Совершенствование теории и методов оперативного геотехнического контроля качества возведения каменно-земляных плотин и прогноза их деформаций по результатам строительства

• Автор: Жарницкий, Валерий Яковлевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 295 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Анализ причин имевших место повреждений, аварий

и разрушений грунтовых плотин

1.2. Проблемы обеспечения качества работ при возведении

грунтовых плотин.

1.3. Обзор работ по проблемам устройства грунтовых плотин

Цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ГРУНТОВ
Глава 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА УКЛАДКИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ В ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
КАМЕННОЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН.
3.1. Оперативный метод определения числа пластичности
3.2. Оперативный метод определения параметров Проктора.
3.3. Оперативный метод определения показателей прочности.
3.4. Оперативный метод определения показателя водопроницаемости.
3.5. Оперативный контроль качества уплотнения глинистых грунтов.
Глава 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА УКЛАДКИ ГОРНОЙ МАССЫ
ИЗ ИЗВЕСТНЯКА В УПОРНЫЕ ПРИЗМЫ КАМЕННОЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН
4.1. Оперативный контроль качества уплотнения горной массы из известняка.
4.2. Оперативный метод определения прочности известняков и мергелей
на одноосное сжатие.
4.3. Оперативный метод определения показателя прочности 1р
уложенной с уплотнением горной массы из известняка.
Глава 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ТЕЛА И ПОДОШВЫ ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН.
5.1. Вероятностный метод расчета деформации тела плотины по результатам уплотнения грунта
5.1.1. Исследование эмпирического распределения коэффициента уплотнения грунта ксош.
5.1.2. Установление плотности распределения величины
ожидаемой осадки Б.
5.1.3. Определение доверительных интервалов.
5.2. Определение перемещений подошвы грунтовой плотины
Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНО
ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Из-за того, что ядро очень узкое и зажато плотными упорными призмами, в нем образовался грунтовый свод и появились трещины (не только горизонтальные, но и наклонные). Расход фильтрации воды увеличивался с течением времени. Рис. Рис. После выполнения укрепительных и противофильтрационных мероприятий целостность ядра была восстановлена. Плотина «Скотте Пик» (Австралия) высотой м (рис. Верховой банкет отсыпан из гравия и хорошо уплотнен. Основная часть тела плотины выполнена из аргиллита - материала, значительно более деформирующегося, чем уплотненный гравий. На верховой грани уложен асфальтобетонный экран. Через полтора года после возведения плотины, когда уровень воды в водохранилище приближался к нормальному подпорному, резко увеличилась фильтрация воды через плотину - до 0 л/с. В экране на участке вблизи верхней отметки банкета были обнаружены трещины. В течение последующего года были выполнены ремонтные работы по заделке этих трещин. После завершения ремонтных работ фильтрация через плотину начала снижаться, но вскоре опять стала увеличиваться. Возникла необходимость в радикальных мероприятиях. Эксперты пришли к заключению, что целесообразнее выполнить экран железобетонным, хотя это потребует больших затрат. Нарушение фильтрационной прочности в теле грунтовых плотин имеет не меньшее значение для длительной и безопасной эксплуатации сооружений. В зависимости от того, насколько грунт, используемый как строительный материал, отличается по плотности и влажности от проектных параметров укладки, от требуемого гранулометрического состава, в плотинах могут иметь место отклонения от прогнозируемого напряженно деформируемого состояния. Неравномерные деформации тела плотины при этом могут вызвать растягивающие напряжения в грунтах и приводить к нарушению фильтрационной прочности, одной из форм которой является суффозия. Возможность нарушения фильтрационной прочности в зонированных плотинах гораздо выше, чем в однородных. Рис. Плотина <Скогте Пик»: уплотненный гравий; 2- уплотненная насыпь из аргиллита; 3- дробленый доломит (0мм); 4- асфальтобетонное покрытие;5- положение TpeujtH в плотине, б- защитный слой из гравия (по проекту ремэнт а плотины). И если объем выносимых фракций больше объема пор между крупными фракциями, то такая суффозия вызывает осадку насыпи, распространяющуюся кверху и завершающуюся образованием воронок или оползней на поверхности откосов плотины. Плотина «Хринова» (ЧССР) - каменно-набросная с наклонным ядром, высотой м (рис. Упорная призма плотины отсыпана в нижней части до отметки 8 м из выветрившегося гнейса, выше - из более крепких гнейсов. Ядро выполнено из глинистых грунтов, под ним цементационная галерея, из которой устроена цементационная завеса. При заполнении водохранилища, когда уровень воды достиг отметки 3 м, под водосливным лотком была обнаружена фильтрация с расходом 4 л/с, которая за два месяца увеличилась до 0 л/с. Уровень воды в водохранилище был снижен до отметки 0 м и фильтрация уменьшилась до 1 л/с. Когда уровень воды вновь поднялся выше отметки 2 м, фильтрация опять значительно увеличилась. Вскоре расход фильтрации под водосливным лотком достиг 0л/с, После снижения уровня воды в водохранилище ниже отметки 2 м фильтрационный расход уменьшился до 1 л/с. Изучение проектных материалов и обследование сооружения позволили сделать вывод о том, что повышенная фильтрация проходит через температурно-осадочный шов между цементационной потерной и водосливом выше резиновой шпонки, которая не доходила до водонепроницаемого ядра. Фильтрация через этот шов над шпонкой привела к образованию суффозионной каверны. Кроме того, существенными дефектами были: плохое сопряжение фильтра с более жесткой упорной призмой - материал фильтра проникал в поры материала упорной призмы и обнаруженные трещины в глинистом экране. Плотина «Роуэллен» (Австралия) возведена из каменной наброски с ядром из моренной глины и имеет высоту м (рис. На возвышенной части основания в центре плотины расположен водослив длиной по фронту м. Рис.