7.4.2 Ледовые нагрузки необходимо определять с учетом положения уровня воды, температуры воздуха, скорости ветра и течения. При этом следует принимать сочетания толщин и прочности льда, уровня воды, температуры воздуха, скорости ветра и течения в соответствии с заданной повторяемостью ледовых нагрузок. При определении ледовых нагрузок учитывать увеличение размера преграды за счет обмерзания опорной части платформы не требуется.
7.4.3 При обосновании необходимости к особым ледовым нагрузкам для арктических регионов следует относить нагрузки от ледовых образований для следующих основных случаев:
при толщине льда и параметров для торосов с годовой вероятностью 0,0001 (0,01 %-ной обеспеченности) с осреднением по ширине преград в сочетании со средней многолетней прочностью льда для этого периода;
прочности льда с годовой вероятностью 0,0001 (0,01 %-ной обеспеченности) в сочетании со средней многолетней толщиной ровного льда и средними многолетними параметрами для торосов для этого периода с осреднением по ширине преград (при условии возможности подвижек льда в этот период);
- характеристик айсбергов с годовой вероятностью воздействия 0,0001 (0,01 %-ной обеспеченности).
Эти ледовые нагрузки следует учитывать при рассмотрении особых сочетаний нагрузок.
7.4.4 Нормативные и особые ледовые нагрузки необходимо определять по детерминистической модели с учетом всех возможных сценариев ледового воздействия.
7.4.5 Для различных сценариев ледового воздействия следует определять:
- горизонтальные и вертикальные ледовые силы, действующие на платформы или их отдельные части, и моменты этих сил;
- локальные ледовые давления на поверхности конструкций платформ и грунтовое основание в пределах призмы выпора грунта;
- возвышения нагромождений льда у платформ;
- размеры местных пропахиваний льдом дна и ледовые нагрузки на конструкции защиты дна от размывов.
7.5 Гололедные и снеговые нагрузки
7.5.1 Нормативные значения гололедных и снеговых нагрузок на платформы или их отдельные части следует определять с учетом соответствующих положений разделов 10, 12 СП 20.13330.2011.
7.5.2 При проектировании необходимо учитывать гололедные нагрузки от обледенения сооружений при воздействии брызг и осадков (ледяного дождя или измороси, ледяного тумана или капель). Обледенение приводит к увеличению диаметра конструктивных элементов платформ или их отдельных частей и соответственно к увеличению нагрузок, вызываемых собственным весом, а также ветровых нагрузок.
7.5.3 Гололедные нагрузки необходимо учитывать при проектировании узлов соединения ВСП с ОЧП, верхних палуб ВСП и других необогреваемых наружных конструкций.
Толщины стенок гололеда и плотности льда для вертикальных необогреваемых поверхностей платформ или их отдельных частей следует принимать по таблице 1.
- а б л и ц а 1 – Значения толщины стенок гололеда и плотности льда на вертикальных необогреваемых поверхностях
Возвышение центра поверхности над средним уровнем моря, м | Толщина стенки гололеда от брызг, м | Плотность льда, т/м3 | Толщина стенки гололеда от осадков, м | Плотность льда, т/м3 |
5–10 | 0,15 | 0,85 | 0,10 | 0,90 |
10–25 | Уменьшается линейно от 0,15 до 0,00 | 0,85 | 0,10 | 0,90 |
7.6 Сейсмические нагрузки
7.6.1 Нормативные значения сейсмических нагрузок на платформы или их отдельные части необходимо определять с учетом соответствующих положений раздела 8 СП 14.13330.2014.
7.6.2 В соответствии с СП 14.13330 при оценке сейсмической опасности следует исходить из двухуровневого подхода:
- нижний уровень – для ПЗ, действие которых платформы или их отдельные части должны воспринимать без угрозы для безопасности людей и с сохранением собственной ремонтопригодности. При этом допускаются остаточные смещения, деформации, трещины и иные повреждения, не приводящие к разрушению с катастрофическими последствиями и не нарушающие нормальную эксплуатацию платформы. Допускаемые повреждения, допускаемая ширина раскрытия трещин железобетонных конструкций или величина допускаемой деформации стальных элементов должны быть обоснованы по специальной методике;
верхний уровень – для МРЗ, которые платформы или их отдельные части должны воспринимать без угрозы как собственного разрушения, так и повреждений, приводящих к выбросу в окружающую среду углеводородов. При этом допускаются иные повреждения конструкции и грунтового основания, включая повреждения, нарушающие нормальную эксплуатацию платформ.
7.6.3 Исходную сейсмичность площадки расположения платформ для ПЗ и МРЗ следует определять по результатам детального сейсмического районирования или уточнения исходной сейсмичности. При этом необходимо составлять сейсмотектоническую модель сейсмического района расположения платформ, включающую в себя карту и характеристики основных зон возможных очагов землетрясений, а также сведения о наличии или отсутствии активных разломов и возможности склоновых смещений большого объема и их параметрах.
7.6.4 Расчетную сейсмичность площадки расположения платформ для ПЗ и МРЗ необходимо устанавливать исходя из исходной сейсмичности и уточнять по результатам СМР. Для платформ исследования СМР следует выполнять инструментальными и расчетными методами, и при этом глубину слоя исследования сейсмических свойств грунта определяют, исходя из особенностей геологического строения площадок, но не менее 40 м от подошвы ОЧП.
7.6.5 Расчеты платформ или их отдельных частей на сейсмические нагрузки уровня ПЗ следует производить по динамической теории в соответствии с СП 14.13330.
7.6.6 Расчеты платформ или их отдельных частей на сейсмические нагрузки уровня МРЗ следует производить по динамической теории в соответствии с СП 14.13330.
7.6.7 Для повышения сейсмостойкости платформ или их отдельных частей (например, для ослабления горизонтальных колебаний конструкций ВСП) рекомендуется между ОЧП и ВСП предусматривать фрикционные маятниковые подшипники, изолирующие ВСП от ОЧП.
7.7 Нагрузки от верхнего строения платформ
Нормативные значения нагрузок от ВСП на ОЧП, включая нагрузки от собственного веса, людей, складируемых грузов и стационарного технологического и бурового оборудования, нагрузки, возникающие при бурении, снеговые и ветровые нагрузки и пр., необходимо устанавливать при проектировании ВСП с учетом соответствующих положений СП 20.13330.
7.8 Нагрузки от судов
7.8.1 Расчеты нагрузок от судов на платформу следует определять с учетом соответствующей повторяемости условий по ветру, течениям и волнам в соответствии с разделом 6 СП 38.13330.2012.
7.8.2 Рассмотрение аварийных (аномальных) нагрузок от удара судна при подходе к платформе следует производить в тех случаях, когда кинетическая энергия от навала судна, приводящая к деформациям платформы, превышает 11000 кДж при подходе судна носом или кормой или 14000 кДж при подходе судна бортом.
7.9 Нагрузки от волн цунами
7.9.1 Расчеты нагрузок от волн цунами приведены в [7].
7.9.2 Для сложных форм подводной части платформы нагрузки от волн цунами следует определять на основе физического моделирования в лабораторных условиях или численного моделирования с помощью современных программно-вычислительных комплексов.
7.9.3 Нормативные значения нагрузок от волн цунами принимаются при их повторяемости один раз в 100 лет; особые нагрузки от волн цунами принимаются при их повторяемости один раз в 1000 лет.
7.10 Сочетания нагрузок
7.10.1 Сочетания нагрузок на платформы или их отдельные части необходимо определять в зависимости от рассматриваемых предельных состояний в соответствии с требованиями ГОСТ 27751, СП 20.13330 и СП 58.13330.
7.10.2 При проектировании платформ или их отдельных частей следует рассматривать все наихудшие, но реально возможные сочетания нагрузок, при которых имеют место наибольшие реакции в конструкциях сооружений.
8 Характеристика грунтового основания
8.1 Оценку состояния и свойств грунтового основания следует проводить по результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных на площадке размещения платформ, и необходимых лабораторных исследований. Общие технические требования к инженерно-геологическим изысканиям, касающиеся применяемого оборудования, состава, объемов и методов полевых и лабораторных исследований, а также требования к содержанию инженерно-геологического отчета, приведены в СП 47.13330 и [2].
8.2 Необходимые для проектирования характеристики грунтов и методы их определения должны быть указаны в программе полевых и/или лабораторных исследований, руководствуясь требованиями СП 23.13330.
8.3 При подготовке программы и в ходе выполнения специальных лабораторных исследований по определению деформационных и прочностных характеристик грунтов следует учитывать показатели их природного напряженного состояния: давление предуплотнения р′с, коэффициент переуплотнения OCR, коэффициент бокового давления в массиве грунта К0, природную степень плотности песчаных грунтов ID.
8.4 Лабораторные испытания грунтов следует проводить в соответствии с требованиями СП 23.13330, СП 47.13330, а также ГОСТ 5180, ГОСТ 12071, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 22733, ГОСТ 25584, ГОСТ 30416 и ГОСТ Р 56353. Процедуры проведения лабораторных испытаний приведены в [2].
8.5 Нормативные и расчетные значения физических и статических механических параметров, определяемых лабораторными методами, следует устанавливать согласно СП 23.13330 и ГОСТ 20522 путем статистической обработки частных значений, полученных в одноименных опытах. Классификацию грунтов следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 25100.
8.6 Для определения показателей физико-механических свойств грунтов наряду с результатами лабораторных испытаний необходимо использовать результаты статического зондирования. Интерпретацию данных статического зондирования следует выполнять на основании известных теоретико-эмпирических и корреляционных зависимостей согласно СП 23.13330. Данные статического зондирования приведены в [2].
8.7 В тех случаях, когда для определения одноименных характеристик грунтов использованы различные полевые и лабораторные методы, геотехническое обоснование расчетных значений для целей проектирования необходимо выполнять путем обобщения и анализа всех полученных согласно ГОСТ 20522 расчетных величин, с учетом данных статического зондирования, технических параметров сооружения и особенностей его взаимодействия с грунтовым основанием при различных расчетных ситуациях.
8.8 Определение прочностных и деформационных характеристик грунтов при динамических нагрузках необходимо выполнять с учетом СП 23.13330.
8.9 Оценку динамических деформационных характеристик в условиях природного сложения (без учета веса сооружения) следует выполнять на основе результатов полевых геофизических исследований (путем прямого измерения скоростей продольных и поперечных волн vp и vsv, vsh, соответственно).