Foundation of the turbine unit of a thermal power plant on a construction site made of thixotropic soils

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Thermal power plants in Russia are the leading power generating complexes in comparison with other complexes of energy industry and due to their independence from the location of the energy source, they are often located on sites characterized by soils with unsatisfactory properties. A relevant example from the practice of construction in St. Petersburg on a construction site with thixotropic soils is considered.Materials and methods. Construction and operation of objects on sites with thixotropic soils attracts the attention of researchers and practitioners by their dependence on the impact of static and dynamic loads. Different methods of foundation construction (pile, slab, etc.) were proposed. The pile foundation design for an additional turbine unit of a thermal power plant in St. Petersburg, including two slabs with vibration isolators, is considered as an alternative.Results. The conducted research has shown that the presence of vibration isolators provides an opportunity to regulate the height position of the system “turbine unit – foundation”, as well as almost completely eliminates the transmission of vibrations to the ground (pile) foundation and adjacent building structures, including existing buildings. The performed geotechnical modelling (model “unit – baseplate – pile foundation” (dynamic calculation of the baseplate and static calculation of the pile foundation) and model “unit – pile foundation” (dynamic and static calculations of the pile foundation)) with the help of Plaxis 3D software package showed that the vibration level on the bottom plate of the structure and on the pile heads is many times (40 times) less than the level of 2 mm/s, at which it is necessary to take into account the reduction of the bearing capacity of the base of both the foundation itself and the adjacent ones.Conclusions. Despite the advantages of the alternative variant in terms of cost and volume, the risks associated with the alternative design induce to favour the design variant adopted in the design documentation.

About the authors

N. S. Nikitina

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: nsnikitina@mail.ru

A. E. Bezgribelnaya

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Teploelektroproekt Institute

Email: bezgribelnaya@bk.ru

References

  1. Мангушев Р.А., Осокин А.И., Сотников С.Н. Геотехника Санкт-Петербурга. Опыт строительства на слабых грунтах : монография. М. : Издательство АСВ, 2018. 386 с.
  2. Ступников В.С., Данчук Е.М., Черкасова Л.И. Тиксотропия глинистых грунтов // Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2020. № 1. С. 2. EDN ZQOUGR.
  3. Поздняков В.А., Пахомов В.Е., Королев В.А. Тиксотропия глинистых грунтов // Современные перспективы развития гибких производственных систем в промышленном гражданском строительстве и агропромышленном комплексе : сб. науч. ст. Всерос. науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов, магистров и бакалавров. 2023. С. 294–297. EDN IIDUCS.
  4. Капустин В.В., Владов М.Л., Вознесенский Е.А., Волков В.А. Оценка воздействия вибрационных нагрузок на грунтовые массивы и сооружения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. Т. 49. № 4. С. 155–170. doi: 10.21455/VIS2022.4-11. EDN JXFBLN.
  5. Ren Y., Yang S., Andersen K.H., Yang Q., Wang Y. Thixotropy of soft clay : a review // Engineering Geology. 2021. Vol. 287. P. 106097. doi: 10.1016/j.enggeo.2021.106097
  6. Bhattacharya S. Analysis and design of tabletop foundation for turbine generators // Lecture Notes in Civil Engineering. 2019. Vol. 1. Pp. 3–17. doi: 10.1007/978-981-13-0362-3_1
  7. Concrete foundations for turbine generators: analysis. 2018. doi: 10.1061/9780784414927
  8. Тер-Мартиросян А.З. и др. Основы численного моделирования в механике грунтов и геотехнике : учеб.-метод. пособие. М. : МИСИ – МГСУ, 2020. 90 с.
  9. Абелев М.Ю., Абелева А.М., Аверин И.В., Чунюк Д.Ю. Строительство сооружений, передающих многократно повторные нагрузки на фундаменты оснований : учебное пособие. М. : АСВ, 2023. 94 с. EDN IQPCXL.
  10. Вознесенский Е.А. Поведение грунтов при динамических нагрузках : учебное пособие. М. : Изд-во МГУ, 2017. С. 190–202.
  11. Мащенко А.В., Пономарев А.Б., Сычкина Е.Н. Специальные методы механики грунтов и механики скальных пород : учебное пособие. Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2014. С. 56–60.
  12. Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А. Грунтоведение. М. : Изд-во МГУ, 2015. С. 538–546.
  13. Осипов В.И. Природа прочности и деформационных свойств глинистых грунтов. М. : Изд-во МГУ, 2019. 232 с.
  14. Seed H.B., Idriss I.M. Ground motions and soil liquefaction during earthquakes. Oakland, CA. : Earthquake Engineering Research Institute Monograph, 2015.
  15. Соколова О.В. Подбор параметров грунтовых моделей в программном комплексе Plaxis 2D // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 4 (48). С. 10–16. doi: 10.5862/MCE.48.2. EDN SFOUPH.
  16. Ширяева М.П., Кривонос Е.А. Классификация моделей грунтового основания // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». 2014. № 3. С. 18–25. EDN TGILJV.
  17. Кургузов К.В., Фоменко И.К. Основополагающие математические модели грунтов в практике геотехнического моделирования. Обзор // Естественные и технические науки. 2019. № 5 (131). С. 240–247. doi: 10.25633/ETN.2019.05.04. EDN KGJTQF.
  18. Колесников А.О., Попов В.Н., Костюк Т.Н. Оценка взаимного влияния свай при вертикальных колебаниях фундамента // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16. № 3. С. 209–218. doi: 10.22363/1815-5235-2020-16-3-209-218. EDN QKFKCU.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».