ПОГР 49.Натурные наблюдения на плотинах

Натурные исследования гидротех­нических сооружений преследуют две основные цели: 1) контроль и прогноз состояния сооружений в процессе его строительства и эксплуатации, атакже проверка и уточнение ограничений, на­кладываемых проектом на нагрузки и режимы эксплуатации; 2) получение натурных данных о поведении сооруже­ний для проверки и уточнения теорети­ческих и лабораторных методов анали­за работы сооружений. В соот­ветствии с целями натурные исследова­ния подразделяют на контрольные и специальные.

Контрольные наблюдения решают следующие задачи: выявление дефек­тов проектирования, строительства и эксплуатации; изучение процессов, протекающих в сооружениях под дейст­вием нагрузок и воздействий, и своевре­менное выявление такого их развития, которое может привести к отказу или необходимости проведения ремонта ли­бо позволит более интенсивно эксплуа­тировать сооружения (например, при форсированных уровнях воды или при больших, чем указано в проекте, скоро­стях сработки уровня воды в бьефах).

Специальные исследования решают задачи развития научной базы гидро­техники, проверки теорий и методов ре­шения гидротехнических проблем, ко­торые в настоящее время не имеют до­статочного экспериментального обос­нования в натурных условиях.

Состав натурных исследований в за­висимости от особенностей конструк­ции, условий эксплуатации и класса (ответственности) плотин может значи­тельно меняться.

Для анализа и оценки состояния гидротехнических сооружений необхо­димо знать следующие физические про­цессы и неличины: уронпи поды и бье­фах, деформации (осадки, смещении)

сооружений и оснований; деформации температурно-осадочных и межблочных швов бетонных сооружений; напряжен­ное состояние сооружений и оснований; температурно-влажностный режим в со­оружениях и основаниях; поровое давле­ние и его рассеивание в грунтовых противофильтрационных элементах грунто­вых плотин и в их основаниях; фильтра­ционное давление и градиенты напора; положение депрессионной поверхности фильтрационного потока; фильтрацион­ный расход воды, поступающей в дре­нажные устройства или выходящей на поверхность; химический состав, мут­ность и температуру фильтрующейся во­ды; размыв русла в нижнем бьефе и от­ложение наносов в водохранилище. Кро­ме того, визуальными обследованиями выявляются повреждения и проявления процессов старения и износа: поверхно­стные трещины, просадки, воронки, про­моины грунтовых откосов, нарушения целостности шпонок, эрозия бетона (рако­вины, каверны, сколы и т. п.).

Выполняемые исследования можно условно разделить на следующие:

исследования напряженно-дефор­мированного состояния сооружений и их оснований (осадки, смещения, на­клоны, напряжения, температура и влажность конструкций);

гидравлические исследования (про­пускная способность, размывы и отло­жения наносов, сопряжение бьефов, волны, кавитация, аэрация и др.);

фильтрационные исследования (по­ложение поверхности депрессии, филь­трационные расходы, скорости и гради­енты напора, химический состав, мут­ность и температура фильтрующейся воды);

сейсмические исследования;

испытания и контроль качества стро­ительных материалов и конструкций;

экологические исследования (кли­матические характеристики; перера­ботка берегов; влияние па флору и фа учу и др.).

Натурные исследования и наблюде­ния ведутся с помощью закладной и съемной контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), проект размещения которой является неотъемлемой частью проекта гидротехнического сооруже­ния. Закладная аппаратура устанавли­вается в процессе возведения сооруже­ния и не может быть заменена при по­ломке в процессе эксплуатации. Съем­ная аппаратура устанавливается лишь на время проведения измерений. Боль­шой объем исследований выполняется геодезическими методами.

Натурные наблюдения должны про­водиться на строящихся и эксплуатиру­емых гидротехнических сооружениях I—III классов. Ответственность за орга­низацию и проведение натурных на­блюдений в период строительства и временной эксплуатации возлагается на строительную организацию, которая осуществляет наблюдение и установку КИА, а также организует строительную лабораторию. Результаты наблюдений в этот период служат для оперативного контроля качества строительных мате­риалов, состояния сооружений, уточне­ния проектных решений и методов про­изводства работ. В период постоянной эксплуатации ответственным за натур­ные наблюдения является дирекция (владелец) гидроузла.