Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин




Скачать 328.47 Kb.
НазваниеРекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин
страница1/3
Дата публикации12.06.2014
Размер328.47 Kb.
ТипДокументы
literature-edu.ru > Лекции > Документы
  1   2   3
РАО «ЕЭС РОССИИ»

Открытое акционерное общество

"ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ГИДРОТЕХНИКИ им. Б.Е. ВЕДЕНЕЕВА"

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИАГНОСТИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ

ФИЛЬТРАЦИОННОГО РЕЖИМА ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН
П 71-2000

ВНИИГ
УДК 624.131.65:626/627+627.824.2/3

Срок введения в действие III кв. 2000 г.

ВНЕСЕНЫ ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»
УТВЕРЖДЕНЫ РАО «ЕЭС России» письмо № 02-1-03-4/633 от 03.07.98
ВВОДЯТСЯ ВПЕРВЫЕ

В Рекомендациях даны методические основы организации и проведения натурных наблюдений за условиями формирования фильтрационных полей и определения их характеристик в теле и основании грунтовой плотины, а также признаками нарушения ее фильтрационной прочности (суффозионными явлениями). Рассмотрены способы интерпретации результатов этих наблюдений для последующей диагностики состояния и оценки безопасности эксплуатации конкретного грунтового сооружения.

Рекомендации предназначены для инженерно-технического персонала специализированных подразделений, осуществляющего натурные наблюдения за водонапорными сооружениями энергетического объекта.

ПРЕДИСЛОВИЕ
В Рекомендациях изложены в простом и доступном виде правила, которыми следует руководствоваться эксплуатационному персоналу при проведении натурных наблюдений за условиями (режимом) фильтрации в грунтовых плотинах, а также при первичном анализе и обобщении результатов наблюдений. В связи с этим Рекомендации могут рассматриваться как дополнение и детализация "Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации".

Рекомендации составлены на основе аналогичных по назначению нормативно-методических разработок прошлых лет, с учетом практического опыта наблюдений за фильтрацией (фильтрационного мониторинга) на многих отечественных и зарубежных гидроузлах.

Рекомендации разработаны в ОАО "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева" доктором техн. наук В.Н. Жиленковым, старшим научн. сотрудником О.Г. Марголиной и зав. лабораторией фильтрации ОАО "НИИЭС" Л.Е. Каныгиным.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Область применения
1.1. Настоящие рекомендации предназначаются для использования службами эксплуатации гидротехнических сооружений гидроузлов, научно-исследовательских и проектных организаций, участвующих в работах по контролю состояния сооружений. Натурные наблюдения и исследования фильтрации являются составной частью комплекса наблюдений и исследований, выполняющихся на ГТС в период строительства и эксплуатации.

1.2. К натурным наблюдениям за фильтрацией в гидротехническом сооружении, особенно в грунтовой плотине, следует относиться как к наиболее важной и ответственной части контроля за состоянием данного сооружения, поскольку вследствие скрытого характера фильтрации ее отрицательное воздействие удается распознать не сразу. Вместе с тем, при проведении наблюдений необходимо также учитывать совершенно особые и заранее неясные в деталях обстоятельства фильтрации, обусловленные обычной изменчивостью геологической структуры основания и геофильтрационных свойств грунтового материала, из которого построена плотина (например, вследствие внутренней его эрозии или в результате замораживания и оттаивания), а также возрастом сооружения. Поэтому состав и регламент проведения натурных наблюдений за фильтрационным состоянием (режимом) контролируемой системы плотина-основание должен разрабатываться применительно к инженерно-геологическим условиям в створе эксплуатируемого сооружения с учетом всех его конструктивно-технологических характеристик, которые могут повлиять на обстоятельства формирования фильтрационных потоков внутри плотины и в ее основании.

При этом однако надлежит руководствоваться общими принципами организации и проведения таких наблюдений (мониторинга), исходя из возможностей оснащения объекта наблюдения контрольно-измерительной аппаратурой.

1.3. Рекомендации следует рассматривать как методическое пособие для эксплуатационного персонала объекта, контролирующего состояние напорных гидротехнических сооружений, в частности, грунтовых плотин, используя для этого определяемые в процессе натурных наблюдений фильтрационно-суффозионные характеристики состояния плотины, на основе которых затем должна осуществляться оперативная (первичная) оценка ее надежности. Такую оценку следует производить регулярно, путем определения соответствия контролируемых характеристик их проектным значениям, при которых по предварительным или скорректированным расчетам должны обеспечиваться надежность сооружения и безопасные для персонала условия его эксплуатации.

1.4. Если контролируемые характеристики приближаются к критическим своим значениям или превысили их, то есть основание считать, что необходимы безотлагательные предупредительные меры (например, снизить действующий напор воды на сооружение) и одновременно увеличить частоту наблюдений, а также привлечь квалифицированных специалистов для детального анализа причин нарушения расчетного режима эксплуатации и разработки соответствующих технических мероприятий по устранению этих причин.

1.5. Исходя из опыта натурных наблюдений, можно назвать четыре основных проявления неблагоприятного воздействия фильтрации на грунтовое сооружение (плотину):

потери воды из водохранилища, не предусмотренные расчетом;

силовое воздействие фильтрационного потока на частицы грунтов в плотине или основании, проявляющееся в виде механической суффозии;

силовое воздействие фильтрационного потока на само сооружение, способствующее, в частности, уменьшению устойчивости низовой упорной призмы;

физико-химическое воздействие потока на материал тела плотины и грунт в основании (например, в виде выщелачивания из него водорастворимых материалов - галита, гипса), обычно характеризуемого как химическая суффозия.

Если в первом случае развитие фильтрационных процессов затрагивает только экономическую эффективность сооружения, то в трех остальных возникает прямая угроза его надежности, при этом не существует какого-либо определенного соотношения основных параметров фильтрационного режима (скорости, расхода и напора потока), которое являлось бы критическим для заданной точки или области фильтрационного поля. Критическое состояние может наступить при некотором фиксированном значении только одного из этих параметров. Отсюда следует вывод, что для суждения о безопасности объекта контроля во многих случаях недостаточно располагать, например, только данными пьезометрических наблюдений. Для этого также необходимы сведения о расходах фильтрации или об интенсивности суффозионных процессов.

1.6. При организации натурных наблюдений особенно большое внимание следует уделять периоду первого наполнения водохранилища, стараясь при этом выявить общие закономерности в изменении наблюдаемых параметров (характеристик), прежде всего пьезометрических напоров, расходов, а также суффозионных процессов и их динамики при длительной эксплуатации.

Столь же оперативно и особенно тщательно должны контролироваться указанные параметры сразу же после землетрясений. Количество контролируемых параметров фильтрационного состояния сооружения, а также их достоверность должны быть в прямой зависимости от класса (ответственности) сооружения и, как правило, должны быть заданы на стадии его проектирования и затем уточняться по мере накопления опыта эксплуатации.
Нормативные ссылки
1.7. В тексте Рекомендаций используются следующие нормативные документы:

ГОСТ 8.389-80. Преобразователи давления струнные измерительные типа ПДС. Методы и средства поверки. М.: Изд-во стандартов, 1981.

СНиП 2.06.05-84. «Плотины из грунтовых материалов». М.: Госстройиздат, 1985.

СНиП 2.02.02-85. «Основания гидротехнических сооружений». М.: Госстройиздат, 1986.

Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501-95. 15-е издание, перераб. и дополн. М., 1996.

Указания по организации натурных наблюдений и исследований на строящихся гидротехнических сооружениях: ВСН-01-74 / Минэнерго СССР. Л.: Энергия, 1974.

Методические указания по натурным исследованиям фильтрации в трещиноватых скальных основаниях: ВСН-33-70 / Минэнерго СССР. Л.: Энергия, 1971.

Руководство по расчету фильтрационной прочности грунтовых сооружений и их оснований: П 59-94 / ВНИИГ. СПб. 1995.

Рекомендации по химическому исследованию природной воды и грунтов при инженерно-геологических изысканиях для гидроэнергетического строительства: П 861-87 / Гидропроект. М., 1990.
Терминология
1.8. Терминология настоящих «Рекомендаций» принята согласно ГОСТ 19185-73.
2. КОНКРЕТНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В ТЕЛЕ

И ОСНОВАНИИ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ
2.1. Основными задачами такого контроля является установление

текущих характеристик фильтрационных потоков в теле и основании плотины, в том числе пьезометрических напоров в заранее выбранных точках и расходов профильтровавшейся в дренаж воды;

положения депрессионной поверхности в теле плотины и участков разгрузки фильтрационного потока;

общей картины формирования фильтрационных потоков, которую обычно представляют в виде гидродинамической сетки фильтрации, наглядно отражающей распределение напора в каждом из контролируемых створов, с выделением потери напора на противофильтрационных преградах (цементационной завесе, диафрагме) и дренажах;

мест непредвиденных водопроявлений на участке за сооружением в нижнем бьефе, при наличии которых следует незамедлительно организовать контроль за их дебитом и выносом взвеси минеральных частиц (свидетельствующем о происходящей суффозии) и, в случае необходимости - за химическим составом профильтровавшейся воды;

проявлений (очагов) суффозии в плотине и основании, видовой характеристики (квалификации) суффозионных процессов, а также кинетики их развития и оценки возможной реакции сооружения (прежде всего, в отношении обеспечения его фильтрационной прочности);

сведений о распределении температуры в фильтрационных потоках и характере сезонной трансформации температурных полей, главным образом в местах сосредоточенных протечек и более интенсивной разгрузки потока (при обязательном одновременном определении уровня воды в водохранилище и наличия в нем температурной глубинной стратификации).

Следует иметь ввиду, что термо-фильтрационный мониторинг может оказаться в ряде случаев весьма эффективным способом определения условий формирования фильтрационных потоков и, соответственно, одним из действенных средств диагностики состояния сооружения.

2.2. Состав и регламент проведения фильтрационных наблюдений должна определять проектная организация при проектировании конкретного сооружения в соответствии с РД 34.20.501-95. Во время строительства и в начале эксплуатации регламент наблюдений должен уточняться на основе рекомендаций проектной или специализированной научно-исследовательской организации, при составлении которого, как правило, учитываются более достоверные данные о геофильтрационных свойствах грунтового материала после его укладки в тело плотины, полученные в ходе строительного геотехнического контроля.

Регламентом наблюдений должна предусматриваться оперативная разработка организационно-технических мероприятий по устранению или локализации неблагоприятных для состояния сооружения фильтрационно-суффозионных процессов, характер возможного проявления которых необходимо прогнозировать заранее. При этом должны быть использованы данные инженерно-геологических изысканий и расчетно-экспериментальных исследований, выполнявшихся на стадии проектирования.

2.3. Регламент натурных наблюдений (по основным его позициям) согласно ВСН-01-74 следует привести в соответствие с обобщенными характеристиками сооружения, которые должны отражать: гидрогеологическое строение грунтовой толщи основания, конструктивные особенности сооружения, все замеченные во время его строительства существенные отступления от проектных решений, характер и сроки профилактических и ремонтных работ и их результативность.

Отдельно в Регламенте должны быть представлены предельно допустимые по условию обеспечения надежности сооружения значения контролируемых характеристик фильтрационного состояния сооружения и его основания.

2.4. При организации фильтрационного контроля на грунтовых сооружениях предусматривается:

получение максимально полной и достоверной информации о фильтрационном режиме в теле, основании и на участках сопряжения с другими сооружениями;

проверка проектных решений и корректировка их по натурным данным*;

сравнение натурных данных с результатами поверочных расчетов для разработки критериев безопасности сооружений*;

оценка состояния сооружения и его отдельных элементов;

разработка мероприятий по поддержанию сооружений в надежном состоянии, прогнозирование его дальнейшего поведения.

_________________

* При корректировке критериев безопасности сооружений контроль необходимо выполнять совместно со специализированной научной или проектной организацией.
2.5. Натурные наблюдения за фильтрационным состоянием грунтовой плотины подразделяются на контрольные наблюдения и специальные исследования.

Контрольные наблюдения (визуальные и инструментальные) проводятся с целью текущего эксплуатационного контроля фильтрационных процессов и состояния сооружения. Визуальный осмотр всех доступных для обозрения частей сооружения позволяет отметить все признаки связанных с фильтрацией неблагоприятных для сооружения проявлений: просадочные воронки, трещины, места вспучивания грунта, оползание откосов, неорганизованные выходы фильтрационных вод, появление взвесей в местах разгрузки потока, следы выноса грунта, заболачивание. Особое внимание следует уделять состоянию контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) и подходов к ней.

Результаты осмотров заносятся в журнал визуальных наблюдений, дефектные места при необходимости следует зарисовать, сфотографировать или, если возможно, сделать видеосъемку.

2.6. В задачу инструментального контроля, проводимого на сооружениях I-III класса, входит выявление изменений параметров потока внутри области фильтрации.

2.7. При сложных геологических условиях в основании, наличии строительных дефектов или отказов в первые годы эксплуатации на сооружениях независимо от класса проводится специальный контроль, включающий дополнительные наблюдения и исследования (натурные и модельные), а также поверочные расчеты.

Специальные наблюдения выполняются по отдельной программе проектными или научно-исследовательскими организациями для уточнения изменившейся гидрологической обстановки, оценки состояния сооружения или разработки и использования дополнительных средств и методов натурных наблюдений. В ряде случаев необходимость специального контроля определяется при обследовании дефектного сооружения или его элемента комиссией экспертов.

2.8. При составлении схемы размещения фильтрационной КИА принимаются во внимание: конструкция сооружения и технология его возведения, физико-механические характеристики грунтов, геологические и гидрогеологические условия основания, режим регулирования бьефов, особенности эксплуатации.

Створы рекомендуется располагать (рис. 1):

на русловом участке плотины, где она имеет максимальную высоту;

над резкими изломами поверхности основания, зонами тектонических разломов и крупных трещин;

над участками залегания в основании непосредственно под подошвой водопроницаемых прослоек;

на сопряжениях с берегами (обходная фильтрация);

на границах сопряжения плотины с бетонными сооружениями;

по контуру цементационных завес;

в дефектных зонах плотины, выявленных ранее;

на границах сопряжения талого основания с мерзлыми береговыми массивами.

В процессе эксплуатации сооружения и его старения при необходимости количество створов может быть увеличено.

Примеры размещения пьезометрической КИА в грунтовых плотинах различных конструкций приведены на рис. 2.
а)


б)



Рис. 1. Размещение наблюдательных пьезометрических створов

а - размещение створов в характерных участках плотины (продольный разрез);

1, 2, 3....9 - номера поперечных створов;

б - размещение контрольных створов в береговых примыканиях;

I, II, III - криволинейные створы по линиям тока; IV-X - лучевые створы.

а)



б)



в)



г)



д)



е)



ж)



з)



и)




Рис. 2 Примеры размещения пьезометрических створов в различных типах грунтовых плотин (тело плотины)

а - однородная с банкетом, б - с металлической диафрагмой, в - с экраном, г - с ядром,

д - с верховой противофильтрационной призмой, е - с центральной призмой, ж - с трубчатым дренажом,

з - с ядром и бетонной диафрагмой, и - с водоупорными слоями
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconРекомендации по проведению натурных наблюдений за осадками грунтовых плотин
Рекомендации предназначены для специалистов, выполняющих натурные наблюдения за работой и состоянием грунтовых плотин, оснований,...

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconПлан мероприятий по внутришкольному контролю за учебно- методической...
План мероприятий по внутришкольному контролю за учебно- методической работой на 2013-2014 учебный год

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconНазвание учреждения
Система управления качеством – скоординированные действия по руководству и контролю организации в отношении качества

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconКнига содержит уникальный взгляд на следующие вопросы: Как научиться контролю психики?
Об общности йогической и буддийской традиции. И общей основе с другими медитативными традициями 9

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconТони Вешлер Желанный ребенок? Совершенное руководство по естественному...
Определение возможности забеременеть: что Вы должны знать и чего, возможно, не знаете

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconМетодические рекомендации Москва, 2005 мгппу рекомендации составлены...
Рекомендации составлены на кафедре «Прикладная информатика» факультета информационных технологий в помощь студентам и носят практический...

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconПояснительная записка 3 Обязательная часть Организация режима пребывания...
Направления, выбранные педагогическим коллективом по работе с родителями воспитанников

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconМетодические рекомендации по организации изучения дисциплины. Методические...
Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (институт)

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconМетодические рекомендации по дисциплине «История русского искусства»
Методические рекомендации адресованы студентам заочной формы обучения всех направлений бакалавриата ибк

Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин iconЗаконом Российской Федерации «Об образовании»
Гимназии создается для разрешения конфликтных ситуаций, возникающих в между участниками образовательногопроцесса. Она является первичным...

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции