Проектирование свайных конструкций для защиты зданий от оползней в вечной мерзлоте

Заказчик

ТомскНИПИнефть – основное нефтедобывающее предприятие Томской области.

Проблема расчёта нагрузок на сваи в условиях вечной мерзлоты

В условиях вечной мерзлоты могут случаться оползни или обвалы из-за периодического таяния грунта, поэтому здания и сооружения укрепляют сваями.

Чтобы правильно спроектировать свайную конструкцию, инженеру нужно учесть нагрузку на каждую сваю с учётом плотности, теплопроводности и сопротивления сжатию грунта. Также в процессе эксплуатации зданий в вечной мерзлоте сваи могут нагреваться от систем отопления. Это может привести к таянию окружающего грунта и снизить несущую способность конструкции, поэтому теплоизоляция проектируется отдельно. Так как обычные CAD-системы не подходят для таких расчётов, компания ТомскНипиНефть разработала свой сервис “Свая+”.

Расчёты в CAD-модуле “Свая+” требовали от специалистов высокой инженерной подготовки и концентрации. Раньше данные о свойствах грунта вносились вручную из справочников, и для их интерпретации нужны были дополнительные навыки. Например, проектировщик самостоятельно определял тип грунта или приводил хаотичные данные к одной метрической системе. Из-за этого в проектах неопытных специалистов возникали ошибки, а расчёты занимали много времени.

Решение: модуль инженерных расчётов Rubius

Специалисты Rubius разработали модуль инженерных расчётов для комплекса “Свая+” и внедрили в эту CAD-систему данные справочников о свойствах грунта. CAD-модуль рассчитывает действующие на сваю вертикальные и горизонтальные нагрузки в условиях вечной мерзлоты. По данным расчётов система подбирает свайные закрепления и затяжки – стержни или тросы, которые укрепляют сваю в грунте и усиливают её стабильность. Также модуль прогнозирует поведение защитной конструкции при оползнях и обвалах грунта и оценивает риски повреждений при отказе сваи. Дополнительно система подбирает закрепления для прожекторной мачты и молниеотвода сооружения.

Возможности сервиса для инженеров-проектировщиков: 

• Расчёт нагрузок на сваи разной длины
• Формирование геологического разреза на чертеже из CAD-системы
• Подбор типов закреплений опор и затяжек для сваи
• Расчёт отказа сваи
• Подбор закреплений для прожекторной мачты и молниеотвода 
• Формирование отчётов с визуализацией на чертежах из CAD-системы

Результаты внедрения модуля расчётов в “Свая+”

Специалисты Rubius разработали CAD-модуль для расчётов и внедрили в систему “Свая+” необходимые справочные данные о свойствах замёрзшего грунта. Благодаря этому время расчёта нагрузок на сваи сократилось до нескольких секунд. Данные расчётов помогают подбирать количество и длину свай для устойчивости зданий в условиях вечной мерзлоты.