По данным НИС Гидропроекта, щелемерами, установленными в конструктивном шве между плотиной и зданием ГЭС, зафиксировано его закрытие, связанное с увеличением гидростатического давления. Это закрытие представляет собой сумму горизонтального перемещения плотины совместно с приконтактным слоем основания и наклона ее в нижний бьеф Детские площадки, поскольку верхние щелемеры отмечают большее закрытие (1,1 мм вверху против 0,6 мм внизу).

Межсекционные швы в зоне противофильтрациопных уплотнений под действием изменений температуры воды и бетона раскрываются в эксплуатационных условиях с амплитудой 1-2 мм.

Далее »

Горизонтальные смещения определяются посредством створных наблюдений на гребне плотины и четырьмя прямыми отвесами в двух секциях водосливной плотины.

Наибольшая амплитуда колебаний гребня плотины равна 11 мм. Суммарное отклонение секции в первый период наполнения водохранилища при повышении уровня воды на 15 м составило 1,45 мм. Отклонение гребня при постоянном УВБ и охлаждении низовой грани в январе -феврале 1963 г. составило 1,55 мм, что свидетельствует о сопоставимости воздействий от гидростатического давления и температуры.

Относительная деформация измеряется с помощью прямых отвесов на длине 22 и 19 м. Максимальные перемещения в сторону нижнего бьефа приходятся па зимний период и составляют 5 мм. На перемещения оказывают влияние как изменения уровня верхнего бьефа, так и колебания температуры.

Далее »

Программа натурных наблюдений составлена и выполнена НИС Гидропроекта. Она включала наблюдения за температурным режимом, раскрытием швов, перемещениями и осадками плотины и фильтрацией в основании и через бетон.

По состоянию на 1 января 1977 г. в сооружении действовали 253 телетермометра, 8 арматурных динамометров, 58 дистанционных и 33 визуальных щелемера, 3 отвеса и 13 пьезометров.

Напряженно-деформированное состояние плотины. Температура воды в водохранилище изменяется в поверхностных слоях от 0 до 19 °С, на глубине 20 м - от 0 до 12°С, в придонных слоях колебания температуры воды незначительны - от 3 до 7°С. В июне и октябре наблюдается практически равномерное распределение температуры по глубине.

В расширенных швах температура воздуха в течение года положительная благодаря искусственному обогреву электрокалориферами: в зимнее время она составляет 3°С, в период максимальных температур наружного воздуха достигает 9-10 °С.

Далее »

Природные условия. Среднегодовая температура в районе строительства -4°С (от-60 до +37°С). Расчетная сейсмичность 8 баллов. Породы основания представлены однообразной мощной толщей трещиноватых биотитовых и мусковитовых сланцев с прослойками кристаллических известняков. Прочность образцов породы 100-124 МПа, коэффициент трения 0,7, коэффициент фильтрации 48,5 м/сут.

Производство работ. Бетонирование плотины начато в 1959 и окончено в 1963 г. Секции плотины возводились тремя отдельными столбами с шириной шва между ними 1,2 м. Замыкание швов должно было выполняться после остывания блоков до температуры, близкой к нулю. Высота блоков бетонирования 4 м. Средняя интенсивность бетонирования 210 м3/сут. Бетонную смесь доставляли самосвалами, в блоки подавали в бадьях камского типа и уплотняли вибраторами И-50. Зимой бетонные работы вели в тепляках с периферийным электрообогревом. В двух секциях плотины (19 и 20) было предусмотрено трубное охлаждение бетона. Прочность уложенного бетона определялась по выбуренным кернам.

Далее »

Статистическая обработка результатов испытаний показала, что средняя прочность бетона равна 27,2 МПа при коэффициенте вариации 27 %, обеспеченность проектной прочности бетона (14 МПа) составляет 97 %, а объемной массы (2,4 т/м3) -87 %.

Все образцы, испытанные на водонепроницаемость, выдержали давление не менее 1,2 МПа. Сравнение данных испытаний 1964 г. с данными 1957 г. дает основание заключить, что фильтрация не оказала заметного отрицательного влияния на качество бетона.

Противодавление. Наблюдениями по пьезометрам установлено, что остаточный напор за цементационной завесой в пределах русловой плотины составляет около 0,15 Н, а под левобережными секциями (0,35-0,4) Я и не убывает по направлению к нижнему бьефу. На основании тщательного анализа результатов исследований, проведенных в 1964-1965 гг., был сделан вывод, что из-за наличия в основании большой зоны милонитизации высокие напоры передаются из нижних пластов основания плотины. Существующее противодавление не создает опасности для устойчивости береговых секций.

Далее »

Начало наполнения водохранилища - ноябрь 1952 г., проектный напор на плотину принят весной 1953 г.

Природные условия. Среднемноголетняя температура района строительства 2,8 °С с колебаниями от 35 до - 45 °С. Русло и берега в створе плотины сложены изверженными породами габбро с зонами интенсивного выветривания глубиной до 4 м в русле и до 14 м на береговых врезках. Прочность на сжатие 125-190 МПа, модуль деформации 12,5-104 МПа, коэффициент фильтрации 40 м/сут.

Натурные наблюдения на плотине ограничены контролем фильтрации через бетон, измерением раскрытия швов и трещин с помощью шелемеров, которые были установлены после ввода сооружения в эксплуатацию в 1955-1960 гг.. Измерения противодавления в основании и исследование прочности бетона на выбуренных кернах были вызваны значительной фильтрацией через межсекционные швы и трещины в бетоне, а также повышенным противодавлением под левобережными секциями плотины.

Далее »

Материалы исследовании на рассматриваемых плотинах изложены в очередности, соответствующей срокам ввода ГЭС в эксплуатацию. Такая хронология позволяет проследить процесс развития натурных наблюдений и исследований. Накопленные к настоящему времени натурные материалы по Ингурской и Саяно-Шушенской плотинам, строительство которых еще не закончено, включены в рассматриваемый перечень в связи с длительными сроками поэтапного нагружения этих уникальных плотин.

Перечень плотин, проектных и научно-исследовательских организаций приведен в приложении 2 в конце книги.

Технические данные. Гравитационная плотина  высотой 65 м с расчетным напором 40 м имеет длину по гребню 390 м, вертикальную напорную грань, заложение низовой грани 0,67 в водосливной части и 0,7 в глухой части. Температурно-осадочными швами плотина разрезана на секции длиной 22 м (станционная часть), 8 м (водосливная) и 11 м (глухая). В станционные секции встроены турбинные водоводы диаметром 7,62 м.

Далее »

Проверка достоверности информации средств измерения, заложенных в бетоне, может быть также осуществлена показаниями рядом установленных приборов других типов, регистрирующих связанные параметры. Так, впервые отмеченное контактным тензометром открытие трещины под напорной гранью Братской плотины было проверено показаниями выше установленного в бетоне тензометра, который зарегистрировал связанный с раскрытием трещины сброс напряжения. Позже это было подтверждено также ультразвуковым каротажем разуплотненной скалы и увеличением напоров в пьезометрах.

Достоверность значений напряжении, вычисляемых по измеренным деформациям, подтверждается сопоставлением показаний двух различных преобразователей в блоке Усть-Илимскон плотины. При одинаковом ходе напряжений различие в их значениях, по-видимому, можно объяснить некоторой условностью характеристик ползучести и модуля упругости, полученных лабораторными испытаниями.

Далее »

Наиболее надежными приборами являются арматурные динамометры (ПСАС), пьезодинамометры и тензометры в жестком корпусе. Большое число отказов отмечается у дистанционных щелемеров, что, вероятно, объясняется жесткими условиями их работы на границах блоков при непрерывных знакопеременных деформациях в различных направлениях и конструктивными недостатками.

Очевидно, что на надежность средств измерения влияет время эксплуатации, что подтверждается увеличением числа отказов по неизвестным причинам с течением времени. Так, на Чиркейской плотине отмечено отказов у тензометров по неизвестным причинам: в первый год эксплуатации 12, за 5 лет - 29, за 10 лет - 33. Хотя этот вопрос требует специального изучения, однако можно с уверенностью сказать, что с увеличением срока службы число отказов увеличивается. В связи с этим существует мнение, что при разработке проекта натурных наблюдений необходимо увеличивать число приборов с учетом снижения их надежности во времени. По-видимому, более эффективно повышение качества изготовления и монтажа приборов, улучшение условий эксплуатации измерительных систем.

Далее »

При сроке службы свыше 20 лет на плотине Братской ГЭС вышли из строя 24 % струпных преобразователей, на Красноярской ГЭС 37 %. Напомним, что гарантийный срок службы приборов типа ПЛДС ПО Союзэнергоав томатика составляет 10 лет, что характеризует невысокое качество изготовления и сборки этих ответственных приборов. На строящихся в настоящее время плотинах процент выхода этих приборов из строя в 1979 г. составлял па Зейской 12, на Андижанской 6.

Как показала выборочная проверка ВНИИГ, проведенная на плотине Чирксйской ГЭС, максимальный процент выхода из строя струнных преобразователей после установки или при бетонировании блоков, оснащенных приборами, наблюдается в первый месяц и первый год, когда сказываются сложные производственные условия строительства. В дальнейшем число отказов повышается после 10 лет службы.

Далее »