Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами

ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Исследование несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами"

На правах рукописи

ИСМАИЛОВ Тимур Исмаилович

003053703

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НА УЧАСТКАХ ТРАССЫ С НЕУСТОЙЧИВЫМИ ГРУНТАМИ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2007

003053703

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Промгаз» и Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Карасевич Александр Мирославович доктор технических наук, профессор Шутов Вадим Евгеньевич кандидат технических наук Яблоков Александр Дмитриевич

Ведущая организация:

«НГС - Оргпроектэкономика»

г. Москва

Защита состоится в //* часов в ауд.

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, 117917

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

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор /IдГ)С(М{ /^С.Г. Иванцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Несмотря на богатейший отечественный опыт проектирования, строительства и эксплуатации линейной части газопроводов на участках трассы в зонах вечной мерзлоты и в горной местности, в настоящее время перед газовой отраслью возникли чрезвычайно важные проблемы в связи с предстоящим строительством газопроводов от новых газовых месторождений Западной и Восточной Сибири, полуострова Ямал в Западные регионы России и Европейские страны, а также с необходимостью газоснабжения Республик Северная Осетия - Алания и Южная Осетия.

Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газопроводов в современных условиях требуют особых подходов, основанных на выполнении принципов экологической безопасности, технической надежности и экономической целесообразности.

Особую сложность данная задача имеет в условиях, когда по газопроводу перекачивается природный газ с отрицательной температурой на линзовых участках трассы вечной мерзлоты, где мерзлый грунт чередуется с водяными линзами. На этих участках трассы происходит промораживание грунта с мощным притоком к газопроводу грунтовых вод и появление нормальных сил морозного пучения, стремящихся выдавить оболочку газопровода из траншеи.

При этом в тонкостенной оболочке газопровода возникают напряжения изгиба, которые накладываются на напряжения от действия внутреннего избыточного давления газа. В итоге напряженно-деформированное состояние оболочки газопровода может не отвечать нормативным требованиям и привести к возникновению аварийных ситуаций на трассе.

Аналогичная задача возникает при наличии неустойчивости грунтов на горных участках трассы подземных газопроводов. Практика эксплуатации магистральных трубопроводов в горных условиях показывает, что на скло-

нах гор могут медленно, незаметно формироваться весьма опасные для конструкции оползни. Объем грунта, который смещается во время оползня, может быть от нескольких сотен до миллионов кубометров, а скорость сползания колеблется от нескольких метров в год до нескольких метров в секунд}'.

Чтобы предотвратить разрушение подземного магистрального газопровода на опасных горных участках трассы, необходимо определить основные характеристики оползня, оценить напряженно-деформированное состояние стальной оболочки газопровода от возможного силового воздействия оползня и оперативно принять меры для безопасной эксплуатации конструкции в горных условиях.

Решение этих вопросов составляет содержание научных исследований автора. В этой связи тема диссертационной работы «Исследование несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами» является в настоящее время актуальной для газовой промышленности нашей страны.

Цель научных исследований данной работы заключается в разработке методов расчета несущей способности стальной оболочки подземных магистральных газопроводов в зонах вечной мерзлоты, на горных участках трассы и эффективных способов обеспечения устойчивого проектного положения этих ответственных инженерных сооружений в траншее.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

• исследовано криогенное пучение грунтов вокруг газопровода, транспортирующего природный газ при отрицательной температуре;

•определен механизм воздействия сил морозного пучения на «холодный» газопровод;

•разработана методика расчета на прочность и устойчивость первоначальной формы равновесия стальной оболочки газопровода под действием сил морозного пучения;

• проведен анализ особенностей прокладки магистральных газопроводов в горной местности на неустойчивых участках трассы;

•разработан аналитический метод расчета оползневого давления на подземный газопровод;

• определено напряженно-деформированное состояния магистрального газопровода при действии на его цилиндрическую оболочку давления грунтовой массы оползня;

• произведена оценка несущей способности стальной оболочки газопровода при совестном воздействии эксплуатационной нагрузки, сил морозного пучения и давления грунтовой массы оползня;

•даны предложения по организации мониторинга безопасной эксплуатации газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами;

•разработаны технические решения для обеспечения стабильного пространственного положения подземных магистральных газопроводов в зонах вечной мерзлоты.

Научная новизна

В диссертационной работе впервые:

• представлен анализ статистики отказов подземных магистральных газопроводов на пучинистых и оползневых участках трассы;

• исследованы характер и механизм воздействия сил морозного пучения на «холодный» газопровод;

• разработан квазистатический метод расчета на изгиб магистрального газопровода при действии сил морозного пучения;

• проведено исследование прочности и устойчивости первоначальной формы равновесия тонкостенной оболочки газопровода при совместном воздействии сил морозного пучения и эксплуатационной нагрузки;

• разработан аналитический метод определения величины оползневого давления на подземный газопровод в горных условиях;

• на основе использования квазистатического метода разработан алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния стальной оболочки газопровода при воздействии давления грунтовой массы оползня;

• Разработана методика геотехнического мониторинга безопасной эксплуатации газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами;

• представлены технические решения для обеспечения стабильного пространственного положения газопровода в зонах вечной мерзлоты.

Практическая значимость научных исследований

Полученные в ходе выполнения диссертационной работы результаты научных исследований были использованы при разработке проектных решений по строительству газопровода Дзуарикау (Республика Северная Осетия -Алания) - Цхинвал (Республика Южная Осетия).

Разработанные методики расчета напряженно - деформированного состояния газопровода на опасных участках трассы, основные выводы и рекомендации по обеспечению проектного положения проектируемого газопровода в горной местности легли в основу следующих документов: «Обоснование инвестиций в строительство газопровода от с. Дзуарикау (Республика Северная Осетия - Алания) до г. Цхинвал (Республика Южная Осетия) в 2005 г,», «Проект магистрального газопровода от с. Дзуарикау (Республика Северная Осетия - Алания) до г. Цхинвал (Республика Южная Осетия) 2006 г.», «Специальные технические условия на проектирование газопровода от с. Дзуарикау (Республика Северная Осетия - Алания) до г. Цхинвал (Республика Южная Осетия) 2006 г.».

Предложенные рекомендации по обеспечению устойчивого положения газопроводов в зонах вечной мерзлоты и на горных участках трассы и методика мониторинга безопасной эксплуатации газопроводов получили положительную оценку государственных экспертных органов и ведомственной экспертизы ОАО «Газпром».

Результаты диссертационной работы могут быть использованы как практическое руководство при проектировании газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами, т.е. в горных условиях и в зонах с вечно-мерзлыми грунтами.

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Аналитические методы расчета несущей способности тонкостенной оболочки подземных магистральных газопроводов, эксплуатирующихся в зонах вечной мерзлоты и на горных участках трассы при совместном воздействии сил морозного пучения, давления грунтовой массы оползня и внутреннего давления газа.

2. Геотехнический мониторинг безопасной эксплуатации газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами.

3. Новые технические решения, обеспечивающие стабильное пространственного положения «холодного» газопровода на опасных линзовых участках трассы вечной мерзлоты.

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертационной работы доложены на: конференциях в рамках специализированной выставки по газоснабжению и эффективному использованию газа «ОагБИР», Москва, 2005,2006; научно -практической конференции «Проблемы развития газоснабжения Российской Федерации» ОАО «Промгаз», Москва, 2005; расширенном заседании кафедры «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и хранилищ» (РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина), Москва, 2006; технических совещаниях в ООО «Кавказтрансгаз», Ставрополь, 2005, 2006; технических совещаниях по строительству газопровода Дзуарикау - Цхинвал, Владикавказ,2005,2006.

Основные результаты диссертации изложены в 6 статьях, в том числе 3 из них опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах ВАК.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы. Она содержит 120 страниц машинописного текста, включая 23 рисунка, 11 таблиц и список использованной литературы из 102 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта сущность научно-технической проблемы обеспечения несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами, обоснована актуальность научных исследований по данной тематике.

В первой главе анализируется опыт эксплуатации и статистика отказов магистральных газопроводов, проложенных на участках трассы с неустойчивыми грунтами. Рассматриваются особенности эксплуатации подземных газовых магистралей на пучинистых и оползневых участках трассы, климатические и геокриологические условия эксплуатации подземных газопроводов в районах вечной мерзлоты и в горах. Представлен критический анализ литературных источников, нормативных документов и современных методов расчета несущей способности магистральных газопроводов на неустойчивых участках трассы.

Эта тематика наиболее полно рассмотрена в работах отечественных ученых: B.JI. Березина, ГШ. Бородавкина, А.К. Дерцакяна, Г.В. Обручева, Г.К. Клейна, В.А. Порхаева, A.A. Пиняева, Б.Л. Кривошеина, М.И. Сумгина, Н. А., Цытовича и зарубежных: L.G. Brazier, A.P.Carman, M.L.Car, К. С. Cheng, R. К. Rowley, G. N.Watson, T.M. Wilson.

Проведенный анализ существующего опыта эксплуатации, статистики отказов магистральных газопроводов в зонах вечной мерзлоты и на горных участках трассы, а также литературных источников, посвященных вопросам прочности и устойчивости подземных магистральных газопроводов в неустойчивых грунтах показал, что эта тематика и в настоящее время остается

весьма актуальной для народного хозяйства нашей страны, особенно в связи с дальнейшим освоением богатейших газонефтяных месторождений Западной и Восточной Сибири, Крайнего Севера и предстоящим газоснабжением Республик Северная Осетия - Алания и Южная Осетия.

Результаты этого анализа легли в основу определения цели и задач научных исследований автора.

Вторая глава диссертационной работы посвящена исследованию криогенного пучения грунтов вокруг газопровода, транспортирующего природный газ при отрицательной температуре.

Первый опыт эксплуатации «холодного» газопровода диаметром 48 дюймов в зоне вечной мерзлоты был получен в Канаде на трассе «Маккензи-Валей». На участках газопровода между компрессорными станциями для охлаждения газа до температуры -3° С использовался метод дросселирования.

Оказалось, что газопровод, транспортирующий охлажденный газ, имеет ряд преимуществ по сравнению с «теплыми» трубопроводами. Его можно укладывать в зоне вечной мерзлоты без угрозы осадок и провалов грунта в результате размораживания, а подземная укладка трубопровода даёт значительные преимущества по безопасности транспорта и оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

Таким образом, подземный газопровод охлажденного газа «Мак-кензи-Валей» не только соответствовал технологическим требованиям, но также обеспечивал надежную защиту окружающей среды.

Вместе с тем, существовали особые участки на трассе газопровода в районах с не сплошной (линзовой) зоной вечной мерзлоты, на которых мерзлый грунт чередовался с водяными линзами. На этих участках трассы происходит замораживание водонасыщенного грунта вокруг оболочки «холодного» газопровода в зонах между линзами вечной мерзлоты.

В процессе эксплуатации газопровода кольцо замерзшего грунта вокруг оболочки увеличивается, что и приводит к вспучиванию грунта и появлению равномерно распределенных вдоль газопровода сил морозного пучения, действующих на его оболочку вертикально снизу вверх, как показано на рис. 1.

8

Рис, 1. Механизм воздействия сил морозного пучения на «холодный» газопровод

} - сипы веса грунта, 2 - трубопровод с природным газом с температурой - 3 С, 3 -образование льда в замерзшем грунте, 4 - граница замерзшего грунта (I - 0оС), 5 - силы расширения, образовавшиеся при втягивании воды « зону замерзания ¡< ее замораживании, 6 - грунтовая бода, 7 - сила морозного пучения: 8 - дневная поверхность.

При образовании ледяного покрова 3 вокруг газопровода капиллярные

силы и силы адсорбции на поверхностях минеральных частиц приводят к тому, что лёд в капиллярах образуется при более высоком давлении, чем в «свободной» воде. Разность между этими двумя давлениями тем выше, чем меньше размеры пор. Это означает, что разность давления между льдом и водой в замороженном грунте тем выше, чем ниже температура грунта.

Таким образом, давление льда фактически обуславливает давление вспучивания, воздействующее на весь объем грунта.

Давлению льда противодействует сила веса грунта 1 и сопротивление разрыву и сжатию грунта. Основная особенность данного процесса вспучивания состоит в том, что высокое давление во льду 3 сопровождается низким давлением в воде 6.

Равномерно распределенная нагрузка на газопровод от сил морозного пучения, направленная вертикально, снизу вверх, равна:

д = яй-(рп-дт-Чгр), (1)

где О - наружный диаметр оболочки газопровода; р„ - величина нормального давления грунта на трубопровод при пучении; дт -собственный вес газопровода на единицу длины; дг - давление грунта, расположенного над трубопроводом.

Задача об определении нормальных сил морозного пучения в настоящее время в полном объеме не имеет аналитического решения, поэтому она решается экспериментально на специальных установках - месдозах. Опытное определение нормальных сил морозного пучения является задачей в методическом отношении весьма сложной.

Наиболее полно фундаментальные экспериментальные исследования величины и характера изменения сил морозного пучения различных типов грунта, а также скорости и глубины его промерзания в течение года в полевых натурных условиях, были проведены В.О. Орловым. Результаты этих исследований легли в основу разработки метода расчета на прочность и устойчивость первоначальной формы равновесия стальной тонкостенной оболочки газопровода при совместном воздействии эксплуатационной нагрузки и давления от сил морозного пучения.

В третьей главе диссертационной работы проведено исследование несущей способности стальной оболочки газопровода при совместном воздействии эксплуатационной нагрузки и сил морозного пучения.

Обычно длина участков линзовой мерзлоты / > 6£), где О - наружный диаметр трубы, поэтому в качестве расчетной схемы трубопровода принята

не цилиндрическая оболочка, а стержень (рис. 2). Для определения напряженно-деформированного состояния стальной оболочки магистрального газопровода, испытывающей воздействие равномерно распределенной нагрузки сил морозного пучения q на участках линзовой мерзлоты пролетом I, трубопровод рассекается по краям участка линзовой мерзлоты и в этих поперечных сечениях прикладываются неизвестные внутренние силовые параметры - изгибающий момент Мо и поперечная сила ()о.

Рис. 2. Расчетная схема подземного газопровода на действие сил морозного пучения

Тогда слева от точки 0 - начало координат хиув расчетной схеме фигурирует балка на сплошном упругом основании с коэффициентом постели к, а справа - обыкновенная балка.

Дифференциальные уравнения прогиба обыкновенной балки и на сплошном упругом основании имеют вид:

2

Ы*4 = -М(х\ (2)

¿х"

Е1-+ + ку = 0, (3)

ах

где Е1 - жесткость поперечного сечения трубопровода на изгиб, М(х) -изгибающий момент в произвольном сечении трубопровода.

Из условия равновесия правой части трубопровода в вертикальной плоскости следует:

а 4

(4)

Тогда величина изгибающего момента в произвольном сечении трубопровода будет равна:

ql qx

М(х) = М0 + -Х-

(5)

2 2

Принимая во внимание зависимости (4) и (5) и последовательно интегрируя дифференциальное уравнение (2), получим для упругой оси трубопровода:

кривизну

угол поворота

dx2

J_ EI

ql qx M0 +-X- —

2 Л

dx EI

4 6

прогиб

y = -

J_

EI

+c1(

4>

(6) (7)

+ ClX + C2< (8)

2 12 24

V У

где Сj и Сг — постоянные интегрирования.

Уравнение изогнутой оси для левой части полубесконечной балки на упругом основании получается в таком виде:

у = е~рх (С cos J3x + D sin Дс). (9)

где C,D- постоянные интегрирования; р — 4/.

(10)

Постоянные интегрирования С и £> определяются из условий в начале координат при х = 0:

dx¿

dx"

(И)

После последовательного дифференцирования уравнение прогиба балки на сплошном упругом основании (3) и удовлетворения граничным условиям (11) с учетом зависимости (4), получаются выражения для:

прогиба

= - ДЛ/0/2 + у/з

угла поворота ^ = Щ-[2/Ж0/3 ~~rf\ L ах к V. 2

изгибающего момента М (х) = M0/i - — /4,

2fi

поперечной силы Q(x) - -2fiM0 /4 - -у /2

(12) (13) (И) (15)

В уравнениях (12) - (15) гиперболотригонометрические функции/, - f4 имеют вид:

/i = (cos fix + sin Дс); /2 = (cos fix - sin fix); /з = е~Рх cos fix; /4 = е~Рх sin fix, Для определения неизвестных C¡, С2, М0 необходимо выполнить следующие

(16)

1 <1уп ^ Л 4Уп ¿Уп п условия: при х = — -1-3- = О, при х = 0 = —— и ул = у „. В этих ус-

2 ¿х сЬс с1х

ловиях индекс «л» соответствует левой части трубопровода, а индекс «и» -правой. Раскрывая эти условия с помощью зависимостей (7), (8), (12) и (13), получим:

С,=

¿V

С,=

6 к Ф

1-

1 + -

-2 + /?/ р212

1 +

12(-2 + /31)

1 +

Р21г 6

р212

М 0=-

рдГ

12(-2 + pi)

\

1 + -

2,2

Тогда, после подстановки значений С/, С^, М0 в уравнения (4) - (8), (12) (15) можно определить все факторы напряженно-деформированного со-

стояния трубопровода от действия силы морозного пучения д и величину максимального изгибающего момента Мтах в опасном сечении оболочки.

Величины продольных и кольцевых напряжений в этом опасном сечении вычисляются с помощью следующих соотношений:

1 25 §2 2 5 о2

где: сгу и а2 - соответственно продольное и кольцевое напряжения; 8 и г - соответственно толщина стенки и радиус кривизны срединной поверхности оболочки газопровода; р - внутреннее избыточное давление газа; V - коэффициент Пуассона. Знак «плюс» в формулах (17) соответствует растяжению оболочки, «минус» - сжатию.

Оценку прочности оболочки газопровода целесообразно выполнять по энергетической теории, которая для стальных оболочек даёт результаты, наиболее близкие к экспериментальным данным. Согласно этой теории при двухосном напряженном состоянии прочность оболочки будет обеспечена, если соблюдается условие:

о> = ^Ст]2 + сг2: -сгга2 (18)

п

где: сгг - приведенное напряжение; к0 - коэффициент однородности стали; т - коэффициент условий работы; п - коэффициент перегрузки; Яп -нормативное сопротивление стали.

Для расчета оболочки газопровода на устойчивость при совместном воздействии давления газа и изгиба сначала вычисляется коэффициент

« =1-^.; (19)

где о},/ - максимальное напряжение сжатия, аи - напряжение у противоположного конца диаметра трубопровода с учетом знака. Величина этих напряжений определяется по формулам (17). Тогда для расчета величины критического напряжения, при котором может произойти потеря устойчиво-

сти первоначальной формы равновесия оболочки трубопровода с образованием вмятины, можно воспользоваться следующей формулой:

где Е - модуль упругости стали;) = —; с - коэффициент, полученный из

5

сопоставления экспериментальных данных статистической теории устойчивости цилиндрических оболочек в зависимости от величины параметра

Численные значения коэффициента с можно получить из графика, представленного на рис.3.

Рис. 3. Функциональная зависимость с = /(}) при внецентренном сжатии

тонкостенной цилиндрической оболочки Таким образом, при вертикальных подвижках газопровода в грунте возможно выпучивание цилиндрической оболочки, если численное значение сжимающего продольного напряжения ег/, вычисленного по формуле (17), будет больше его критического значения, определяемого по формуле (20).

Четвертая глава посвящена исследованию несущей способности магистральных газопроводов в горных условиях на оползневых участках трассы.

При некоторых условиях на склонах гор могут медленно, незаметно формироваться весьма опасные для окружающей среды оползни. Причинами

оползня могут быть: переувлажнение грунта вследствие дождей, таяния снегов, землетрясения, подмыва склонов и непродуманной деятельности человека (взрывные и земляные работы, вырубка леса на склонах гор и холмов, и т.д.).

Активизация оползней зависит от интенсивности подмывания грунта подземными и поверхностными водами. Объем грунта, который смещается во время оползня, может быть от нескольких сотен до тысяч и миллионов кубометров, а скорость колеблется от нескольких метров в год до нескольких метров в секунду. Пласты земли сползают с гор с разной скоростью, унося с собой все, что находится на пути движения оползня.

Чтобы предотвратить разрушение подземного магистрального газопровода на опасных горных участках трассы, необходимо определить основные характеристики оползня, оценить напряженно-деформированное состояние стальной оболочки газопровода при силовом воздействии оползня и оперативно принять меры, предотвращающие разрушение оболочки газопровода.

При разработке методики определения оползневого давления на подземный газопровод было принято допущение о плоской поверхности скольжения оползня по линии АС (рис. 4).

Б С

Рис. 4. Схема сил, действующих на массив откоса ABC связного грунта Принятие прямолинейности линий скольжения является широко используемым допущением, впервые предложенным еще Ш. Кулоном и не

вносящим недопустимых погрешностей в величину определяемого расчетом активного давления грунтов на подземный трубопровод.

Обозначим высоту горного склона через Н, а углы склона горы и откоса поверхности скольжения грунтовой массы оползня соответственно через се и Р. Тогда согласно рисунку 4, площадь грунтовой массы оползня определится так:

F=l-AB.ACMa-P)=Hls4a~P).

2 ' 2-sinar-sin/?

Сила веса грунтовой массы оползня на единицу длины трубопровода равна:

где Хгр - средний объемный вес грунтовой массы оползня.

Разложим силу веса грунтовой массы оползня на две составляющие: нормальную N к линии откоса АС и касательную Т, стремящуюся сдвинуть массив грунта площадью ABC к подножию склона горы.

Силе Т = Q • sin/? будут противодействовать: сила трения N ■ ctgcp = Q • cos р • ctgcp

(где (р - угол внутреннего трения грунта) и эффективное сцепление связного грунта С, распределенное по плоскости скольжения:

АС= —. sin/9

Так как в верхней точке массива грунта С давление грунта равно нулю, а

в нижней А - максимально, то в среднем следует учитывать лишь половину

сил сцепления грунта, что позволяет прийти к решению, совпадающему со

строгим решением теории предельного равновесия:

с Н 2 sin /3'

Составим условие равновесия массива грунта площадью ABC - призмы разрушения, взяв сумму проекций всех сил на плоскость скольжения АС:

QsmjB = í-^- + Q-cosjB-tgp. (21)

2 sin ¡3

Таким образом, движение грунтовой массы оползня по плоскости скольжения АС начнется в предельном случае, когда левая часть равенства (21) будет больше правой.

При этом давление грунтовой массы оползня на газопровод определится

yH1ún{a-P)\\-ctgP-tg(p) с н ....

из зависимости: р = —-----• (22)

2 ■ sin ог 2 sin р

Анализ результатов многолетних наблюдений за поведением оползней на горных склонах позволяет сделать два важных вывода:

• процесс скольжения (сползания) грунтовых масс по фиксированным поверхностям скальных или других плотных пород протекает очень медленно, если не происходят катастрофическое выпадение дождей или весьма быстрое таяние снега;

• сползание земляных масс по склону горы происходит не сразу по всей длине оползня АС (рис. 4), а по отдельным участкам - от нижнего до верхнего с одновременным ростом скорости движения.

В процессе движения грунтовых масс отдельных участков оползня по плоскости скольжения возрастает нагрузка на трубопровод р и пропорционально этому растет растягивающая осевая сила S.

Величину этой силы можно определить из того условия, что вызываемое ею удлинение упругой оси трубопровода, очевидно, равняется разности между длиной искривленной оси L и шириной оползня /. В этом случае при малых прогибах трубопровода его упругую ось можно принять за параболическую кривую:

У(х) = ^х{1-х). (23)

Пользуясь известной формулой, представляющей разность между длиной дуги параболы упругой оси трубопровода и длиной хорды в зависимости от стрелки провисания/ получаем нужное нам уравнение в таком виде:

где Е • - жесткость оболочки трубопровода на растяжение.

.2

Вставляя из (23) в равенство (24) / = ——, находим для определения 5

85*

такое уравнение:

Под действием растягивающей силы 5 исчезают все начальные прогибы оболочки газопровода, но, так как давление оползня р вызывает изгиб упругой оси, то сила 5, умноженная на величину прогиба от изгиба, также приводит к появлению изгибающего момента в поперечных сечениях оболочки. Таким образом, оболочка газопровода подвержена продольно поперечному изгибу в грунте (упругом основании) (рис.5).

3 /2

(24)

(25)

У

й

I

Л *

Р

м

11ЧЧ1П гтттт

д:

ку

V

а

Рис. 5. Расчетная схема газопровода при оползневых подвижках грунта Дифференциальное уравнение продольно-поперечного изгиба весьма длинной оболочки газопровода на сплошном упругом основании, у которой

длина 1 (ширина оползня) по крайне мере больше 6D (D - наружный диаметр трубы), имеет следующий вид:

Élz + a.fz

dx4 dx2 ' ' E-I

+ = (26)

где а = ^ = К~ коэФФициент постели грунтовой массы ополз-

ня; Е - модуль упругости стали; / - момент инерции поперечного сечения оболочки газопровода.

В реальных условиях воздействия давления оползня на газопровод продольная сила достигает большой величины:

5 > 2\1к -Е1. (27)

При этом условии на основе использования метода начальных параметров решение дифференциального уравнения (26) в нормальных фундаментальных функциях записывается так:

2 3

у(х) = у0Е0(х) + + ^ВД + ±Жръ(х) + ЦР0(х)-1], (28)

¿Х ¿х2 с1х3 к

2 3

¿У0 d у0 d у0 п

где ——, —¿-У- - начальные параметры в сечении х = О

& еЬс2 (Ь?

V2 и2

2 ? — --^ **

оболочки газопровода; р0(х) = _ у скхк, рх (х) = ---,

ц2 -V2 ¡л1 -V1

-shpx--shw Г~ Г 2 I п ГГ

ск^-скхос и ^ V и. , а 1 к

После последовательного дифференцирования уравнения прогиба упругой оси трубопровода (28) получим:

dx ах ах dx к

& <Ь (31)

+^ И) М - И М - й^з (х) ]

с1х к

Таким образом, получены все факторы напряженно-деформированного состояния газопровода. Остается найти значения начальных параметров для

е!у0 с12у0

заданных граничных условии задачи: ^о,-, —-—.

Л йх1 йхъ

Обычно оползневые подвижки грунта происходят между скал, а коэффициент постели скального грунта к ~ 15000 Н/см2, так что при поперечных деформациях трубопровода на плоских поверхностях скольжения прогиб и угол поворота упругой оси трубопровода в скальном грунте практически равны нулю, поэтому неизвестные начальные параметры 2 3

Уо > > ^ •Уо 5 —Ю. определяются из следующих граничных условий: ¿х2 <£с3

прих = 0.уо=0> — = 0; при х = 1 у(1) = 0, ^- = 0. (32)

йх йх

Затем, после подстановки их значений в формулы (28) - (31), можно найти все факторы напряженно-деформированного состояния газопровода при оползневых подвижках грунта. Оценку прочности и устойчивости оболочки газопровода при оползневых подвижках грунта с учетом воздействия давления газа следует выполнять по формулам (18) - (20).

В пятой главе разработана организация геомониторинга безопасной эксплуатации подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами.

Под инженерно-геологическим (геотехническим) мониторингом безопасной эксплуатации подземных магистральных газопроводов следует понимать совокупность научно-исследовательских и производственных работ, проводимых в несколько этапов в целях обеспечения постоянного контроля за состоянием геотехнических систем на проектируемых, строящихся и экс-

плуатирующихся газопроводах на участках трассы с неустойчивыми грунтами. Основными целями геотехнического мониторинга являются:

• обеспечение эксплуатационной надежности магистральных газопроводов, построенных в условиях распространения неустойчивых грунтов, своевременное устранение и предотвращение недопустимых деформаций;

• разработка обоснованных мер по реконструкции и ремонту газопроводов, определение приоритетности проведения ремонтных работ;

• обобщение и систематизация опыта эксплуатации подземных магистральных газопроводов, представляющего исключительно важное значение для их строительства в сложных условиях.

Контроль проектного положения магистрального газопровода в траншее при проведении геотехнического мониторинга понимается в широком смысле и предполагает:

• режимные наблюдения за состоянием грунтов вдоль трассы газопровода и прилегающих к ней территорий;

• прогноз изменений геокриологических и инженерно-геологических условий под воздействием изменений (предполагаемых или уже совершившихся) природной среды (климат, напочвенные покровы, грунтовые условия и т.п.), как естественного, так и техногенного генезиса;

•разработку практических мероприятий по устранению опасных или нежелательных изменений инженерно-геологической среды как экстренного, так и долговременного характера;

• режимные наблюдения за устойчивостью подземных магистральных газопроводов;

• определение участков геотехнических систем, где намечается развитие неблагоприятных процессов, которые могут привести к возникновению недопустимых деформаций и напряжений, на основе режимных наблюдений и прогноза;

• разработку практических мероприятий по ликвидации и профилактике недопустимых состояний геотехнических систем: повышению эксплуатационной надежности газопроводов, оперативное оповещение служб эксплуатации о развитии недопустимых деформаций и их устранение.

Для предупреждения вертикальных перемещений снизу вверх оболочки при пучении грунта вокруг «холодного» газопровода и обеспечения стабильного проектного положения упругой оси в вечномерзлом грунте в данной работе предлагается два способа. Первый способ включает разработку траншеи и укладку в нее трубопровода. Затем в зоне прогнозируемых вертикальных перемещений газопровода устанавливают с расчетным интервалом поперек траншеи седловидные бетонные пригрузы и бетонные плиты, на которые насыпают грунт. Суммарная сила от веса пригруза должна компенсировать силу морозного пучения при его промораживании.

Второй способ удержания подземного трубопровода в проектном положении на пучинистых участках трассы заключается в использовании гибких опорных систем, состоящих из нейлонового троса и анкерных бетонных блоков расчетной массы.

Общие выводы

1. Исследован механизм криогенного пучения подземного «холодного» газопровода на обводненных линзовых участках трассы вечной мерзлоты.

2. Разработан квазистатический метод расчета несущей способности тонкостенной оболочки газопровода на действие сил морозного пучения и, в результате анализа ее напряженно-деформированного состояния, показано, что максимальные изгибные напряжения в оболочке при выпучивании действуют на границах участков линзовой мерзлоты грунта.

3. Создана математическая модель для определения величины давления грунтовой массы оползня на оболочку подземного газопровода на горных участках трассы и разработан аналитический метод расчета её несущей способности при оползневых подвижках грунта на склонах гор.

4. Сформулированы основные положения организации мониторинга безопасной эксплуатации подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами и предложены конкретные технические решения, обеспечивающие стабильное проектное положение оболочки трубопровода в траншее.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих печатных работах:

5. Пендин В.В., Исмаилов Т.Н., Дубин П.А. Методика оптимизации инженерно - геологических изысканий для проектирования северных газопроводов // Сборник научных трудов современные проблемы трубопроводного транспорта газа, 1998 г. с. 242-246

6. Карасевич А.М., Исмаилов Т.И. Промерзание и пучение грунта вдоль трассы газопровода, транспортирующего газ с отрицательной температурой // Нефть, газ и бизнес - 2006 г., № 6, с. 59-61.

7. Исмаилов Т.И. Теплоизоляционные материалы. Область применения. Определение оптимальной толщины теплоизоляционных экранов // Нефть, газ и бизнес - 2006 г., № 7, с. 65-68.

8. Исмаилов Т.И. Исследование несущей способности магистральных газопроводов // Нефть, газ и бизнес - 2006 г., №11, с. 70-74.

9. Исмаилов Т.И. Особенности проектирования, строительства и эксплуатации газопроводов в районах с вечномерзлыми грунтами /7 Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт - 2004 г., № 3, с. 54-61.

10. Исмаилов Т.И. Обеспечение надежности и устойчивости газопроводов под влиянием сил морозного пучения грунтов. Разработка методики прогнозирования участков разрушения газопроводов. // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт - 2004 г., № 4, с. 54-58.

Принято к исполнению 22/01/2007 Исполнено 23/01/2007

Заказ № 46 Тираж: 100 экз.

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (495)975-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Исмаилов, Тимур Исмаилович

Введение.

Глава 1. Анализ опыта эксплуатации и статистики отказов магистральных газопроводов, проложенных на участках трассы с неустойчивыми грунтами.

1.1. Особенности эксплуатации подземных газовых магистралей на пучинистых и оползневых участках трассы.

1.2. Климатические и геокриологические условия эксплуатации подземных газопроводов в районах вечной мерзлоты.

1.3. Статистика отказов стальных оболочек магистральных газопроводов, эксплуатирующихся в мерзлых грунтах с нестабильными физико-механическими свойствами.

1.4. Анализ литературных источников, нормативных документов и современных методов расчета магистральных газопроводов на неустойчивых участках трассы.

Глава 2. Исследование криогенного пучения грунтов вокруг газопровода транспортирующего природный газ при отрицательной температуре.

2.1. Характер пучения различных типов грунтов при промерзании вокруг «холодного» газопровода.

2.2. Механизм воздействия сил морозного пучения на «холодный» газопровод.

Глава 3. Несущая способность стальной оболочки газопровода при совместном воздействии эксплуатационной нагрузки и сил морозного пучения.

3.1. Квазистатический метод определения внутренних сил и перемещений в трубопроводе при статическом воздействии сил морозного пучения.

3.2. Определение несущей способности стальной тонкостенной оболочки газопровода при совместном воздействии эксплуатационной нагрузки и сил морозного пучения.

3.3. Алгоритм расчета цилиндрической оболочки газопровода на устойчивость.

Глава 4. Исследование несущей способности магистральных газопроводов в горных условиях на оползневых участках трассы.

4.1. Особенности прокладки магистральных газопроводов в горной местности на неустойчивых участках трассы.

4.2. Методика определения оползневого давления на подземный газопровод

4.3. Напряженно-деформированное состояние магистрального газопровода при действии на его цилиндрическую оболочку давления грунтовой массы оползня.

Глава 5. Геомониторинг безопасной эксплуатации подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами.

5.1. Этапы геотехнического мониторинга.

5.1.1. Стадия проектирования.

5.1.2.Стадия строительства.

5.1.3.Стадия эксплуатации.

5.2. Организация мониторинга безопасной эксплуатации газопроводов в зонах вечной мерзлоты.

5.3.Технические решения, обеспечивающие стабильное пространственное положение магистральных газопроводов в зонах вечной мерзлоты.

5.4. Инженерно-геологические изыскания при проектировании газопроводов в горных условиях.

5.5. Наблюдения за оползнями при инженерно-геодезических изысканиях

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами"

Среди огромного разнообразия грунтов, контактирующих с поверхностью подземных магистральных газопроводов, особые затруднения при их эксплуатации вызывают структурно неустойчивые грунты, у которых при некоторых условиях и добавочных физических воздействиях резко нарушается структура, что обусловливает значительное ухудшение их физико-механических свойств, увеличение осадок, уменьшение несущей способности и пр.

К таким грунтам можно отнести в первую очередь мерзлые грунты, а также лёссовые, отложения которых широко распространены в периферийных с пустынями областях и на склонах горной местности.

Несмотря на богатейший отечественный опыт проектирования, строительства и эксплуатации линейной части газопроводов на участках трассы в зонах вечной мерзлоты и в горной местности, в настоящее время перед газовой отраслью возникли чрезвычайно важные проблемы в связи с предстоящим строительством газопроводов от газовых месторождений Западной Сибири и полуострова Ямал в Западные регионы России и Европейских стран и с необходимостью газоснабжения Республик Северная Осетия и Южная Осетия, расположенных в горной местности.

Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газопроводов в этих районах требует особых подходов, основанных на выполнении принципов экологической безопасности, технической надежности и экономической целесообразности.

Для обеспечения этих требований, прежде всего, необходимо, с одной стороны, исследовать влияние подземных магистральных газопроводов на окружающую среду, с другой - изучить воздействие окружающей среды на несущую способность тонкостенной оболочки магистрального газопровода.

Если в зонах вечной мерзлоты по газопроводу перекачивается природный газ с положительной температурой, возможно образование вокруг его оболочки области протаивания, что неизбежно приведет к вертикальным деформациям упругой оси газопровода под действием Архимедовой силы. При отрицательной температуре природного газа происходит промораживание грунта с мощным притоком к газопроводу грунтовых вод и появлению нормальных сил морозного пучения, стремящихся выдавить тонкостенную оболочку газопровода из траншеи.

В обоих случаях в тонкостенной оболочке газопровода возникают напряжения изгиба, которые накладываются на напряжения от действия внутреннего избыточного давления газа. В итоге напряженно-деформированное состояние оболочки газопровода может не отвечать нормативным требованиям и привести к возникновению аварийных ситуаций на трассе.

На склонах гор могут медленно, не заметно формироваться весьма опасные для подземного газопровода оползни. Объем грунта, который смещается во время оползня, может быть от нескольких сотен до миллионов кубометров, а скорость колеблется от нескольких метров в год до нескольких метров в секунду.

Чтобы предотвратить разрушение подземного магистрального газопровода на опасных горных участках трассы, необходимо определить основные характеристики оползня, оценить напряженно-деформированное состояние стальной тонкостенной оболочки газопровода при силовом воздействии оползня и принять своевременные меры по предотвращению аварийных ситуаций, как на трассе трубопровода, так и в населенных пунктах горной местности

Решение этих вопросов и составляет содержание научных исследований автора. Вот почему тема диссертационной работы «Исследование несущей способности подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами» является в настоящее время актуальной для газовой промышленности нашей страны. 6

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Исмаилов, Тимур Исмаилович

Выводы

1. Исследован механизм криогенного пучения подземного «холодного» газопровода на обводненных линзовых участках трассы вечной мерзлоты.

2. Разработан квазистатический метод расчета несущей способности тонкостенной оболочки газопровода на действие сил морозного пучения и в результате анализа ее напряженно-деформированного состояния показано, что максимальные изгибные напряжения в оболочке при выпучивании действуют на границах участков линзовой мерзлоты грунта.

3. Создана математическая модель для определения величины давления грунтовой массы оползня на оболочку подземного газопровода на горных участках трассы и разработан аналитический метод расчета её несущей способности при оползневых подвижках грунта на склонах гор.

4. Сформулированы основные положения организации мониторинга безопасной эксплуатации подземных магистральных газопроводов на участках трассы с неустойчивыми грунтами и предложены конкретные технические решения, обеспечивающие стабильное проектное положение оболочки трубопровода в траншее.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Исмаилов, Тимур Исмаилович, Москва

1. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость. Справочное пособие. - М.: Недра, 1982. -341 е.; ил.

2. Александров Ю.П. Случаи деформаций подземных трубопроводов в районе г. Воркуты. Труды Северн, отд. НИИ осн. и подз. сооруж., 1967.Вып.З.-с. 130-132.

3. Богданов Н. С. Вечная мерзлота и сооружения на ней. Петербург, 1912.

4. Бородавкин П.П., Березин B.J1. Сооружение магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1977. - 407 е.: ил.

5. Водолага B.C. Исследование теплового взаимодействия трубопроводов на многолетнемерзлые грунты и методов ограничения его при прокладке и эксплуатации в северных районах. ВНИИГАЗ, Канд. дисс., 1973.

6. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: «Наука», 1967.

7. Вотяков И.Н. Физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов Якутии. Новосибирск: Наука, 1975. -176 с.

8. Вялов С.С., Лозовская В.Г. Взаимодействие здания и оттаивающего основания с учетом фактора времени. Оттаивающие грунты как основания сооружений, Наука.- М., 1981. - с.28-46.

9. Дерцакян А.К., Васильев Н.П. Строительство трубопроводов на болотах и многолетнемерзлых грунтах.- М.: Недра, 1978.-167 с.

10. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов,- М.:Наука, 1967.

11. П.Зырянов В.П. Исследование наземной прокладки магистральных трубопроводов в Южной зоне вечной мерзлоты. Автореф.на соиск. уч. степ. канд. техн. наук (05.316).- Уфа, 1969,- 24 с.

12. Инструкция по проектированию подземных трубопроводов на опорах в вечномерзлых грунтах. BCH-2-25-7I. Мингазпром.- М.: ВНИИСТД971,- 30 с.

13. Исследование устойчивости оснований нефтепровода (Промеж, отчет) Тема №20-СМР-75 04-ОЗЛ / ПечорНИГШнефть; Руководители И.И.Енин, В.Е.Шешуков.- № ГР 76047785; Инв.№-Б711424.-Ухта, 1977.- 101 с.

14. Исследование свойств мерзлых пород. РТНС. «Инженерные изыскания в строительстве» ЦИНИС ГОССТРОЯ СССР, вып. 2, М. 1979.

15. Киселев В.А. Строительная механика: Спец. курс. Динамика и устойчивость сооружений. Учебник для вузов., изд.З-е. испр. и доп. -М.:Стройиздат, 1980,- 616 с.;ил.

16. Киселев М.Ф. Теория сжимаемости оттаивающих грунтов под давлением." М.: Стройиздат, 1978.

17. Клементьев А.Ф. Устойчивость магистральных трубопроводов в сложных условиях.- М,:Недра, 1985. 112 с.

18. Колесов А.А. Исследование работы гибких фундаментов на оттаивающих вечномерзлых грунтах. Автореф. на соиск.учен.степ. канд.техн.наук. -М.,1968.- 23 с.

19. Кошелев А.А., Редько А.Ф., Матвийчук Д.С. Тепловое взаимодействие нефтепровода с многолетнемерзлыми грунтами.// Строительство трубопроводов,- 1975.-№ Ю.-с. 14-16.

20. Кошелев А.А., Матвийчук Д.С., Редько А.Ф. Исследование теплообмена для повышения надежности нефтепровода в вечномерзлых грунтах. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. Реф.научно-техн.сб. М. :ВНИИОЭНГ, 1974.-№12.- с.3-6.

21. Кривошеин Б.Л., Агапкин В.Н., Двойрис Л.Д. Способы прокладки и эксплуатация трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. Сер."Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов"-. М.: ВНИИОЭНГ, 1975.- 112 с.

22. Меребашвили А.Р. Прочность и надежность магистральных трубопроводов в особых условиях. Автореф. дисс. канд. техн. наук : 01.02.03. Махачкала, 1984.-20с.

23. Методика и программа расчета на ЭВМ трубопроводов, прокладываемых на просадочных грунтах. Р 566-85-М., ВНИИСТ, 1985. -52с.

24. Неймарк Л.И. Расчет и моделирование зданий на неравномерно деформируемых оттаивающих основаниях. Л.: Стройиздат, Ленинград.отд., 1979.- 168с.:ил.

25. Обручев В. А. Успехи мерзлотоведения в СССР. Юбил. сб., посвящ. 30-летию Великой Октябрьской социалистической революции, ч. II, М., Изд. АН СССР, 1947.

26. Пономарев В.Д. Оттаивающие грунты как основания сооружений. Изд. "Наука" М., 1981с-96с.

27. Пиняев А.А. Методы исследования напряженно-деформированного состояния трубопроводных систем взаимодействующих со сложными средами. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (01.02.03). М., 1986. -20с.

28. Полетыкина Т.П., Хабибулина Н.М. Определение радиуса протаива-ния вокруг трубопроводов, проложенных в многолетнемерзлых грунтах. Тезисы доклада на первой республиканской межвузовской конференции молодых ученых и специалистов. Тюмень, 1979.

29. Полетыкина Т.П. Исследование теплофизических характеристик мелко- и среднедисперсных талых и промерзших грунтов, Западной Сибири. Тезисы доклада на первой республиканской межвузовской конференции молодых-ученых и специалистов. Тюмень, 1779.

30. Порхаев Г.В. Пособие по теплотехническим расчетам санитарно- технических сетей, прокладываемых в районах вечномерзлых грунтов. М., 1971.

31. Разработать основные технические решения по способам прокладки и режимам эксплуатации систем газопроводов в районе Крайнего Севера : Отчет по теме Т -1 77 / ВНИИГАЗ; Руководитель З.Т. Галиуллин. - № ГР 77042963; Инв. № Б999790. - М, 1977. - 200с.

32. Разработать научно-технические мероприятия по повышению надежности труб магистральных газопроводов. Отчет по теме TH-I-78, инв. № 6783287. ВНИИГАЗ, Рук. Аненков Н.И. М., 1978. - 203с.

33. Роман Л.Т. Физико-механические свойства мерзлых торфяных грунтов. Новосибирск: Наука, 1981. 136.

34. Салтыков Н.И. Теоретические основы проектирования фундаментов на оттаивающем основании. М.; Изд. АН СССР, 1952. - 165с.

35. Салтыков Н.И. Основания и фундаменты в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. М.: изд. АН СССР, 1959. -206с.

36. Семенов Л.П. Тепловой расчет нефтепроводов, уложенных в сезонно-промерзающем грунте. Сб. «Материалы к учению о мерзлых зонах земной коры.» Вып. 9, Изд-во АН СССР, м., 1963.

37. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Стройиздат. Л. 1977.

38. Степанов О.А., Полетыкина Т.П. Экспериментальные исследования те-плофизических характеристик талых песчаных грунтов. Известия ВУЗ. Серия «Строительство и архитектура», 1976, № 10.45.СНИП II. Б 6.66.

39. СНИП II А. - 6.62. «Строительная климатология и геофизика», 1972.

40. СНиП-П- 2.02.04 88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. - М.: Стройиздат, 1988.

41. Соколов С.М., Караваев С.С., Первушин Г.Г. Исследование условий работы промысловых трубопроводов в мерзлых грунтах/ Реф. нзучно-техн. сб. Сер. Нефтепромысловое строительство. М.; ВНИИОЭНГ, 1980. Вып. 11, -с.8-12.

42. Соколов С.М., Караваев С.С., Лаптев А.А. Результаты натурных наблюдений за промысловыми трубопроводами Западной Сибири. З.И. Сер. Нефтепромысловое строительство,- М.:ВНИИОЭНГ, 1987. Вып. 12, с.11-16.

43. Стаценко В. Части зданий Изд.5, Петроград, 1916.

44. Сумгин М. И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. Издание 1-ое, Владивосток, Изд. дальневост. геофиз. обсерват., 1927, Издание 2-ое, М.—Л., Изд. АН СССР, 1937.

45. Сумгин М. И., Качурин С. П., Толстихин Н. И., Тумель В.Ф. Общее мерзлотоведение. М. Л., Изд. АН СССР, 1940.

46. Тимошенко С.П. Пластинки и оболочки. М.: «Наука», 1966.

47. Тимошенко С.П. Устойчивость стержней пластин и оболочек. М.: «Наука», 1971.

48. Ушкалов В.П. Исследование работы протаивающих оснований и их расчет по приведенным деформациям сооружений. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-219 с.

49. Хигер М.Ш., .Николаев Н.В. К расчету трубопровода на нелинейно упругом основании // Строительная механика и расчет сооружений. 1979.-N.4. - с.23-25.

50. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979.

51. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов (общая и прикладная). М.: Высшая школа, 1973. - 448 с.:ил.

52. Цытович Н.А., Вологдина И.С. Лабораторные исследования механических свойств мерзлых грунтов. Сб. 1 и 2, СОПС А.Н. СССР, 1936.

53. Цытович Н. А. К вопросу расчета фундаментов сооружений, возводимых на вечной мерзлоте. Тр. Гипромеза, 1928, вып. 2.

54. Цытович Н. А., Сумгин М. И. Основания механики мерзлых грунтов. М.—Л., Изд. АН СССР, 1937.

55. Чекотилло А. И. Мерзлотоведение за рубежом — 1955 г. Материал к основам учения о мерзлых зонах земной коры. Сб. Ill, М., Изд. АН СССР, 1956.

56. Чернышев М.Я. Деформация деревянных мостов от пучин мерзлого грунта». «Железнодорожное дело», 1928, №1-2.

57. Шутов В.Е. Механика грунтов. М.: «Лори», 2003. с. 126.

58. Brazier L.G. Proc. Roy. Soc. 116, 1927.

59. Сагтап A.P., Car M.L. Resistance of tubes to collapse. Urbana University of Illinois, Engineering Experiment Station, Bulletin № 5,1906.

60. Cheng К. C. Some Design Consideration for Artie Pipelines, The Effects on Permafrost. Huxon Kukau Takkaicu J.Jap. Soc. Mech. Eng., 1977, Vol.80, No 706, p.934-941.

61. Instrumentation Around a Warm Oil Pipeline Buried irj Permafrost.-Can. Geotechnical J.,1973, Vol.10,So 2,p 227-24.

62. Mises R. Der kritische Aussendruck zylindrischer Rohre Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure Bd. 58, № 19, 1914.

63. Th. Karman, Z. Der VDI 55, 1911.

64. King Graeme. The How and Why of Cooling Arctic Gas Pipelines.Part 1.-Pipeline and Gas J. ,1977, Vol.204,Ко 1 l,p. 58-59,72,74.

65. Palmer Andrew C. Settlement Pipeline on Thawing Permafrost. -Transp, Eng. J, ASCE. Proc.Amer. Soc.Civ.Eng„1972,Vol.18, No 3,P. 477-491.

66. Reissner, Trans. ASME, E 26, 1959

67. Rowley R. K., Watson G. N., Wilson T.M., Auld K.G. Performance of a 48-in Warm Oil Pipeline Supported in Permafrost. Can.IGeotechn. J.,1973, Vol. 10,No 2,p. 288-303.

68. Sykes J. P., Lennex W. C, Unny Т.Е. Two-Dimensional Heated Pipeline in Permafrost,- J.Geotechnic. Eng.Div.Proc. Amer. Soc.Civ.Eng., 1974 ,Vol.l00, № 11, p.1203-1214.76.3денек Кукал "Природные катастрофы", М. Знание, 1985г.

69. Воскресенский С.С."Динамическая геоморфология формирования склонов", М.: МГУ, 1971.

70. Леонтьев O.K., Рычагов Г.И."Общая геоморфология", М.Высшая школа, 1988г.

71. Емельянова Е.П. "Основные закономерности оползневых процессов". М.: Недра, 1972г.

72. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов. Под ред. А.К. Дерцакяна. Л. «Недра», 1977, 519 с.

73. Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов. М.: «Недра», 1977,407 с.

74. Бородавкин П. П. Подземные трубопроводы. Мм «Недра», 1973. 304 с.

75. Бородавкин П. П., Таран В. Д. Трубопроводы в сложных условиях. М., «Недра», 1968. 302 с.

76. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. М.: Стройиздат, 1977.-256 с.

77. Слесарев В.Д. Механика горных пород и рудничное крепление. М.: Углетехиздат, 1948.-303 с.

78. Справочник работника магистрального газопровода. Под ред. С. Ф. Бармина. Изд. 2-е, доп. и перераб. Л., «Недра», 1974. 432 с.

79. Рекомендации по строительству магистральных трубопроводов в горных условиях. М. ВНИИСТ, 1964. 52 с.

80. Строительство газопровода диаметром 1420 мм в горных условиях. Науч.-техн. обзор. М., ВНИИОЭНГ 1973. 48 с.

81. Тимошенко С.П. Курс теории упругости. Киев. «Наукова Думка», 1972, с.497

82. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник. Том 1, под ред. И.А. Биргера. М.: Машиностроение, 1968, 831 с.

83. Седых А.Д., Хренов Н.Н. Актуальные проблемы безопасности действующих газопроводов Севера Западной Сибири // Нефтегазовое строительство. 1999.-январь-март.-С. 58-61.

84. Ремизов В.В., Сулейманов Р.С., Ланчаков Г.А., Хренов Н.Н. Обеспечение надежной эксплуатации межпромыслового коллектора на многолетне-мерзлых грунтах // Газовая промышленность. 1997. - №8. - С.21-26.

85. Вольский Э.Л., Дедиков Е.В., Ананненков А.Г., Салихов Э.С. и др. Комплексная диагностика северных газопроводов // Газовая промышленность. 2000. - №4. - С.36-37.

86. Баглай Р.Д., Трофимов О.Е., Хренов Н.Н. Особенности взаимодействия трубопровода с мерзлым грунтом // Газовая промышленность. 1989. -№7. - С.37-39.

87. Гильязов А.А., Большаков A.M., Голиков Н.И., Алексеев А.А. и др. Исследование несущей способности стареющих магистральных газопроводов в условиях Крайнего Севера // Газовая промышленность. 2006. - №1. - С.38-39.

88. Харионовский В.В., Ремизов Д.И., Попов О.Н. Анализ технического состояния газопроводов на участке Ямбург Ныда // Газовая промышленность. - 2006. - №1. - С.34-38.

89. Хренов Н.Н., Шеремет В.В., Козлов А.Н., Пустовойт Г.П. Газопроводы Севера Западной Сибири: всплытие и выпучивание // Газовая промышленность. 2001. - №8. - С.35-37.

90. Медведев В.Н. Анализ уровня эксплуатации и аварийности МГ Северного коридора // Газовая промышленность. 2004. - №6. - С. 13-15.

91. Губанок И.И. Повышение надежности и безопасности объектов линейной части магистральных газопроводов // Газовая промышленность. -2004. №6. - С.20-21.

92. Степаненко А.И., Пазиняк В.В., Егурцов С.А., Чигир В.Г. Совершенствование научных основ и методологии диагностики трубопроводных систем Крайнего Севера // В кн. Проблемы освоения месторождений Уренгойского комплекса. -М.: Недра, 1998 С. 167-172.

93. Пазиняк В.В. Надежность и экологическая безопасность переходов газопроводов и продуктопроводов через реки тундры и лесотундры // Нефть, газ и бизнес. 1999. - №4 - С. 50-54.