5. Назначение состава и определение значений качественных диагностических показателей состояния ГТС.
ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТЕРИАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
(Приложения А - М)
1. За критериальные значения осадок (К1) сооружений на нескальных основаниях при среднем давлении под подошвой сооружений, меньше расчетного сопротивления грунта основания, на стадии проекта принимаются значения осадок, полученные расчетом (например, методом послойного суммирования в пределах сжимаемого слоя в соответствии со СНиП 2.02.02-85). При среднем давлении под подошвой сооружения, большем расчетного сопротивления грунта основания, критериальные значения осадок (К1) на стадии проекта принимают равными расчетным значениям, определенным численными методами, учитывающими упругопластический характер деформирования грунтов, пространственное напряженное состояние, последовательность возведения сооружения в соответствии со СНиП 2.02.02-85.
2. Изменение осадок сооружений во время строительства зависит от ряда производственных факторов и трудно поддается прогнозу. В условиях нормальной эксплуатации изменение осадок во времени определяются по прогнозным моделям, основанным на статической обработке данных натурных наблюдений. Прогноз изменения осадок в период эксплуатации на любой момент времени выполняется в соответствии с рекомендациями [12].
3. Критериальные значения (К1) осадок определяются для секций сооружения, отличающихся величинами нагрузок на основание или инженерно-геологическими свойствами основания и оснащенных средствами измерения осадок.
4. В случаях, когда осадка сооружения, особенно равномерная по длине сооружения, не вызывает каких-либо опасений за безопасность сооружений, основное внимание уделяется контролю изменений интенсивности осадок во времени с целью обнаружения возможного развития непредвиденных неблагоприятных процессов в основании (изменение физико-механических характеристик грунта, химическая или механическая суффозия и т.п.).
5. Прогнозные модели, основанные на данных натурных наблюдений, позволяют оценить состояние сооружения как потенциально опасное состояние, когда в течение длительного периода наблюдений интенсивность осадок не уменьшается, и как предаварийное, когда наблюдается увеличение интенсивности осадок во времени.
1. Горизонтальные перемещения гребня бетонных гравитационных, контрфорсных и арочных плотин на скальном основании, а также железобетонных плотин на нескальном основании являются одним из важнейших показателей прочности и устойчивости плотин, поскольку они характеризуют статическую работу сооружений и оснований в целом.
2. Горизонтальные перемещения гребня бетонной плотины на скальном и нескальном основаниях в эксплуатационный период обусловлены:
воздействием гидростатического давления на плотину;
температурными изменениями в теле плотины, зависящими от изменения температуры внешней среды (воздух, вода);
неупругими деформациями скального или нескального основания и материала плотины.
3. В качестве первого приближения за критериальные значения (К1) горизонтального перемещения гребня плотины принимается величина, полученная расчетом на основное сочетание нагрузок методами строительной механики, теории упругости, пластичности при принятых в проекте физико-механических характеристиках плотины и основания.
За критериальное значение (К2) горизонтального перемещения гребня плотины принимается величина, полученная расчетом на особое сочетание нагрузок методами строительной механики, теории упругости, пластичности при принятых в проекте физико-механических характеристиках плотины и основания.
Критериальные значения (К1, К2) горизонтальных перемещений гребня плотины должны быть уточнены в процессе эксплуатации плотины на основе контрольных расчетов с учетом фактических физико-механических характеристик бетона плотины и основания, а также выявленных закономерностей работы реального сооружения.
5 Для уточнения критериальных значений [К1, К2) горизонтальных перемещений гребня бетонных плотин используют статистический метод с целью установления эмпирической зависимости горизонтальных перемещений от уровня воды в водохранилище (НПУ для К1 и ФПУ для К2), температуры внешней среды (t) и времени (T) в соответствии с [13].
u = f [H (t), t (T); Т], (Б.1)
где u - горизонтальные перемещения гребня плотины;
H - уровень верхнего бьефа;
t - температура;
Т - время.
6. За уточненные критериальные значения (Kl, K2) горизонтальных перемещений принимаются величины их прогнозируемых экстремальных значений, вычисленные по методике [13], в предположении, что максимальные и минимальные перемещения от действия воды водохранилища совпадают по фазе с максимальными и минимальными перемещениями от температурных воздействий.
7. Измеренные перемещения гребня плотины во всех случаях не должны превышать критериальных значений (К1, К2). Превышение измеренных над прогнозируемыми перемещениями будет свидетельствовать о появлении аномалии в работе сооружения, и сеятояние сооружения при этом оценивается как потенциально опасное (если превышено значение К1) и как предаварийное (если превышено значение К2).
1. За критериальные значения (К1 и К2) напряжений в бетоне в контролируемых точках плотины на стадии проекта принимаются величины напряжений, полученные расчетом на основное (К1) или особое сочетание нагрузок (К2) или испытанием моделей. Величины напряжений в бетоне плотин III и IV классов определяются методами строительной механики, плотин I и II классов методами теории упругости по схемам плоской или объемной задачи в соответствии со СНиПами 2.06.06-85, 2.06.08-87 [6, 9].
2. В эксплуатационный период критериальные значения (К1) напряжений в бетоне должны быть уточнены по результатам поверочных расчетов с учетом фактических физико-механических характеристик бетона плотины. Для уточнения критериальных значений напряжений в бетоне рекомендуется использовать прогнозные математические модели.
3. Для максимально нагруженных зон бетонных плотин, прочность сечений которых определяется сопротивлением бетона сжатию, за критериальное значение К1 напряжения в бетоне принимается расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы с учетом коэффициентов условий работы и коэффициента надежности; а за критериальное значение К2 напряжений бетона в этих зонах плотины принимается равным 0,9 Rи, где 0,9 Rи - расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы.
4. Для бетонных плотин, прочность сечений которых определяется сопротивлением бетона растяжению и по условиям эксплуатации в бетоне не допускаются трещины, за критериальные значения К1 напряжения в бетоне принимаются расчетные сопротивления бетона на растяжение для предельных состояний первой группы с учетом коэффициентов условий работы и коэффициента надежности по ответственности (назначению) сооружения [6], а за критериальные значения К1 напряжения в бетоне принимаются равным 0,9 Rbt, где Rbt - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы [6].
1. Для максимально нагруженных зон железобетонных конструкций, прочность сечения которых определяется сопротивлением арматуры растяжению и не вводится требование ограничения раскрытия трещин, за критериальное значение К1 напряжения в арматуре принимается расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы с учетом коэффициентов условий работы и коэффициента надежности, а за критериальные значения К2 напряжений в арматуре в этих зонах железобетонных конструкций принимается равным 0,9 Rs, где 0,9 Rs - расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний первой и второй групп.
2. Для железобетонных конструкций, прочность сечения которых определяется по растянутой арматуре, а ширина раскрытия трещин ограничена, за критериальные значения К1 напряжений в арматуре принимаются напряжения в арматуре, вычисленные по СНиП 2.06.08-87 [9]], исходя из предельно допустимой ширины раскрытия трещин.
3. В эксплуатационный период критериальные значения (К1) напряжений в арматуре должны быть уточнены по результатам поверочных расчетов с учетом фактических физико-механических характеристик бетона, арматуры, процента армирования и действующих нагрузок. При нормальной работе железобетонной конструкции напряжения в арматуре должны быть стабильны. Интенсивность и характер изменения напряжений в годовом цикле измерений (выполняемых в определенное время года и одинаковых нагрузках) должны быть одинаковыми.
1. Для определения значений противодавления на подошву бетонных плотин для оценки их устойчивости методом ЭГДА или расчетами определяется положение пьезометрических уровней при основном (УВБ - НПУ) и особом сочетании нагрузок (УВБ = ФПУ) и при нарушении одного из противофильтрационных или дренажных устройств в соответствии со СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования [5].