Эксплуатация гидроузлов в строительный период
Натурные наблюдения как составная часть эксплуатационных работ на гидроузлах начинаются с началом строительства гидроузла. Их результаты позволяют уточнить проектные решения в части производства работ. Во время эксплуатации сооружений эти данные могут послужить отправными положениями для анализа результатов наблюдений.
В период строительства проводится установка КИА строительной организацией.
Ее отладку и наблюдения в период строительства гидроузла проводит специальная группа, которая обеспечивается проектной документацией, оборудованием и помещением. По окончании строительства при сдаче объекта в эксплуатациюэта группа, как правило, переходит в штат службы эксплуатации. В состав группы, проводящей натурные исследования входят: руководитель группы, заместитель, прибористы, слесари, слесари-электрики, операторы, наблюдатели и техники – чертежники.
При эксплуатации бетонных и жб сооружений в строит период контролируют следующее:
- Деформации основания плотины
- Состояние швов на контакте скала-бетон
- Температурный режим блоков бетонирования
- Температурно-напряженное состояние блоков и бетонных массивов
- Раскрытие временных строит швов, подлежащих цементированию
- Горизонтальные перемещения бетонных секций
- Фильтрационное противодавление в основании плотины
- Работоспособность системы сейсмоизмерительной аппаратуры
- Трещинообразование
При возведении плотин из грунтовых материалов наблюдают за осадками, перемещениями элементов сооружений, фильтрационным режимом и поровым давлением в теле и основании плотин, НДС сооружений.
При возведении подземных сооружений (туннелей) обращают внимание на суффозионные и плывунные процессы, на позможность прорыва подземных вод.
В условиях эксплуатации водопропускных сооружений возникают вопросы пропуска деловой древесины, льда, рыбы, некондиционного леса и других плавающих тел.
При пропуске льда через суженное перемычками русло важно не допускать образование заторов. Однако перемычки, ограждающие основные сооружения, должны быть проверены на возможный затор и навал льда. При этом на напорных гранях верховой и продольной перемычек размещают льдоотбойные устройства. Сложно пропускать лед через гребенку бетонной плотины, траншейные и другие водосбросы, а также через временные отверстия в бет сооружениях. Ширину отверстий принимают не менее 12 м. однако пропуск льда может осуществляться также и при ослабленной его прочности, в этих случаях повышают УВБ и дают время на таяние льда в пределах ВБ.
При строительстве особо тщательно ведут наблюдения за фильтрацией воды через перемычки и дно котлована. При появлении мутной профильтрофавшейся воды устраняют очаги повышенной фильтрации. Мутная профильтровавшаяся вода является следствием суффозии грунтов.
При подготовке к сдаче в эксплуатацию вся КИА д.б. в исправном состоянии. Служба эксплуатации должна иметь техническую документацию (технич проект, исполнительную документацию по сооружениям и механическому оборудованию, технические паспорта, акты промежуточных и окончательных приемок сооружений, акты на скрытые работы).
Наряду с этим оформляется паспорт ГТС. При сдаче сооружения в эксплуатацию отмечаются фактические изменения, отсутствовавшие в период подготовки. К паспорту прилагается генплан гидроузла. Паспорта хранятся в архиве управления экслуатации.
Госуд. Приемочная комиссия принимает объект после проверки и оформления акта.
Пуск сооружения в эксплуатацию должен осуществлятся с исключительной осторожностью т практически непрерывными наблюдениями за сооружениями и показаниями КИА. Пуск сооружений можно разделить на периоды: предпусковой, наполнение водохр и пропуск воды через сооружение.
В предпусковой период выполняют : уточняют и проверяют соответствие построенных сооружений проекту; проверяют УГВ на период пуска, состояние конструкции и КИА, и ее достаточность; разрабатывают календарный план пуска сооружений . Выполняют комплекс санитарных мероприятий для чаши водохр и ее прибрежной зоны. Особое внимание уделают подготовке чаши водохр.
В период наполнеия водохр могут возникнуть оползни склонов, берегов. Поэтому оценивают возможность появления их, прогнозируют возможный ущерб и разрабатывают мероприятия по его снижению. Перед пуском воды через сооружение убеждаются в нормальной работоспособности оборужования. Подготавливают необходимый объем строит материалов и приспособлений для ликвидации неожиданных повреждений. Проверяют показания точечных пьезометров в основании грунтовых сооружений.
Наполнение водохр осуществляют в несколько очередей, проверяя каждый раз работоспособность всех сооружений и их элементов, КИА. Скорость наполнения принимают из условия допустимых скоростей фильтрации в теле и основании грунтовой плотины. Градиенты фильтр потока не больше допустимых значений из условия недопущения суффозии грунта. При наполнении водохр постепенно подают воду и в НБ, наблюдая за деформациями русла. Причем в первые моменты подачи воды следят за соблюдением режима сопряжения, обеспечивая затопление прыжка. Наблюдения в пусковой период проводят чаще чем во время постоянной эксплуатации сооружений. При этом осуществляют круглосуточные наблюдения за фильтр режимом, за УВБ и УНБ, за пропускаемыми расходами, ежедневно следят за УГВ, температурой воды и хим составом фильтрата.
26. Ремонтно – восстановительные работы грунтовых сооружений.
В процессе эксплуатации грунтовых водоподпорных сооружений возникает необходимость досыпки гребня и тела плотины до проектных отметок, суглинка на верховой откос с целью его кольматации, заделки поперечных или продольных трещин и пустот, ремонта креплений откосов, одерновки, посева трав. Эти работы на низконапорных плотинах выполняют в течение календарного года.
При наличие продольных и поперечных трещин на гребне и откосах плотины открывают трапецеидальную, сужающуюся книзу траншею вдоль трещины на 0,3 – 0,5 м ниже ее глубины и длиной 1м на каждую сторону больше трещины. Траншеи заполняют тем же грунтом (как плотина) . грунт укладывают слоями по 10 -15 см с трамбованием ее до проектной плотности. При устранении трещин ниже кривой депрессии устраивают короткие замки поперек трещины, которые предотвращают контактную фильтрацию вдоль траншеи. Заделку трещин обычно выполняют в теплое время года. При проведении ремонтных работ зимой траншею заполняют только талым грунтом. Если уровень воды в траншее ниже УВБ и возможно ее проникновение в траншею, то место проведения ремонтных работ огораживают шпунтом.
Восстановление обрушенных откосов или их уполаживание осуществляют путем перемещения разрыхленного сползшего грунта, отсыпки и уплотнения грунта наклонными слоями по всей высоте откоса (поперечный способ) или горизонтальными слоями по всей длине откоса (продольный способ).
При продольном способе минимальную ширину площадки принимают 0,5 – 1,0 м больше ширины принятого катка для уплотнения, бульдозера или автосамосвала.
При нарушении насыпей грунтовых сооружений землероями перекапывают и утрамбовывают грунт. При этом норы заливают водой, глиняным или песчано-цементным раствором.
При появлении течей необходимо выяснить причины их возникновения. Вначале в местах повышенной фильтрации на верховом откосе накладывают пластырь из полиэтиленовой пленки с пригрузкой ее грунтом, а на низовом откосе устраивают временную дрену с пригрузкой грунтовым материалом. Затем выясняют причину фильтрации и выполняют ремонт.
Каменное крепление верхового откоса ремонтируют как насухо, так и с плавсредств. При осушении откоса часто требуется значительная сработка водохранилища. При родводном ремонте монтируют плавучую платформу, состоящую из систем понтонов, средств перемещения, мерных приспособлений (рейка футшток) и средств для выгрузки камня на откос (шаланда, краны, автосамосвалы).
Зачастую ремонт верховых откосов выполняют путем нанесения насухо плотного гидротехнического асфальтобетона, укладываемого и уплотняемого в горячем состоянии.
Верховые откосы плотин и дамб иногда ремонтируют с применением асфальтовых армированных тюфяков (тюфяк – 2 слоя асфальта или асфальтобетона, посередине которых расположена металлическая сетка). Деформационные швы тонких бетонных облицовок ремонтируют различными способами в зависимости от характера повреждений.
Во избежание сползания грунтовых масс откосов широко применяют буронабивные сваи. С их помощью грунтовые массы прикрепляют к основному массиву сооружения. (но дорого).
Ремонт ПФУ
Основными причинами образования трещин в ядрах и экранах является неравномерная осадка на склонах и в русле, а также неравномерные деформации отдельных частей поперечного профиля плотины. Из-за равных осадок, возникших вследствие неодинакового уплотнения основания.
Наиболее опасны поперечные трещины. Грунтовые ядра и экраны восстанавливают след способами: путем устройства буронабивных свай , стенки в грунте (в ядре), устанавливают шпунты, проводят инъекцию грунтов(битумизация, глинизация, цементация) , укладывают полимерную пленку, осуществляют замыв образовавшихся полостей, проводят ремонт путем проведения вскрышных работ.
Грунтовые ядра и экраны можно восстанавливать с помощью полимерных пленочных материалов (полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен). Проявление суффозии наблюдается в местах примыкания глинистого ядра или экрана к бетонным конструкциям это опасно!!!
Ремонт дренажных систем
Повреждения дрен систем грунт плотин подразделяют на:
- повреждения дренажа гр плотин
- повышение КД с выклиниванием ее на поверхность низового откоса
- нарушение работы обр фильтров
- выход из строя дренажных скважин
- заиление дрен систем
Для устранения высачивания воды на откос предусматривают скважины диаметром 300 – 400 мм, с шагом 5-8 м, которые заполняются гравелисто-галечниковым грунтом. Размеры и плановое расположение скважин определяется конкретными инж-геологическими условиями.
Трубчатый дренаж от заиления очищают способом промывки участков труб, расположенным между двумя смотровыми колодцами, в направлении движения воды. (самотечный и принудительный) .