Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обеспечение устойчивости магистральных нефтепроводов на карстовых участках
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Обеспечение устойчивости магистральных нефтепроводов на карстовых участках"

На правах рукописи

КОЖЕВНИКОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ НА КАРСТОВЫХ УЧАСТКАХ

Специальность 25.00.19 - «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ» (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011

2 8 АПР 2011

4844595

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Горяинов Юрий Афанасьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Макаров Георгий Иванович кандидат технических наук Исмаилов Тимур Исмаилович

Ведущая организация: Закрытое акционерное общество научно-

проектное внедренческое общество «НГС- оргпроектэкономика»

Защита состоится « ц» од 2011 г. в (О часов в ауд. S0Î, на заседании диссертационного совета Д 212.200.06 при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина, по адресу: Ленинский проспект, 65, В-296, ГСП-1, г. Москва, 119991.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан « И » V4.2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Ревазов А.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

В настоящее время одним из стратегически приоритетных направлений топливно-энергетического комплекса страны является освоение углеводородных ресурсов Восточной Сибири и Дальнего Востока, а также формирование новых систем трубопроводного транспорта.

При проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводных систем в таких природно-климатических условиях особое внимание уделяется вопросам обеспечения прочности и требуемого уровня устойчивости. Однако до сих пор остается много нерешенных проблем в части определения участков трубопроводов, где наиболее высока вероятность возникновения аварийной ситуации при прохождении трассы в инженерно-геологических условиях подверженных воздействию опасных природно-техногенных процессов, таких как карст, оползни, подтопление, овражная эрозия, заболачивание, криогенное пучение, сейсмичность и другие. Особое место среди них по степени скрытости протекания процесса, внезапности проявления и трудности прогнозирования последствий занимает карст. При этом территории распространения карста в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке довольно обширны. Это отчетливо видно на примере магистрального нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» общая протяженность карста только непосредственно на трассе нефтепровода занимает около 4,5 %.

Карст представляет собой совокупность геологических, гидрогеологических и (или) техногенных процессов и явлений, обусловленных растворением скальных или полускальных горных пород, в результате которых происходят изменения структуры и состояния этих и вышележащих пород, образование системы взаимосвязанных полостей, каверн, трещиноватых и разуплотненных зон и связанных с ними деформаций земной поверхности и оснований соору-

жений (провалы, оседания и др.). Вследствие развития карстовых процессов происходит горизонтальная и вертикальная деформация земной поверхности, что может стать причиной нарушения целостности и последующего разрушения трубопровода.

Несмотря на широкое распространение карста единых специальных норм проектирования, сооружения и эксплуатации трубопроводов в карстовых районах Российской Федерации не существует. Зарубежный опыт также отсутствует в силу специфичности карстового явления для условий России.

Следует отметить, что последствия в случае не учета влияния карста при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов самые серьезные. Это и риск возникновения аварии, тяжелые экологические последствия и весьма значительные затраты на устранение последствий, что в конечном итоге предопределяет необходимость учета взаимодействия геотехнической системы «трубопровод-карст» и применение методов защиты для повышения устойчивости трубопроводов сооружаемых и эксплуатируемых на участках подверженных карсту.

В связи с перспективным развитием магистрального трубопроводного транспорта в районах Сибири и Дальнего Востока, где размещаются основные разведанные и прогнозные запасы (около 77% нефти и 85 % природного газа) актуальность решения задачи обеспечения устойчивости магистральных нефтепроводов на участках подверженных карсту несомненна.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов и вычислительных алгоритмов обеспечивающих формирование эффективных проектных решений по оценке устойчивости магистральных нефтепроводов и выбору эффективных методов инженерной защиты на участках подверженных карсту.

Основные задачи исследования

Реализация поставленной цели обусловила необходимость решения следующих задач:

• Проведение анализа современных технологий и нормативных требований к сооружению магистральных нефтепроводов, прокладываемых по карстовой территории.

• Исследование процесса развития карста и моделирования его воздействия на магистральный нефтепровод.

• Определение критических параметров напряженно-деформированного состояния нефтепровода в зависимости от протяженности карстового участка и величины провиса нефтепровода.

• Разработка рекомендаций по выбору конструктивных решений для инженерной защиты нефтепроводов подверженных воздействию карста. Научная новизна

Основные научные результаты работы состоят в разработке методики оценки устойчивости магистральных нефтепроводов на основе определения параметров влияния карста на напряженно - деформированное состояние нефтепровода и разработке алгоритма выбора технологически допустимых и экономически эффективных методов инженерной защиты нефтепровода в зависимости от интенсивности протекания карстового процесса.

Практическая ценность научного исследования определяется успешным опытом использования ее основных результатов при решении актуальных прикладных задач инженерной защиты трубопроводной системы «Восточная Сибирь - Тихий океан». Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах и конференциях, посвященных проблемам развития трубопроводного транспорта и обеспечения устойчивость и безопасности магистральных трубопроводов, в том числе на:

- Научно-методическом семинаре «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и хранилищ», г. Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008 г.;

- Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов "Новые технологии в газовой промышленности" г. Москва, 2009 г.;

- Заседании технического совета г.Москва ОАО «АК «Транснефть», 2010 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов утвержденных ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и содержит 164 страницы машинописного текста, 45 рисунков, 22 таблицы, список литературы, включающий 84 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель, основные задачи исследования, отражены научная новизна и практическая значимость.

В первой главе выявлены основные закономерности карстового процесса и особенности его проявления, проведен анализ взаимодействия геотехнической системы «трубопровод - карст», выполнен анализ нормативных требований к проектированию, сооружению и эксплуатации магистральных трубопроводов, прокладываемых на участках подверженных карстовым процессам.

Изучению условий развития карста и оценке карстоопасности при освоении территорий посвящены работы многих известных российских исследователей и ученых: A.A. Крубер, Г.А. Максимович, Н.В. Родионов, H.A. Гвоздецкий, Д.С. Соколов, В.Н. Дублянский др., проблемам инженерно-строительного освоения закарстованных территорий посвящены работы В.В. Толмачева, Г.М. Троцкого, В.П. Хоменко, Н.М. Кухарева, B.C. Лукина, Ю.А. Ежова, А.Г. Лыкошина, М.С. Газизова, Э.И. Мулюкова, В.И. Мартина,

А.И. Травкина и др. Проблемами устойчивости зданий и сооружений в карстовой территории занимались Д.Л. Иванов, Н.К. Николаев, В.И. Рыбаков, H.H. Маслов и др. Это объясняется чрезвычайно широким распространением и многообразием карстовых проявлений, активно влияющих на безопасность сооружений и жизнедеятельность людей. Необходимость более детального рассмотрения закарстованной территории Восточной Сибири и Дальнего Востока обусловлена новым освоением регионов. В связи с чем, вызывает интерес сооружение нового нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» (рисунок 1), который проходит по слабо изученной в инженерно-геологическом отношении закарстованной территории.

Рисунок 1. Карта опасности карстовых провалов в районе строительства нефтепровода вето

Однако количество публикаций по вопросу взаимодействия объектов магистральные трубопроводов с карстовыми проявлениями весьма ограничено. В работах: Е.Г. Карпова, рассмотрена необходимость учета особенностей и опасности закарстованных территорий; Н.З. Готмана приведены результаты экспериментальных исследований поведения свайных фундаментов опор тру-

бопроводов, проложенных в карстовых грунтах; И.А. Шаммазова, В.А. Чичелова, В.А. Зарипова представлено обеспечение прочности действующих магистральных газопроводов, пересекающих массивы карстующихся пород.

Проведенный анализ существующих нормативно-технических документов выявил отсутствие единых требований по проектированию, сооружению и эксплуатации магистральных трубопроводов на участках подверженных карстовым процессам. Регламентирование же существующих нормативных требований не учитывает особенностей строительства линейно протяженных объектов, действие нагрузок на трубопровод от просадки грунта, приводящих к провисанию трубопровода, что в свою очередь осложняет принятие обоснованных инженерных решений.

Перспективность развития трубопроводных систем выявила необходимость разработки рекомендаций по выбору методов защиты для повышения устойчивости нефтепроводов подверженных воздействию карста.

Во второй главе рассмотрен механизм протекания карстового процесса, исследовано влияние карста на магистральный трубопровод, определены типы карстовых процессов и интенсивность провалообразования.

Разными исследователями было описано свыше 280 типов карста. Они различаются по местоположению, климату, рельефу, геоморфологии, по приуроченности к тектонической структуре, по литологии, по характеру и мощности пород, морфологии, гидрогеологии, заполнителю, по происхождению, возрасту и активности. В работе предложена классификация карста с учетом характеристик и особенностей с позиций возможного его влияния при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопровода (рисунок 2).

1. по литологическому составу:

Тип Растворимость пород

Карбонатный (известняковый (СаМй(СО;)2), меловой, доломитовый, мраморов, известняковый туф) Малая, концентрация СаСОэ не превышает п х 100 мг/л и зависит от свободного СОг

Сульфатный (гипсовый (Са504*2Н20), ангидритовый (СаБО^, мирабилитовый) Значительная, концентрация СаБО* достигает 7 г/л

Соляной (каменная, калийная соль) Очень высокая

2. по залеганию карстующихся пород:

по отношению к земной поверхности: по отношению к уровню подземных вод:

а) открытый карст (карстующиеся породы выходят на поверхность); б) покрытый карст; карстующиеся породы перекрываются слоями нерастворимых слабоводопроницаемых пород и карстующиеся породы перекрываются слоями нерастворимых водопроницаемых пород. а) карстующиеся породы находятся в зоне аэрации; б) карстующиеся породы залегают в зоне постоянного водо насыщения; в) карстующиеся породы залегают в зоне постоянного и в зоне аэрации.

3. по проявлению карстовых деформации:

провалц оседания

карстово-обвальные (возникают при наличии ослабленной кровли, возникают на малой глубине карстово-суффозионные (возникают при перемещении фильтрующейся водой обломочного материала из покрывающих пород в карстовые полости и расширенные трещины смешанные локальные - не более десятком метров и общие оседания -постепенное опускание участков земной поверхности

4. по влиянию техногенных воздействий на развитие карстового процесс:

механические гидродинамические гидрохимические 1 тепловые воздействия

5. по местоположению восточноевропейский восточносибирский ! дальневосточный

6. по климату аридный (сухой климат с высокими температурами воздуха) гумидный (влажный климата в областях с избыточны м_увлажненнем)

7. по рельефу равнинный горный

8. по геоморфологии водораздельный долинный

9. по гидрогеологии промывной затопленный

10. по происхождению автохтонный (горные породы, исходный материал которых возник на месте их образования) аллохтонный (горные породы и полезные ископаемые, образовавшиеся из переотложенного исходного материала)

11. по заполнителю полый аккумулятивный

Рисунок 2. Классификация карста применительно к задачам трубопроводного строительства

Выполненный анализ проявления карста на трассе магистрального нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» показал наличие всех типов карста.

Для решения задачи оценки характера взаимодействия геотехнической системы «трубопровод - карст», разработан комплексный подход который предполагает:

- выявление пространственно-временных закономерностей возникновения и распределения карстовых форм, их взаимосвязи в геологическом пространстве и времени;

установление количественно-качественных характеристик, параметров взаимодействия системы «трубопровод-карст»;

- разработку качественных и количественных прогнозных моделей развития карстового и сопутствующих процессов, устойчивости системы «трубопровод -карст» и выбора эффективных способов локализации подземных карстовых форм.

Для выявления пространственно-временных закономерностей развития карстовых процессов были исследованы механизмы протекания карста. В настоящее время достаточно известны два механизма протекания карста, это механизм растворения и механизм проседания грунтов.

Механизм растворения карстовых полостей связан с процессом выщелачивания горных пород, изучением и исследованием, которого занимались М. Пу-лини, Дж. Корбель, Г. Грум, Ф. Хабич, А.Г. Чикишев, П.М. Маринин, Н.В. Родионов и др.

Характеристикой механизма растворения является величина карстовой денудации, отражающая скорость снижения земной поверхности в единицу времени - мм/1000 лет. Так по Н.В. Родионову скорость карстового процесса может быть выражена отношением объема (у) растворенной породы, выносимой за определенный отрезок времени подземными водами из карстующихся пород, к общему объему (V) карстующихся пород (формула 1):

А = у/У* 100 (1)

Выполненные расчеты показали, что в условиях Восточной Сибири средняя скорость карстового процесса составляет 62 мм/1000 лет, то есть ввиду малой скорости денудации влияние величины растворения на эксплуатационную надежность трубопровода незначительно.

Гораздо большую опасность для эксплуатации трубопроводов оказывает механизм проседания грунтов связанный с напряженным состоянием вокруг некоторой подземной полости и обрушением поверхности.

В настоящее время нет общего единого критерия оценки карстовой опасности для всех видов карстовых деформаций. Опасность карста определяется типами карста, разнообразными его проявлениями (поверхностными и подземны-

ми), уровнем ответственности, а также типом и конструктивными особенностями сооружений.

Закарстованные территории согласно СП 11-105-97 ч. II и СНиП 22-022003 по интенсивности образования провалов X на единицу площади территории (км2) в единицу времени (год) дифференцируются на 6 категорий «устойчивости» и на 4 категории по средним диаметрам с! карстовых провалов.

Механизм проседания грунтов характеризуется оценкой устойчивости территорий, т.е. степенью их безопасности в отношении возможности возникновения провалов и оседаний земной поверхности, исследованием которого занимались А. Е. Шайдеггер (1964), М. Д. Сычева и др.

При этом закономерность образования провалов во времени, может быть описана законом редких событий (закон Пуассона). В этом случае мы можем использовать следующее методику определения параметров карстового провала, которая заключается в определении вероятности поражения некоторой площади А, хотя бы одним провалом за время t с интенсивностью провалооб-разования X (формула 2):

Р = 1 - ехр (- X • А 0 (2)

При определении площади участка, подверженного карсту очерчивается контур на расстоянии максимально прогнозируемого радиуса карстовой воронки, как представлено на рисунке 3. Затем определяется условная (геометрическая) вероятность поражения сооружения карстовым провалом.

Дифференцирование закарстованных территорий по интенсивности карстовых провалов рекомендуется проводить посредством трансформации поля провалов в поле их плотности, используя принципы скользящего кружка (рисунок 4).

Рисунок 3. Вероятность поражения карстовым провалом

Радиус кружка, обеспечивающий наибольшую контрастность поля плотности провалов, определяется по формуле (3):

11=0,86- / (3)

где I - расстояние между точками измерений.

Интенсивность провалов для каждой выделенной зоны рассчитывают по формулам (4) и (5):

при Хо>0,2

Д, = — 1п

1-(1-Л)

"А I "Д

V <=1

(4)

при Л0 < 0,2

_ МЛ. Л-ц-

(5)

(=1

где ^ - интенсивность провалов для г - той зоны; Ао - среднее значение интенсивности провалов для выделенного поля плотности; и,- - величина плотности провалов в г - той зоне; 50 - площадь выделенного поля плотности провалов; 5, - площадь I — той зоны; п - количество зон с разной плотностью.

Величина ^ определяется по формуле (6):

Ап =

N

где N - количество провалов в выделенном поле плотности; Т . период времени, за который образовалось N провалов.

Рисунок 4. Пример трансформации поля провала в поле их плотности где 1 - точка измерения со значением плотности провала; 2 - карстовые провалы; 3- границы разноплотностных зон.

Полученные результаты дают возможность предварительной оценки проявлений карста и используются для оценки устойчиво. о сти трубопровода в слабо изученных карстовых районах, исходя из прогнозируемых параметров карста.

Третья глава посвящена определению напряженно-деформированного состояния нефтепровода при сооружении и эксплуатации нефтепровода на участках, подверженных карстовым процессам.

При анализе влияния карстовой опасности на нефтепровод выявлена необходимость применения методов расчета, которые позволят повысить эксплуатационную надежность и снизить возможные риски при совместном взаимодействии геотехнической системы «трубопровод-карст».

Как показывает практика эксплуатации магистральных трубопроводов, механизм проседания грунтов (рисунок 5) на карстовых участках протекает медленно, при этом факторы, которые могут повлиять на изменение скорости протекания процесса не учитываются.

Рисунок 5. Схема образования провала во времени

За время Д^ размер карстового провала в плане увеличиться на Д£ метров. Это позволяет для расчёта напряженно - деформированного состояния трубопровода использовать квазистатический метод. Используя квазистатический метод, определяем предельную длину провала, при которой магистральный трубопровод может потерять свою несущую способность.

Таким образом, карстовый участок длиной Ь находится над провалом с двух сторон на сплошном упругом основании с коэффициентом постели ко.

Для определения несущей способности рассекаем трубопровод на границах карстового провала как представлено на рисунке 6.

Проверка несущей способности оболочки трубопровода на участках карстовых провалов определяется теорией прочности которая хорошо совпадает с экспериментальными данными:

(7)

Рисунок 6. Расчетная схема трубопровода где N - продольная растягивающая сила, - поперечная сила, М- изгибающий момент, к - коэффициент постели грунта вне карстового провала, I - длина карстового провала.

Ч ~ Ч.1 + Ч2 + Чз + Ч4 ' веРтикальная нагрузка на трубопровод на единицу его длины.

где - вес стальной оболочки трубопровода, - вес продукта, Цз -вес изоляционного покрытия, - вес грунтовой засыпки.

Продольное растягивающее напряжение в оболочке трубопровода определяется по формуле:

1 F 1У

(8)

рг

Кольцевое напряжение от давления продукта р: (Т2 —-

8

Яр - расчетное сопротивление стальной оболочки трубопровода;

(9)

Р=2жгд - площадь поперечного сечения трубопровода; Ш= жгд - момент сопротивления поперечного сечения трубопровода; г и 5 - соответственно радиус кривизны срединной поверхности и толщина стенки оболочки трубопровода.

На участке упругого основания дифференциальное уравнение для определения внутренних усилий и перемещений в трубопроводе имеет вид:

ах ах

(10)

На участке карстового провала дифференциальное уравнение имеет вид:

По мере увеличения длины карстового провала растягивающее усилие возрастает N и соответственно возрастает прогиб трубопровода над провалом.

Изгибающие моменты на краях провиса трубопровода определяются по формуле (12):

Л (12)

—— К (л) Е/

Величина изгибающего момента в трубопроводе на поверхности земли, определяется по формуле:

где Е - модуль упругости; I- момент инерции в сечении трубопровода. Тогда напряжение в трубопроводе примет следующий вид и продольное растягивающее усилие трубопровода по мере образования карста можно вычислить по формуле (14): . М(х)

а(х)=-т~ (14)

Ж- момент сопротивления поперечного сечения

где ЕЕ - жесткость трубопровода на растяжение; Е - площадь поперечного сечения трубопровода. Для определения НДС трубопровода в зоне карстового провала мы условно рассекаем трубопровод по границам карстового провала и записываем для участка на грунтовом основании следующее выражение для прогиба:

Решая уравнения, выражение для прогиба и угла поворота трубопровода над провалом имеет вид:

Для решения задачи используется программный комплекс СР1РЕ, основанный на методе конечных элементов в трехмерной постановке.

В работе выполнены расчеты для наиболее широко используемых диаметров от 530 до 1220 с различной толщиной стенки от 8 до 15 мм и различной протяженности карста.

Основные параметры нефтепровода, в т.ч. и внутренне рабочее давление взяты исходя из обеспечения пропускной способности нефтепровода согласно «Нормам технологического проектирования магистральных нефтепроводов»

В результате выполненных расчетов получены предельно допустимые значения напряжения а и величины Н провиса нефтепровода в зависимости от протяженности карстового участка.

Для практического использования построены графические номограммы (рисунок 6 - 10), которые являются результатом аппроксимации, проведенной при помощи программного комплекса МайСАО.

(20)

2

>

(РД 153-39.4-113-01).

DN 1220 мм

Провис трубопровода, мм

15-

14

13

£ £

Е 5 124

re

х

И

. . И III i I м

8} S S 8ЙЙ 8 ? 3 f 8 о 6

S Р 11-tf-fftt

II

! К Si

10

I

Т7

I ¡

I

81 Ш g I

II!

hhH

ТТ7

j i

f

/ í / 1 "Ми'1 1

í un i ii к mi

4-+

I I I I II I I I imss s; "

¡!!ÍlfWi!\IÍÍH

i

1111111

! I

/ /

híiiiuiIIIIJH i\ I i П

JLU s

111 ПТ7

//

ГГТГПТПТ7Т7Т

TTT

i I A l

/ / ¡ Iшиш

i I

88í

i I

TTT

Ш

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Длина участка, м

Рисунок 6. Номограмма провиса нефтепровода Ву 1220 мм Предлагаемый метод определения предельных суммарно продольных напряжений сгтах нефтепровода заключается в следующем: по оси ординат указаны значения толщины стенки трубопровода (мм) для внешних диаметров DN 1220, 1020, 820, 720, 530 мм; по оси абсцисс отложена длина участка с провисом (м). Третьим параметром является максимальный допустимый провис трубопровода (мм), который изображен кривыми (линиями равного уровня) с различным шагом.

DN 1020 мм

Провис трубопровода, мм

14-

13-

/ / II

I ,

! ¡, М/i¡i¡!¡¡¡¡¡,!i! П; / .'

12

ji i » К 8 £ isfeág 8 а 8 s:8 5 8 Sá

s b 1n. o »

I!

O P 10

,./// üsssgses»

Illa III!

Ш

S2gS8q§¡Sé g

LIIUlili L

ТТЛ dh

ту

4'THThi I / ///

/

Г"ТП

f íl?,

i

1

LLL

-¥-

I I

I

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Длина участка, м

Рисунок 7. Номограмма провиса нефтепровода Бу 1020 мм

Алгоритм определения максимального допустимого напряжения состоит из следующей последовательности шагов:

1) для конкретного участка фиксируется диаметр и толщина стенки трубы, а также длина участка с провисом;

2) на диаграмму наносится точка пересечения этих параметров (толщина стенки трубы, длина участка с провисом);

БЫ 820 мм

Провис трубопровода, мм

Длина участка, м

Рисунок 8. Номограмма провиса нефтепровода Бу 820 мм

3) если нанесенная точка находится в затененной области, соответственно, такая длина участка с провисом является недопустимой для данной толщины стенки трубопровода данного диаметра;

ОЫ 720 ММ

Провис трубопровода, мм

Длина участка, м

Рисунок 9. Номограмма провиса нефтепровода Бу 720 мм 4) определяются две линии равного уровня (справа и слева) максимально приближенные к нанесенной точке;

5) по оценочному расстоянию от нанесенной точки до линий равного уровня определяется величина максимального допустимого провиса трубопровода для данных условий.

DN 53О мм

Провис трубопровода, мм

!! » а с 1 1 о 1! га III! МП 11 ¿8 ; а 8 8 1111(111 58ЙЙ§8 1111/ ----ээи ---5004 -----450 - 1--400-, шаг -

1

,----------— -~--------------г---— ;--1--

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Длина участка, м

Рисунок 10. Номограмма провиса нефтепровода Ну 530 мм Разработанная методика моделирования напряжённо-деформированного состояния геотехнической системы «трубопровод - карст», позволяет определить предельно допустимую протяженность карста и величину провиса трубопровода, определяющая необходимость применения специальных методов защиты при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопровода, прокладываемых на участках подверженных карсту.

В четвертой главе рассмотрены методы защиты трубопроводов, прокладываемых и эксплуатируемых на участках подверженных карсту.

Существующие методы защиты, которые условно можно разделить на «профилактические» и ремонтно-восстановительные представлены на

Рисунок 11. Варианты защиты нефтепровода

20

Выбор способа защиты производится в соответствии со следующим алгоритмом (рисунок 12).

Для каждого выявленного провиса МН в результате диагностического обследования, по исходным данным - диаметр Д„ измеренная толщина стенки трубы 8 определяются размеры провиса нефтепровода ¿расч длина, Ярасч величина провиса на момент проведения расчета, протяженность участка; грунтовые условия; результаты расчета максимально возможного провиса нефтепровода.

Расчеты параметров провиса МН проводятся по отношению проектного предела прочности материала к величине фактических напряжений в трубе, скорости развития процесса и временем проведения расчета (грасч - /диаг„).

Также проводится расчет на прочность с определением предельного напряжения стпред для трубы с провисом, оценивается статическая прочность ^проект ^ <*пред, где (7Проекг - проектное напряжение; (7Пред - предельное напряже-

ние для трубы с провисом.

Рисунок 12. Алгоритм выбора метода защиты нефтепровода

21

При выполнении условия статической прочности далее проводится расчет на долговечность по проектному напряжению <тпрогкт и прогнозируемому максимальному провису с определением предельного срока эксплуатации ?пред.

Предельный срок эксплуатации определяется по результатам расчетов на прочность и долговечность по нормативным документам, согласованным Рос-технадзором РФ и нормативными документами, действующими на дату проведения расчетов.

Если предельный срок эксплуатации /пред превышает 8 лет (в соответствии с нормативным документом ОАО «АК «Транснефть» Классификация дефектов и методы ремонта дефектов и дефектных секций действующих магистральных нефтепроводов РД-23.040.00-КТН-090-07), предельное давление устанавливается равным проектному /?прсд = рпроскт. участок может эксплуатироваться после устранения провиса, на основании выбранного метода защиты.

При невыполнении условия статической прочности, дальнейшая эксплуатация трубопровода невозможна без применения инженерной защиты

При определении экономической эффективности противокарстовой защиты используется отношение параметра, характеризующего результат, достигнутый благодаря выполнению противокарстовой защиты (сокращение вероятного ущерба) к ее стоимости, выражаемой соответственно показателем эффективности.

Для сравнения методов защиты был выполнен расчет эффективности применения для трех способов защиты при прочих равных условиях: замещение грунта, укладка плит в основании трубопровода и устройство свайных конструкций.

На основании данного подхода применительно к условиям магистрального нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» были сформулированы рекомендации по инженерной защите в карстовых условиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Существенной особенностью строительства нефтепроводов в районах Восточной Сибири и Дальнего Востока является невозможность обхода территорий, подверженных карстовым процессам и сопряжённых с трассой нефтепровода. Интенсивное протекание карста приводит к обрушению грунта и провисанию трубопровода, следствием чего является формирование зон повышенных напряжений в трубопроводе, что определяет характер, развитие и последствия аварийных ситуаций.

2. Произведена оценка степени влияния различных типов карстовых проявлений с учетом наличия растворимых пород, их минерального состава, трещиноватости, растворяющей способности воды, рельефа, климатических условий площади участка на скорость протекания карстовых процессов и разработана методика оценки вероятности поражения нефтепровода карстовым провалом и достижения максимально п рогнозируемого радиуса карстовой воронки.

3. Разработана методика моделирования напряжённо-деформированного состояния геотехнической системы «трубопровод - карст», которая позволяет определить предельно допустимую протяженность карста и величину прогиба трубопровода, определяющие необходимость применения специальных методов инженерной защиты при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопровода, прокладываемых на участках подверженных карсту. Методика численного моделирования напряжённо-деформированного состояния геотехнической системы «трубопровод - карст» реализована в среде вычислительного комплекса СР1РЕ, основанного на методе конечных элементов в трехмерной постановке.

4. Предложены рекомендации по повышению устойчивости нефтепроводов в зоне карстовых провалов, включая методику оценки эффективности вариантов повышения устойчивости нефтепроводов, позволяющую

обосновать рациональные параметры защитных и ремонтных конструкций для предупреждения и ликвидации карстовых проявлений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ НАУЧНЫХ ТРУДАХ

1. Кожевникова Н.В. Влияние карста на эксплуатационную надежность нефтепровода. Методы защиты. Научно-технический журнал Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, №1 (83), 2011, С. 72-77.

2. Кожевникова Н.В. Карстовая опасность для объектов трубопроводного транспорта в регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока. Журнал Нефтяное хозяйство №2, 2010, С. 60-61.

3. Кожевникова Н.В., Суровец И.А. Современные методы строительства ППМН. Журнал Трубопроводный транспорт нефти №4,2009 С. 30-32.

4. Кожевникова Н.В. Обеспечение прочности и надежности трубопроводов в карстовых грунтах. Журнал Трубопроводный транспорт нефти Приложение к №6,2009 С. 6-7.

5. Кожевникова Н.В. Применяемые технологии при строительстве трубопровода в сложных геокриологических условиях. Журнал Нефть, газ, бизнес, № 10.2008, С. 68-70.

6. Кожевникова Н.В., Суровец И.А. Особенности строительства объектов на ММГ. Журнал Трубопроводный транспорт нефти №12,2008, С. 20-21.

7. Кожевникова Н.В. Обеспечение прочности и надежности трубопроводных систем, прокладываемых в карстовых грунтах. Научно-технический сборник РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, №1 М. 2007, С 76-82.

8. Кожевникова Н.В. Характеристика карстовых пород при строительстве объектов трубопроводного транспорта. Научно-технический сборник РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, №2 М. 2006, С.72-77.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано а печать 05.04.2011 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 140. Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кожевникова, Наталья Владимировна

Введение

Глава 1. Обеспечение устойчивости магистральных нефтепроводов, проходящих по карстовой территории

1.1 Перспективы освоения ресурсной базы углеводородов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

1.2 Распространение карста в новых регионах трубопродного строительства.

1.3 Анализ нормативного обеспечения и практики инженерно-строительного освоения территории с опасными геологическими процессами.

1.4 Постановка задачи моделирования взаимодействия геотехнической системы "трубопровод-карст" для обеспечения устойчивости трубопроводных систем.

Глава 2. Исследование процесса развития карста и его воздействие на магистральный нефтепровод

2.1 Исследование механизма протекания процесса развития карста

2.2 Классификация карстопроявлений.

2.3 Карстовая опасность и критерии устойчивости участков подверженных карстовым процессам.

2.4 Методика определения параметров карстового провала.

Глава 3. Моделирование взаимодействия геотехнической системы «трубопровод-карст»

3.1 Выбор расчетной модели и моделирование несущей способности конструкции нефтепровода в процессе развития карста.

3.2 Расчет предельных значений напряженно-деформированного состояния нефтепровода в зависимости от протяженности карстового провала.

Глава 4. Разработка рекомендаций по обеспечению устойчивости нефтепроводов, подверженных воздействию карста

4.1 Анализ вариантов методов защиты нефтепровода для повышения устойчивости положения.

4.2 Критерии выбора вариантов защиты нефтепровода на участках подверженных карсту.

4.3 Технико-экономическое сравнение вариантов защиты нефтепрвода на участках подверженных карстовым процессам.

4.4 Способы мониторинга карста

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обеспечение устойчивости магистральных нефтепроводов на карстовых участках"

Проблема повышения устойчивости и безопасности трубопроводного транспорта является одной из наиболее актуальных задач в нефтегазовой промышленности. Особую трудность представляет обеспечение устойчивости трубопроводов проектируемых, строящихся и эксплуатируемых в сложных инженерно-геологических условиях регионов нового освоения Восточной Сибири и Дальнего Востока при формированием новых систем трубопроводного транспорта.

Повышенный риск эксплуатации нефтепроводов в таких условиях определяется вероятностью возникновения аварийной ситуации, большими экологическими проблемами и экономическими затратами на устранения ее последствий. Особую трудность представляет обеспечение устойчивости трубопроводов прокладываемых по территории с карстовыми процессами, как наиболее многоплановые в проявлениях и многофакторные в причинах.

Закарстованные территории занимают около трети части России, в результате чего при развитии карстовых деформаций неизбежны аварии различного характера. При анализе причин, очевидно допущение принципиальных ошибок на различных стадиях строительного освоения: выборе площадки, инженерных изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации объектов (сооружений). Большая часть ошибок связана с недостаточным знанием как природы карстового процесса вообще, так и специфики природно-техногенных условий конкретного региона и неадекватных им способов противокарстовой защиты.

В настоящее время в России отсутствуют единые специальные нормы проектирования зданий и сооружений в карстовых районах. Они фрагментарно и в общем виде (включая инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию) излагаются в различных СНиП и СП, что нередко затрудняет организацию комплексного подхода к защите трубопроводов от негативного влияния карстового процесса на всех стадиях. Некоторые из этих документов длительное время не обновлялись и поэтому не отражают научно-технические отечественные и зарубежные разработки последнего времени, а также тенденции в обеспечении устойчивого развития закарстованных территорий (с точки зрения их инженерно-строительного освоения). Кроме того, они не учитывают некоторые требования ряда Федеральных законов, принятых в последнее время.

Отечественная и зарубежная практика инженерно-строительного освоения закарстованных территорий показывает, что безопасность и экономичность инженерных решений зависят, прежде всего, от соответствующего учёта особенностей инженерно-геологических (в том числе техногенных) и геотехнических условий развития карстового процесса и его проявлений в основании сооружений.

В нашей стране до введения Федеральных законов в субъектах Российской Федерации действовали следующие региональные (территориальные) нормативные документы (инструкции, ТСН): город Москва (1984), Республика Башкортостан (1996), Пермский край (2004, 2005), Нижегородская область (1999).

В связи с чем тематика диссертационной работы представляется актуальной для дальнейшего развития трубопроводного транспорта в перспективных регионах освоения углеводородных ресурсов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов и вычислительных алгоритмов обеспечивающих формирование эффективных проектных решений по оценке устойчивости магистральных нефтепроводов и выбору эффективных методов инженерной защиты на участках подверженных карсту. г

Основные задачи исследования

Реализация поставленной цели обусловила необходимость решения следующих задач:

• Проведение анализа современных технологий и нормативных требований к сооружению магистральных нефтепроводов, прокладываемых по карстовой территории.

• Исследование процесса развития карста и моделирования его воздействия на магистральный нефтепровод.

• Определение критических параметров напряженно-деформированного состояния нефтепровода в зависимости от протяженности карстового участка и величины провиса нефтепровода.

• Разработка рекомендаций по выбору конструктивных решений для инженерной защиты нефтепроводов подверженных воздействию карста.

Научная новизна

Основные научные результаты работы состоят в разработке методики оценки устойчивости магистральных нефтепроводов на основе определения параметров влияния карста на напряженно — деформированное состояние нефтепровода и разработке алгоритма выбора технологически допустимых и экономически эффективных методов инженерной защиты нефтепровода в зависимости от интенсивности протекания карстового процесса.

Практическая ценность научного исследования определяется успешным опытом использования ее основных результатов при решении актуальных прикладных задач инженерной защиты трубопроводной системы «Восточная Сибирь - Тихий океан».

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Кожевникова, Наталья Владимировна

Заключение

1. Существенной особенностью строительства нефтепроводов в районах Восточной' Сибири и Дальнего Востока является невозможность обхода территорий, подверженных карстовым процессам и сопряжённых с трассой нефтепровода. Интенсивное протекание карста приводит к обрушению грунта и провисанию трубопровода, следствием чего является формирование зон повышенных напряжений в трубопроводе, что определяет характер, развитие и последствия аварийных ситуаций.

2. Произведена оценка степени влияния различных типов карстовых процессов с учетом наличия растворимых пород, их минерального состава, трещиноватости, растворяющей способности воды, рельефа, климатических условий площади участка на скорость протекания карстовых процессов и разработана методика оценки вероятности поражения нефтепровода карстовым провалом и достижения максимально прогнозируемого радиуса карстовой воронки.

3. Разработана методика моделирования напряжённо-деформированного состояния геотехнической системы «трубопровод - карст», которая позволяет определить предельно допустимую протяженность карста и величину прогиба трубопровода, определяющие необходимость применения специальных методов инженерной защиты при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопровода, прокладываемых на участках подверженных карсту. Методика численного моделирования напряжённо-деформированного состояния геотехнической системы «трубопровод -карст» реализована в среде вычислительного комплекса СР1РЕ, основанного на методе конечных элементов в трехмерной постановке.

4. Предложены рекомендации по повышению устойчивости нефтепроводов в зоне карстовых провалов, включая методику оценки эффективности вариантов повышения устойчивости нефтепроводов, позволяющую обосновать рациональные параметры защитных и ремонтных конструкций для предупреждения и ликвидации карстовых проявлений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Кожевникова, Наталья Владимировна, Москва

1. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. Справочное пособие. М: Недра, 1982 г.

2. Антипов Г.И., Иващенко М.А. Корабельников В.В. и др. Ангаро-Илимское железорудное месторождение трапповой формации южной части Сибирской платформы. М., Госгеолтехиздат, 1960.

3. Аристархов Л.Б. Геоморфологические критерии классификации структур, обусловленных соляной тектоникой. Вестн. МГУ. География, № 5, 1966.

4. Бородавкин П.П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве. М.: Недра, 1976. - 280 с.

5. Бородавкин П.П. Подземные трубопроводы. М.: Недра, 1973. -303

6. Вологодский Г.П. Районирование карста Южного Приангарья. Сб. Труды второго совещания по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири, Иркутск, 1959.

7. Вологодский Г.П. Карст Иркутского амфитеатра. АН СССР, Сибирское отделение, Институт земной коры, изд. Наука, М., 1975.

8. Воробьев Ю.Л., Копылова Н.П., Шебеко Ю.Н. Нормирование рисков техногенных чрезвычайных ситуаций // Проблемы анализа риска, Том 1, № 2, МЧС России 2004.

9. Гантов Б.А., Максимова O.P., Мамонова Т.В. Опыт проведения карстологических изысканий при проектировании полигонов захоронения отходов. // Материалы Международного симпозиума «Карстоведение XXI век: теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004.

10. Гвоздецкий H.A. Карст. Географиздат, М., 1954.

11. Гвоздецкий H.A. Карст, изд. Мысль, М., 1981.

12. Геология СССР. Том XVII. Иркутская область. Часть I. Геологическое описание. Изд. Литературы по геологии и охраны недр. М., 1962.

13. Елохин А.Н., Елохин A.A. Проблема выбора критериев приемлемого риска // Проблемы анализа риска. Том 1 № 2. МЧС России, 2004.

14. Иконников Л.Б. Карстологический мониторинг г. Дзержинска за 10 лет. // Материалы Международного симпозиума «Карстоведение XXI век: теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004.

15. Инструкция по содержанию и ремонту железнодорожного пути в карстоопасных районах / ВНИИЖТ. ГП «Противокарстовая и береговая защита», МПС.М., 1997.

16. Кожевникова Н.В. Влияние карста на эксплуатационную надежность нефтепровода. Методы защиты. Научно-технический журнал Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, №1 (83), 2011.

17. Кожевникова Н.В. Карстовая опасность для объектов трубопроводного транспорта в регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока. Журнал Нефтяное хозяйство №2, 2010.

18. Кожевникова Н.В., Суровец И.А. Современные методы строительства ППМН. Журнал Трубопроводный транспорт нефти №4, 2009.

19. Кожевникова Н.В. Обеспечение прочности и надежности трубопроводов в карстовых грунтах. Журнал Трубопроводный транспорт нефти №6, 2009.

20. Кожевникова Н.В. Применяемые технологии при строительстве трубопровода в сложных геокриологических условиях. Журнал Нефть, газ, бизнес, № 10.2008.

21. Кожевникова Н.В., Суровец И.А. Особенности строительства объектов на ММГ. Журнал Трубопроводный транспорт нефти №12, 2008

22. Кожевникова Н.В. Обеспечение прочности и надежности трубопроводных систем, прокладываемых в карстовых грунтах. Научно-технический сборник РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина-, №1 М. 2007

23. Кожевникова Н.В. Характеристика карстовых пород при строительстве объектов трубопроводного транспорта. Научно-технический сборник РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, №2 М. 2006

24. Коржуев С.С. Мерзлотный карст Среднего Приленья и некоторые особенности его проявления. Сб. Региональное карстоведение, Изд. АНСССР. М., 1961.

25. Кутепов В.М. и др. Прогноз карстового процесса в кн. Природные опасности России. Экзогенные геологические опасности (под ред. В.И. Осипова, С.К. Шойгу). Изд. Крук. М., 2002.

26. Кутепов В.М., Парабучев И.А., Килин Ю.А. Карст и его влияние на освоение территорий // Материалы Международного симпозиума «Карстоведение XXI век: теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004.

27. Леоненко М.В. Опыт использования геофизических методов при оценке карстоопасности. // Материалы Международного симпозиума «Карстоведение XXI век: теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004.

28. Леоненко BiM., Леоненко М.В., Толмачев В.В. Определение параметров проектирования противокарстовой защиты в рамках геотехнической системы «Карст-сооружение» // Материалы Всероссийской конференции «Риск-2006». М., 2006.

29. Лыкошин А.Г. Трещины бортового отпора. Бюлл. МОИП, отд. Геол. Т. 28 вып. 4. 1953.

30. Макеев З.А. Принципы инженерно-геологического районирования карстовых областей. / Карстоведение. Вып. 4. 1948.

31. Максимович Г.А. Районирование карста СССР. Доклады четвертого Всеуральского совещания по физико-географическому и экономико-географическому районированию Урала. Вып. 1. Пермь, 1958.

32. Методические рекомендации по проектированию бескаркасных жилых зданий в карстовых районах. НИИСК Госстроя СССР, Дзержинская карстовая лаборатория ПНИИИС. Киев, 1986.

33. Методические рекомендации по организации и ведению карстологического мониторинга. // Государственный центр мониторинга геологической среды. Государственное Предприятие «Противокарстовая и береговая защита», 1999.

34. Обручев СВ. Восточная часть Саяно-Тувинского нагорья в четвертичное время. Изд. Всес. Геогр. О-ва, т. 85, вып. 5, 1953.

35. Отчет «Вариант подхода к ЦПС Талаканского месторождения». Книга 3. Инженерно-геологические изыскания. Часть 1. СургутНИПИнефть, 2006.

36. Пармузин Ю.П. Данные о карсте севера Средне-Сибирского плоскогорья. Сб. «Региональное карстоведение». Изд. АНСССР. М., 1961.

37. Проектный институт реконструкции и строительства объектов нефти и газа. ЗАО «ПИРС», ООО «Аверс 1». Расширение трубопроводной системы Восточная Сибирь -Тихий океан (ВСТО). Инженерные изыскания. Том 4. Км 870-1052. Книга 1. Технический отчет. 2006.

38. Пулина М., Тржцинский Ю. Заметки о карстовых явлениях в Восточной Сибири. Путеводитель по отдельным карстовым районам Восточной Сибири и Урала. Изд. Силезский университет, Сосковец, 1996.

39. Рекомендации по использованию инженерно-геологической информации при выборе способов противокарстовой защиты. Дзержинская карстовая лаборатория. ПНИИИС, 1987.

40. Рекомендации по защите эксплуатируемых гражданских зданий в карстовых районах. / НИИСК Госстрой СССР, Дзержинская карстовая лаборатория ПНИИИС. Киева, 1989.

41. Ремизов В.Г., Сычева В.Г. Опыт районирования закарстованных территорий в условиях недостаточности данных по интенсивности провалов.

42. Реф. Сб. «Инженерные изыскания в строительстве», 1972.

43. Руководство по инженерно-геологическим изысканиям в районах развития карста. ПНИИИС, 1995.

44. Саваренский И.А. Прогноз- устойчивости территории методом удаленности от ближайшего проявления карста // Сб. Прогноз изменений инженерно-геологических условий при строительстве. АН СССР. Госстрой РСФСР. ПНИИИС. М., 1990.

45. Сапун А. Политический маршрут Ванкора // Нефтегазовая вертикаль. 2005. - № 14. - С. 62-63.

46. Сахарова Е.И. Явления «оседаний» склонов в Средней Сибири // Сб. Вопр. географии. № 21. 1950.

47. Соколов В.В., Толмачев В.В. Безопасность движения поездов в карстовых районах // Путь и путевое хозяйство, № 2, 1991.

48. Соколов Н.И. Явления оседания склонов и глыбовые оползни ангарского типа // Бюлл. МОИП, отд. геол., т. 30, вып. 1, 1955.

49. Соколов Н.И. Бархатовский карст (Бассейн р. Ангары). Вопросы географии. Сб. №40. М., 1957.

50. Соколов Н.И. Карст южной части Сибирской платформы // Сб. Региональное карстоведение. Изд. АН СССР. М., 1961.

51. Солоненко В.П. Очерки по инженерной геологии Восточной Сибири. Иркутск, 1960.

52. Сорокина В. Б., Толмачев В.В. Характерные ошибки и недостатки при проектировании противокарстовых мероприятий // Тезисы докладов совещания «Застройка закарстованных территорий». Уфа, 1984.

53. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. Госстрой СССР. М., 1997.

54. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Минстрой России. 1997.

55. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Росстрой, 2004.

56. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. Госстрой России, 2005.

57. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. ФГУП ЦПП, 2006.

58. СП 11-105-97 ч. П. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства работ в районах опасных геологических и инженерно-геологических процессов. Госстрой России, 2000.

59. Территориальные строительные нормы «Инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области» / ТСН 22-308-98 НН / Нижний Новгород, 1999.

60. Тимофеев Д.А., Дублянский В.Н., Кикнадзе Т.З. Терминология карста. Недра. М., 1991.

61. Толмачев В.В. О законе распределения карстовых провалов // Инженерные изыскания в строительстве // Реф. Сб. «Инженерные изыскания в строительстве № 2. Госстрой СССР, 1970.

62. Толмачев В.В. Вероятностный подход при оценке устойчивости закарстованных территорий и проектировании противокарстовых мероприятий //Инженерная геология. № 3, 1980.

63. Толмачев В.В., Троицкий Г.М. Определение расчетного пролета карстового провала для проектирования противокарстовых фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. № 2, 1983.

64. Толмачев В.В., Троицкий Г.М., Хоменко В.П. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий. Стройиздат. М., 1986.

65. Толмачев В.В. Оценка риска от карстовых провалов при решении инженерных и экономических задач // Материалы Общероссийской конференции «Оценка и управление природными рисками». М., 2000.

66. Толмачев В.В., Мамонова Т.В. Определение уровня риска от карстовых провалов для застроенных территорий // Научный Совет РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Сергеевские чтения, вып. 6, 2004.

67. Толмачев В.В. Инженерное карстоведение: основные тенденции и перспектива развития. Материалы Международного симпозиума «Карстоведение XX век: Теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004.

68. Толмачев В.В. Мамонова Т.В. Критерии карстовой опасности в местах захоронения отходов в условиях покрытого карста // РАН, Сергеевские чтения. Вып.7, 2005.

69. Толмачев В.В., Леоненко М.В. О классификации закарстованных территорий по провальной опасности. // Основания, фундаменты и механика грунтов, № 2, 2005.

70. Толмачев В.В., Сорокина В.Б Прогноз влияния параметров сооружений и карстопроявлений на выбор способов противокарстовой защиты // В кн. «Прогноз изменений инженерно-геологических условий при строительстве». М., «Наука». 1990.

71. Толмачев В.В., Сорокина В.Б. и др. Методика определения расчетного размера карстового провала. при проектировании противокарстовых фундаментов // Научно-технические достижения ВДНХ

72. СССР, (Дзержинская карстовая лаборатория ПНИИИС Госстроя СССР), 1985.

73. Хоменко В.П. Карстово-суффозионные процессы и их прогноз. Наука, М., 1986.

74. Хоменко В.П. Закономерности и прогноз суффозионных процессов. ГЕОС. М., 2003.

75. Цыкин Р.А. Современный и древний карст Сибири. Сб. Карст Дальнего Востока и Сибири. АН СССР. Дальневосточный научный центр. Географическое общество СССР. Приморский филиал, Владивосток, 1980.

76. Цыкин Р.А., Цыкина Ж.Л. Карстовые воды Сибирской платформы и складчатого обрамления. АН СССР. Дальневосточный научный центр. Географическое общество СССР. Приморский филиал, Владивосток, 1980.

77. Шатский Н.С. Основные черты тектоники Сибирской платформы. Бюлл. Московского общества испытателей природы, отд. геол., т. 10. № 3-4, 1932.

78. Шахунянц Г.М. Земляное полотно железных дорог. Трансжелдориздат. М., 1953.

79. Шеко А.И. Карта экзогенных геологических процессов России. M 1:2500000 // Министерство природных ресурсов Российской Федерации. ВСЕГИНГЕО. М., 2000.

80. Buechner К.-H. Die Gefaehrdung von Bauwerken durch Erdfaelle. // Geolgisches Jahrbuch. Reihe C. Heft 5, 1995.

81. Lilly W.W. Aprobabillity study of sinkole distribution. // Symposium "Engineering, construction and maintenance problems in limestone régions". 1976 (USA).

82. Raghu D., Tiedeman C. Sinkhole risk analysiss for a selected area in Warren contry. New Jersey // Proc. of the first multidisciplinary conference on sinkole. Orlando, Florida, 15-17 October, 1984 (USA).

83. Reuter F., Tolmacev V.V. Bauen und Bergbau in Senkungs und Erdfallgebieten // Eine Ingeniergedogie des Karstes - Akademie - Verlag, Berlin, 1990 (Germany).

84. Tolmachev V.V., Maximova O. R., Mamonova T. V. Some new approaches to assesment of collapse risks in covered karst. // Proceedings of 10 th mulfidiscipUnary conference "Sinkhole and Environmental impacts of karst" // San Antonio, USA, 2005.