3. Поверочные расчёты водосливной плотины и корректировка расчётной модели

В соответствии с действующим СНиП 33-01-2003 гидротехнические сооружения следует также рассчитывать по методу предельных состояний. Недопущение предельного состояния обеспечивается системой коэффициентов из условия:

_1с F  R/_n

Для выявления соответствия проектных величин запаса и принятым в действующих СНиП сгруппируем коэффициенты _1с, _n:

R/F  _n _1с

Для расчёта устойчивости сооружений II класса:

1,201,00 = 1,20 — для основных сочетаний нагрузок,

1,200,9 = 1,08 — для особого сочетания нагрузок.

Соответствующие проектные коэффициенты запаса «К» выше и равны 1,3 и 1,1.

За годы эксплуатации плотины расчётные значения уровней бьефов практически не изменились, а в работе дренажа и противофильтрационных элементов не замечено аномалий и снижения работоспособности. Тогда в предположении, что параметры сдвига плотины и понура (сцепление и коэффициент трения ) не изменились, изменение коэффициента устойчивости следует ожидать в связи с непроектным распределением гашения напора в основании сооружения.

Остаточные напоры на всём протяжении противофильтрационного контура ниже проектных предположений. По показаниям пьезометров, расположенных в понурной части основания, можно утверждать, что эффективность работы шпоры и понура выше проектных предположений. В зоне понура установился фильтрационный поток с параметрами, близкими к стационарному.

В то же время наблюдаемое распределение гашения напора в долях напора на противофильтрационных элементах отлично от проектного. Это обстоятельство может быть объяснено тем, что при проведении проектных фильтрационных расчётов не были учтены влияние водопроницаемости бетона на параметры фильтрации особенно заметные при наличии малопроницаемого основания. По данным работы [18] известно, что при относительной водопроницаемости бетона гидросооружения ( ), большей 0,02, заметно уменьшается эффективность работы понура по гашению фильтрационного напора на нем и возрастает дренирующий эффект потерн бетонных сооружений на фильтрацию в их основаниях. Относительная водопроницаемость бетона рассматриваемой водосливной плотины составляет около 0,015. Поэтому в натуре наблюдаются достаточно высокие пьезометрические напоры под понуром и низкие, близкие к взвешивающему давлению, под фундаментной плитой здания ГЭС. Основные отклонения в ординатах эпюры противодавления от проектных предположений произошли в основании понура и верхового зуба.

С учетом особенностей работы противофильтрационного контура и требований действующих СНиП 2.06.06-85 и СНиП 33-01-2003 [6, 5] рассматривались следующие нагрузки и воздействия:

Для основного сочетания нагрузок:

1. Действие наибольшего расчетного напора при НПУ.

2. Пропуск расчетного паводка обеспеченностью 1% при нормально работающих противофильтрационных и дренажных устройствах.

Для особого сочетания нагрузок:

1. Действие наибольшего расчетного напора при НПУ при нарушении понура как противофильтрационного элемента (трещина в понуре).

2. Пропуск поверочного паводка обеспеченностью 0,1% при нормально работающих противофильтрационных и дренажных устройствах.