Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)

Подождите немного. Документ загружается.

мирането

на

насипа.

Там,

където

възможно

да се

оставят вертикални шахти

тях,

могат

да се

използуват отвеси

екстензометри.

Ако

такива условия липсват, могат

да

се

монтират

дистанционни

наклономери

по

време

на

строителството

или

хидравлични

везни,

както

направено

при

язовирната стена

със

стоманена диафрагма

„Шваменауел"

(фиг.

45) в

ГФР

100 200

300

•

и-

Фиг.

304.

Геодезична

измервателна система

на

язовирната стена

„Матмарк"

(Швейцария)

1—9

—

^остоянни

контролни точки

;

10 —

репсри

по

стената

; 11 —

визитни

точки

за

тригонометрич-

но

измерване

на

деформациите

Деформациите

на

терена

под и

около насипните стени

се

следят чрез контролни

галерии

шахти.

тях, аналогично

на

бетонните стени

(т. 45

Ле),

се

развиват

поли-

ВеигзсЬе

\Уа55егшг15СпаЙ,

1938,

№ 7, с.

122.

381

1150

Фиг.

305.

Хидравличен

репер

при

каменнонасипната

язовирна

стена

„Месуари"

.а

—

част

от

репера, разположена

тялото

на

насипа

;

б—част,

разположена върху въздушния откос

;

7 —

тръба

за

изравняване

на

налягането

; 2 —

бетонен блок

; 3 —

отворена

тръба

; 4 — съд за

измер-

ване

на

водното ниво

; 5 —

помпа

Строителен

период

^Г^^

Фиг.

307.

Деформации

на

насипните язовирни стени

гонови вериги

за

геодезично

измерване, инсталират

се

отвеси,

екстензометри,

дистан-

ционни

деформетри

наклономери

(фиг. 306).

При

наличието

на

инжекционна галерия

зъба

на

стената деформациите

на

терена

се

следят

от нея

чрез

ексгензометри,

теле-

рокметри

отвеси.

При

деформирането

на

насипните

водоподпорни

съоръжения

и на

терена

под тях се

различават,

общо

взето,

три

фази:

строителен

период,

периодът

между

завършването

на

насипването

първото

завирване

на

382

Фиг.

306. Надлъжен

разрез

на

каменнонасипната

яз

>вирна

стена

„Кастилето"

(Швейцария)

—

инжекционни

галерии

за

изграждане

на

уплътнителната завеса

ската

диафрагмата

под

стена-

та

; 2 —

отвеси

;

3 —

репери

; 4 —

дълбок репер

5 Ю

15ст

Вертикални

деформации

1,2,3,5

1,0

2,0

25т

1,0

2,0

3,й

.4,0/77

вертикални

деформации

за

Фиг. 308. Вертикални деформации

на

каменнонасишш

язовирни

стени

по

мреме

на

строителството

и в

периода

между завършването

им и

първото

пълнене

на

язовира

Ь'\

—

язовирна

стена

„Широко"

;

2 —

Уисхон

; 3 —

Слат

Спрингс

;

4 —

Кноих

; 5 —

Куртигт

водохранилището

периодът

след

първото

пълнене

на

язовира (фиг. 307).

Основната част

от

деформациите

на

насипа

се

получават

по

време

на

строителството,

като

максималното слягане

се

наблюдава

при

Д*

от

височината

на

стената (фиг. 308).

Ето

защо

особено важно

е при

насип-

ните съоръжения

да се

организира измерването

на

деформациите

още

по

време

на

изграждането

им.

383

интервала между завършването

на

строителството

първото

пълнене

на

язовира, който период често пъти

доста

продължителен,

насипът

получава допълнителни деформации

най-голям размер

при

билото

му

(фиг. 308).

През

експлоатационния период

максималните

6 8

12 14

18 20 22 24 26 28

Вертикални

деформации

Хоризонтални

деформаиии

Фиг 309

Хоризонтални

вертикални

деформации

на

короната

на

каменнонасипни

язовирни

стени

уплътнителен

екран

откъм

водния

откос

Лоуер

Биар

Ривер

; 2 -

Лоуер

Биар

Ривер

/ ; 3 -

Бонито

; 4 -

Страубери

; 5 -

Свифт

деформации

на

стената

се

наблюдават

при

първото

пълнене

на

водо-

хранилището

(фиг.

309 и

310), след което

те

постепенно затихват

(табл.

23).

Таблица

Слягане

на

насипни

язовирни

стени

глинено

уплътнително

ядро

течение

на

времето

[25].

Язовирна

стена

Кастилето

Гьошененалп

Н в

155

Слягане

през

експлоатационния

период

тт

и в

°/

от

максималната

височина

на

стената

Н в

края

на

годи-

на

тт

113

270

%о

1,5

2,5

годи-

на

тт

460

%о

0,5

4,2

III

годи-

на

тт

в%о

0,4

годи-

на

тт

°/оо

0,2

0,4

384

При

насипната язовирна стена

Дарисон"

(САЩ)

ьисочина

64 т

след завършва-

нето

на

строителството

измерено

слягане

2,0 т При

първото завиряване

се

очакват

допълнителни

вертикални деформации

от

1,20

т. Тъй

като поради геоложкия строеж

на

терена

при

тази стена

се

очаквз

неравномерно

слягане, което може

да

доведе

до

появата

на

напречни пукнатини

насипа,

откосите

са

приети

наклон

и е

789

Ю 11 12 13

15 16

Фиг.

310.

Хоризонтални

вертикални

деформации

на

короната

при

камепнонасипни

язовирни

стени

уплътнително ядро

—

Шери

Валей

;

2 —

Броунли

; 3 —

Кеней

;

4 —

Нонгахала

;

5 —

Зюд

Хол

го

изпълнен наклонен

вътрешен

дренаж

за

отвеждането

на

евентуално

проникналите

води

през

пукнатините

Земнонасипната

язовирна

стена

„Френо",

висока

23 т, е

показала след завършва-

нето

на

насипването

0,3 т

слягане, след

2,5

години

—

0,32

т, а

след

години

—

0,35

т,

което

съответствува

на

1,3%, 1,4%

1,5%

от

височината

й.

Тъй

като насипните съоръжения

повечето случаи

се

строят

върху

нескален

терен, който притежава по-голяма деформируемост,

поддаването

на

основата

под

влияние

на

доста

големия товар

от

насипа често пъти оказва съществено

влияние

върху

общия

ход на

слягането, особено

по

време

на

строителния период.

Така

при

язовирната

стена

„Матмарк"

(Швейцария)

височива

115

т,

положена

върху

80 т

дебели моренни отложения

със

скална

подложка,

измерено слягане

на

теренз

под

съоръжението

по

време

на

неговото насипване, дадено

табл.

24.

Измерванията

при

язовирната стена

„Месаури",

извършени

телерокметри

от

инжекционната

галерия, прокарана преди започването

нч

строителството

на

дълбочина.

международен

конгресно

големите язовири, Париж, 1955. Тема

18,

доклад

11.

Експлоатация

на

водносиловите

системи

385

45 т под

терена

по

бъдещата

се

на

стената,

са

показали

по

време

на

изкопите

за

основите

разбулване

на

скалния

масив

по

посока

на

земната повърхност

размер

на

9,0

ст.

Тези

вертикални

деформации изчезнали

момента, когато насипът достигнал

нивото

на

съществуващия

преди това терен. Разбухване

било

наблюдавано

до 30 т

дълбочина

от

земната повърхност. След завършването

на

насипа

слягането

на

скалния

масив

под

него

достигнало

0,5—5,5%

от

височината

на

стената

При

насипни

стени

от

раз-

Таблица

Слягане

ьа

терена

под

язовирната

стена

„Матмарк"

при

насипването

(25)

Лата

на из-

мерването

19.7.63

16.9.63

3-6.64

17.7.64

Височина

на

насипа

Слягане

на

терена

1,0

23,0

34,0

48,0

Слягане

на

терена

в''/

и)

от

височи-

ната

на

насипа

5,0

18,0

25,0

18,0

нородни

материали

преди

всичко

при

такива

глинено

уплътнително

ядро

се

наблю-

дават

съществени различия

слягането

на

отделните

им

час-

ти.

Поради различните компре-

сионни

качества едните насип-

ни

материали

се

слягат повече,

другите—по-малко.

резул-

тат

често пъти

се

получават

съществени усилия

на

срязване

между

разнородните части

на

стената, които

могат

да

нару-

шат

монолитността

й.

Така

при

язовирната стена

„Перука"

(Югославия)

височина

60 т

слягането

на

глиненото

ядро

достигнало

след

години

ст

насипването

му

0,85%

от

височината

му,

а на

каменнонасипните

оперни

призми

—

само

0,33%.

Слягането

на

опорните

насипи

при

язовирната

стена

„Сер

Понсон*

(Франция)

около

мъти

по-малко

от

това

на

гли-

неното

ядро. Подобно

явлеше

наблюдавано

и при

язовирната

стена

„Гьошененалп"

(Швейцария)

височина

115 т, при

която

слягането

на

глиненото

ядро възлиза общо

на

5% от

височината

му, а

това

на

спорните

части

—

7,5%.

За

отбелязване

е, че

деформациите

при

насипните

стени

се

влияят

по-слабо

от

измененията

на

водното ниво

във

водохранилището.

Това

се

дължи

преди всичко

на

съществено по-голямото напречно сечение

на

язовирната стена

сравнение

бетонните водоподпорни съоръжения.

От

голямо значение

за

строителството

и за

експлоатацията

прогнозирането

на

деформациите

при

насипните язовирни стени.

На

проектанта

те са

необходими,

за да

определи най-подходящия уплът-

нителен

елемент, който

да е в

състояние

да

участвува

деформациите

на

насипа,

без да

наруши

водоплътността

си.

Деформациите

на

насипа

са от

значение

и за

строителя,

за да

може правилно

да

назначи над-

вишаването

му

така,

че

след

приключването

на

слягането билото

на

стената

да не

спадне

под

проектната кота.

За

експлоатацията прогно-

зата

на

деформациите

нужна

във

връзка

допустимите

им

размери

от

гледна точка

на

сигурността

на

съоръжението.

Засега

предвижда-

нето

на

деформациите

при

насипните стени

се

основава предимно

на

резултатите

от

наблюденията

измерванията

изведените

от тях ко-

релативни

зависимости.

Щичипорович,

А. А.

Натурнне

исследования

плотин

из

местнььх

материалов.

Ги-

дротехническое

строительспю,

1965,

№ 10, с. 50.

386

Общото слягане

на

земнонасипните язовирни стени,

без

да се

вземат

под

внимание деформациите

на

терена

под тях

може

да се

определи

от

зависимостта

Ро

(97)

където

А^

слягането

на

отделните хоризонтални пластове

дебели-

на

Дг

в т, на

които мислено

се

разделя

насипът;

—

компресионната

константа

на

насипания

материал, опре-

делена

от

компресионния опит;

—

началният

обем

на

порите

насипа преди слягането

му;

вертикалното напрежение, отговарящо

на

обема

на по-

рите,

М§/т

определено

от

компресионния опит

;

—

вертикалното напрежение

пласт

вследствие

на

теглото

на

по-горните пластове

М§/т'

Слягането

на

земния насип

до

завършване

на

насипването

без

деформациите

на

терена може

да се

изчисли

от

равенството

1\е-^/п(р

—и—р

)

[т], (98)

където

порният натиск съгласно уравн.

(96),

както

останалите

означения.

Всички

величини

се

заместват

М§

и т.

Деформациите

на

каменнонасипните язовирни стени

след време

години могат

да се

определят

от

зависимостта'*

(а—Ъ.

/ппч

(99)

100

където

Н е

височината

на

стената

в т,

2,718,

коефициентите

а,

Ь,

зависещи

от

типа

на

стената

начина

на

изпълнението

й, се

вземат

от

табл.

25.

Таблица

Числени

стойности

за

коефициентите

а, Ь и

Вид на

деформациите

Стени

екран

Вертикални

деформации

Хоризонтални

деформации

Стени

ядро

Вертикални

деформации

сз

>»

ех

0,32—0,70

0,70—2,90

0,29—0,50

0,60-3,60

0,80-1,60

0,12—0,20

0,20—1,90

0,19-0,30

0,30—2,60

0,60—1,10

0,14—0,42

0,02—0,13

0,04—0,10

0,02—0,04

0,064—0,15

Забележка

Група

стени

от

насип

подбран

зър-

нометричен

състав,

беден

на

фини

фрак-

ции

уплътнен

хидромонитор

Група

стени

от

насип

без

подбран

зърномегричен

със-

тав и без

специално

уплътнение

А.

Тегга^Ь1/Рес1<:.

5о11

Меспашсз

Еп^ппеегш^

Ргасйсе.

Вигеаи

о^

Кес1ататлоп.

ТгеаИзе

оп

Ватз,

Уо1ите

Х,

Аппех

0ус1<,

ОгбВе

ипс!

Уег1аи!

о!ег

Веше^ип^еп

УОП

51е1П5Спйис1аттеп.

сЬагЧ

—

аззег^есЬп!^,

1961,

№ 12, с.

567.

387

Крайното слягане

на

каменнонасипни

язовирни

стени може

да се

определи

и от

приблизителната

формула

[т], (100)

която дава малко завишени стойности

на

деформациите.

г.

Напрежения

Засега

все още не се

отдава

нужното внимание

на

измерването

на

напреженията

насипните язовирни стени. Освен това,

докато

за

по-

фино зърнести

насипни

материали

са

конструирани

достатъчно надеждни

натискомери,

за

стени

от

едър

материал такива

уреди

засега

липсват.

По

тази

причина

днес

се

измерват

само

натисковите напрежения,

породени

от

собственото

тегло

на

насипа

водния натиск,

при

земно-

насипните

стени

и при

уплътнителните глинени

ядра.

Особено важните

за

монолитността

водоплътността

на

насипните

съоръжения срязващи

опънни напрежения

засега

не се

наблюдават,

тъй

като

момента

липсват

подходящи

уреди

за

тази

цел.

Освен

това

засега

още не е

разработена

достатъчно

обоснована методика

за

определянето

на

тези напрежения независимо

от

това,

че за

тяхното съществуване

мо-

же да се

съди

от

измерените вътрешни деформации. Важността

на

този проблем обаче, особено

при

високите

насипни

стени

от

разнород-

ни

материали, налага

час

по-скоро

да се

пристъпи

към

неговото

разрешаване.

голяма част

от

земнонасипните язовирни стени

и в

уплътнител-

ните

глинени

ядра

се

вграждат натискомери.

Обикновено

те се

разпо-

лагат

най-ниската част

на

насипа

хоризонтални

редове.

Тъй

като

натискомерите измерват едновременно

порния натиск, респективно

филтрационните сили,

заедно

с тях

трябва

да се

монтират

уреди

за

измерване

и на

това натоварване, което

трябва

да се

приспадне

от

показанието

на

натискомера.

Трябва обаче

да се

изтъкне,

че

размерът

на

вертикалните натискови напрежения

се

влияе

голяма степен

от

водно-въздушния

режим

на

насипа,

от

зърнометричния

състав

на на-

сипания

материал

и от

времето,

като

взаимодействията

между

тези

фактори

все още не са

напълно изяснени поради липсата

на

доста-

тъчно пълни

задълбочени измервания

натура.

Интерес представлява изследването, проведено

СССР-

със

струнноиндукциоппи

натискомери

за

измерване

на

напреженията

земни насипи. Установява

се, че

разме-

рът на

грешката

расте

намаляването

на

броя

на

вградените

едно

измервателно

поле натискомери. Така

при

елин

уред

грешката

не

надвишава

±6,7%,

при два

уреда

+.4,7%

и при три

±3,4%,

точност, напълно достатъчна

за

целите

на

практиката.

Приший,

М.

Каменно-набросньш

плотинм.

Гидрогехническое

строительство,

1965,

№7,'с.

46.

Царев,

А. И.

Въпроси

по

измерването

на

напреженията

във

високите

земни

бетонни

язовирни стени. Симпозиум

по

язовирното строителство, Варна,

1969.

388

Оформяне

на

контролно

измервателната

уредба

при

насипни

язовирни

стени

оглед

на

изложеното

в гл.

III,

в т. 45 А д и в т. 45

Б,

а—2

може

да се

направи следното обобщение

по

отношение

на

оформянето

на

контролно-измервателната

уредба

при

насипните стени.

Тъй

като

основните

фактори, влияещи

върху

стабилитета

на

съоръжението,

са

филтрациите

деформациите,

при

всяка

насипна

стена независимо

от

нейната

височина

трябва

да се

изгради пиезометрична

уредба,

канавка

за

измерване

на

сумарния

дебит

на

филтрацията

геодезична опорна

мрежа

за

следене

на

вертикалните деформации.

При

това пиезометрите

трябва

да са

оформени така,

че да

позволяват следенето

не

само

на

депресионната крива,

ако има

условия

за

нейното появяване,

но и на

филтрацията

контактната

фуга

между

насипа

терена, както

и на

филтрацията

под и в

обход

на

съоръжението.

При

насипни

язовирни стени

по-голямо

значение

геодезичната

опорна мрежа

се

допълва

за

измерването

на

хоризонталните дефор-

мации

и за

установяването

на

движенията

терена

под и

около сте-

ната. Освен

това

се

преминава

към

наблюдаване

и на

вътрешните

деформации

на

насипа,

като

за

целта

се

вграждат

дълбоки

репери,

деформационни

телескопи

сонди.

Когато

съоръжението

позволява,

деформациите

му

могат

да се

следят

чрез отвеси, екстензометри,

инклинометри,

телерокметри, дистанционни

наклономери,

хидравлични

репери

пр.

При

съоръжения

и при

уплътнителни елементи

от

глинести

ма-

териали

се

налага

да се

следят

порният натиск

напреженията.

За

целта

достатъчен

брой хоризонтални сечения

трябва

да се

монтират

уреди

за

измерване

на

порния натиск

натискомери.

насипни язо-

вирни

стени, разположени

земетръсни райони, трябва

да се

вграждат

сеизмографи

за

следене

на

сеизмичното натоварване.

Сроковете

точността

на

измерването

са в

зависимост

от

експлоа-

тационните

условия

използуваната апаратура.

При

съвременното

състояние

на

измервателната техника

се

препоръчват

сроковете

[25]

допустимите грешки

на

измерването, дадени

табл.

26.

389

оо

СГ>

Срокове

допустими грешки

на

измерванията

при

насипни

язовирни стени

Таблица

Измервана величина,

уред

Филтрация

Ниво

пиезометрите

Вертикални

хоризон-

тални

деформации

на

избрани

точки

(геоде-

зично)

Пълно геодезично

измерване

на

деформа-

циите

Дълбок

репер

Порен

натиск

Напрежения

Срокове

на

измерването

периода

на

първото

пълнене

ежедневно

седмично

при

празно

и при

пълно

водохранилище

седмично

—

години

след

първо-

то

пълнене

седмично

два

пъти

месеца

месечяо

при

празно

и при

пълно

водохрани-

лище

нормална

експлоата-

ция

два

пъти

месеца

месечно

два

пъти

готината

всеки

2—3

години

при

пълно водохра-

нилище

месечно

два

пъти

годината

два

пъти

месеца месечно

Грешка

на

измерването

допустима

стойност

± 0,5

о!т

± 1,0 ст

1,0

тт

2,0

тт

2,0 тт

5,0 тт

±0,1

к^/ст

достигната

минимална

стойност

0,1

(Зт

0,2 ст

0,1 тт

0,3 тт

0,5 тт

1,0 тт

0,05

к^/ст

0,02

адст

За

прецизната

нивелаиия.

За

трасираната

равнина.