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:

γ_1cF ≤ R/γ_n.

Для выявления соответствия проектных величин запаса и принятым в действующих СНиП сгруппируем коэффициенты γ_1с, γ_n:

R/F ≥ γ_n γ_1c.

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 всем 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 было учтено 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 против о фильтрационного 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 цротивофильтрационных 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.