Известия ВНИИГ. Том 307

29 марта 2023

В сборнике научных трудов «Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» публикуются новые научные результаты в области гидротехнического, промышленного и гражданского строительства, водного хозяйства, оснований и фундаментов, подземных сооружений, гидравлики и инженерной гидрологии.

Сборник предназначен для специалистов в области инженерной геологии и гидрогеологии, механики грунтов, гидравлики, гидротехники, экологии, а также для студентов, аспирантов и преподавателей соответствующих дисциплин.

СОДЕРЖАНИЕ

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО КОНСОЛИДАЦИИ НАМЫВНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

С.В. Сольский¹, О.Н. Котлов²,  И.Г. Зеленский³, К.Р. Биканасова⁴

^{1, 2} АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

³ ООО «АйДи Инжиниринг»

⁴ ООО «НПК Проектводстрой»

Аннотация. Настоящая статья посвящена вопросу консолидации намывных накопителей, а именно разработке, обоснованию и внедрению рациональных технических решений для обеспечения надежной и безопасной работы намывных геотехнических массивов путем активизации и управления консолидацией складируемых грунтовых массивов.

Ключевые слова: инженерно-геологические условия, консолидация, складирование, дренаж, накопитель, фильтрационные процессы

Для цитирования: Сольский С.В., Котлов О.Н., Зеленский И.Г., Биканасова К.Р. Конструктивные решения по консолидации намывных накопителей грунтовых материалов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 3-15.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭРОЗИИ В ТРУБЕ ПРИ МНОГОФАЗНОМ ПОТОКЕ НЕФТИ И ГАЗА

А.Тахерифард, В.В. Елистратов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Аннотация. В данном исследовании эрозия трубопровода на нефтегазодобычном участке оценивалась при движении многофазного потока с использованием вычислительной гидродинамики (CFD-анализа). Рассмотрены два разных типа труб, горизонтальные и вертикальные с изгибами, для которых моделируются процессы эрозии песком при процентном содержании до 1,7 %. На основе моделирования CFD было получено распределение эрозии в вертикально и горизонтально расположенной трубе.

Ключевые слова: CFD, эрозия, удар твердых частиц, многофазный поток, турбулентность, труба с двумя коленами

Для цитирования: Тахерифард А., Елистратов В.В. Численное моделирование эрозии в трубе при многофазном потоке нефти и газа // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 16-28.

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕТОННОЙ ПЛОТИНЫ БУРЕЙСКОЙ ГЭС С УЧЕТОМ СТРОИТЕЛЬНЫХ ШВОВ

В.В. Толстиков, Я.В. Юссеф

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Аннотация. Целью исследования является оценка достоверности математического моделирования системы «бетонная гравитационная плотина Бурейской ГЭС – скальное основание» при изучении ее несущей способности и сопоставление результатов математического и физического моделирования. Расчеты несущей способности плотины выполнены с помощью программного комплекса CRACK, разработанного на основе метода конечных элементов. Результаты математического моделирования показали, что несущая способность недостаточно омоноличенной плотины оказалась ниже на 9 % по сравнению с монолитным вариантом, что совпадает с результатами физического моделирования. Доказана достоверность математического моделирования разрушения плотины.

Ключевые слова: математическое моделирование, бетонная гравитационная плотина, межстолбчатый шов, коэффициент перегрузки, несущая способность, метод конечных элементов, программный комплекс CRACK

Для цитирования: Толстиков В.В., Юссеф Я.В. Оценка достоверности математического моделирования бетонной плотины Бурейской ГЭС с учетом строительных швов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 29-38.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЫБОРА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОБЪЕМНОЙ СТРУКТУРЫ БЕТОНА КОНСТРУКЦИЙ ГТС

Г.В. Охапкин

АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. Обобщена и проанализирована информация по способам восстановления объемной структуры бетона. Определены рациональные технические решения по удалению бетона и по заполнению подготовленной полости ремонтными материалами. Предложен подход к выбору характеристик ремонтных материалов. Выделены типовые технические решения по восстановлению объемной структуры бетона конструкций гидротехнических сооружений. Предложена методика выбора технических решений и ремонтных материалов при восстановлении объемной структуры бетона гидротехнических сооружений.

Ключевые слова: восстановление, объемная структура бетона, гидротехнические сооружения, способ удаления бетона, способ ремонта бетона, технические решения, методика выбора

Для цитирования: Охапкин Г.В. Совершенствование методов выбора технических решений по восстановлению объемной структуры бетона конструкций ГТС // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 39–50.

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГЭС НА БАЗЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

М.М. Султанов, Н.В. Байдакова, Ш.М. Милитонян, П.Д. Меньшиков

Филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Волжском

Аннотация. Для оценки и прогнозирования показателей надежности энергетического оборудования предложено использовать нейросетевую модель расчета. Проведены сравнительные оценки надежности энергетического оборудования по представленным математическим зависимостям и данным, полученным на основе нейросетевого моделирования, а также оценка влияния ряда параметров узлов и элементов гидроагрегатов на его общее техническое состояние. Анализ результатов проведенного исследования показал, что наиболее подтвержденными являются совместное влияние увеличения разницы давлений в полостях сервомоторов и отсутствия синхронности разворота лопастей напорного агрегата, совместное влияние вибраций вала с развитием кавитационной эрозии лопастей.

Ключевые слова: надежность, безаварийная работа, энергоэффективность, прогнозирование, отказы, индекс технического состояния, нейросетевая модель

Для цитирования: Султанов М.М., Байдакова Н.В., Милитонян Ш.М., Меньшиков П.Д.  Оценка надежности энергетического оборудования ГЭС  на базе методов машинного обучения // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 51-60.

ВЫБОР КОНЦЕПЦИИ СТАЦИОНАРНОЙ ПЛАТФОРМЫ С ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ ОПОРНЫМ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАРСКОГО МОРЯ

О.М. Финагенов

АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. Проведен комплексный анализ возможных технических решений основных объектов разработки месторождений углеводородов в юго-западной части Карского моря, выбраны конкурентоспособные варианты для углубленного изучения на последующих этапах проектирования, выявлены критические технологии, необходимые для реализации выбранного концептуального решения, а также разработан график дальнейших работ. 

Ключевые слова: объект разработки, концептуальное решение, критерии, конструкции, проектирование

Для цитирования: Финагенов О.М. Выбор концепции стационарной платформы с железобетонным опорным основанием для разработки месторождений арктического шельфа юго-западной части Карского моря // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 61-70.

ОБ ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВАЙНЫХ НАБЕРЕЖНЫХ КОМБИНИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

В.С. Назаров¹, В.Б. Глаговский²

¹ «23 Государственный морской проектный институт» - филиал АО «31 ГПИСС»

² АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. Выполнены численные расчеты в программном комплексе PLAXIS для сравнения двух конструкций глубоководных свайных набережных: традиционного типа и комбинированной конструкции с частичной засыпкой грунтом пазухи под свайным ростверком и анкеровкой в береговом грунтовом массиве, показавшие эффективность комбинированной конструкции.

Ключевые слова: свайные набережные, комбинированная конструкция, численные расчеты, PLAXIS, эффективность

Для цитирования: Назаров В.С., Глаговский В.Б. Об оценке эффективности свайных набережных комбинированной конструкции // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 71-77.

МЕТОД УКРЕПЛЕНИЯ ОДНОРОДНЫХ ПЛОТИН ИЗ МОРЕННОГО ГРУНТА

С.В. Сольский, В.А. Клушенцев, Е.В. Герасимова

АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. Статья посвящена вопросу повышения надежности эксплуатации однородных плотин из моренного грунта. На основе анализа конструктивных особенностей, специфики строительства и проблем эксплуатации предложены варианты повышения фильтрационной прочности и надежности работы однородных плотин из моренного грунта. Разработана и апробирована в лабораторных условиях методика укрепления плотин из моренного грунта для повышения их фильтрационной прочности.

Ключевые слова: фильтрационная прочность, морена, грунтовые плотины, технологии ремонта плотин, замыв низового банкета

Для цитирования: Сольский С.В., Клушенцев В.А., Герасимова Е.В. Метод укрепления однородных плотин из моренного грунта // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307.  С. 78-88.

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ГРУНТОВЫХ ГТС С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОМЕМБРАНЫ В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА

С.А. Соснина, Н.И. Юрова

АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. На примере ограждающей дамбы хвостового хозяйства было проведено сравнение результатов расчетов фильтрационного режима и устойчивости сооружения при разных способах моделирования повреждения геомембраны. Расчеты дамбы шламохранилища выполнялись методом конечных элементов с использованием программного комплекса PLAXIS 2D. На основании полученных результатов сделан вывод о необходимости разработки нормативных требований и методики по учету возможного повреждения геомембран, учитывая их широкое применение в грунтовых ГТС и опыт эксплуатации.

Ключевые слова: ограждающая дамба, геомембрана, фильтрация, устойчивость

Для цитирования: Соснина С.А., Юрова Н.И. Особенности расчета грунтовых ГТС с применением геомембраны в качестве противофильтрационного элемента // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 89-99.

ВОЛНЫ РЕЛЕЯ – ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ

О.К. Воронков, П.В. Кондратенко, Л.Ф. Ушакова

АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Аннотация. Выполнено обобщение данных изысканий методом инженерной сейсморазведки о скоростях распространения поперечных V_s и релеевских V_R волн в техногенных и природных дисперсных грунтах верхней части геологических разрезов (до 20 м). Рекомендованы средние (нормативные) значения отношения V_s/V_R, которые могут быть востребованы при сейсмомикрорайонировании, а также на сложенных техногенными грунтами гидротехнических (плотины, дамбы) и дорожных (насыпи) сооружениях. Значения V_R и V_s, практически не зависящие от влажности грунта, качественно характеризуют плотность тела грунтовых сооружений.

Ключевые слова: инженерная сейсморазведка, скорости распространения релеевских и поперечных волн, эмпирические соотношения скоростей релеевских и поперечных волн, техногенные и природные грунты, грунтовые плотины, дамбы, насыпи

Для цитирования: Воронков О.К., Кондратенко П.В., Ушакова Л.Ф. Волны Релея – дополнительный источник информации при инженерной сейсморазведке // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 307. С. 100-111.