Положение пьезометрических уровней в основании бетонных плотин

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].

2. За критериальные значения К1 и К2 положения пьезометрических уровней в основании бетонных плотин на стадии проекта принимаются значения пьезометрических уровней, полученные расчетом или методом ЭГДА на основное (К1) или особое сочетание нагрузок (К2) (рис. Д.1).

Рис. Д.1. Положение пьезометрических уровней в основании водосливной бетонной плотины:

К1 — при основном сочетании нагрузок; К2 — при особом сочетании нагрузок при нарушении монолитности понура.

3. Для периода нормальной эксплуатации изменения положения пьезометрических уровней во времени, отражающие их критериальные значения, определяются по прогнозным регрессионным моделям, основанным на статистической обработке данных натурных наблюдений.

Критериальные значения положения пьезометрических уровней (К1) принимаются равными прогнозируемым по регрессионной модели при доверительном интервале, равным (2), а критериальные значения положения пьезометрических уровней (К2) - равным прогнозируемым по регрессионной модели при доверительном интервале, равным (3).

4. В качестве диагностических показателей положения пьезометрических уровней в основании бетонной плотины с понуром рекомендуется принимать значения пьезометрических уровней в конце понура, для контроля работоспособности верхового зуба и дренажа — пьезометрических уровней перед низовым зубом бетонной плотины.

Приложение Е

Осадки грунтовых плотин

При назначении критериев осадки плотины используется основная закономерность геомеханики по уплотнению грунтов под действием нагрузки.

При нормальной работе грунтовой плотины ход ее осадки должен носить плавный затухающий характер. При этом интенсивность приращения осадки с каждым годом или циклом измерений (выполняемым в определенное время года и при одинаковых условиях) должна уменьшаться, стремясь к нулю. Фактическая (измеренная) осадка в любой момент времени t не должна превышать расчетных значений для основного и особого сочетания нагрузок (если расчетная модель близка к реальной) и выходить за пределы доверительного интервала.

S_расч(t) - S  S_нат(t)  S_расч(t) + S (Е.1)

где S_нат(t) и S_расч(t) — значения измеренной и расчетной осадок плотины за равный промежуток времени t; S — погрешность определения осадки.

Исходя из этого, за критерий К1 осадки плотины в общем случае рекомендуется принимать ее расчетное значение на верхней границе доверительного интервала (при нисходящем графике хода осадки):

К1 (t) = S_расч(t) - S (E.2)

Как показывает практика, получение достоверных значений расчетных осадок плотин, учитывающих множество факторов строительного и пускового периодов и отвечающих данным натурных наблюдений, является сложной задачей. В этой связи более рациональным следует считать использование для назначения критериев осадки прогнозные модели, основанные на статистической обработке данных натурных наблюдений:

S_прог(t) - S  S_нат(t)  S_прог(t) + S (E.3)

где S_прог(t) — прогнозируемая осадка на момент времени t.

Прогнозируемые значения осадок определяются аппроксимацией и экстраполяцией натурных графиков хода осадки геодезических марок, установленных на плотине. Простейшая аппроксимирующая функция имеет вид S(t) = t/(at + b), где t — время, a, b — эмпирические коэффициенты, определяемые, например, в результате статистической обработки данных предыдущих натурных измерений методом наименьших квадратов (рис. Е.1)

В этих случаях за K1 принимается:

К1 (t) = S_прог(t) - S (E.4)

По мере получения новых данных натурных наблюдений рекомендуется выполнять корректировку прогнозных графиков хода осадок плотины и аппроксимирующих их функций.

Другим качественным критериальным признаком нормального состояния плотины по осадкам может служить неравенство вида:

нормальное состояние U_s(t₁) > U_s(t₂) > U_s(t₃) > U_s(t₄) > … > U_s(t_n)  0, (E.5)

U_s(t₁), … U_s(t_n) — натурные значения интенсивности приращения осадок плотны в первый, второй и последующие годы наблюдений (или циклы измерений).

Критериальными признаками потенциально опасного и предаварийного состояний сооружений можно считать условия, когда имеет место, соответственно, отсутствие затухания осадок во времени и нарастание осадок во времени:

потенциально опасное состояние U_s(t₁)  U_s(t₂) = U_s(t₃) = … = U_s(t_n) (E.6)

предаварийное состояние U_s(t₁) < U_s(t₂) < U_s(t₃) < … < U_s(t_n) (Е.7)

При удовлетворении натурных значений интенсивности осадки плотины условиям (Е.6) проводится оперативный комплексный анализ поведения сооружения с привлечением других данных натурных наблюдений и принимаются меры по приведению сооружения в нормальное эксплуатационное состояние. При выполнении (Е.7) — принимаются оперативные меры по понижению УВБ.