодинамических изменений. Геодезические работы при строительстве следует выполнять в объеме и с точностью, обеспечивающими при размещении и возведении объектов строительства соответствие геометрических параметров сооруженпя, требованиям строительных норм, правил и государственных стандартов. 1. 2. 3. 4. Геодезические работы включают в себя: установку контрольной корректирующей станции для целей строительства и навигации; создание плановой и высотной геодезической разбивочной основы, в виде сети закрепленных знаками геодезических пунктов, определяющих положение сооружения на местности и обеспечивающих выполнение дальнейших построений и измерений в процессе строительства с наименьшими затратами и необходимой точностью; разбивку отдельных элементов сооружений, позиционирование маячных свай и кондукторов для погружения свай ЮОЛС; геодезический контроль правильности возведения сооружения. 3.3 Технология строительства ЮОЛС В целом строительство ЮОЛС технологически можно разделить на 2 больших этапа: 1. возведение участка 1; 2. возведение участков 2-4. 76

3.3.1 Технология возведения участка 1 Возведение участка 1 должно быть закончено в летнее время до начала ледохода. Строительство данного участка включает в себя следующие работы: 1. Перед началом работ по возведению конструкции участка 1 проводится водолазное обследование дна. 2. С помощью земснаряда намывается дамба, которая будет использоваться в строительный период и так же будет являться заполнением ячейки конструкции на участке 1. Дамба намывается из мелкого песка с откосами положе естественных для предотвращения размыва в строительный период. Отметка верха дамбы составляет +0,500м. 3. Производится геодезическая разбивка, намечаются оси свай трубошпунта. 4. Вибропогружателем, установленном на дамбе, производится погружение труб ШТС до проектных отметок в тело дамбы через одну, затем в промежутки погружаются оставшиеся трубы. После погружения всех труб в конце секции на границе участков 1 и 2 погружается шпунт Ларсена. 5. Производится срезка оголовков свай газопламенным резаком до отметки +1,000м. 6. Монтируются анкерные тяги на отметке +0,500м, производится натяжение анкерных тяг до усилия 10-15кН динамометрическими ключами. Критически важно произвести натяжение до размыва призмы отпора за стенкой, т.к. боковое давление грунта может выдавить стенки трубошпунта. Поэтому, желательно натягивать анкерные тяги сразу же после погружения труб ШТС. 7. Производится срезка оголовков свай газопламенным резаком до отметки +1,000м. 8. Производится выемка грунта ковшебуром из полостей труб до отметки -3,000м. 9. Производится погружение арматурных каркасов в трубы. 10. Производтся заполнение труб бетоном класса B30 W6 F200 до проектной отметки. 11. Производится вибрирование бетона глубинным вибратором. 12. Монтируется съёмная и несъёмная опалубка. Бетонируются Ж.б. оголовки шпунтовых стенок. Бетонирование производится с помощью 77

совместной работы автобетоносмесителя и бетононасоса. Бетонный завод расположен на берегу. 13. С мористой стороны укладываются бетонные маты на слой тарпаулина с помощью гусеничного крана. 3.3.2 Технология возведения участков 2-4 Технология строительства в зимнее и летнее время неодинакова. Рассмотрим технологию строительства в каждый из периодов. 3.3.2.1 Строительство в летний период Погружение свай На участках 2-4 погружение свай происходит с плавсредств. В качестве плавсредства используется баржа. На барже установлены гусеничные краны. Технологический процесс погружения свай расчётной секции удобно разделить на 2 технологических потока: первый поток погружает трубошпунт ШТС и экранирующие сваи, второй поток – козловые (наклонные) сваи. 1 поток. Плавсредство типа ТМИ-5 с двумя гусеничными кранами позиционируется у места производства работ. Погружение свай осуществляется одновременно двух рядов: одним краном осуществляется погружение трубошпунта Ø1420 мм лицевой стенки, другим краном осуществляется погружение свай Ø2520мм среднего ряда. Погружение ШТС осуществляется с применением направляющего кондуктора на 8 свай, погружение свай среднего ряда – с применением одиночного направляющего кондуктора. Сваи устанавливаются в кондуктор с помощью дистанционных захватов. 78

Рисунок 35 Схема организации 1 потока Рисунок 36 Схема погружения труб ШТС 79

Рисунок 37 Схема погружения свай экранирующего ряда 2 поток. После погружения захватки ШТС и свай среднего ряда со стороны лицевой стенки подходит второй поток, погружающий наклонные сваи тыловой стенки. Плавсредство типа Damen Riverstar 6 позиционируется у ранее забитой лицевой стенки. Погружение наклонных свай Ø1420 мм осуществляется гусеничным краном с применением специального кондуктора, устанавливаемого на ранее погруженные сваи лицевой стенки и среднего ряда. Таким образом, два потока погружают сваи параллельно со смещением во времени. Первый поток создаёт фронт работ для второго потока. 80

Рисунок 38 Организация 2 потока Рисунок 39 Схема погружения наклонной сваи 81

Работы по погружению последовательности: свай производятся в следующей 1. Осуществляется позиционирование плавсредства с помощью GPS и заведение якорей. 2. Установка направляющего кондуктора. Позиционирование направляющего кондуктора осуществляется геодезистами с использованием ранее созданной опорной геодезической сети или с помощью существующих сооружений в качестве опорных объектов. 3. Заведение сваи в портал направляющего кондуктора гусеничным краном. 4. Установка на голову сваи вибропогружателя и выполнение первого этапа погружения до достижения верха кондуктора, технологического отказа или проектных отметок. 5. В случае достижения технологического отказа на голову сваи осуществляется установка гидравлического молота и выполняется второй этап погружения до достижения проектных отметок. Этапы 3-5 повторяются для всех свай в кондукторе. 6. Демонтаж направляющего кондуктора. 7. Добивка свай до проектных отметок осуществляется гидравлическим молотом. После погружения всех свай в зоне работы крана осуществляется перезаведение якорей и позиционирование плавсредства на следующей точке. Таким образом осуществляется перемещение фронта работ. Срезка оголовков свай Следующий этап после погружения свай – срезка оголовков. Оголовки свай срезаются газовым резаком до отметки +0,580. Доступ к сваям осуществляется с помощью плавсредства и установленной на нём автолюльки. Армирование свай Работы по монтажу арматурного каркаса во внутреннюю полость свай выполняются в следующей последовательности: 1. доставка арматурных каркасов на приобъектный склад; 2. доставка и выгрузка арматурных каркасов с приобъектного склада на плавстредство; 3. выполнение бетонной подготовки из слоя тарпаулина; 4. установка арматурных каркасов во внутреннюю полость сваи; 82

5. временное укрытие конструкции. Перед монтажом армокаркасов к ним привариваются монтажные крюки из арматуры, предназначенные для строповки и установки армокаркасов в проектное положение в свае. Количество привариваемых монтажных крюков на один армокаркас – не менее 4 шт. Рисунок 40 Схема закрепления крюков на армокаркасе Рисунок 41 Монтажный крюк армокаркаса 83

Рисунок 42 Визуализация погружения армокаркаса с плавсредства Бетонирование свай Бетонирование свай в летнюю навигацию ведется с плавучего завода, установленного на морской барже типа «Аякс». На морской барже устанавливается комплекс оборудования для производства, контроля и подачи бетонной смеси непосредственно во внутреннюю полость свай. Баржа «Аякс» оборудуется автокраном г/п 25т, РБУ «Liebherr Compactmix 1.0», автобетононасосом «Schwing S 36» и перегружателем на гусеничном ходу Fuchs 380. Баржа г/п 700-1000 тн, пришвартованная к основной барже «Аякс», является частью производства, как площадка с материалами. Вторая баржа во время работы производства на море загружается материалами на береговом причале. 84

Рисунок 43 Бетонирование свай с плавучим заводом Монтаж опалубки верхнего строения К сваям в верхней части привариваются уголки 100х100х10 ГОСТ 8509-93, к уголкам привариваются двутавры 40Б2 ГОСТ Р 57837-2017 и стальной профилированный лист. Таким образом устраивается несъёмная опалубка. Элементы несъёмной и щиты съёмной опалубки монтируются с помощью автокрана. Доступ сварщика и монтажника осуществляется с помощью автолюльки, установленной на плавсредстве. Перед бетонированием съёмная опалубка покрывается с внутренней стороны антиадгезионным составом. Армирование верхнего строения Нижняя сетка раскладывается на пластиковые фиксаторы, установленные на профлисте (нижней палубе). К нижней сетке привариваются поддерживающие каркасы, заранее изготовленные в арматурном цеху. Верхние конструктивные и рабочие сетки привариваются к вертикальным стержням поддерживающих каркасов ручной дуговой сваркой согласно чертежам армирования ростверка (лист 9). Арматурные выпуски из свай привариваются по месту ручной дуговой сваркой согласно чертежам конструкции свай (лист 7). 85

Бетонирование верхнего ростверка Бетонирование ростверка осуществляется с плавучим заводом по той же схеме, что и бетонирование свай. В процессе бетонирования свежеуложенный бетон вибрируется глубинными вибраторами. Питание вибраторов, сварочных аппаратов и прочего электрооборудования осуществляется от дизель-генератора. 3.3.2.2 Особенности возведения сооружения в зимний период Перед началом работ в зимний период необходимо выполнить ряд подготовительных работ в тёплый период: 1. Погружение ряда закольных свай. Закольные сваи погружаются на расстоянии 4м от оси ШТС со стороны моря. Закольные сваи служат опорами для технологических площадок. 2. Монтаж первой технологической площадки на погружённые в летнее время ряды экранирующих и закольных свай. 3. Устройство ледовой дороги. Ледовая дорога в зимний период служит для доставки бетона, погружения армокаркасов в полости свай и т.д. и является аналогом производства работ с баржи в летний период. Ледовая дорога устраивается с внешней стороны от ШТС по технологиям, описанным в [13]. Погружение свай Погружение свай в зимнее время осуществляется с технологических площадок. Технологическая площадка – стальная конструкция из ферм и настила по ним, предназначенная для установки машин и оборудования на сваи для дальнейшего продвижения сваебойного потока. В конце летней навигации на первую техплощадку осуществляется монтаж крана. После устройства ледовой дороги при помощи крана на техплощадку осуществляется сборка гусеничного крана и остальных техплощадок. Сборка гусеничного крана осуществляется поэлементно, доставка элементов гусеничного крана и техплощадок к месту монтажа осуществляется по ледовой дороге. Сваи погружаются с помощью крана и сваебойного оборудования, установленного на техплощадке. По мере погружения свай пустая техплощадка перемещается с помощью крана вперёд. Пустая техплощадка всегда находится сзади от рабочей. 86

Погружение свай в зимний период, аналогично технологии погружения в летний период, осуществляется двумя потоками. 1 поток. 1 поток погружает ШТС и экранирующие сваи. Погружение ШТС осуществляется с помощью кондуктора на 8 свай. Экранирующие сваи погружаются с помощью одиночного кондуктора. После погружения 8 свай ШТС и 2 экранирующих свай перемещаемая техплощадка перебрасывается краном, кран перемещается вперёд на установленную собой же техплощадку, происходит продвижение фронта работ. Рисунок 44 схема погружения ШТС и свай экранирующего ряда с техплощадки 2 поток. 2 поток погружает наклонные сваи и следует сразу за первым. Погружение наклонных свай осуществляется с помощью кондуктора на 3 87

сваи. Кондуктор для наклонных свай устанавливается на заранее погружённые стенку ШТС и сваи среднего ряда. После погружения 6 свай перемещаемая техплощадка перебрасывается краном, кран перемещается вперёд на установленную собой же техплощадку, происходит продвижение фронта работ. Рисунок 45 схема погружения наклонных свай с техплощадки Цикл забивки свай такой же, как в летний период. Майна (отверстие во льду для сваи) поддерживается с помощью экскаватора с длинной рукоятью. 88

Погружение армокаркасов в полости свай. Бетонирование свай. Погружение армокаркасов в полости свай и бетонирование свай осуществляется с ледовой дороги. Армокаркасы погружаются автокраном. Подвоз арматурных изделий осуществляется по ледовой дороге длинномерами. Бетонирование полостей свай осуществляется так же с ледовой дороги с помощью автобетоносмесителей и бетононасоса. Бетон АБС забирают с бетонного завода, работающего в зимнее время на берегу в зоне строительства причальных сооружений. Бетонирование верхнего строения. При бетонировании в условиях отрицательных температур в пределах захватки необходимо прогревать зону бетонирования - арматуру, закладные детали и изделия, а также все что будет соприкасаться с бетоном и имеет отношение к строящейся конструкции. Прогрев осуществляется с использованием временного укрытия и тепловых пушек. До производства работ бетонируемое пространство оголовков в пределах захватки должно быть защищено брезентом или аналогичным материалом от попадания строительного мусора, природных осадков и других инородных предметов. В случае если полости не закрыты и на металлических конструкциях, а также на опалубке, арматуре и т.д. образовалась наледь, ее следует удалить перед укладкой бетонной смеси продувкой горячим или сжатым воздухом, или механическим способом. Не допускается для этой цели применять пар. Для прогрева арматурного каркаса, закладных изделий и закладных деталей, закладываемых в тело бетонируемой конструкции, необходимо применять тепляк. Для возможности производства работ необходимо поддерживать температуру внутри тепляка в пределах от +5 до +15°С. Перед началом работ по бетонированию устанавливаются температурные датчики в полости оголовка верхнего строения. Температурные датчики устанавливаются на арматурный каркас или на специально изготовленном арматурном стержне. 89

Рисунок 46 Модель опалубки и тепляка 3.4 Подбор машин 3.4.1 Гусеничные краны Определим требуемые характеристики кранов и сведём их в таблицу. Таблица 30 Характеристики для подбора крана Погружаемая свая ШТС Экранирующий ряд Тыловой ряд Максимальная Масса Требуемый длина сваи погружаемой вылет сваи крюка 40,9м 55,3м 19,8т 95,16т 16м 14м 58,9м 40,46т 14,5м Требуемая Требуемая высота грузоподъёмность подъёма (с учётом ГЗП и крюка (с вибропогружателя) учётом ГЗП) 40,9+3=43,9м 40,6т 55,3+3=58,3м 115,76т 58,9+3=61,9м 61,3т Кран для погружения ШТС и свай тылового ряда Для погружения ШТС и свай тылового ряда принимаем гусеничный кран Kobelco CKE2500-2. Грузовысотные характеристики представлены на графике ниже. 90

Рисунок 47 грузовысотные характеристики крана Kobelco CKE2500-2 По данному графику и требуемым характеристикам (Таблица 30) принимаем стрелу 45,7м и 64м для погружения ШТС и свай тылового ряда соответственно. Характеристики грузоподъёмности представлены ниже. 91

Рисунок 48 Характеристики грузоподъёмности крана Kobelco CKE2500-2 При вылете стрелы 16м грузоподъёмность составляет 50,4т. Рисунок 49 Габаритные размеры крана Kobelco CKE2500-2 92

Кран для погружения свай экранирующего ряда Для погружения свай экранирующего ряда принимаем гусеничный кран Liebherr LR1600. Грузовысотные характеристики представлены на графике ниже. Рисунок 50 Грузовысотные характеристики крана LR1600 По данному графику и требуемым характеристикам (Таблица 30) принимаем стрелу длиной 66м. Характеристики грузоподъёмности представлены ниже. 93

Рисунок 51 Характеристики грузоподъёмности крана Liebherr LR1600 При вылете стрелы 14м грузоподъёмность составляет 199т. 94

Рисунок 52 Габаритные размеры крана Liebherr LR1600 Определение границ опасных зон работы кранов в нашем случае не имеет смысла, т.к. границы опасных зон выходят за габариты барж, на которых работают краны. 95

3.4.2 Плавсредства Для погружения свай ТМИ-5. ШТС и экранирующего ряда примем баржу Таблица 31 Технические характеристики баржи ТМИ-5 Длина габаритная 90,35м. Длина наибольшая 90м. Ширина габаритная 16,5м. Ширина наибольшая 16,3м. Высота борта 5,3м. Осадка по летнюю грузовую марку 2,5м. Грузоподъемность при осадке 2,5 м. 2000т. Дедвейт 2399т. Водоизмещение при плавании морем при осадке 2,5 м. 3529т. Водоизмещение порожнем 1130 т. Осадка минимальная при переходе морем Дизель-генератор: №1 50кВт. Дизель-генератор: №2 50кВт. Дизель-генератор: №3 25кВт. Площадь палубы - общая 1467м2. Площадь палубы - полезная 1320 м2. Допускаемая нагрузка на палубу 10 т./м2. на полосе 1,5м.от борта 15 т./м2 Нагрузка на штатные рымы 96 2м. 15т. Тяговое усилие на буксирное устройство 25,5т. Балластных отсеков 14шт.

Определение нагрузки на палубу Нагрузка от кранов. На барже будет одновременно работать гусеничный кран Kobelco CKE2500-2 массой 213т и гусеничный кран Liebherr LR1600 массой 472т. Суммарная нагрузка от кранов 213+472=685т. Нагрузка от труб. На палубе будут одновременно находиться труба ШТС массой 19,7т и свая ЭР массой 81,4т. Суммарная нагрузка от труб 19,7 + 81,4=101,1т. Нагрузка от оборудования. На палубе будет находиться следующее сваебойное оборудование: гидромолот IHC S-280 массой 44т и вибропогружатель PTC 200 HD массой 20,6т. Суммарная нагрузка от оборудования 44+20,6=64,6т. Добавим в запас 4 тонны, тогда суммарная нагрузка на палубу составит: ∑𝑄𝑄 = 685 + 101,1 + 64,6 + 4 = 854,7т. Площадь палубы Sпалубы=90∙16,3=1467м2. Распределённая по площади нагрузка ∑𝑄𝑄 𝑆𝑆палубы = 854,7 1467 = 0,58т/м2 , что почти в 20 раз меньше допустимой нагрузки на палубу (см. таблицу 31). Для погружения свай тылового ряда примем баржу Damen Riverstar 6. 3.5 Продолжительность строительства расчётной секции 3.5.1 Затраты времени на погружение свай В пределах расчётной секции погружается: 1. 20 труб ШТС длиной l1=40,9м; 2. 5 свай ЭР длиной l2=55,3м; 3. 15 свай тылового ряда длиной l3=58,9м. 1-й сваебойный поток погружает ШТС и сваи ЭР. Работы ведутся с одного плавсредства. Пока один кран погружает 8 свай в кондукторе, второй кран погружает сваю ЭР, перемещает кондуктор и погружает вторую сваю ЭР. Объём работ по погружению ШТС в пределах фронта работ составляет 8l1=327,2м. Объём работ по погружению свай ЭР в пределах одного фронта работ составляет 2l2=110,6м. Из этого следует, что фактором, влияющим на перемещение фронта работ и, следовательно, на временные затраты, является погружение ШТС. В пределах секции объём работ по погружению ШТС составляет 20l1=818м. 97

2-й сваебойный поток погружает сваи тылового ряда и начинает работу после погружения 8 труб ШТС и 2 свай ЭР. Объём работ по погружению свай тылового ряда в пределах секции составит 15l3=883,5м. Норму времени по погружению свай принимаем Нвр =10мин/м исходя из опыта строительства аналогичных сооружений с аналогичными грунтовыми условиями. В норму времени включены затраты времени на перезаведение кондукторов, позиционирование плавсредства и потери времени при технологических отказах. Таким образом, продолжительность работы 1го сваебойного потока составит 𝑇𝑇1 = 𝐻𝐻вр ∙ 20𝑙𝑙1 = 10 ∙ 818 = 8180мин = 137ч. Продолжительность работы второго сваебойного потока составит 𝑇𝑇2 = 𝐻𝐻вр ∙ 15𝑙𝑙3 = 10 ∙ 883,5 = 8835мин = 148ч. Срезка оголовков свай производится параллельно с погружением свай и на продолжительность строительства не влияет. 3.5.2 Затраты времени на погружение армокаркасов и заполнение бетоном полостей свай Затраты времени на данную технологическую операцию зависят от производительности бетонного завода. Проанализировав информацию о пропускной способности нескольких бетонных заводов в открытых источниках, принимаем производительность бетонного завода 70м3/ч. Определим объёмы бетонирования. Высота бетонных пробок в сваях 3,6м. Суммарный объём бетонирования составит c учётом толщин стенок сотавит: ∑𝑉𝑉 = 20𝑉𝑉1 + 5𝑉𝑉2 + 15𝑉𝑉3 где: 𝑉𝑉1 = 3,14 ∙ 𝑉𝑉2 = 3,14 ∙ 1,3922 2,4642 4 1,382 4 ∙ 3,6 = 5,5м3 – объём бетонной пробки в ШТС; ∙ 3,6 = 17,2м3 – объём бетонной пробки в свае ЭР; 𝑉𝑉3 = 3,14 ∙ ∙ 3,6 = 5,4м3 – объём бетонной пробки в свае тылового ряда. 4 3,6 – высота пробки. ∑𝑉𝑉 = 20 ∙ 5,5 + 5 ∙ 17,2 + 15 ∙ 5,4 = 277м3 Таким образом, продолжительность бетонирования свай составит ∑V/70=277/70=4 часа. Добавим к продолжительности ещё один час на укладку тарпаулина и погружение армокаркасов в полости свай, а так же ещё один час на перезаведение якорей плавсредства и его позиционирование. Данные значения взяты исходя из опыта строительства аналогичных сооружений. Таким образом, продолжительность данной операции составит 6 часов. 98

3.5.3 Затраты времени на монтаж несъёмной опалубки В виду отсутствия нормативов на данный вид работ, примем продолжительность данного технологического процесса 8 смен исходя из опыта проектирования аналогичных сооружений. Монтаж несъёмной опалубки включает в себя сварочные работы, монтаж двутавров, раскладку и закрепление профлиста. 3.5.4 Затраты времени на армирование ростверка Принимаем норму времени Hвр=20 чел/ч на монтаж 1т арматуры согласно [14]. По спецификации определяем объём работ – V=26,3т. Имеем, что для монтажа 1т одному арматурщику понадобится 20 часов, а для выполнения полного объёма 26,3∙20=526ч. 24 арматурщика справятся с этой задачей за 526/24=22часа. Принимаем продолжительность армирования работы ростверка 2 смены, количество арматурщиков – 48. Опалубочные введутся параллельно с армированием и на продолжительность строительства не влияют. 3.5.5 Затраты времени на бетонирование ростверка Продолжительность бетонирования определяется производительностью бетонного завода. В главе 3.5.2 производительность завода была принята 70м3/ч. Определим по чертежам объём работ. Для этого вычислим площадь S сечения ростверка и умножим её на длину секции 31,78м. S=21,12м2. V=21,12∙31,78=671,2м3. Продолжительность бетонирования составит 671,2/70=9,6ч. Принимаем с запасом 1 смену. В случае, если бетонирование производится при температуре воздуха выше 10°С, к общей продолжительности строительства добавляется 5 дней на уход за бетоном. 3.5.6 Построение графика производства работ Составим график производства работ на строительство расчётной секции ЮОЛС. Основному строительству предшествует подготовительный период. Продолжительность подготовительного периода примем 3 месяца исходя из опыта строительства аналогичных сооружений. Подготовительный период включает в себя мобилизацию ресурсов, доставку плавсредств из других портов, доставку кранов и прочей техники, создание опорной геодезической сети, строительство бытового городка для проживания персонала и т.д. Все работы ведутся в 2 смены по 11 часов 22 часа в сутки, 2 часа уходит на пересменку. Календарный план представлен на строительство одной секции в летний период. Последняя операция в календарном плане – бетонирование ростверка. После бетонирования бетон набирает прочность 28 суток, по истечении этого времени строительство секции можно считать завершённым. 99

Общая продолжительность строительства расчётной секции составит: 90 дней подготовительного периода + 20 дней основного периода + 28 дней набор прочности бетона = 138 дней или чуть меньше 5 месяцев. 100

Рисунок 53 Оценка продолжительности строительства расчётной секции 101

Заключение В данной ВКР было рассмотрено оградительное ледозащитное сооружение терминала сжиженного газа и стабильного газового конденсата «Утренний». На первом этапе были собраны нагрузки, определяющей оказалась нагрузка от дрейфующего ледяного поля – 400т/м. После сбора нагрузок в программе SCAD была построена расчётная модель сооружения и выполнен статический расчёт, результаты расчёта приведены в главах 2.5.2 и 2.5.5. По усилиям в стержнях, полученным в результате статического расчёта была произведена проверка стальных сечений. По результатам проверки было решено принять трубу ШТС 1420х14, сваю экранирующего ряда 2520х28 и козловую сваю 1420х20. Так же было принято решение устроить в сваях бетонные пробки в виду того, что ледовые воздействия мало изучены. По напряжениям в пластине был произведён подбор арматуры в ростверке. Конструкция ростверка представлена на листах 8 и 9. В 3 разделе ВКР была разработана технология строительства ЮОЛС в летний и зимний период. Разработана техкарта на погружение свай, произведён подбор кранов 1го сваебойного потока и плавсредства. После разработки технологии были определены объёмы работ и рассчитана продолжительность строительства расчётной секции сооружения. Продолжительность строительства секции южного оградительного ледозащитного сооружения составила около 5 месяцев. 102

Список литературы [1] СП 131.13330.2018. Строительная климатология. [2] СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. [3] СП 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения. [4] СП 14.13330.2018. Строительство в сейсмических районах. [5] СП 28.13330.2017. Защита строительных конструкций от коррозии. [6] СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. [7] СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. [8] СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. [9] СП 41.13330.2012. Бетонные гидротехнических сооружений. и железобетонные конструкции [10] ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. [11] ГОСТ 22266-2013. Цементы сульфатостойкие. Технические условия.. [12] СП 126.13330.2017 Геодезические работы в строительстве. [13] ОДН 218.010-98 Инструкция по проектированию,строительству и эксплуатации ледовых переправ.. [14] Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтностроительные работы. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 2. Портовые и берегозащитные сооружения. [15] ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. [16] А. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Ленинград: Энергия, 1975. [17] Л.Н. 103 Рассказов, В.Г. Орехов, Н.А. Анискин, Гидротехнические

сооружения, Москва: Ассоциация строительных вузов, 2008. [18] В.С. Карпиловский, М.А. Перельмутер, А.В. Перельмутер, С.Ю. Фиалко, Э.З. Криксунов, А.А. Маляренко, SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++, Москва: СКАД СОФТ, 2015. [19] «Устойчивость ледозащитных сооружений,» Нефтегаз.ру, 2018. [20] Г. Н. Смирнов, Б. Ф. Горюнов, Е. В. Курлович, Порты и портовые сооружения, Москва: Издательство АСВ, 2002. 104

Ситуационный план Ситуационный план Основные расчётные характеристики λ=34 м Длина волны Высота волны h=4,4 м Глубина с учётом максимального уровня 11 м Прочность льда при сжатии 1,6 МПа Максимальная зафиксированная скорость дрейфа ледяных 128,6 полей см/с Толщина льда 2,06 м Площадь отдельной дрейфующей льдины 91,6 км2 Повторяемость направлений ветра и штилей в % Месяц Обская губа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год Роза ветров С 6,3 7,6 7,9 15,3 17,4 17,2 16,0 17,9 13,1 9,3 7,8 6,7 11,9 СВ 6,9 9,4 8,6 11,9 15,7 18,0 22,2 20,8 10,6 7,5 8,1 7,1 12,2 Направление ветра В ЮВ Ю ЮЗ 9,3 15,8 27,1 14,8 10,3 12,1 21,7 14,4 11,2 14,9 17,1 14,7 11,4 8,9 12,9 11,2 11,4 9,5 9,4 9,1 12,2 10,2 9,8 7,1 12,1 11,3 11,0 6,0 11,9 8,4 9,7 7,8 10,7 9,2 16,9 12,4 12,7 10,3 16,9 14,5 11,5 12,4 20,5 14,5 9,2 14,7 26,1 14,8 11,2 11,5 16,6 11,8 З 13,7 17,4 17,0 16,6 14,9 15,1 12,6 12,8 14,0 16,4 16,3 14,9 15,1 СЗ 6,2 7,2 8,6 11,8 12,5 10,6 8,7 10,7 13,2 12,6 8,8 6,5 9,8 Штиль 3,2 3,5 2,1 1,4 1,3 1,8 1,4 1,4 2,3 2,1 2,8 2,2 2,1 Роза дрейфа ледяных полей о рррнн Примечание: Генеральный план см. лист 3. РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Ситуационный план Стадия Лист Листов ВКР 1 12 Департамент строительства

48 Èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -5.8 -6 -7.1 -7 м -8.1 -8 -8.8 -9 -9.3 -10 п -9.6 -9.9 2-2-2 2-2-1 1-1-2 -11 -12 -12.5 -12.0 -12.1 -12.3 1-1-1 amI-V -12.0 -12.5 amH -12.8 -13 -12.7 -13.5 1-4-1 -14 п amI-V 1-4-1 1-4-1 -15 -15.4 1-4-1 amI-V -16 amI-V -17 -17.3 -17.5 -17.0 -17.1 -16.1 1-3-5 1-1-1 amH -17.0 amH amI-V -17.8 -17.8 -18 -18.1 -18.3 -18.3 -19 -18.4 -18.4 -19.2 amI-V amH -20 amH -21 1-3-5 -22 -23 -23.3 -24 -24.0 -24.3 Масштаб по оси X 1 : 5000 1-1-2 Масштаб по оси Y 1 : 100 -25 -25.3 п amH Номеp скважины 10 11 12 13 14 15 16 19 20 21 22 23 24 -0.49 -0.45 -0.41 -0.40 -0.56 -0.67 -0.40 -0.29 -0.32 -0.28 -0.26 0.23 -0.37 -0.36 Глубина, м 17.7 17.4 17.1 16.9 16.5 16.3 16.6 24.0 23.0 25.0 18.0 18.0 18.0 18.0 Расстояние, м 8.6 Отметка устья, м amH 200.0 200.0 200.0 200.0 200.0 200.2 200.0 200.0 200.1 199.9 Èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç 3 200.0 25 200.2 Ñõåìà ê ðàñ÷¸òó íåñóùåé ñïîñîáíîñòè ñâàé 0 ( / -4 3 ) ( =0.95 1-3-5 ) . - -6 -7 - ) ( -5 =0.85 . ) ( -8 ) ( -7.7 6,4 9,9º 9,6 9,0º 8,9 9,4º -12 amIIIIV 2-2-1 2-2-2 1,97 1,96 1,99 1,98 1,95 1,92 - 4,8 7,1º 8,4 6,6º 8,0 6,8º 8,2 -14.5 -15 -15.2 -16 36,6 39,1º 6,0 35,5º 4,0 39,1º 6,0 -17 -18 - 27,3 38,0º 11,7 34,5º 7,8 38,0º -18.2 -19 11,7 -17.0 -17.0 1-3-5 -18.2 21,6 22,8 10,3 20,7º 9,1 21,5º -20 -22 9,6 -23 -24 1,48 8,1 12,9 8,0 10,8º 6,5 11,6º -23.2 -23.2 -25 7,1 -26 Взаим.нвN -27 mIII 2-3-1 2,01 2,00 0,12 25,6 22,0º 29,5 21,2º 28,1 21,5º -28 28,6 -29 -30 Подписьат mIII mIII 2-3-3 2-3-4 1,92 1,92 1,82 1,81 0,35 0,61 1,00 18,4 14,8 6,4 -31 21,3º 14,0º 9,7º 24,9 15,6 10,5 20,7º 13,3º 9,0º 24,0 14,6 9,9 20,9º 13,6º 9,3º 24,4 -32 15,0 -33 Масштаб по оси X 1 : 10000 -34 Масштаб по оси Y 1 : 200 -35 10,2 Номеp скважины 1 Отметка устья, м -0.32 -0.23 Глубина, м 23.0 23.0 Расстояние, м 3 2 199.8 1-3-5 -14.8 200.1 4 5 -0.16 -0.03 0.02 18.0 17.0 17.0 166.5 159.9 Номеp скважины Отметка устья, м Глубина, м Расстояние, м 1-3-5 1-1-2 2-2-2 1-3-5 -18.3 -18.3 -40.000 2-3-1 2-3-2 -54.500 2-3-1 -29 Примечание: Примечан Геологию в зоне проектируемого сооружения см. схему к расчёту 1.Карт-схемфкичоглМ:20ы 2.Условныебзачиякжр-гмт95 несущей способности свай. 203-17ЮР/8(4)ИГ.СУБ Терминалсжогпдзтбьвк«Уй» Должность. Кол.уч Дир. департ. Нач.отдге Рук. ООП. Нач.отдОК Н.Руков. Н.контр Консультант Разрботл Студент Провеил Хильчук Фамилия. Дат Nдок. Подп. Подп. Дата Рынковская М.И. 04.19 Рынковская М.И. 04.19 МордвинцевК.П. 04.19 Мордвинцев К.П. 04.19 Герасимов Алисейко М.С. Изм. 6 -0.28 25.0 7 -0.34 18.0 200.0 8 -0.31 18.0 200.1 9 -3.76 25.2 242.6 Гуров Болтникв Михайлов Лист 04.19 Итогвыйинжер-лчскхзапуьм РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". поинжер-глчскмзыая Геология Инжеро-гличсказы Инв.Nпод mIII 2-3-2 1,97 1,97 -12.8 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31 -32 -33 -34 -35 -36 -37 -38 Масштаб по оси X 1 : 10000 -39 -40 Масштаб по оси Y 1 : 200 -21 0,54 1-4-1 3,9 amIIIIV 1-1-2 1,95 1,94 1,40 -11.1 12 , amIIIIV 1-1-1 1,62 1,61 -14 1-4-1 2,7 amIV , 1-4-1 1-3-5 1-4-1 -13 amH -8.0 -10.7 -11 9,2 -6.9 -7.8 -9.7 2-2-2 -10 1,00 1-1-2 -8.9 -9 -6.8 -8.6 2-2-2 12,1 amH 1,82 1,81 =0.95 -8.3 12,28 -3 -6.5 2,9 -2 -5.2 22,4 -1 1-1-1 28,6 0 -10.000 36,2 Èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèé ðàçðåç 2 46 Îñíîâíûå ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ãðóíòîâ -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 ФорматА1 Стадия Стадия ВКР П Лист Лист Листов Листов 2 12 19 О"ЦГЭИ Департамент строительства г.Санкт-Пербу

Роза ветров эстакада эстакада Генеральный план L = 66 ,2 м ; B 94 = 2М 14 ,0 ;мT = 1, 78 м Г Голова ЮОЛС Уч 13 50 ас ,4 но ток ел 4 ед оз ащ и Юж тн о Проектируемое сооружение Согласовано Роза дрейфа ледовых полей е( ог ра ди 5 Уч 72, 4 ас ьн то ое )с к3 оо ру же ни те л е 409 ,00 Уча сто к2 427 ,95 Уча с 1 Инв. N подл. Подпись и дата Взам. инв. N ток 5 4 , 5 36 ок 1 ст а Уч РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Выпускная квалификационная работа бакалавра Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Алисейко М.С. Генеральный план Стадия Лист Листов ВКР 3 12 Департамент строительства А1

Âèä по оси А (участок 1) (М 1:100) 20 20 20 31781 Секция +2,500 31781 Секция Ось установки дренажных устройств +1,000 -2.000 0.000 Ср. ур. моря -2,530...-8,930 Перем. Естественная поверхность -8,000...-30,000 Перем. -8,000...-30,000 Перем. ШТС-1420х14 шаг 1590 1-1 (М 1:100) Фрагмент плана свайного основания (участок 1) (М 1:200) 30920 2600 1300 ШТС-1420х14 шаг 1590 2000 Оголовок 2600 26320 2000 1000 Оголовок +2,500 +1,000 0.000 Ср. ур. моря +0.500 -2.000 Дренажное устройство Дренажное устройство Анкерная тяга ∅80 шаг 1590 Ж.б. плиты h=500мм Щебень h=250мм Геотекстиль Бетонные маты -3.000 11000 1 1 Песок мелкий -2,530...-8,930 Перем. Согласовано Геотекстиль Тарпаулин Песок мелкий 1300 Песок мелкий 28620 30920 Тарпаулин Д А ШТС-1420х14 шаг 1590 Анкерные тяги ∅80 шаг 1590 -8,000...-30,000 Перем. Взам. инв. N ШТС-1420х14 шаг 1590 1000 Инв. N подл. Подпись и дата 28620 РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" А Д Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Участок 1. Вид по оси А, план, разрез. Стадия Лист Листов ВКР 4 12 Департамент строительства А1

1-1 (М 1:200) Âèä по оси Б (участок 2-4) (М 1:200) 20 20 20 31780 Секция +2,500 10600 31780 Секция 1300 +0,500 8000 1300 Ж.б. ростверк +2,500 0,000 Ср. ур. моря +0,500 0,000 Ср. ур. моря -9,050...-10,100 Перем. Бетонная пробка Тарпаулин Песок мелкий -9,050...-10,100 Дно Свая экранирующего ряда ∅2520х28 шаг 6360 Естественная поверхность ШТС-1420х14 шаг 1590 Наклонная свая ∅1420х20 шаг 2120; ∠ ∠ 2,8:1 -18,500...-40,000 Низ свай -30,000...-54,500 Низ свай -30,000...-54,500 Низ свай Сваи экранирующего ряда ∅2520х28 шаг 6360 4000 4000 Фрагмент плана свайного основания (участок 2-4) (М 1:100) А Б 13750 В В1 1 1300 Наклонные сваи ∅1420х20 ∠ 2,8:1; шаг 2120 ∠ 4000 Согласовано В Взам. инв. N 4000 Б Сваи экранирующего ряда ∅2520х28 шаг 6360 Инв. N подл. РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" 1300 Подпись и дата А ШТС-1420х14 шаг 1590 1 Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Участок 2-4. Вид по оси Б, план, разрез. Стадия Лист Листов ВКР 5 12 Департамент строительства А1

Ðåçóëüòàòû ñòàòè÷åñêîãî ðàñ÷¸òà Ðàñ÷¸òíàÿ è äåôîðìèðîâàííàÿ ñõåìû Ïðîäîëüíàÿ ñèëà N (ò) Èçãèáàþùèé ìîìåíò My (ò*ì) Ïîïåðå÷íàÿ ñèëà Qz (ò) -1120,08 -928,2 -928,2 -736,33 -6972,86 -6139,43 -6139,43 -5306 -855,9 -807,08 -807,08 -758,27 -736,33 -544,45 -544,45 -352,57 -5306 -4472,57 -4472,57 -3639,14 -758,27 -709,45 -709,45 -660,64 -352,57 -160,69 -160,69 31,19 -3639,14 -2805,7 -2805,7 -1972,27 -660,64 -611,82 -611,82 -563,01 31,19 223,06 223,06 414,94 -1972,27 -1138,84 -1138,84 -305,41 -563,01 -514,19 -514,19 -465,38 414,94 606,82 606,82 798,7 -305,41 528,02 528,02 1361,45 -465,38 -416,56 -416,56 -367,75 798,7 990,58 990,58 1182,46 1361,45 2194,89 2194,89 3028,32 -367,75 -318,93 -318,93 -270,11 1182,46 1374,33 1374,33 1566,21 3028,32 3861,75 3861,75 4695,18 -270,11 -221,3 -221,3 -172,48 1566,21 1758,09 1758,09 1949,97 4695,18 5528,61 5528,61 6362,05 -172,48 -123,67 -123,67 -74,85 Ïåðåìåùåíèÿ (ìì) 0 4,79 9,58 14,37 19,16 23,96 28,75 33,54 38,33 43,12 47,91 52,7 57,49 62,29 Ñõåìû àðìèðîâàíèÿ ïðè øàãå 200ìì Íèæíåå àðìèðîâàíèå âäîëü îñè Õ Íèæíåå àðìèðîâàíèå âäîëü îñè Y 14,85 29,69 44,54 59,38 74,23 89,07 d18/200 d25/200 d32/200 d36/200 d40/200 61,19 12,24 24,48 36,71 48,95 61,19 73,43 d6/200 d10/200 d12/200 d14/200 d14/200 d16/200 d16/200 d18/200 Âåðõíåå àðìèðîâàíèå âäîëü îñè Y 1,42 2,84 4,26 5,68 7,1 8,52 9,93 11,35 d8/200 d12/200 d14/200 d16/200 d18/200 d20/200 d20/200 d22/200 2,2 4,4 6,6 8,8 11 13,2 15,4 17,6 Инв. N подл. Подпись и дата Взам. инв. N Согласовано d20/200 d28/200 d36/200 d40/200 59,38 74,23 Âåðõíåå àðìèðîâàíèå âäîëü îñè Õ 4,79 9,58 14,37 19,16 23,96 28,75 33,54 38,33 43,12 47,91 52,7 57,49 62,29 67,08 РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Результаты расчёта в SCAD Стадия Лист Листов ВКР 6 12 Департамент строительства Формат А1

План свайного основания 1-1 +2,500 Расчётная секция К1 К1 К2 1 Узел 1 +0.600 Верх свай 0,000 А Бетон B30 W8 F200 4000 ШТС-1420х14 шаг 1590 -3,000 Б 4000 Тарпаулин Песок мелкий Свая ∅2520х28 шаг 6360 В -10,000 Свая ∅1420х20 ∠2,8:1; шаг 2120 1 31780 ШТС-1420х14 шаг 1590 Óçåë 2 (ñõåìà ñòûêîâêè òðóá) Схема деления труб на отправочные элементы Козловая свая ∅1420х20 Свая центрального ряда ∅2520х28 Свая ∅1420х20 шаг 2120; ∠ ∠ 2,8:1 Свая ∅2520х28 шаг 6360 2-2 À Срезаемая часть 300 -40,000 2К l=10900 300 2Ц l=7300 Срезаемая часть 2 2 ШТС-1420х14 1К l=12000 2Ш l=4900 300 1Ц l=12000 Срезаемая часть 1К l=12000 58900 1Ц l=12000 1К l=12000 55300 -54,500 Узел 2 1Ц l=12000 1Ш l=12000 Согласовано 40900 1Ш l=12000 Òîëùèíà íàêëàäêè 28 ìì. Спецификация на отправочные элементы труб Марка элемента ГОСТ элемента всех профuль №2415 Фасонный А 4000 Б В nрофШlЬ N2416 ШТС - 1420х14 1К l=12000 1Ц l=12000 1Ш l=12000 Взам. инв. N Подпись и дата Инв. N подл. Кол-во, элементов Наименование элемента 4000 Óçåë 1 çàìîê ØÒÑ Фо.сонныО Масса, кг -54,500 1Ш Шпунт трубчатый сварной 3 5824,8 17474,4 ГОСТ Р 52664-2010 2Ш Шпунт трубчатый сварной 1 2378,5 2378,5 ГОСТ Р 52664-2010 Примечание: Данный лист смотреть совместно с листом 8. Сваи центрального ряда ∅2520х28 1Ц Труба электросварная прямошовная 4 20649,4 82597,6 ГОСТ 33228-2015 2Ц Труба электросварная прямошовная 1 12561,7 ГОСТ 33228-2015 12561,7 Козловые сваи ∅1420х20 1К Труба электросварная прямошовная 4 8286,2 33144,8 ГОСТ Р 52664-2010 2К Труба электросварная прямошовная 1 7526,7 7526,7 ГОСТ Р 52664-2010 Примечание: спецификация дана на 1 элемент каждого типа РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" �n Ф142Gх14 Тр �а Ф1420х14 Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". ǕǹǸǼǽǻǾǵȁǳȊǼǭǫǴǸǹǮǹ ǹǼǸования Стадия Лист Листов ВКР 12 Департамент строительства А1

Спецификация К1 Поз. К2 Наименование К1 (Ì 1:20) (Ì 1:20) Обозначение 1 30324 Ø32А500С L= 4450 30 28,1 843 2 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 1450 17 1,29 21,9 3 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 415 4 0,37 1,48 5 882,2 4411 1* ГОСТ Р 52544-2006 Ø32А500С L= 4450 30 28,1 843 4 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 2500 17 2,22 37,7 3* ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 415 4 0,37 1,48 2 Поз. 2 Эскиз детали ГОСТ14098-2014-С23-Рэ lн=120мм 4 4 80 ∅23 200 4 Тарпаулин 45 45 Свая ∅2520х28 ШТС-1420х14 200 866,4 Ведомость деталей 200 1 35 1 1050 1050 2 Примечание ГОСТ Р 52544-2006 3 3 Масса ед.,кг 1 К2 1 Кол. Тарпаулин 235 200 3(3*) R2 Песок мелкий 45 Песок мелкий 45 4 ГОСТ14098-2014-С23-Рэ lн=120мм 2 ∅1328 12° 2 12° ШТС1420х14 1 1* Согласовано 4 1 3* Инв. N подл. Подпись и дата Взам. инв. N 3 Примечания: 1. данный лист смотреть совместно с листом 7; 2. деталь позиции 3(3*) и продольная арматура позиции 1(1*) приваривается к поперечной арматуре ручной дуговой сваркой. Шов К3-Рп ГОСТ 14098-2014. РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Свая ∅2520х28 Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". ǕǹǸǼǽǻǾǵȁǳȊǼǭǫǴǸǹǮǹ ǹǼǸования Стадия Лист Листов ВКР 8 12 Департамент строительства А1

Опалубочный план ростверка 1-1 Расчётная секция Контур плиты 1 Ж.б. ростверк B45 W8 F400 Деформационный шов 1300 +2.500 А +0.500 400 4000 4000 по 2 по 2 2 Свая ∅1420х20 2 80 ШТС 1420х14 80 0,000 400 80 10600 Б ШТС 1420х14 +2.500 Свая ∅2520х28 Свая ∅2520х28 Свая ∅1420х20 1300 1300 В 4000 4000 1300 10600 20 31780 1 Б А 20 В Деформационный шов Дополнительное верхнее армирование 5300 Основное армирование Гидрошпонка Технониколь ЕМ-260/20 10 шаг 200 1850 4000 +2.500 1, 3, 5 шаг 200 Граница бетонирования 1350 1300 В 10 шаг 200 1850 4000 1500 10600 Б Ж.б. ростверк 1300 А 20 Пенополистирол Styrodur C 10 шаг 200 1850 1300 3(9) 2, 4, 6 шаг200 2-2 (устройство деформационного шва) 1850 10 шаг 200 1230 3(9) +2.500 11 шаг 200 Инв. N подл. 300 5500 1850 1890 5500 +2.500 860 5500 860 5500 980 ≥800 600 400 5500 600 ≥800 10 шаг 200 600 300 7 шаг 200 7 шаг 200 5300 Примечания: 1) На данном листе сваи показаны условно; 2) Данный лист смотреть совместно с листом 10; 3) âыпуски из свай в плиту ростверка см лист 8; 4) спецификацию армирования ростверка см. лист 10. 7 шаг 200 2400 7 шаг 200 2400 7 шаг 200 3400 3200 10600 2600 4000 В 980 8 шаг 200 1400 1890 400 1300 Подпись и дата Взам. инв. N Б 1400 4000 Согласовано А 600 1720 4400 1300 4400 9 шаг 200 Схема нахлёста арматурных стержней ∅12А500С 10 шаг 200 1850 9 шаг 200 1150 Дополнительное нижнее армирование 10 шаг 200 1850 11 шаг 200 500 1600 1300 1000 4400 9 шаг 200 9 шаг 200 4400 4000 4000 1300 1000 10600 А Б РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" В Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Конструкция ростверка Стадия Лист Листов ВКР 9 12 Департамент строительства А1

Спецификация 3-3 КП шаг 1000 в шахматном порядке КП шаг 1000 в шахматном порядке 60 1000 200 610 6 200 П2 шаг 200 П1 шаг 200 610 3 4 200 60 3 4 610 60 80 25,8 4102,2 Ø20А500С L= 10480 2 ГОСТ Р 52544-2006 Ø20А500С Lобщ= 1753,9м 3 ГОСТ Р 52544-2006 Ø10А500С L= 10480 4 ГОСТ Р 52544-2006 Ø10А500С Lобщ= 1735,0м 5 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 10480 6 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С Lобщ= 1738,8м 7 ГОСТ Р 52544-2006 Ø25А500С L= 3400 8 ГОСТ Р 52544-2006 Ø18А500С Lобщ= 551,0м 9 ГОСТ Р 52544-2006 Ø18А500С L= 4400,0 42 8,8 369,6 10 ГОСТ Р 52544-2006 Ø12А500С L= 2600,0 65 2,3 149,5 11 ГОСТ Р 52544-2006 Ø16А500С Lобщ= 744,4м П-1 ГОСТ Р 52544-2006 Ø20А500С L= 3120 159 7,7 1224,3 П-2 ГОСТ Р 52544-2006 Ø20А500С L= 3300 159 8,1 1287,9 337 16,7 5627,9 4325,1 6,5 159 1033,5 1070,5 9,3 159 1478,7 1544,1 13,1 137 1794,7 1100,9 1174,7 12 ГОСТ Р 52544-2006 Ø10А500С L= 1840 13 1,1 14,3 13 ГОСТ Р 52544-2006 Ø10А500С L= 1950 2 1,2 2,4 2 400 159 ГОСТ Р 52544-2006 КП 1 Примечание 1 200 +0.500 Масса ед.,кг Обозначение +2.500 1000 5 Наименование Кол. Поз. В спецификации учтены длины нахлёстов. Ведомость деталей Эскиз детали 1860 R1 60 Поз. П-1 710 710 1290 635 5 31 20 1950 20 Согласовано 0 Вид А 20 ГОСТ14098-2014-К1-Кт R16 В Б КП Ì 1:10 П-2 160 А Дополнительное армирование условно не показано; Стержни основного армирования привариваются к каркасам КП дуговой ручной сваркой. Шов К3-Рп ГОСТ 14098-2014. 1860 1. 2. R1 60 Примечания: 20 13 12 100*19=1900 РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" ГОСТ14098-2014-К1-Кт 20 20 Инв. N подл. Примечания: 1) Данный лист смотреть совместно с листом 9; 2) âыпуски из свай в плиту ростверка см. лист 8. 13 20 20 Подпись и дата Взам. инв. N 1840 А Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Конструкция ростверка Стадия ВКР Лист 10 Листов 12 Департамент строительства А1

Схема работы 1го сваебойного потока 2 1 Буксир Буксир ШТС ∅1420 Lmax=40,9 м Масса ≈ 19,8т Сваи ЭР ∅2520 Lmax=55.3м Масса =95.2т 8м т 4 9, Направление работ по погружению свай б а р м 6 =1 ,г /п =5 2 1-1 Взам. инв. N Подпись и дата После погружения 8 ШТС и 1 сваи экранирующего рядо со стороны ШТС подходит 2 сваебойный поток, погружающий наклонные сваи. Схему работы 2го сваебойного потока см. на следующем листе. Кондуктор на 8 свай лицевого ряда 3м Инв. N подл. 2-2 Погружаемый ШТС ∅1420 Lmax=40.9 м Масса ≈ 19.8т Кондуктор на 1 сваю экранирующего ряда Согласовано Ось свай экранирующего ряда 1 Кондуктор на 8 свай лицевой стенки Погружаемая свая экранирующего ряда ∅2520 Lmax=55.3м Масса =95.2т Сваи ЭР Lmax=55.3м 3м 0.000 0.000 -10.000 -10.000 Экранирующий ряд ∅2520 шаг 6,36м Ось ШТС Кондуктор на 1 сваю R Трубошпунт ∅1420 шаг 1,59м Liebherr 1600 длина стрелы 66м Rр аб= 14м , г/ п=1 99т 3м 6м Kobelco 2500, длина стрелы 45,7м Баржа ТМИ-5 Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000т) Rраб=14 м Баржа-площадка типа ТМИ-5 Наклонная свая ∅1420 шаг 2,12м Трубошпунт ∅1420 шаг 1,59м Экранирующий ряд ∅2520 шаг 6,36м ШТС Lmax=40.9м Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000т) Rраб=16 м Баржа-площадка типа ТМИ-5 Наклонная свая ∅1420 шаг 2,12м РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Схема работы 1го сваебойного потока Стадия ВКР Лист 11 Листов 12 Департамент строительства А1

Схема работы 2го сваебойного потока Захват сваи Кондуктор на 3 наклонные сваи 1 Ось наклонных свай 2 Rра б=1 Наклонные сваи 1420х20 мм, L=58.9м масса 40.5тн Вибропогружатель 6м РТС200HD ,г /п =54 .2 т Гидромолот IHC S-280 Вибропогружатель R ра РТС200HD б=16 м,г Rр /п аб =54 =14 .2 т ,5 м, г/ п= 63 т 5.6м Гидромолот IHC S-280 1м Направление работ по погружению свай 5.6м Баржа-площадка типа ДР 6 Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000 т) Погружение сваи в кондуктор Ось наклонных свай 1м Направление работ по погружению свай Кондуктор на 3 наклонные сваи Баржа-площадка типа ДР 6 Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000 т) Наклонные сваи 1420х20 мм, L=58.9м масса 40.5тн Буксир Буксир 1 2 1-1 2-2 Гусеничный кран типа Kobelco CKE2500-2, длина стрелы 64м (г/п 250 т) Гусеничный кран типа Kobelco CKE2500-2, длина стрелы 64м (г/п 250 т) Принципиальная схема бетонирования ростверка Автобетононасос Schwing S36 производительность 100м3 /ч; дальность подачи 32м Бетонируемый ростверк Бетонный завод Liebherr compactmix 1.0 производительность 70 м3 /ч Ось тылового ряда свай Ось ШТС Погружаемая свая Погружаемая свая Кондуктор на 3 наклонные сваи Согласовано Наклонные сваи 1420х20 мм, L=58.9 м масса 40.5тн Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000 т) Взам. инв. N Подпись и дата Наклонные сваи 1420х20 мм, L=58.9 м масса 40.5тн Морская баржа типа Аякс Перегружатель Fuch 380 0.000 0.000 -10.000 5,6м Баржа-площадка типа ДР 6 Инв. N подл. Кондуктор на 3 наклонные сваи 1м Баржа-площадка типа 942 (г/п 1000 т) Баржа-площадка типа ДР 6 5,6м 1м Буксир Баржа г/п 1000 т подвоз материалов Наклонная свая ∅1420 шаг 2,12м; ∠2,8:1 Направление работ по бетонированию ростверка Трубошпунт ∅1420 шаг 1,59м Трубошпунт ∅1420 шаг 1,59м Свая-оболочка ∅2520 шаг 6,36м -10.000 Наклонная свая ∅1420 шаг 2,12м; ∠2,8:1 Свая-оболочка ∅2520 шаг 6,36м РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ Инженерная академия Направление "Строительство" Должность. Дир. департ. Рук. ООП. Н.Руков. Консультант Студент Фамилия. Подп. Дата Рынковская М.И. Рынковская М.И. МордвинцевК.П. Мордвинцев К.П. Алисейко М.С. Выпускная квалификационная работа бакалавра Ледозащитное сооружение.Терминал "Утренний". Схема работы 2го сваебойного потока. Схема бетонирования. Стадия ВКР Лист 12 Листов 12 Департамент строительства А1

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв