ГОСТ Р 59995-2022 (ИСО 19901-4:2016) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов

     5.1 Общие положения

Методология проектирования основывается на методе предельных состояний с частными коэффициентами надежности, а именно, коэффициентами надежности по нагрузкам и по материалам (см. ГОСТ Р 54483). Требования по использованию в проектных расчетах тех или иных значений частных коэффициентов надежности для различных расчетных ситуаций приведены в соответствующих международных стандартах по шельфовым сооружениям. Тем не менее имеются отдельные виды конструкций/конструктивных систем, для которых не были разработаны положения по проектированию в формате МЧКН, и при их проектировании используются другие подходы: например, при проектировании систем позиционирования плавучих нефтегазопромысловых сооружений используются общие коэффициенты безопасности (см. ГОСТ Р 58773), хотя при этом для проектирования якорей применяется МЧКН.

По мере развития документов по шельфовым сооружениям и [1] одновременно применялись термины "нормативное значение" и "репрезентативное значение", которые используются и в настоящем стандарте. Оба обозначают значения переменной с назначенной вероятностью непревышения (т.е. отсутствие событий реализации неблагоприятных ситуаций в части значений этой переменной) в течение некоторого базового периода (как правило, один год). В некоторых расчетных ситуациях могут быть использованы два нормативных значения - верхнее и нижнее. Если нормативные значения нельзя определить на основе статистических данных, либо когда статистическое распределение неизвестно или если соответствующие данные отсутствуют, то может указываться номинальное значение. Использование такого подхода в сочетании с вышеуказанными значениями коэффициентов надежности по нагрузкам и по материалам предполагает, что геотехнические исследования и процесс проектирования основания (фундамента) приведут к созданию проекта шельфового сооружения с соответствующим уровнем надежности, которое будет полностью соответствовать требованиям ГОСТ 27751 и ГОСТ Р 54483.

Коэффициент надежности по материалу для грунта (коэффициент надежности по грунту) может быть выражен в виде отношения нормативного значения сопротивления сдвигу недренированного грунта к реализованному в условиях равновесного состояния напряжению сдвига или как отношение нормативного значения тангенса репрезентативного значения угла внутреннего трения к тангенсу угла внутреннего трения, соответствующего равновесному состоянию. Коэффициент надежности по материалу не должен приниматься ниже 1,25. Его значение может уточняться с учетом совокупности данных по последствиям разрушения, точности использованного метода вычислений или неопределенности параметров модели, а также способа определения нормативной прочности грунта.

Также следует учитывать признанные практики применения вычислительных процедур и особенности проанализированных механизмов устойчивости. Рекомендуется в нестандартных расчетных ситуациях прибегать к обоснованному увеличению коэффициента надежности по материалу, особенно в случаях, когда рассматриваются новые типы конструкций и/или опыт работы с данными грунтовыми условиями отсутствует или незначителен.

Методология проектирования МЧКН в настоящем стандарте предполагает использование значений коэффициентов надежности по нагрузкам и материалам, которые должны приводить к общей надежности фундамента, сопоставимой по сравнению с получаемой на основе использования методологии проектирования МДН, заложенной в апробированном на практике документе по проектированию морских стационарных платформ [1]. Хотя рекомендации по проектированию в настоящем стандарте и в [1] большей частью согласованы, следует иметь в виду, что при определенных условиях методы МЧКН и МДН могут приводить к различиям в результатах расчетов. Для выполнения расчетов морских фундаментов практически всегда необходимо привлечение специалистов-геотехников.

Фундамент должен проектироваться таким образом, чтобы он мог выдерживать статические и динамические - повторяющиеся, а также переходные - нагрузки (нагрузки от воздействия гидрометеорологических факторов должны определяться с учетом положений ГОСТ Р 57148), не вызывая чрезмерных деформаций или вибрации сооружения. Особое внимание должно быть уделено эффектам повторяющихся и переходных воздействий на отклик конструкции сооружения, а также на прочность поддерживающих грунтов. Должна учитываться возможность движений морского дна. Любые воздействия на элементы фундамента в результате таких смещений должны учитываться в расчетах. Следует оценивать вероятность нарушения природного состояния грунтов основания в результате установки направления или бурения неглубокой скважины (см. 9.12). Необходимо отметить, что положения настоящего стандарта не в полной мере применимы в отношении специфических грунтов, таких как карбонатные грунты [см. А.6.4 (приложение А)], вулканические пески или высокочувствительные глины.

Геотехнические исследования и проектирование фундамента должны выполняться компетентным персоналом с квалификацией и опытом, необходимыми для применения настоящего стандарта.

Примечание - В случае необходимости или целесообразности получения для проектируемого сооружения класса Российского морского регистра судоходства проектирование фундаментов и систем якорного позиционирования следует дополнительно выполнять на основе [2], [3].