ПНСТ 563-2022 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Механика морских грунтов и геотехническое проектирование

     8 Устойчивость фундаментов гравитационного типа и кессонов

8.1 Введение

8.1.1 Общие положения

8.1.1.1 Требования к устойчивости фундамента часто являются наиболее решающим фактором для определения площади опорной поверхности, заложения фундамента с точки зрения глубины внедрения юбки и веса в погруженном состоянии для сооружений с фундаментом гравитационного типа. Поэтому в процессе поиска оптимального решения при проектировании важно уделять должное внимание расчетам устойчивости фундамента.

8.1.1.2 В этом разделе приведены рекомендации по выполнению расчета устойчивости для различных свойств грунта и условий нагружения.

8.1.1.3 Проверки устойчивости фундамента чаще всего проводятся методом предельных равновесий, т.е. проверяя равновесие между расчетными нагрузками и несущими способностями, как поясняется далее в 8.4. Используя предельные равновесные методы, рекомендуется проанализировать несколько потенциальных поверхностей разрушения, чтобы найти критическую поверхность разрушения. В качестве альтернативы могут выполняться расчеты МКЭ, в результате которых определяются критические поверхности разрушения в рамках выполняемого расчета.

8.1.1.4 Консервативные представления несущей способности для идеализированных условий, как правило, не являются достаточно точными для расчетов устойчивости фундамента морского сооружения гравитационного типа. Однако такие простые вычисления могут быть целесообразны на ранней стадии проектирования.

8.1.1.5 Для фундаментов гравитационного типа с относительно небольшими площадями, таких как фундаменты опорных башмаков для временной поддержки опорных блоков или фундаменты для небольших подводных сооружений, могут быть приемлемы консервативные подходы при несущей способности. Определения несущей способности для таких случаев приведены в 8.4.5.

8.1.1.6 В соответствии с общим определением условия ULS потерю устойчивости фундамента определяют как ситуацию, при которой деформации грунта становятся настолько большими, что может произойти повреждение сооружения или жизненно важного оборудования, такого как кондукторы, обсадные колонны или райзеры. Это следует учитывать, когда для расчета на устойчивость выбираются нормативные параметры прочности на сдвиг.

8.1.1.7 Для расчета общего напряжения нормативную прочность недренированного грунта на сдвиг следует определять в соответствии с 8.1.1.6 на приемлемо низком уровне деформации, где приемлемая деформация состоит из средних (постоянных) деформаций, циклических деформаций или их комбинации.

8.1.1.8 Для расчета общего напряжения расчетная прочность на сдвиг определяется по формуле

,                                                        (7)

где - нормативная прочность на сдвиг, которая должна учитывать анизотропию грунта и влияние циклического нагружения, если оно имеется;

- коэффициент запаса по материалу.

8.1.1.9 Для расчета эффективного напряжения проектная прочность на сдвиг определяется следующим образом: