Details

Объект исследования: грузовой причал в виде заанкерованного больверка в юго-восточной части Финского залива Балтийского моря. Цель работы: разработать вариант конструкции причального сооружения для обеспечения приема и перегрузки строительных материалов, техники, оборудования и сырья; выполнить расчетное обоснование конструкции, подобрать причальное оборудование, спроектировать локальные очистные сооружения сточных вод и обосновать применение цифрового информационного моделирования и инструментального мониторинга для обеспечения безопасности и долговечности. В работе отражены результаты анализа природных и техногенных условий площадки строительства, а также расчетные модели действующих нагрузок. Реализованное сравнительное проектирование вариантов подтвердило рациональность использования трубошпунтового больверка, обладающего достаточными резервами несущей способности для обеспечения нормативных требований безопасности причального сооружения. Как результат работы, выполнено техническое сравнение вариантов конструктивных решений и для дальнейшей проработки выбрана конструкция заанкерованного больверка из трубошпунта. Произведено расчетное обоснование прочности и устойчивости сооружения с использованием численного метода в программном комплексе PLAXIS 2D, а также подобрано швартовное и отбойное оборудование. Дополнительно разработана современная компактная технологическая схема многоступенчатой очистки и финишной сорбционной доочистки поверхностных сточных вод без применения громоздких отстойных сооружений. Для повышения надежности объекта на стадии эксплуатации рассмотрены современные подходы с применением цифровых двойников, волоконно-оптических датчиков деформаций и автоматизированного геотехнического мониторинга. Разработанные решения можно использовать на практике при проектировании морских причалов.

Object of research: a cargo berth designed as an anchored bulkhead in the southeastern part of the Gulf of Finland of the Baltic Sea. Objective of the work: To develop a design for a berthing structure to accommodate the reception and transshipment of construction materials, machinery, equipment, and raw materials; to provide structural justification; to select mooring equipment; to design local wastewater treatment facilities; and to justify the application of digital information modeling and instrumental monitoring to ensure the safety and durability of the structure. The study reflects the results of an analysis of natural and technogenic conditions at the construction site, as well as computational models of acting loads. The comparative design of the alternatives confirmed the rationality of using a pipe-sheet pile bulkhead, which possesses sufficient reserves of bearing capacity to meet the regulatory safety requirements for the berthing structure. As a result of the work, a technical comparison of design solutions was carried out, and an anchored pipe-sheet pile bulkhead was selected for further development. Structural strength and stability were justified using numerical methods in the PLAXIS 2D software suite, and mooring and fender equipment were selected. Additionally, a modern, compact technological scheme for multi-stage treatment and final sorption purification of surface runoff was developed, avoiding the use of bulky sedimentation structures. To increase the reliability of the facility during the operational stage, modern approaches using digital twins, fiber-optic deformation sensors, and automated geotechnical monitoring were examined. The developed solutions can be used in practice for the design of marine berths.