tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2026-4-166-179MSBONWtumnig-1497Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТАDESIGNING, CONSTRUCTION AND OPERATION OF PIPELINE TRANSPORT SYSTEMКонцепция гибридной методики геотехнического мониторинга в криолитозонеConcept of hybrid technique of geotechnical monitoring in the cryolithozonehttps://orcid.org/0000-0002-6722-459XЧепурП. В.ChepurP. V.

Чепур Петр Владимирович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой строительной механики

Web of Science Researcher ID: L-1887-2015; SCOPUS ID: 56491219700

Тюмень

Petr V. Chepur, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Structural Mechanics

Web of Science Researcher ID: L-1887-2015. SCOPUS ID: 56491219700

Tyumen

chepur_p_v@mail.ruАндреенковМ. В.AndreenkovM. V.

Андреенков Максим Васильевич, студент кафедры строительных конструкций

Тюмень

Maksim V. Andreenkov, Student of the Department of Building Structures

Tyumen

maksimka.andreenkov@mail.ruТугановаА. А.TuganovaA. A.

Туганова Арина Андреевна, студент кафедры транспорта углеводородных ресурсов

Тюмень

Arina A. Tuganova, Student of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources

Tyumen

Arisha.Tuganova@yandex.ruКолпаковМ. А.KolpakovM. A.

Колпаков Матвей Алексеевич, студент кафедры строительных конструкций

Тюмень

Matvey A. Kolpakov, Student of the Department of Building Structures

Tyumen

matvey.0808@mail.ruЛазаревН. А.LazarevN. A.

Лазарев Никита Андреевич , студент кафедры информационных технологий и прикладной математики

Лесной

Nikita A. Lazarev, Student of the Department of Information Technology and Applied Mathematics

Lesnoy, Tyumen

zzzatoox@mail.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationТехнологический институт НИЯУ МИФИРоссияInstitute of Technology NIAU MIFIRussian Federation20262608202604166179Copyright © Чепур П.В., Андреенков М.В., Туганова А.А., Колпаков М.А., Лазарев Н.А., 20262026Чепур П.В., Андреенков М.В., Туганова А.А., Колпаков М.А., Лазарев Н.А.Chepur P.V., Andreenkov M.V., Tuganova A.A., Kolpakov M.A., Lazarev N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1497

Статья посвящена разработке концепции гибридной методики геотехнического мониторинга зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях криолитозоны. Предложенная концепция объединяет натурные измерения с применением широкого комплекса оборудования и численное моделирование в рамках единой информационной системы. Описан принцип аккумулирования данных измерений, полученных из разных источников с применением различных методов и соответствующего оборудования. Предложен принцип классифицирования по типам, с аккумулированием в единой базе-интерпретаторе. Полученная база данных служит основой для построения цифровых двойников объекта с применением математических моделей. Объединение процессов мониторинга с обработкой результатов в численных программных комплексах позволяет повысить точность оценки напряженно-деформированного состояния конструкций и более корректно оценить достаточность массива данных. Результатом работы является концепция, при успешной технической реализации которой станет возможным выявление критических зон, отклонений от нормативных значений и формирование рекомендаций по обеспечению эксплуатационной безопасности исследуемых объектов.

This article deals with the development of a hybrid methodology for geotechnical monitoring of buildings and structures operating in permafrost zone. This approach combines in-situ measurements using a wide range of equipment and numer-ical modeling within a single information system. This work describes a principle for accumulating measurement data obtained from various sources using various methods and appropriate equipment. The authors of this article classify the data by type, with accumulation in a unified interpreter database. This database serves as a foundation for developing digital twins of monitored facilities using mathematical models. Combining monitoring processes with the processing of measurement results in numerical software packages enhances the accuracy in assessing the stress-strain state of structures and facilitates a more reliable evaluation of data sufficiency. The result of this work is a concept, the successful technical implementation of which will enable identifying critical zones, detecting deviations from design and regulatory requirements, and generating recommendations for ensuring the operational safety of the monitored facilities.

геотехнический мониторингкриолитозонамноголетнемерзлые грунтыгибридная методикаgeotechnical monitoringcryolithozonepermafrost soilshybrid techniqueReferencesТарасенко А. А., Чепур П. В., Грученкова А. А. Исследование закономерностей развития неравномерных осадок резервуаров численными методами. Новосибирск: Наука; 2017. 172 с.Tarasenko A. A., Chepur P. V., Gruchenkova A. A. Investigation of the patterns of development of uneven tank sediments by numerical methods. Novosibirsk: Nauka; 2017. (In Russ.).Андреенков М. В. Туганова А. А., Колпаков М. А. Концепция гибридной методики геотехнического мониторинга сооружений криолитозоны. В сб.: Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы Национальной научно-практической конференции (18–19 декабря 2025 года). Тюмень: ТИУ; 2025. С. 111–114.Andreenkov M. V. Tuganova A. A., Kolpakov M. A. The Concept of a Hybrid Technique for Geotechnical Monitoring of Structures in the Cryolithozone. In the collection: Energy Saving and Innovative Technologies in the Fuel and Energy Complex: Proceedings of the National Scientific and Practical Conference (December 18–19, 2025). Tyumen: TIU; 2025. Pp. 111–114. (In Russ.).Горбань Н. Н., Васильев Г. Г., Леонович И. А. Задачи формирования параметрической системы обеспечения комплексной безопасности резервуарных парков морских терминалов. Нефтяное хозяйство. 2024;(1):90–97. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-1-90-97Gorban N. N., Vasi'ev G. G., Leonovich I. A. Tasks of forming a parametric system for ensuring the integrated safety of tank farms of marine terminal. Oil industry. 2024;(1):90–97. (In Russ.). https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-1-90-97Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Техническая экспертиза зданий и сооружений. Москва: Перо; 2021. 128 c.Gar'kin I. N., Gar'kina I. A. Technical expertise of buildings and structures. Moskow: Pero; 2021. (In Russ.).Тарасенко А. А., Чепур П. В., Грученкова А. А. Оценка технического состояния резервуаров с недопустимыми геометрическими несовершенствами формы стенки. Нефтяное хозяйство. 2017;(6):118–121. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-6-118-121Tarasenko A. A., Chepur P. V., Gruchenkova A. A. Evaluation of technical condition of tanks with geometrical imperfections form wall. Oil industry. 2017;(6):118–121. (In Russ.). https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-6-118-121Вознесенский Е. А. Распространение и прогноз развития опасных геологических процессов на территории России. Вестник Российской академии наук. 2024; (94-8):749–759. https://doi.org/10.31857/S0869587324080061Voznesensky E. A. Geological hazards on the territory of Russia: their distribution and development prediction. Vestnik Rossijskoj Akademii Nauk. 2024;(8):749–759. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0869587324080061Коновалов В. Б., Кащеев Р. Л., Саркисов С. В., Рузибаев И. А., Кижаев П. В., Добрышкин Е. О. [и др.]. Устройство для оценки технического состояния конструкций Российская Федерация. Патент № RU 2839370 С1.30 апреля 2025. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/9f/f1/b7/ed39e3c9d207ee/RU2839370C1.pdfKonovalov V. B., Kashcheev R. L., Sarkisov S. V., Ruzibaev I. A., Kizhaev P. V., Dobryshkin E. O.[et al.]. Device for Assessing the Technical Condition of Structures, Russian Federation. Patent No. RU 2839370 C1.30 April 2025. (In Russ.). URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/9f/f1/b7/ed39e3c9d207ee/RU2839370C1.pdfTarasenko A., Chepur P., Gruchenkova A. Determining deformations of the central part of a vertical steel tank in the presence of the subsoil base inhomogeneity zones. In AIP Conference Proceedings. 2016;(1772-1) 060011. AIP Publishing LLC. https://doi.org/10.1063/1.4964591Tarasenko A., Chepur P., Gruchenkova A. Determining deformations of the central part of a vertical steel tank in the presence of the subsoil base inhomogeneity zones. In AIP Conference Proceedings. 2016;(1772-1) 060011. AIP Publishing LLC. https://doi.org/10.1063/1.4964591Колесов И. Д. Проектирование в условиях карста. Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2025;(1-51):33–38.Kolesov I. D. Design in karst conditions. Mashinostroenie i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2025;(1-51):33–38. (In Russ.).Дробинина Е. В., Катаев В. Н. Изучение изменчивости физико-механических свойств перекрывающих отложений в карстологическом прогнозе. Ученые записки крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. География. Геология. 2021; (7-2): 316–330.Drobinina E. V., Kataev V. N. The study of the variability of the physico-mechanical properties of overlapping deposits in the karstological forecast. Uchenye zapiski krymskogo federal'nogo universiteta imeni V. I. Vernadskogo. Geografiya. Geologiya. 2021;(7-2):316–330. (In Russ.).Сердаров И. И., Хайрудинова С. С. Моделирование и анализ НДС стального цилиндрического резервуара под воздействием рабочих нагрузок. Студенческий вестник. 2019;(23-5):70–75.Serdarov I. I., Khajrudinova S. S. Modeling and analysis of SSS of a steel cylindrical tank under the influence of workloads. Studencheskij vestnik. 2019;(23-5):70–75. (In Russ.).Нуриев М. И., Порываев И. А., Авренюк А. Н., Сабиров Р. А., Потешкин П. В. Исследование влияния хлопунов на напряженно-деформированное состояние конструкций резервуаров. Нефтегазовое дело. 2022;(2-20):94–101. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2022-2-94-101Nuriev M. I., Poryvaev I. A., Avrenyuk A. N., Sabirov R. A., Poteshkin P. V. Investigation of the effect of claps on the stress-strain state of tank structures. Petroleum engineering. 2022;(2-20):94–101. (In Russ.). https://doi.org/10.17122/ngdelo-2022-2-94-101.Сорокина М. Н., Землеруб Л. Е., Терегулов М. Р. Монолитный сегментно-сферический фундамент для крупногабаритных РВС, оснащенный системой определения и предотвращения просадки грунта. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2024;(3-4):56–60. https://doi.org/10.24412/0131-4270-2024-3-4-56-60Sorokina M. N., Zemlerub L. E., Teregulov M. R. Monolithic segmented spherical foundation for large tanks RVS, equipped with a system for detecting and preventing subsidence of soil. Transport and storage of oil products and hydrocarbons. 2024;(3-4):56–60. (In Russ.). https://doi.org/10.24412/0131-4270-2024-3-4-56-60Семин А. С., Татьянников Д. А. Анализ методов устройства фундаментов на слабых основаниях для стальных вертикальных резервуаров. Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2020;(2):391–398.Semin A. S., Tat'yannikov D. A. Analysis of methods of building foundations on weak foundations for vertical steel tanks. Sovremennye tekhnologii v stroitel'stve. Teoriya i praktika. 2020;(2):391–398. (In Russ.).Полищук А. И., Шмидт О. А. Развитие метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов резервуаров. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2021;(5):2–7.Polishchuk A. I., Shmidt O. A. Method for calculating the settlement of circular pile foundations of a reservoir. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2021;(58-5):347–352. (In Russ.).Чепур П. В., Тарасенко А. А. Особенности деформирования крупногабаритных резервуаров со стационарной крышей при неосесимметричном воздействии ветровой нагрузки. Фундаментальные исследования. 2015;(12-1):97–102.Chepur P. V., Tarasenko A. A. Features of fixed roof tanks deformation effect in axisymmetric wind load. Fundamental'nye issledovaniya. 2015;(12-1):97–102. (In Russ.).Tarasenko A. A., Konovalov P. A., Zekhniev F. F., Chepur P. V., Tarasenko D. A. Effects of nonuniform settlement of the outer bottom perimeter of a large tank on its stress-strain state. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2017;(53-6):405–411. https://doi.org/10.1007/s11204-017-9420-1Tarasenko A. A., Konovalov P. A., Zekhniev F. F., Chepur P. V., Tarasenko D. A. Effects of nonuniform settlement of the outer bottom perimeter of a large tank on its stress-strain state. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2017;(53-6):405–411. https://doi.org/10.1007/s11204-017-9420-1Тарасенко А. А., Чепур П. В., Грученкова А. А. Определение действующих напряжений в полотнищах днищ резервуаров отечественных типоразмеров при локальных просадках оснований. Фундаментальные исследования. 2015;(2-8):1665–1670.Tarasenko A. A., Chepur P. V., Gruchenkova A. A. Determination of the operating stresses in the panels of the bottoms of tanks of domestic standard sizes with local subsidence of the bases. Fundamental'nye issledovaniya. 2015;(2-8):1665–1670. (In Russ.).Тарасенко А. А., Чепур П. В. Особенности совместной работы кольцевого фундамента и грунтового основания при наличии зон неоднородности. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2016; (4): 9–3.Tarasenko A. A., Chepur P. V. Aspects of the joint operation of a ring foundation and a soil bed with zones of inhomogeneity present. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2016;(53-4):238–243. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.