ГОСТ Р 59995-2022

(ИСО 19901-4:2016)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ

Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов

Petroleum and natural gas industry. Offshore oil and gas structures. Geotechnical and foundation design considerations

ОКС 47.020.99

Дата введения 2022-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН МГУ им.М.В.Ломоносова по заказу Общества с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 23 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 апреля 2022 г. N 260-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 19901-4:2016* "Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским сооружениям. Часть 4. Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов" (ISO 19901-4:2016 "Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 4: Geotechnical and foundation design considerations", MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.     

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Применение дополнительных приложений ДА-ДВ объяснено во введении к настоящему стандарту.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДГ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Совокупность международных стандартов по сооружениям континентального шельфа (ИСО 19900-ИСО 19906) представляет собой общую нормативную основу, содержащую требования по проектированию и оценке для всех морских сооружений, используемых в нефтяной и газовой промышленности в мире. Выполнение данных требований позволит обеспечить уровень эксплуатационной надежности, достаточный для безопасной эксплуатации как сооружений с персоналом на борту, так и необслуживаемых, в зависимости от типа конструкций или используемых материалов.

Необходимо понимание, что конструктивная целостность является всеобъемлющей концепцией, включающей в себя модели нагрузок, расчетные методы, правила проектирования, системы безопасности, качество изготовления и строительства, процедуры контроля качества, а также требования национальных законодательств, которые все являются взаимозависимыми. Модификация лишь одного аспекта проектирования может нарушить баланс надежности, обеспечиваемый лишь всеми элементами концепции конструктивной целостности в совокупности. Поэтому при реализации возможных модификаций требований в отдельных аспектах необходимо учитывать, что они способны оказать влияние на общую эксплуатационную надежность всех морских сооружений отрасли.

Проектирование морских фундаментов имеет свои специфические особенности. Они включают в себя фактор времени, частоту и скорость, с которой прикладываются нагрузки, метод монтажа фундамента, свойства окружающего грунта, общее поведение основания, влияние соседних сооружений и учет результатов геологического бурения морского дна. Все эти факторы, а также любая другая имеющаяся информация, относящаяся к проектируемому фундаменту, должны приниматься во внимание при обосновании общей надежности фундамента.

Вышеуказанная серия международных стандартов призвана обеспечить широкие возможности по выбору конструктивных схем, материалов и подходов, при этом не препятствуя инновациям. Практика проектирования фундаментов морских сооружений доказывает на протяжении многих лет, что проектирование представляет собой инновационный и эволюционный процесс. Ожидается, что такая эволюция будет продолжаться и поощряться. Поэтому при разработке инновационных проектов можно столкнуться с ситуацией, когда совокупность указаний и положений, описанных в настоящем документе или в других стандартах (ИСО 19900-ИСО 19906), окажется недостаточной для обеспечения безопасности и/или экономичности проектируемой конструкции фундамента.

Морские грунты обладают высокой изменчивостью, поэтому геотехнический опыт, полученный в одном районе, не обязательно можно будет использовать в другом. Объем исследований грунта, достаточный для одного типа конструкции, не обязательно будет адекватен для другого типа. Разработка проекта фундамента при наличии нестандартных грунтов или применение неапробированной концепции фундамента требует дополнительных исследований и обоснований. Поэтому при использовании настоящего стандарта следует применять критический подход к приводимым указаниям и рекомендациям.

Применительно к шельфовым сооружениям взаимодействие между подсистемами сооружения и подсистемами фундамента осуществляется посредством внутренних сил, моментов и деформаций. При рассмотрении компонентов фундамента по отдельности указанные внутренние силы, моменты и деформации могут рассматриваться как дополнительные внешние нагрузки на подсистемы фундамента, и именно такой подход реализован в настоящем стандарте.

Объектом стандартизации стандарта является процесс проектирования сооружений, расположенных на континентальном шельфе, во внутренних морских водах, территориальном море, прилежащей зоне Российской Федерации и в российском секторе Каспийского моря (далее - морские сооружения), предназначенных для осуществления различных функций в области морской добычи углеводородов.

Дополнительная информация и методические указания по использованию положений настоящего стандарта приведены в приложении А. Некоторые рекомендации по проектированию фундаментов при наличии в основании карбонатных грунтов приведены в А.6.4, однако в настоящее время накопленных знаний и практического опыта в отношении грунтов такого типа все еще недостаточно для составления соответствующих нормативных документов.

Одной из причин, обусловивших необходимость технических отклонений относительно ИСО 19901-4:2016, является целесообразность использования ссылочных национальных стандартов вместо ссылочных международных стандартов, добавление нескольких отечественных нормативных и библиографических ссылок. Кроме того, с целью учета требований ГОСТ Р 1.5 в части изложения материала в тексте стандарта произведены изменения отдельных фраз (слов, ссылок) и добавление уточняющих слов и словосочетаний, а также нескольких терминов (в разделе 3 добавлены определения терминов: "геотехнические условия", "грунтовая пробка", "отдых грунта", "юбка (юбочная конструкция фундамента)", которые часто встречаются в тексте стандарта). Указанные изменения выделены в тексте курсивом.

В разделе 3 "Термины и определения" изменен порядок терминологических статей: с целью учета требований ГОСТ 1.5 термины приведены в алфавитном порядке, при этом для удобства в состав стандарта включено приложение ДА, в котором приведены сведения о соответствии порядковых номеров терминологических статей в настоящем стандарте и использованном международном стандарте. Также в состав стандарта включено приложение ДБ, в котором приведено сравнение терминологических статей в настоящем стандарте и использованном международном стандарте в случае наличия существенных редакционных отличий. Кроме того, в состав стандарта дополнительно включено приложение ДВ, в котором для облегчения понимания текста приведены определения специальных технических терминов из теории якорных систем удержания.

Из основной части стандарта в целях учета требований ГОСТ 1.5 исключены и перенесены в приложение А справочные ссылки на научные статьи (из 5.1 в А.7.1, из 8.1.5 в А.8.1.5, из 8.3.1 в А.8.3.2.3, из 8.4.1 в А.8.4.1, из 8.6.3 в А.8.6.3 - соответствующие ссылки выделены в тексте курсивом).

В тексте международного стандарта ИСО 19901-4 многократно встречается слово "risk", применяемое не в техническом смысле (см. ГОСТ Р 51901.1-2002), а в общеупотребительном смысле: "возможная опасность, угроза, вероятность неблагоприятного или неожиданного (в т.ч. положительного) результата действий или развития событий". Во избежание неоднозначного понимания текста выполнена замена слова "риск" по всему тексту документа на слова "возможность", "угроза" с необходимой корректировкой соответствующих предложений, не меняющей их смысл.

В тексте стандарта выражения типа "целесообразно обратиться к специалистам", "необходимо соблюдать осторожность при выборе...", "должное внимание следует уделить", "необходимо разумное инженерное обоснование", "квалифицированные инженеры" и т.п., которые в большом количестве встречаются в ИСО 19901-4, заменены везде стандартными требованиями/указаниями типа "необходимо дополнительное обоснование", "требуется проведение специальных исследований/расчетов" и др.

Из введения исключен перечень действующих международных стандартов в области морской нефтегазодобычи, поскольку он регулярно пополняется и с его актуальной версией можно ознакомиться на официальном сайте ИСО.

     1 Область применения

В настоящем стандарте рассматриваются такие аспекты геотехники и проектирования фундаментов, которые применимы к широкому классу сооружений континентального шельфа, а не к какому-то конкретному типу конструкций. Положения настоящего стандарта могут использоваться при проектировании фундаментов любых морских нефтегазопромысловых сооружений (стационарных и плавучих). При этом термин "фундамент" трактуется в расширительном смысле, включая донные фундаменты плавучих сооружений (якоря). Указанные аспекты включают следующее:

- характеристика площадки и грунтов основания;

- идентификация опасных геологических процессов и явлений;

- расчеты и устройство фундаментов мелкого заложения, опирающихся на морское дно;

- расчеты и устройство свайных фундаментов;

- взаимодействие грунта с сооружением применительно к вспомогательным конструкциям, например подводным добычным системам, водоотделяющим колоннам (райзерам) и выкидным линиям [соответствующие указания приведены в А.10 (приложение А)];

- конструкция якорей для систем удержания плавучих сооружений [указания приведены в А.11 (приложение А)].

Исчерпывающие требования к исследованиям морского грунта приведены в ГОСТ Р 59996.

Общие положения по механике грунтов и проектированию фундаментов, которые в равной мере применимы как к морским, так и к береговым сооружениям, в стандарте не рассматриваются. Предполагается, что пользователь настоящего стандарта обладает соответствующими компетенциями.

В настоящем стандарте кратко представлены методы, разработанные в основном для проектирования фундаментов мелкого заложения с отношением высоты заглубленной части (L) к диаметру (D), равным L/D<1 (см. раздел 7; здесь D - минимальный размер подошвы фундамента в плане), а также для относительно протяженного гибкого свайного фундамента с отношением L/D>10 (см. раздел 8; здесь D - диаметр сваи). Настоящий стандарт не может применяться для расчетов фундаментов с промежуточным соотношением размеров: 1<L/D<10 (отношение L/D далее называется коэффициентом заглубления). Соответствующие "промежуточные" фундаменты, часто обозначаемые как "кессонные фундаменты", представляют собой либо фундаменты мелкого заложения, снабженные юбкой, ребра которой внедряются в основание на глубину, превышающую ширину фундамента, либо более короткие и более жесткие фундаменты со сваями очень большого диаметра (диаметр которых превышает диаметр свай, традиционно используемых для устройства фундаментов морских сооружений). Проектирование таких фундаментов требует проведения специальных расчетов; при этом необходимо понимание, что любая экстраполяция расчетных методов, описанных в настоящем стандарте, на "промежуточные" фундаменты не может рассматриваться в качестве корректного подхода, пока такая экстраполяция не получила методического обоснования на основе геотехнических исследований и расчетов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ Р 54483-2021 (ИСО 19900:2013) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Общие требования

ГОСТ Р 55311 Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Термины и определения

ГОСТ Р 57123 (ИСО 19901-2:2004) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование с учетом сейсмических условий

ГОСТ Р 57148 (ИСО 19901-1:2015) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий

ГОСТ Р 58773-2019 (ИСО 19901-7:2013) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Системы позиционирования плавучих сооружений

ГОСТ Р 59305 (ИСО 13628-1:2005) Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация систем подводной добычи. Общие требования и рекомендации

ГОСТ Р 59996-2022 (ИСО 19901-8:2014) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Морские исследования грунтов

ГОСТ Р 59997-2022 (ИСО 19905-1:2016) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Постановка самоподъемных плавучих буровых установок с учетом условий площадок установки

СП 369.1325800.2017 Платформы морские стационарные. Правила проектирования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55311, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2

3.3 геотехнические условия (geotechnical design issues): Совокупность инженерно-геологических, гидрогеологических, экологических условий, а также статических, динамических и прочих условий нагружения при строительстве или реконструкции здания (сооружения).

3.4 грунтовая пробка (soil plug): Уплотненное грунтовое ядро внутри полой сваи или в полости межреберного пространства юбочной конструкции, препятствующее дальнейшему свободному поступлению грунта в полость при продолжающемся внедрении конструкции в основание.

3.5