Проектирование железобетонного моста в архангельской области

Содержание

Введение

Глава 1. Природно-климатические и нормативно-правовые детерминанты проектирования мостов на Севере России

1.1. Специфика инженерно-геологических условий Архангельской области и их влияние на выбор фундаментов

1.2. Анализ требований Ростехнадзора и нормативной базы СП в области проектирования транспортных сооружений на месторождениях

1.3. Классификация и эволюция железобетонных конструкций в отечественной практике мостостроения для нужд ТЭК

Глава 2. Инженерно-технический анализ условий строительства и эксплуатации мостового перехода

2.1. Гидрологическая характеристика водного объекта и прогнозирование русловых деформаций

2.2. Оценка физико-химических свойств грунтов основания и влияния процессов пучения на устойчивость опор

2.3. Анализ технического состояния существующих переходов на трассах магистральных газопроводов региона

Глава 3. Обоснование конструктивных решений и расчет параметров железобетонного моста

3.1. Выбор оптимального пролетного строения и расчет несущей способности элементов под расчетную нагрузку

3.2. Технологические особенности производства бетонных работ при отрицательных температурах и защита конструкций

3.3. Геодезическое обеспечение мониторинга геодинамической стабильности сооружения в период эксплуатации

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование железобетонного моста в Архангельской области

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стратегическим значением развития транспортной инфраструктуры Европейского Севера России в контексте освоения углеводородных ресурсов Арктического шельфа и континентальных месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Архангельская область занимает ключевое положение в системе магистральных газопроводов, обеспечивающих транзит углеводородного сырья в западном направлении. Проектирование мостовых сооружений для обеспечения бесперебойного функционирования линейных объектов трубопроводного транспорта требует комплексного учета специфических инженерно-геологических условий региона, характеризующихся наличием многолетнемерзлых пород, высокой сейсмичностью отдельных участков и экстремальными климатическими воздействиями. Степень научной разработанности проблемы отражена в трудах отечественных специалистов в области мостостроения и геотехники, однако вопросы адаптации железобетонных конструкций к условиям криолитозоны в привязке к объектам нефтегазового комплекса требуют дополнительного исследования с учетом современных нормативных требований Ростехнадзора и технического регулирования в области промышленной безопасности.

Цель курсовой работы – разработка технических решений по проектированию железобетонного мостового перехода в условиях Архангельской области с учетом специфики эксплуатации объектов магистрального трубопроводного транспорта.

Задачи исследования:

• провести анализ инженерно-геологических и гидрологических условий района строительства;
• систематизировать нормативно-правовые требования к проектированию транспортных сооружений на объектах ТЭК;
• выполнить оценку физико-механических свойств грунтов основания и прогноз их изменения;
• обосновать конструктивные параметры пролетного строения и опорных частей моста;
• разработать рекомендации по геодезическому мониторингу геодинамической стабильности сооружения.

Объект исследования – проектируемый железобетонный мост через водный объект на трассе технологического проезда месторождения углеводородов в Архангельской области.

Предмет исследования – конструктивные и технологические решения в проектировании железобетонных мостов в криолитозоне.

Методологическая база включает анализ нормативно-технической документации (СП, ГОСТ, ФНП Ростехнадзора), методы инженерно-геологических изысканий, численное моделирование напряженно-деформированного состояния конструкций, геодезические методы мониторинга деформаций.

Научная новизна заключается в комплексном подходе к проектированию мостовых сооружений с учетом геокриологических особенностей территории и требований промышленной безопасности объектов магистрального трубопроводного транспорта.

Практическая значимость определяется возможностью применения разработанных решений при проектировании транспортных переходов на месторождениях Тимано-Печорской провинции и Арктической зоны РФ.

Структура работы: введение, три главы, заключение, список литературы из 28 источников.

ГЛАВА 1. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ ДЕТЕРМИНАНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТОВ НА СЕВЕРЕ РОССИИ

1.1. Специфика инженерно-геологических условий Архангельской области и их влияние на выбор фундаментов

Архангельская область располагается в пределах Восточно-Европейской платформы и характеризуется сложным геологическим строением фундамента, представленного архейско-протерозойскими кристаллическими породами, перекрытыми осадочным чехлом палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста. В контексте проектирования мостовых сооружений для объектов нефтегазового комплекса первостепенное значение приобретает анализ четвертичных отложений, определяющих несущую способность оснований и характер взаимодействия фундаментных конструкций с геологической средой. Территория региона входит в зону распространения многолетнемерзлых пород на северо-востоке и сезонного промерзания грунтов на остальной площади, что обусловливает необходимость применения специальных технических решений при устройстве глубоких фундаментов опор мостов. История развития мостостроения в Архангельской области неразрывно связана с освоением лесных ресурсов в советский период и последующей интенсификацией нефтегазодобычи на континентальном шельфе и прилегающих территориях [1, c. 45].

Инженерно-геологические условия района исследования определяются геоморфологическим положением в пределах аллювиальной равнины с абсолютными отметками 15-25 метров. Разрез четвертичных отложений представлен современными аллювиальными песками мелкозернистыми и среднезернистыми мощностью до 8 метров, подстилаемыми моренными суглинками валдайского горизонта мощностью 12-18 метров. Кровля коренных пород – пермские аргиллиты и алевролиты – залегает на глубинах 25-30 метров от поверхности. Гидрогеологические условия характеризуются наличием водоносного горизонта в аллювиальных песках с уровнем грунтовых вод на глубине 1,5-2,0 метра, что существенно осложняет производство работ нулевого цикла и требует применения водопонижающих мероприятий при устройстве котлованов под фундаменты опор. Глубина сезонного промерзания грунтов составляет 1,8-2,2 метра, что соответствует нормативным значениям для климатического района IД согласно СП 131.13330.2020 [3, c. 12].

Криогенные процессы оказывают определяющее влияние на выбор типа фундаментов мостовых опор в условиях Архангельской области. Морозное пучение грунтов, проявляющееся в увеличении объема дисперсных пород при фазовом переходе поровой влаги в лед, создает касательные и нормальные силы пучения, воздействующие на заглубленные конструкции и способные вызвать недопустимые деформации сооружения. Величина относительного морозного пучения для суглинков моренного комплекса достигает 5-7 процентов при естественной влажности 18-22 процента, что классифицирует грунты основания как сильнопучинистые в соответствии с ГОСТ 25100-2020. Для минимизации негативных

…