Специалисты Пермского Политеха создали уникальную методику с точностью прогнозирования до 99%. Она позволяет предвидеть аварии на нефтяных хранилищах, вызванные проседанием грунта. Ключевой параметр метода – показатель текучести глины, использующийся для экстремально точных прогнозов.
Прорывная технология для расчета осадок основания
Просадка основания – критический фактор аварий на объектах нефтегаза. Наиболее уязвимы нагруженные нефтяными резервуарами глинистые грунты, подверженные необратимым деформациям. Ключевая проблема стандартных расчётов в том, что они не способны адекватно учитывать накопленную грунтами "усталость" от множества циклов эксплуатации.
Эксперимент по выявлению «усталости» глин
Исследователи Пермского Политеха в лабораторных условиях провели детальный анализ поведения насыщенных водой глин при циклических нагрузках. Имитировано до 20 циклов "наполнение-опорожнение" резервуаров на трех видах аллювиальных глин, характерных для расположения нефтехранилищ.
Результаты удивили: основная часть необратимой деформации (до 93%) формируется всего за первые 7-9 циклов! Хотя затем грунт проявляет упругие свойства, осадка продолжает развиваться, пусть и медленно, накапливаясь миллиметр за миллиметром.
"Через 10 циклов мы зафиксировали тревожную динамику: фундамент терял способность к восстановлению после каждой новой нагрузки, а деформации нарастали. Это крайне похоже на принцип усталостного разрушения в металлах. Важность этого открытия трудно переоценить", – делится результатами Евгения Акбулякова, доцент кафедры «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ.
Перспективная разработка для отрасли
Ядром разработки стали две формулы: первая описывает осадку лабораторного образца грунта, вторая – всего резервуарного основания. Их практическая ценность в том, что для использования необходима только информация о текучести глины, делая метод удобным для инженеров.
Исследование особенно ценно для проектирования объектов на водонасыщенных глинах слабой прочности, где стандартное проектирование часто не может предотвратить недопустимую осадку без избыточных затрат на замену грунта или установку щебёночных подушек и армирования.
Новый метод открывает нефтяным компаниям возможность оптимизировать затраты на усиление фундаментов, применяя его именно там, где это необходимо. Это влечёт за собой не только экономию, но и существенное повышение экологической и промышленной безопасности, предотвращая аварии с разливом нефти и их катастрофические последствия.
