Портовые гидротехнические сооружения. Правила мониторинга

Нормативные требования контроля состояния ГТС морских портов

Федеральный закон от 08.11.2007 N 261-ФЗ (ред. от 11.06.2021) «О морских портах в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

Приказ Министерства транспорта РФ от 7 ноября 2017 года N 475 «Об утверждении Перечня объектов инфраструктуры морского порта»

Технический регламент о безопасности зданий и сооружений, введенный в действие Федеральным законом Российской Федерации от 30.12.2009 N 384-ФЗ

Технический регламент о безопасности объектов морского транспорта. Утвержден Постановлением Правительства Российской Федерации от 12.08.2010 № 620

ГОСТ Р 54523-2011 Портовые гидротехнические сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

СП 389.1326000.2018 Техническая эксплуатация объектов инфраструктуры морского порта (Группа Т62. Дата введения 2019-07-01)

СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения»

ГОСТ Р 51872-2002 Документация исполнительная геодезическая. Правила выполнения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ Р 53778–2010 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. Общие требования

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 24846–81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

СНиП 3.07.02―87 Гидротехнические морские и речные транспортные сооружения

ПР 50.2.009―94 Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений

СП-11―105―97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ

Контроль технического состояния гидротехнических сооружений морского порта

Техническое состояние ГТС морского порта — это совокупность динамических свойств объектов, изменяющихся в процессе эксплуатации. Состояние ГТС в каждый момент времени определяется параметрами, установленными технической документацией.

В процессе мониторинга и контроля степень эксплуатационной пригодности конструкции (элемента) ГТС или гидротехнического сооружения в целом устанавливается в связи с появлением или устранением дефектов и в зависимости от степени итогового ухудшения их эксплуатационных характеристик.

Согласно ГОСТ 27.002, выделяются следующие категории технического состояния объектов:- исправное (нормативное),- работоспособное,- ограниченно-работоспособное,- неработоспособное,- предельное (аварийное).

Технический контроль сооружений сводится к контролю технического состояния составляющих его элементов, узлов их соединений, конструкций.

Цели проведения контроля технического состояния ГТС морского порта

— обеспечение безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений, расположенных на акваториях портов и судоремонтных заводов, и своевременное принятие мер по устранению возникающих негативных факторов и восстановлению этих сооружений;

— выявление элементов несущих конструкций гидротехнических сооружений морских портов с наличием дефектов, изменений напряженно-деформированного состояния, которые требуют проведения ремонтно-восстановительных работ, поддержания или коррекции установленного режима функционирования ГТС;

— обследование и мониторинг портовых гидротехнических сооружений при разработке технических заданий на проектирование ГТС, а также в процессе их эксплуатации;

— обследование и освидетельствование сооружений для подтверждения их соответствия требованиям технических регламентов безопасности и возможности дальнейшей безаварийной эксплуатации;

— определение степени и скорости изменения технического состояния портовых ГТС и предотвращение их выхода из работоспособного состояния;

— проведение комплексного обследования портовых гидротехнических сооружений в неработоспособном или аварийном состоянии, планирование их реконструкции или капитального ремонта.

Классификация гидротехнических сооружений (инфраструктуры) морского порта

— Берегоукрепительные и берегозащитные сооружения,

— волноломы,

— дамбы,

— молы,

— пирсы,

— причалы (причальные стенки и причальные эстакады),

— подходные (судоходные) каналы,

— судоходные шлюзы,

— доки (в том числе сухие доки) и судоподъемные сооружения,

— фарватеры,

— акватории,

— морские туннели (для транспортной связи и прокладки инженерных коммуникаций между берегами морской акватории),

— внутренние рейды и рейдовые перегрузочные комплексы,

— якорные стоянки,

— напорные трубопроводы (водоводы),

— оградительные сооружения и подпорные стенки,

— подводные сооружения, созданные в результате проведения дноуглубительных работ,

— искусственно образованные территории.

Контролируемые показатели оценки технического состояния портовых ГТС

Состав контролируемых диагностических показателей для оценки технического состояния гидротехнических сооружений морского порта должен определяться классом, составом элементов и конструкционными особенностями обследуемых портовых ГТС, инженерно-геологическими условиями основания сооружений, условиями их строительства и эксплуатации, и, наконец, задачами конкретного проекта наблюдения.

Однако в соответствии со строительными нормами и правилами и опытом эксплуатации портовых ГТС, в минимально необходимом объеме в состав контролируемых показателей ГТС морского порта должны быть включены следующие:

Для дамб:

— осадки гребня и основания;

— горизонтальные перемещения гребня (берм);

— поровое давление в противофильтрационных элементах;

— фильтрационные (пьезометрические) напоры в области фильтрации;

— положение поверхности депрессии фильтрационного потока;

— фильтрационный расход через плотину и основание;

— градиенты фильтрационных напоров в теле дамбы, в противофильтрационных элементах и в основании;

— проявления очагов сосредоточенной фильтрации, суффозии грунта, трещин и просадок грунта, повреждений;

— волновых креплений откосов, заилений дренажных устройств.

Для сухих доков:

— взаимные смещения конструктивных элементов сухого дока;

— фильтрационное противодавление по подошве сооружения и уровень грунтовых

вод в основании;

— горизонтальные перемещения (наклоны стеновых секций);

— вертикальные перемещения (осадка элементов конструкции);

— раскрытие деформационных швов;

— контроль работы противофильтрационной завесы и дренажной системы;

— напряженно-деформированное состояние железобетонных конструкций.

Для бетонных и железобетонных берегоукрепительных сооружений:

— напряжения и деформации в теле и основании сооружения;

— усилия в арматуре в ответственных железобетонных элементах;

— противодавление воды на подошву сооружения;

— отложения донных наносов грунта;

— осадки плотины и основания;

— раскрытия швов и трещин;

— размывы в нижнем бьефе;

— образование трещин, деструктивные разрушения бетона.

Для судоходных каналов:

— осадка дамб, ограждающих русло канала;

— поверхность депрессии фильтрационного потока через дамбы;

— фильтрационные расходы;

— проявления повреждений крепления внутренних откосов дамб, локальные оползни, размывы и просадки грунта откосов.

Для судоходных шлюзов:

— осадки, раскрытие швов;

— горизонтальные перемещения и наклоны стен камер;

— боковое давление грунта на стены камер;

— усилия в арматуре стен, деструктивные разрушения бетона;

— фильтрационные напоры, дренажные расходы в массивах обратных засыпок;

— противодавление на днища камер.

Для оснований портовых гидротехнических сооружений:

— осадка основания под сооружением;

— напряжения в грунте основания на контакте с сооружением;

— фильтрационные напоры и градиенты напора в основании;

— фильтрационные расходы через основание и береговые примыкания;

— мутность профильтровавшей через основание воды;

— поровое давление воды в глинистых грунтах;

— проявления очагов сосредоточенной фильтрации, суффозии грунта, локальных выпоров грунта и оползней на береговых склонах.

Для зданий гидротехнических сооружений порта:

— осадки и перекосы агрегатных блоков;

— раскрытия швов и трещин;

— противодавление воды на фундаментную плиту;

— приточная фильтрация (расход);

— прочность бетона;

— вибрации конструкций зданий.

Для подпорных стенок:

— осадки, раскрытие швов;

— горизонтальные перемещения и наклоны;

— усилия в арматуре, деструктивные разрушения бетона;

— боковое давление грунта обратных засыпок;

— фильтрационные напоры, дренажные расходы в массивах обратных засыпок (для стенок, работающих под напором воды).

Для напорных трубопроводов (водоводов):

— напряжения в оболочках (сталь, железобетон);

— раскрытие швов и трещин в оболочках;

— осадки и смещения анкерных опор;

— коррозионный и абразивный износ стенок

Для морских туннелей:

— усилия в арматуре облицовок и в анкерах крепления стенок и сводов;

— фильтрационное и горное давление на облицовку;

— деформации стенок, сводов (конвергенция);

— раскрытие швов, трещинообразование в облицовке.

Помимо диагностических показателей и признаков технического состояния портовых ГТС в их число должны быть включены все основные нагрузки и воздействия на данное сооружение или отдельные его элементы (собственный вес, гидростатическое давление воды, активное и пассивное давление грунта, нагрузки от волн и льда, температурные и сейсмические воздействия и др.).

Фактические значения нагрузок и воздействий на сооружение или его отдельные элементы должны использовать при оценке реакции элементов на эти нагрузки, при корректировке расчетных схем и математических моделей сооружения при установлении и последующем уточнении критериев его безопасной работы.

Методика контроля технического состояния ГТС морского порта

В основе системы комплексного контроля технического состояния гидротехнических сооружений морского порта лежат методики определения технического состояния и оценки физического износа конструкций и элементов ГТС, регламентируемые ГОСТ Р 54523-2011 и другими нормативными документами.

Основными результатами контроля технического состояния ГТС порта следует считать:

— выявление дефектов его конструктивных элементов,- определение физического износа конструкций и сооружения в целом,- составление заключения о техническом состоянии сооружения и его годности к эксплуатации.

Стандартом ГОСТ Р 54523-2011 также устанавливаются:

— способы определения характеристик технического состояния;- нормы характеристик технического состояния;- порядок определения состава и объема контроля;- номенклатура качественных и количественных признаков, характеризующихтехническое состояние объектов контроля;- порядок определения физического износа сооружений;- порядок учета результатов.

Любая внедряемая эксплуатационными компаниями морских портов система контроля технического состояния портовых гидротехнических сооружений должна опираться на следующие общие методологические требования:

— значения физико-механических характеристик материалов конструкций, геометрические размеры конструктивных элементов и их пространственное положение в процессе эксплуатации ГТС не должны выходить за установленные нормативными документами пределы;- глубины и габариты акваторий портов и судоходных каналов должны соответствовать установленным нормативным значениям;- прочность конструктивных элементов и устойчивость гидротехнического сооружения должны соответствовать регламентам и проектным требованиям;- при выполнении технологических операций на эксплуатируемом ГТС должны исключаться превышения установленных эксплуатационных нагрузок и воздействий.

В системе комплексного контроля технического состояния гидротехнических сооружений морского порта в общем случае предусматривается последовательное выполнение следующих контрольных операций:

— проверка эксплуатационно-технической документации, характеризующей режимы эксплуатации ГТС порта, состояние технического обслуживания и ремонта гидротехнических сооружений;- технический контроль конструктивных элементов портовых ГТС различных типов и назначения;- измерительный (инструментальный) контроль.

Каждая из указанных методик контроля регламентируется стандартом ГОСТ Р 54523-2011. При этом методики технического осмотра носят рекомендательный характер и могут изменяться, уточняться и конкретизироваться исполнителями систем контроля. Методики измерительного контроля и испытаний являются обязательными

Технический контроль элементов гидротехнических сооружений предполагает выявление дефектов и оценку их влияния на техническое состояние элемента (малозначительный, значительный, критический дефекты). Наличие и размеры дефектов выявляют в соответствии с установленными качественными и количественными характеристиками (признаками) технического состояния объекта контроля. Номенклатура этих признаков, а также пределы допустимых отклонений установлены стандартом ГОСТ Р 54523 — 2011.

Технический контроль элементов портовых ГТС выполняют в три этапа:

1. На первом определяют объем контроля, проводят выбор контролируемых параметров, определяют качественные и количественные характеристики технического состояния объекта и составляют алгоритм контроля, форма которого регламентируется стандартом.

2. На втором этапе выполняются натурные работы для получения информации о характеристиках технического состояния элементов гидротехнического сооружения. На этом этапе вначале проводят оценку объекта по качественным характеристикам его технического состояния, анализируют первичные результаты, по которым, при необходимости, уточняют алгоритм контроля. Затем выполняют операции измерительного контроля.

3. На третьем этапе обрабатывают и анализируют результаты второго этапа работ, идентифицируют дефекты элементов и составляют ведомость дефектов.

Определяется износ основных конструкций и гидротехнического сооружения в целом, составляется заключение об их техническом состоянии, форма которого также определена регламентом.

Техническое состояние сооружения определяют по совокупности результатов обследования всех охваченных контролем элементов. Состояние каждого элемента следует определять по ряду характерных для него признаков/

Измерительное (инструментальное) обследование сооружения включает в себя:- измерение геометрических параметров сооружений, конструкций, их элементови узлов;- инструментальное определение параметров дефектов;- определение фактических характеристик материалов основных несущих конструкций.

Средства контроля технического состояния ГТС морского порта

Методики инструментального контроля технического состояния портовых гидротехнических сооружений основаны на использовании стандартизованных средств диагностирования и неразрушающего контроля, освоенных и выпускаемых промышленностью.

Средства измерений и контроля, применяемые при обследовании и мониторинге технического состояния сооружений, должны быть поверены (калиброваны) в порядке, установленном регламентом и соответствовать требованиям нормативных документов и технической документации по метрологическому обеспечению.

Для непрерывного дистанционного мониторинга технического состояния портовых (судоподъемных) гидротехнических сооружений (в том числе сухих доков) в системе телеметрии используется широкий спектр контрольно-измерительного оборудования (датчиков) для измерения различных параметров объектов, контроллеров и модемов, работающих в GSM, GPRS или радиочастотных диапазонах, которые передают информацию на диспетчерский пункт.

Виды датчиков для мониторинга портовых гидротехнических сооружений

— Пьезометры, обеспечивающие контроль фильтрационного напора;

— Инклинометры для измерения степени горизонтальной деформации грунта и осадку сооружения;

— Щелемеры, определяющие величину раскрытия щелей бетонных элементов ГТС, смещение частей сооружения относительно друг друга;

— Датчики деформаций, контролирующие напряженно-деформированные состояния бетонных элементов конструкции;

— Датчики для измерения уровня воды в акватории и уровня грунтовых вод;

— Климатические датчики (метеостанции) для измерения скорости ветра, температуры, интенсивности осадков.

Контролеры в системе контроля технического состояния ГТС порта используются для оцифровки сигнала и передачи его на автоматизированное рабочее место диспетчера. Блоки дистанционного контроля осуществляют сбор данных, подачу сигналов управления и связь с серверной частью системы для обработки, хранения данных, поступающих от внешних устройств.

Разработка систем контроля технического состояния ГТС морского порта

Компания «СМИС Эксперт» была выбрана в качестве разработчика проектных решений по оснащению автоматизированной системой контроля технического состояния объекта «Сухой док» на территории Дальневосточного судостроительного комплекса «Звезда», расположенного в городе Большой Камень Приморского края.

В основу непрерывной системы контроля состояния ГТС «Сухой док» была положена автоматизация измерений параметров, в режиме реального времени оценивающих техническое состояние несущих конструкций объекта. Для мониторинга состояния ГТС были использованы параметры, которые оказывают существенное влияние на прочность и/или устойчивость элементов конструкций.

Контроль состояния дамбы коренным образом отличается от системы контроля сухого дока, причала или шлюза. С учетом назначения, конструктивных особенностей и характеристик портовых гидротехнических сооружений, наша компания разрабатывает для эксплуатационных компаний индивидуальные системы контроля технического состояния ГТС.

СМИС Эксперт" в качестве подрядчика — это гарантия высокого качества и ответственный подход к каждому этапу работы. Лучшее тому доказательство — наш опыт и реализованные проекты безопасной эксплуатации объектов инфраструктуры морских портов.

Сделать заявку, задать вопрос и получить дополнительную информацию

Для получения бесплатной консультации, уточнения условий предоставления услуги, пожалуйста, обратитесь по телефону +7 (495) 532-52-62, по e-mail: info@smis-expert.com, закажите звонок или оставьте заявку на одной из контактных форм обратной связи на странице сайта.

Мы предоставим вам всю необходимую информацию, подберем оптимальное решение для Вашего объекта, сделаем предварительную оценку бюджета.

Источник материала: https://smis-expert.com/blog/portovye-gidrotekhnicheskie-sooruzheniya-pravila-monitoringa-/