Противофильтрационные устройства плотин, возводимых на многолетнемерзлых полускальных основаниях : На примере Вилюйской ГЭС-III

• Автор: Шерман, Михаил Макарович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН В СЕВЕРНОЙ СТРОИТЕЛЬНО

КЛИМАТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ

1.1.Природные условия.

1.1.1. Климат

1.1.2. Гидрологический режим рек.

1.1.3. Инженерногеологические условия.

1.1.4. Мерзлотногрунтовые геокриологические условия.

1.1.5. Фильтрационные свойства многолстнемерзлых пород 1.2.Примеры грунтовых плотин, возведенных и
эксплуатируемых на многолетнемерзлых основаниях.
1.2.1. Плотины мерзлоготипа 1 принцип строительства
1.2.2. Плотины талого типа II принцип строительства
ГЗ.Отказы плотин.
Выводы по главе 1
2. ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ОСНОВАНИЙ ПЛОТИН МЕРЗЛОГО И ТАЛОГО ТИПОВ.
2.1. Подготовка оснований плотин мерзлого типа.
2.2. Подготовка оснований плотин талого типа.
2.3. Инженерногеологические, мерзлотные и гидрогеологические условия оснований сооружений Вилюйской ГЭСIII.
2.4.Выбор принципа строительства напорных сооружений Вилюйской ГЭСIII.
Выводы по главе 2
3. ГЛАВА 3. ОТТАИВАНИЕ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ
ПОЛУСКАЛЬНЫХ ПОРОД.
ЗЛ.Способы оттаивания
3.1.1. Гидравлический способ.
3.1.2. Оттаивание паром
3.1.3. Оттаивание электрическим током
3.1.4. Условия применения различных способов оттаивания 3.2.Электрооттанвание многолетнемерзлых пород оснований
и береговых примыканий каменноземляных плотин Вилюйской ГЭСШ
3.2.1. Задачи и условия оттаивания.
3.2.2. Технологические процессы электрооттаивания. Конструкции электронагревателей
3.3.Параметры электрооттаивания грунтовых массивов.
3.3.1. Продолжительность электроотаивания.
3.3.2. Температурных режим оттаиваемых грунтовых массивов
3.4.Своиства многолетнемерзлых полускальных пород при переходе их в талое состояние.
Выводы по главе 3.
4. ГЛАВА 4. ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОНЫЕ УСТРОЙСТВА КАМЕННОЗЕМЛЯНЫХ ПЛОТИН ВИЛЮЙСКОЙШ.
4.1.Конструкции противофильтрационных устройств.
4.1.1. Ядро.
4.1.2. Цементационная завеса
4.1.3. Условия создания противофильтрационных устройств
4.2.Устройство цементационных завес в основании плотнн.
4.2.1. Опытноцементационные работы на фрагменте ЮЛ.
4.2.2. Инъекционные растворы
4.3.Цементацня основания под слоем суглинка ядра плотины
4.4.Контрольные испытания по определению водонепроницаемости цементационной завесы.
4.5.0ценка прочности ядра в зонах возможного нарушения сплошности
4.5.1. Результаты натурных исследований
4.5.2. Оценка прочности ядра расчетными методами.
4.6.Экономическне показатели устройства
противофильтрационной завесы в основании плотин
Вилюйской ГЭС1
Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Кузнецов, В. Л.Куперман, Е. Д.Лосев, Т. В.Матрошилина, В. Д.Макаров, И. А.Максимов, В. Г.Мельник, В. А.Мсльников, И. Н.А. Мухстдинов, Ю. Н.Мызников, Р. М.Нарбут, М. П.Павчич, В. А.Пехтин, Ю. П.Правдивей, В. Н.Придорогин, В. Г.Радченко, Л. А.Розин, Л. Н.Рассказов, Д. Д.Сапегин, А. А.Серов, В. И.Телешев, В. В.Тетельмин, Л. А.Торопов, Г. Т.Трунков, В. А.Турчина, С. Б.Ухов, В. И.Федосеев, М. П.Федоров, В. Н.Фрумкин, Ю. И.Фриштер, А. М.Цвик, А. В.Чернобаева, Ю. Д.Чертыков, И. Н.Шишов, В. П.Ягин и других специалистов. Природные условия строительства и эксплуатации гидротехничеких сооружений в Северной строительно-климатической зоне настолько разнообразны и индивидуальны, что на каждом крупном объекте возникали новые проблемы, которые приходилось решать в процессе возведения и эксплуатации сооружений. Научный анализ и обобщение опыта строительства и эксплуатации сооружений позволяют сокращать "белые пятна" в Северной гидротехнике и не повторять ошибочных решений. Строительство Вилюйской ГЭС-Ш осуществлялось в весьма сложных инженерно-геологических и геокриологических условиях, примеров которым в мировой и отечественной практике гидротехнического строительства не имеется. По их совокупности Вилюйская ГЭС-Ш занимает особое положение, а условия создания противофильтрационных устройств каменно-земляных плотин оцениваются, как уникальные, не имеющие аналогов. Большой научный интерес и практическую ценность представляют технологии возведения напорных сооружений Вилюйской ГЭС-Ш с элсктрооттаиванисм полускальных фунтов основания и созданием противофильтрационных устройств элементов плотин - ядра из связных фунтов и цементационной завесы в мерзлом основании. На строительстве Вилюйской ГЭС-Ш были разработаны, научно обоснованы и реализованы новые методы по обеспечению требуемых прочностных, деформационных и противофильтрационных свойств многолетнемерзлых пестрых по составу грунтов основания, а также способы восстановления фильтрационной прочности ядра после деформаций грунтов основания в результате их оттаивания. Практический опыт проектирования и производства строительных работ по возведению гидроузлов в условиях Крайнего Севера существенно развился и обогатился благодаря строительству Вилюйской ГЭС-Ш, научные обоснования получили предложения по дальнейшему совершенствованию гидроэнергетического строительства на Севере. Работа выполнялась в соответствии с Государственной программой по теме М2 проблема 0 "Разработать и внедрить новые технологические решения и технологию строительства гидроэлектростанций в сложных природно-климатических условиях”. КИА. Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней впервые в практике строительства ГТС на многолетнемерзлых грунтах в весьма неблагоприятных геологических условиях, не имеющих аналогов в мировой и отечественной практике, предложены обоснованные технологии возведения противофильтрационных элементов плотин: ядра и противофильтрационной завесы. Особенностью предложенных технологий является снижение водопроницаемости оттаявших фунтов основания и обеспечение требуемых деформационных, физико-механических характеристик фунтов в результате специально разработанной технологии цементации фунтов основания и суглинистого ядра плотины. Научно-обоснованная технология и организация работ по возведению противофильтрационных устройств грунтовых плотин с систематическим и масштабным контролем позволила оценить эффективность и надежность разработанных технологий. Апробация работы. Результаты выполненной работы многократно обсуждались на технических совещаниях, технических и научных Советах ОАО Ленгидропроект, Гидроспецпроекта, ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, Дирекции каскада Вилюйских ГЭС и управления строительства Вилюйской ГЭС-Ш, на научных семинарах СПбГТУ, МЭИ, СПбГЛСУ. Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 4 работы. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4х глав, заключения и списка литературы, включающего наименований. Работа содержит 7 страниц текста, рисунка и таблиц.