Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - часть 7

 

  Главная      Учебники - Разные     Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - 2004 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..

 

 

Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации - часть 7

 

 

 

 

Фиксирование 

фактически 

полученных 

отклонений 

величин 

контролируемых  параметров  и  их  допустимых  значений  для  объектов 
производят в специальных ведомостях (см. табл. 3.6) или схемах (см. рис. 3.16). 

Вычисления отдельных видов деформаций производят по формулам: 
а)  для средней осадки всего здания 

n

S

S

n

i

/

1

ср

,                                                (3.33) 

где S

1

S

2

, …, S

n

 – абсолютные осадки марок фундаментов каркаса здания на 

данный цикл измерений; 

б)  для средней осадки фундаментной плиты турбоагрегата 

,

...

...

2

1

2

2

1

1

ср

n

n

F

F

F

F

S

F

S

F

S

S

n

                                 (3.34) 

где F

1

F

2

, …, F

n

 – площади подошвы фундаментной плиты, отнесенные к 

соответствующим маркам; 

в)  для относительной разности осадок рам 

L

S

S

L

S

B

A

-

,                                              (3.35) 

где S

А

 и S

В

 – осадки двух марок взаимосвязанных конструкций по какому-

либо направлению в мм; L – расстояние между конструкциями; 

г)  для наклона (крена) фундамента оборудования 

L

)

S

S

(

)

S

S

(

L

i

'

i

i

)

прав

(

кон

)

прав

(

нач

)

лев

(

кон

)

лев

(

нач

''

прод

прод

2

-

+

-

=

2

+

=

прод

,     

(3.36) 

где  Sнач(лев),    Sкон(лев),    Sнач(прав),    Sкон(прав)  –  осадки  начальных  и 

конечных марок фундамента оборудования, соответственно, по левой и правой 
стороне (см. рис. 3.5); 

д)  д) для относительного прогиба фундаментной плиты оборудования 

,

L

f

f

абс

отн

                                              (3.37) 

где, согласно рис. 3.17, 

];

Y

L

L

L

Y

-

Y

[

f

B

B

B

A

B

A

абс

 

B

A

;

B

o

B

A

o

A

L

L

L

   

S

-

S

Y

   

;

S

-

S

Y

.                       (3.38) 

Примечание.  Относительный  прогиб  фундаментной  плиты  следует 

определять по продольной оси, для чего берут средние значения осадок марок 
левой и правой стороны. 

 

 

Выводы 

и 

рекомендации. 

Сравнительный 

анализ 

результатов 

геодезического  контроля  осадок  и  деформаций  фундаментов  выборочных 
объектов ТЭС-2400 МВт (табл. 3.6) показал: 

1.   Общие  осадки  фундаментов  каркаса  Главного  корпуса  не  превысили 

максимального  нормативного  значения,  установленного  СНиП  2.02.01-83,  и 
близки к стабилизации. В то же время, в районе примыкания турбоагрегата № 1 
к  бункерно-деаэраторной  этажерке  наблюдаются  фактические  значения 
разности  осадок  рам,  превышающие  допустимые  значения  на  нормальную 
эксплуатацию  (см.  рис.  3.16).  Рекомендуется  в  указанном  месте  провести 
тщательное  обследование  строительных  конструкций  бункерно-деаэраторной 
этажерки,  площадки  обслуживания  турбоагрегата  на  отметке  +9,6  м, 
трубопроводов  острого  пара  и  их  подвесок,  а  также  провести 
исполнительную  съемку  подкрановых  путей  в  указанной  части  этажерки. 
Рекомендуется  также  провести  выборочный  контроль  осадок  в  районе 
недопустимых деформаций через 6 месяцев после настоящего цикла измерений. 
Для  окончательного  заключения  о  причинах  происходящих  деформаций  и 
разработке  мер  по  их  устранению  использовать  имеющуюся  на  станции 
документацию  на  техническую  эксплуатацию.  Материалы  геодезического 
контроля  и  обследования  конструкций  следует  довести  до  проектной 
организации. 

2.   Величины осадок фундаментных плит турбоагрегатов достигли 50-60%

 

от  допустимых  значений  и  близки  к  стабилизации.  Для  обоих  турбоагрегатов 
наблюдается  наклон  фундаментных  плит  в  сторону  бункерно-деаэраторной 
этажерки. Величины относительных прогибов меньше допустимых значений 
и неопасны в данное время для дальнейшей эксплуатации объектов. 

L

L

Y

B

 

S

B

 

S

o

 

Y

A

 

 f

а

бс

 

S

A

 

Начальное  
положение  
фундамента 

Конечное  
положение  
фундамента 

Рис. 3.17. Определение прогиба фундамента турбоагрегата 

 

 

4. 

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА 
ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СМЕЩЕНИЙ 
ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ (НА ПРИМЕРЕ ГК 
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО 
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ТЭС-2400 МВТ) 

4.1. 

Общая технологическая схема ГК горизонтальных смещений 

Контроль  горизонтальных  смещений  некоторых  видов  сооружений  и 

технологического 

оборудования 

промышленных 

предприятий 

имеет 

специфические  особенности  среди  других  видов  контроля  геометрических 
параметров.  К  таким  особенностям,  прежде  всего,  относят  специфические 
способы,  методы  и  средства  измерений,  присущие,  как  правило,  контролю 
данного типа параметров. 

Технология  ГК  горизонтальных  смещений  состоит  из  трех  основных 

процессов, которые, в свою очередь, включают в себя определенные этапы. 

1.   Проектирование технологии контроля: 

 

выбор объектов, параметров, разработка методов, назначение точности 

и периодичности контроля; 

 

выбор  схемы  и  метода  контроля  параметра  с  разработкой  схемы 

размещения  геодезической  КИА,  расчетом  точности  измерения  элементов 
геометрической схемы, назначением метода и средств измерений; 

 

разработка методов обработки результатов измерений и форм отчетной 

документации по контролю горизонтальных смещений. 

2.  Проведение геодезического контроля на объекте: 

 

изготовление и установка геодезической КИА; 

 

подготовка персонала, приборов, приспособлений; 

 

разработка правил техники безопасности и пожарной безопасности при 

проведении контроля; 

 

выполнение измерений. 

3.  Обработка и анализ результатов измерений: 

 

проверка и обработка первичной документации; 

 

уравнивание результатов измерений; 

 

вычисление отклонений параметров; 

 

построение графиков; 

 

заполнение паспорта объекта или составление технического отчета. 

4.2. 

Выбор объектов, геометрических параметров, разработка методов, 
назначение точности и проектирование периодичности контроля 

Контроль  горизонтальных  смещений  в  процессе  строительства  и 

эксплуатации в проектах назначают, как правило, для объектов, испытывающих 
силовые горизонтальные нагрузки или температурные воздействия, приводящие 
к  изменению  формы  самого  объекта  или  его  пространственного  положения  в 
горизонтальной плоскости относительно основания и других взаимосвязанных 
объектов. К таким объектам относятся: 

 

 

1)  постоянные гидротехнические сооружения: 

 

плотины; 

 

устои и подпорные стены, входящие в состав напорного фронта; 

 

крупные дамбы обвалования; 

 

берегоукрепительные  (внепортовые),  регуляционные  и  оградительные 

сооружения; 

 

водосбросы; 

 

водоприемники и водозаборные сооружения; 

 

каналы 

деривационные, 

судоходные, 

водохозяйственных 

и 

мелиоративных систем, комплексного назначения и сооружения на них; 

 

напорные бассейны и уравнительные резервуары; 

 

гидравлические,  гидроаккумулирующие  электростанции,  насосные 

станции и малые гидроэлектростанции; 

 

судоходные  сооружения  (шлюзы,  судоподъемники  и  судоходные 

плотины); 

 

гидротехнические  сооружения  портов  (пристани,  набережные,  пирсы), 

судостроительных и судоремонтных предприятий; 

 

гидротехнические сооружения тепловых и атомных электростанций; 

 

рыбопропускные сооружения, входящие в состав напорного фронта; 

 

сооружения,  входящие  в  состав  инженерной  защиты  городов, 

сельскохозяйственных 

и 

народнохозяйственных 

угодий 

и 

других 

народнохозяйственных объектов; 

 

морские нефтегазопромысловые гидротехнические сооружения; 

 

сооружения навигационной обстановки; 

2)  сооружения на оползнях; 
3)  подпорные стенки, служащие опорой для зданий и сооружений; 
4)  некоторые 

виды 

точного 

технологического 

оборудования, 

горизонтальные  смещения  частей  которого  влияют  на  качество  выпускаемой 
продукции. 

Наиболее  сложным  в  техническом  отношении  является  контроль 

горизонтальных смещений гидротехнических сооружений и, особенно, плотин 1 и 
2 классов. 

Это связано прежде всего с тем, что каждое гидротехническое сооружение 

возводится  по  индивидуальному  проекту.  Условия  строительства  и 
эксплуатации  этих  сооружений  (особенно  плотин)  столь  разнообразны,  а 
надежность  некоторых  из  них  должна  быть  настолько  высока,  что  для 
подтверждения  при  проектировании  правильности  расчетов  на  прочность  и 
устойчивость,  производят  сложные  испытания  на  моделях  малого  масштаба 
(СНиП  2.06.01-85).  Для  оценки  технических  состояний  таких  сооружений  в 
процессе  их  строительства  и  эксплуатации  проектами  предусматривают  не 
только  контроль  известных  параметров,  но  и  специальные  исследования  и 
наблюдения за состоянием основания, бортов и самих объектов. 

 

 

В  связи  с  вышесказанным,  следует  иметь  ввиду,  что  для  сооружений,  в 

проектах  которых  предусмотрены  специальные  исследования  и  наблюдения  и 
отсутствуют допуски на геометрические параметры, следует руководствоваться 
программами  этих  исследований  и  наблюдений,  в  которых  должны  быть 
прописаны  точность,  периодичность,  методы  и  средства  измерений,  о  чем 
говорилось в разделе 2. 

Для  указанных  выше  технических  объектов,  как  правило,  применяют 

сплошной,  активный,  периодический  контроль.  Категорию  контроля  для 
гидротехнических  сооружений,  кроме  признаков,  оговоренных  табл.  2.2, 
рекомендуется  назначать  в  зависимости  от  класса  сооружения  (табл.  4.1,  4.2). 
Класс  основных  сооружений,  входящих  в  состав  напорного  фронта,  должен 
устанавливаться по сооружению, отнесенному к более высокому классу и более 
высокому значению из указанных таблиц. 

Деформация гидротехнического сооружения, ее характер и размер зависят от 

нагрузок, свойств грунта, конструкции сооружения и его температурного режима. 

Огромные  массы  воды,  заполняющие  водохранилище,  пригружают  своим 

весом  поверхность  грунта  в  верхнем  бьефе  и  приводят  к  образованию 
фильтрационного  потока  в  основании  сооружения,  что  влечет  за  собой 
существенное  изменение  напряженного  состояния  основания  и  наклон  его 
поверхности  в  сторону  верхнего  бьефа.  Теоретические  исследования  и 
результаты  натурных  наблюдений  за  осадкой  и  сдвигом  возведенных 
сооружений  показывают,  что,  несмотря  на  значительные  горизонтальные 
нагрузки, 

возникающие 

при 

наполнении 

водохранилища, 

наклон 

гравитационных  плотин  в  процессе  этого  наполнения  в  большинстве  случаев 
происходит в сторону верхнего бьефа. 

Таким образом, нагрузка на поверхность грунта верхнего бьефа весом воды 

и  возникновение  фильтрационного  потока  в  основании  оказывают 
преобладающее  влияние  на  величину  и  направление  наклона  сооружения  в 
процессе наполнения водохранилища. 

В  период  эксплуатации  основным  фактором,  влияющим  на  изменение 

напряженного  состояния  основания  гидротехнического  сооружения,  является 
сезонное  колебание  горизонта  воды  в  верхнем  и  нижнем  бьефах,  которое 
связано как с прохождением паводковых вод, так и со сработкой горизонта воды 
в водохранилище. Вследствие этого изменяется горизонтальная и вертикальная 
нагрузки  на  основание,  а  также  интенсивность  гидродинамического  давления 
фильтрационного  потока.  Сезонные  колебания  воды  приводят  к  появлению 
преимущественно  упругих  деформаций  основания,  величина  которых  меньше 
полных деформаций. 

 

 

Таблица 4.1 Класс основных постоянных гидротехнических сооружений в 

зависимости от их высоты и типа грунтов основания 

(выписка из СНиП 2.06.01-85) 

Сооружения 

Тип 

грунтов 

основания 

Высота сооружений, м, при их классе 

II 

III 

IV 

1. Плотины из грунтовых 
материалов 

А 

более 100  от 70 до 

100 

от 25 до 
70 

менее 25 

 

Б 

« 75 

« 35 « 75  « 15 « 35  « 15 

 

В 

« 50 

« 25 « 50  « 15 « 25  « 15 

2. Плотины бетонные и 
железобетонные; подводные 
конструкции зданий 
гидроэлектростанций; судоходные 
шлюзы; судоподъемники и другие 
сооружения, участвующие в 
создании напорного фронта 

А  
 
Б 
В  

более 100 
 
« 50 
« 25 

от 60 до 
100 
« 25 « 50 
« 20 « 25 

от 25 до 
60 
« 10 « 25 
« 10 « 20 

менее 75 
 
« 10 
« 10 

3. Подпорные стены 

А 

более 40  от 25 до 

40 

от 15 до 
25 

менее 15 

 

Б 

« 30 

« 20 « 30  « 12 « 20  « 12 

 

В 

« 25 

« 18 « 25  « 10 « 18  « 10 

4. Морские причальные сооружения 
основного назначения (грузовые, 
пассажирские, судостроительные, 
судоремонтные и т. д.) 

А, Б, В 

более 25  от 20 до 

25 

менее 20  - 

5. Морские внутрипортовые 
оградительные сооружения; 
береговые укрепления пассивной 
защиты; струенаправляющие и 
наносоудерживаюшие дамбы и др. 

А, Б, В 

более 15  15 и менее  - 

6. Оградительные сооружения 
(молы, волноломы и дамбы);  
ледозащитные сооружения 

А, Б, В 

более 25  от 5 до 25  менее 5 

 

7. Сухие и наливные доки;  
наливные доккамеры 

А, Б, В 


 

более 15 
 
« 10 

15 и менее 
10 « 

8. Стационарные буровые 
платформы на шельфе для добычи 
нефти и газа; эстакады в открытом 
море; искусственные острова 

А, Б, В 

более 25  25 и менее  - 

Примечания:  1.  Грунты:  А  –  скальные;  Б  –  песчаные,  крупнообломочные  

и  глинистые  в  твердом  и  полутвердом  состоянии;  В –  глинистые, 
водонасыщенные в пластичном состоянии. 

2.   Высоту гидротехнического сооружения и оценку его основания следует 

определять  в  соответствии  со  СНиП  по  проектированию  отдельных  видов 
гидротехнических сооружений и оснований. 

 

 

3.   В  поз.  4  и  6  настоящей  таблицы  вместо  высоты  сооружения  принята 

глубина у сооружения, в поз. 8 – глубина в месте установки. 

Таблица 4.2 Класс основных постоянных гидротехнических сооружений  

в зависимости от последствий нарушения их эксплуатации  

(социально-экономической ответственности) (выписка из СНиП 2.06.01-85) 

Объекты гидротехнического строительства 

Класс 

сооружений 

1. Гидротехнические сооружения гидравлических, гидроаккумулирующих 
и тепловых электростанций мощностью, млн. кВт: 

 

1,5 и более 

менее 1,5 

II – IV 

2. Гидротехнические сооружения атомных электростанций независимо от 
мощности 

3. Гидротехнические сооружения и судоходные каналы на внутренних 
водных путях (кроме сооружений речных портов): 

 

сверхмагистральных 

II 

магистральных и местного значения (см. примеч. 1 к таблице) 

III 

4. Гидротехнические сооружения мелиоративных систем при площади 
орошения и осушения, обслуживаемой сооружениями, тыс. га: 

 

свыше 300 

свыше 100 до 300 

II 

свыше 50 до 100 

III 

50 и менее 

IV 

5. Подпорные сооружения водохранилищ мелиоративного назначения при 
объеме, млн. м

3

 

свыше 1 000 

свыше 200 до 1 000 

II 

свыше 50 до 200 

III 

50 и менее 

IV 

6. Каналы комплексного водохозяйственного назначения и сооружения на 
них. Суммарная годовая стоимость валовой продукции водопотребителей:   
св. 1 млрд. руб. 

от 500 млн. до 1 млрд. руб. 

II 

от 100 млн. до 500 млн. руб. 

III 

менее 100 млн. руб. 

IV 

7. Морские оградительные сооружения и гидротехнические сооружения 
морских каналов, морских портов при объеме грузооборота  
и числе судоходов: 

 

свыше 6 млн. т  сухогрузов (св. 12 млн. т наливных) и 800 транспортных 
судов в навигацию 

от 1,5 до 6 млн. т  сухогрузов (от 6 до 12 млн. т наливных) 

II 

от 600 до 800 транспортных судов 

II 

менее 1,5 млн. т  сухогрузов (менее 6 млн. т  наливных) и менее 600 
транспортных судов 

III 

8. Морские оградительные сооружения и гидротехнические сооружения 
морских судостроительных и судоремонтных предприятий  
и баз в зависимости от класса предприятия 

II, III 

 

 

9. Морские причальные сооружения, гидротехнические сооружения 
железнодорожных переправ, лихтеровозной системы при грузообороте, 
млн. т: 

 

0,5 и более 

II 

менее 0,5 

III 

10. Причальные сооружения для отстоя, межрейсового ремонта  
и снабжения судов 

III 

11. Причальные сооружения судостроительных и судоремонтных 
предприятий для судов с водоизмещением порожнем, тыс. т: 

 

3,5 и более 

II 

менее 3,5 

III 

12. Судоподъемные и судоспусковые сооружения при наибольшей 
подъемной силе, кН: 

 

свыше 300 

от 35 до 300 

II 

менее 35 

III 

13. Сооружения континентального шельфа: 

 

а) при высоте волны, м: 

 

свыше 3 

до 3 

II 

б) при толщине льда, м: 

 

0,5 и более 

до 0,5 

II 

14. Стационарные гидротехнические сооружения знаков навигационной 
обстановки 

Примечание.  Сверхмагистральными  являются  водные  пути,  относимые 

ГОСТ  26775-85  к  I  и  II  классам;  магистральными  –  относимые  к  III  и  IV 
классам;  водными  путями  местного  значения  –  все  остальные  внутренние 
водные пути. 

Примечание  автора  к  табл.  4.1  и  4.2.  Номер  категории  контроля 

рекомендуется  приравнивать  к  номеру  соответствующего  класса  сооружения, 
оговоренного  табл.  4.1.  В  случае  специальных  указаний  в  проекте  следует 
учитывать требования табл. 4.2. 

Под  влиянием  гидрометеорологических  условий  непрерывно  меняется 

температура  самого  гидротехнического  сооружения,  вызывая  температурные 
напряжения и деформации. 

Вот почему исследования и контроль определенных проектом параметров 

гидротехнических  сооружений  на  соответствие  заданным  допускам  должны 
проводиться  в  комплексе,  включая  измерение  осадок  и  сдвигов,  наклонов, 
изгибов  и  других  геометрических  параметров;  измерение  противодавления  и 
фильтрации; измерение раскрытий температурно-осадочных швов и измерений 
напряжений в арматуре и бетоне и др. 

Согласно  СНиП  2.06.01-86,  СНиП  2.06.05-84,  СНиП  2.06.06-85, 

горизонтальные  смещения  плотин  при  проектировании  определяют  путем 
расчета  напряженно-деформированного  состояния  с  учетом  изменения 
сжимаемости грунтов при повышении их влажности, а в северной строительно-
климатической  зоне  –  при  изменении  их  температурно-влажностного 
состояния. 

 

 

Для  плотин  II  –  IV  классов  допускается  оценивать  горизонтальные 

смещения  на  основе  аналогов  плотин,  построенных  в  подобных  условиях  и 
такой же конструкции. 

При  расчетах  плотин  всех  классов  должны  устанавливаться  предельно 

допустимые  значения  (ПДЗ)  параметров  состояния  плотин  и  их  оснований. 
Значения  предельно  допустимых  параметров  в  виде  отдельной  таблицы 
включают в проект. 

Предельно  допустимые  значения  параметров  (CНиП  2.06.01-85)  состояния 

плотины  принимаются  равными  расчетным  значениям  для  основного  и  особого 
сочетаний нагрузок и могут уточняться в процессе строительства и эксплуатации. 

Для предварительных оценок горизонтальных смещений гребня грунтовых 

плотин (СНиП 2.06.05-84) следует принимать их равными осадке гребня после 
наполнения водохранилища. 

На  основании  выбранной  для  каждого  объекта  категории  и  процессов 

контроля,  для  каждого  объекта  назначают  сначала  точность  контроля 
параметров  и,  исходя  из  требуемой  точности  контроля,  назначают  методы  и 
средства измерений. 

Необходимо  также  отметить,  что  при  выполнении  специальных 

исследований, где необходимо устанавливать причины и связь между изменением 
нагрузок  и  перемещениями,  точность  измерений  последних  увеличивается  по 
сравнению  с  контрольными  измерениями.  Так  как  зачастую  для  контроля  и 
исследования геометрических параметров используется одна и та же контрольно-
измерительная  аппаратура  и  методы  измерений,  то  при  разработке  проектов  и 
назначении  точности  измерений  следует  ориентироваться  на  более  высокие 
требования. 

Вот почему при контроле и исследовании деформаций уникальных плотин 

часто  применяют  самую  точную  измерительную  технику,  а  цикличность 
измерений, особенно в строительный период и начальный период эксплуатации, 
когда  действуют  переменные  нагрузки,  значительно  увеличивают  по 
сравнению  с  контролем  обычных  промышленных  зданий  и  сооружений.  При 
частых  измерениях  на  таких  гидроузлах  целесообразно  автоматизировать 
процессы измерений, что будет экономически оправдано. 

Для  гидротехнических  сооружений,  где  не  проектируются  специальные 

исследования, а таких большинство, целесообразно выполнять проектирование 
геодезического  контроля  по 

установленной 

технологической 

схеме, 

приведенной в разделе 2. 

Пусть,  например,  предстоит  контролировать  горизонтальные  смещения  и 

деформации  сооружений  оборотной  системы  технического  водоснабжения 
типовой ТЭС-2400 с прудом-охладителем (водохранилищем). 

Согласно  рекомендаций  нормативных  документов  [134,  138,  160  и  др.], 

проектом  предусмотрено  комплексное  использование  водохранилища  ТЭС, 
включающее его использование не только для технического водоснабжения, но 
и для нужд рыбного хозяйства, орошения и отдыха. 

 

 

Общий вид размещения гидросооружений представлен на схеме генплана 

(см.  рис.  3.1).  Гидроузел  включает  две  береговые  насосные  станции 
технического  водоснабжения,  бетонную  водосливную  плотину  для  пропуска 
паводковых вод, левобережную и правобережную глухие земляные плотины. 

Общая  длина  напорного  фронта,  состоящего  из  бетонной  водосливной  и 

глухих  земляных  плотин,  составляет  220  м.  Наибольшая  величина  напора 
приходится  на  водосливную  плотину  и  составляет  38  м.  Грунты  основания  под 
сооружениями напорного фронта относятся по классификации СНиП 2.06.01-85 к 
типу  Б  –  глинистые,  песчаные  и  мелкообломочные  в  полутвердом  состоянии 
(см. табл. 4.1). 

Насосные  станции  с  типовыми  камерами  расположены  на  левом  берегу 

реки. Они совмещены с водоприемниками и заглублены на 14 м.  

Бетонная  плотина  (рис.  4.1)  состоит  из  двух  секций:  одна  –  водосливная, 

другая  –  водосбросная  с  донным  отверстием.  Обе  секции  пролетом  по  12  м 
имеют  общий  понур,  водобойный  колодец  и  рисберму.  Регулирование  стока 
воды  осуществляется  плоскими  затворами.  Поднятие  и  опускание  затворов 
производится портальным краном. 

Согласно  СНиП  2.06.01-85,  класс  этого  сооружения,  в  зависимости  от 

высоты и типа грунтов основания, относится к II (см. табл. 4.1), а в зависимости 
от  последствий  нарушения  их  эксплуатации  (по  социально-экономической 
ответственности)  –  к  I  (см.  табл.  4.2).  Согласно  указаниям  того  же  СНиП, 
окончательное значение класса сооружения принято 1 - как наивысшего из обеих 
таблиц. 

Левобережная  земляная  плотина  имеет  переменную  высоту  от  0  до  36  м  

(в  месте  примыкания  ее  к  водосливной  плотине),  длина  плотины  по  гребню  –  
50 м. Правобережная земляная плотина также имеет переменную высоту от 0 до 
35 м и длину по гребню 130 м. 

Конструктивно  обе  плотины  одинаковы.  Плотины  состоят  из  верховой  

и  низовой  призм  из  мелкообломочного  материала,  диафрагмы,  переходных 
слоев  из  суглинка  (рис.  4.2).  Для  увеличения  пути  фильтрации  выполнена 
цементационная  завеса  на  глубину  20  м.  С  верховой  стороны  плотин  до  берм 
устроен  железобетонный  экран.  Смотровые  шахты  устроены  в  суглинистом 
ядре  по  одной  в  каждой  плотине.  Класс  земляных  плотин  по  высоте  и  типу 
грунтов  –  II,  по  ответственности  –  I.  Сопряжение  земляных  плотин  с 
водосливной  плотиной  осуществляется  с  помощью  бетонных  диафрагм.  По 
гребню  всех  сооружений,  участвующих  в  напорном  фронте,  проложена 
автодорога второй категории. 

 

 

Рис. 4.1. Отдельные части и элементы водосливной плотины  

с анкерным понуром на полускальном основании: 

1 – паз ремонтного затвора; 2 – паз рабочего затвора; 3 – промежуточный бык;  

4 – дренажная галерея; 5 – низовой участок фундаментной плиты; 6 – гасители 

энергии; 7 – водобой; 8 – рисберма; 9 – предохранительный ковш; 10 – 

переходное деформируемое крепление; 11 – горизонтальный дренаж водобоя и 

рисбермы; 12 – дренажные колодцы; 13 – обратный фильтр; 14 – вертикальный 

дренаж основания; 15 – горизонтальный дренаж фундаментной плиты; 16 – 

верховой подплотинный шпунт; 17 – горизонтальный дренаж понура; 18 – 

понурный шпунт; 19 – надшпунтовая балка; 20 – крепление пригрузки; 21 – 

пригрузка понура; 22 – анкерный понур; 23 – гибкий участок анкерного понура; 

24 – верховой участок фундаментной плиты; 25 – водослив; 26 – гребень 

водослива; 27 – портальный кран; 28 – автодорога; 29 – потерна 

Согласно  СНиП  2.06.06-85,  СНиП  2.02.01-83  и  проекта  строительства 

бетонной  гравитационной  плотины  приведенной  на  рис.  4.1,  контрольные 
измерения  должны  осуществляться  за  следующими  геометрическими 
параметрами:  осадками,  горизонтальными  смещениями  и  раскрытием  швов. 
Специальные  исследования,  ввиду  конструктивных  решений  близких  и 
опробованных в эксплуатации на других гидроузлах, не предусмотрены. 

 

29 

27 

УВБ 

20 

21  22  23  24 

25 

26 

11 

12 

13 

14 

15 

16 

17 

18 

19 

10 

УНБ 

13 

28 

 

 

Рис. 4.2. Отдельные части и элементы глухой земляной плотины: 

1 – суглинистое ядро; 2 – цементационная завеса; 3 – диафрагма; 4 – верховая 

призма; 5 – низовая призма; 6 – берма;  7 – смотровая шахта; 8 – бетонный 

экран; 9 – автодорога; 10 – смотровая потерна  

Так  как,  согласно  п.  1  обязательного  прил.  2  СНиП  2.06.01-85,  класс 

основных  сооружений  должен  быть  назначен  по  наибольшему  значению, 
определяемому по табл. 4.1 и 4.2, то окончательно класс бетонной и земляных 
плотин принят 1. 

Для  1  класса  объектов  напорного  фронта  гидроузла,  из  геометрических 

параметров, 

характеризующих 

напряженное 

состояние 

плотин 

от 

горизонтальных 

нагрузок, 

проектом 

на 

основании 

вышеназванных 

нормативных  документов  предусмотрены  следующие  виды  и  предельные 
допустимые значения (ПДЗ) деформаций: 

а)  для бетонной плотины 
1.  горизонтальное смещение плотины по основанию с ПДЗ 

мм

20 

q

осн.

.

осн

э

2.  2) наклон плотины с ПДЗ 

004

0,

K

отн.

нак.

э

б)  для земляных плотин 
1.  горизонтальные смещения плотин по основанию с ПДЗ 

мм

20 

q

осн.

.

осн

э

2.  горизонтальные смещения плотин по бермам с ПДЗ 

мм

 

q

берма

см.

э

170 мм; 

3.  горизонтальные смещения плотин по гребню с ПДЗ 

мм

 

340

гребень

.

см

э

q

4.  горизонтальные смещения диафрагмы с ПДЗ 

 

на уровне бермы      

мм

170 

q

диаф.

см.

э

 

на уровне гребня      

мм

340 

q

диаф.

.

см

э

Для  указанного  типа  плотин,  контролируемых  видов  геометрических 

параметров,  технико-экономических  показателей  и  категории  объектов  и 

10 

УВБ 

УНБ 

 

 

условий  их  эксплуатации  (признаки  выбора  см.  в  разделе  2),  назначены 
следующие  методы  контроля:  по  объемной  характеристике  –  сплошной,  по 
временной характеристике – периодический, по управляющему воздействию  – 
активный. 

Исходя  из  общих  качественных  свойств  объектов,  по  табл.  2.2  назначаем 

категорию  контроля  –  1;  а  в  табл.  2.7  по  назначенной  категории  контроля 
выбираем значение коэффициента точности для пассивного контроля 

2

0,

c

п

 и 

выписываем его значение в графу 6 таблицы прил. 2. 

Согласно  формулы  (2.4),  производим  сначала  расчет  коэффициента 

точности для активного контроля 

,

033

,

0

2

,

0

1

2

,

0

1

2

2

п

п

ак

с

с

c

                                   (4.1) 

а затем точности контроля параметров: 
а)  для бетонной плотины 
1)  горизонтальное смещение плотины по основанию 

мм;

 

0,66

=

мм

 

20

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

осн

ак

)

а

(

г

                          (4.2) 

мм;

 

,22

0

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                       (4.3) 

2)  наклон плотины 

мм;

 

0

5

=

мм

 

000

 

38

×

004

0

×

033

0

=

×

×

=

×

=

,

,

,

Н

К

с

δ

с

δ

отн

ак

.

нак

ак

)

а

(

г

    (4.4) 

мм;

 

1,7

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                       (4.5) 

б)  для земляных плотин 
1)  горизонтальное смещение плотины по основанию 

мм;

 

0,66

=

мм

 

20

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

осн

ак

)

а

(

г

                         (4.6) 

мм;

 

,22

0

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                       (4.7) 

2)  горизонтальные смещения плотин по бермам 

мм;

 

5,6

=

мм

 

170

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

см

ак

)

а

(

г

                          (4.8) 

мм;

 

1,9

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                        (4.9) 

3)  горизонтальные смещения плотины по гребню 

мм;

 

11,2

=

мм

 

340

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

см

ак

)

а

(

г

                       (4.10) 

мм;

 

3,7

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                     (4.11) 

4)  горизонтальные смещения диафрагмы 

 

на уровне основания 

мм;

 

0,66

=

мм

 

20

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

осн

ак

)

а

(

г

                        (4.12) 

мм;

 

,22

0

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                     (4.13) 

 

на уровне бермы 

мм;

 

5,6

=

мм

 

170

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

см

ак

)

а

(

г

                        (4.14) 

мм;

 

1,9

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                      (4.15) 

 

на уровне гребня 

 

 

мм;

 

11,2

=

мм

 

340

×

033

0

=

×

=

,

δ

с

δ

см

ак

)

а

(

г

                       (4.16) 

мм.

 

3,7

=

3

=

/

δ

m

)

а

(

г

)

а

(

г

                                      (4.17) 

Минимальное  число  циклов  измерений  смещений,  рассчитанное  по 

формуле  (2.6),  составило  7.  На  основании  методики  планирования  сроков 
проведения циклов измерений, изложенной в разделе 2, характеристики грунтов 
основания  бетонной  плотины  (см.  таблицу  прил.  2),  а  также  календарного 
графика строительства, составлен график геодезического контроля деформаций 
объектов гидроузла, фрагмент которого приведен в табл. 4.3. 

4.3. 

Проектирование схем размещения КИА, схем измерений смещений, 
расчет точности измерений элементов схем, выбор методов и 
средств измерений 

Согласно  СНиП  2.06.01-85,  СНиП  2.06.05-84  и  СНиП  2.06.06-85,  в 

бетонных  и  железобетонных  плотинах  I,  II,  III  классов  необходимо 
предусматривать  установку  контрольно-измерительной  аппаратуры  для 
проведения натурных наблюдений и исследований за состоянием сооружений и 
их оснований как в период строительства, так и в процессе эксплуатации. Для 
плотин IV класса и их оснований установку КИА следует обосновывать. 

 

 

 

Таблица 4.3 Фрагмент календарного графика геодезического контроля горизонтальных смещений и деформаций 

плотин 

 

Примечания:  
1.  Принято:              – начальный цикл;            – основные циклы;            – дополнительные циклы.  
2.  Начальный  цикл для всех объектов напорного фронта  – перед заполнением водохранилища.  
3.  Первый основной цикл измерений для всех объектов – после заполнения водохранилища до проектной отметки (принятия полной 

нагрузки).  

4.  Дополнительные циклы связаны с процессами наполнения водохранилища и стабилизацией деформаций.  

5.  Число основных циклов измерений расcчитано по формуле 

;

7

2

/

1

  

;

2

,

0

п

п

c

n

с

  (см. раздел 2). 

 

Д  (через 
10 м напора)

 

стадия эксплуатации 

наполнение

 

  

водохранилища 

возведение плотины 
до проектной отметки 

2  3  4 

Д 

 

(ежегодно в одно и то же время)

 

стадия эксплуатации 

наполнение

 

  

  водохранилища 

возведение плотины 
до проектной отметки 

2  3  4 

Д  (два раза в год в одно и то же время)

 

Д  (через 
5 м напора)

 

  1     2     3     4      1     2     3     4     1     2     3     4     1     2      3     4     1     2     3     4      1     2     3     4      1     2     3    4 

 
 
Бетонная  
и земляные пло-
тины (контроль 
деформаций от 
наружной сети) 
 
2. Бетонная  
и земляные пло-
тины (контроль 
деформаций от 
внутренней сети) 
 
     
 
 
 
Турбоагрегат №1 
 
 
 
Турбоагрегат №2 
 
 

Наименование 
объектов 

       1999               2000                 2001                2002                 2003                2004                 2005 

Н 

Д 

 

 

Проект размещения и установки КИА должен включать: 
а)  пояснительную  записку  с  изложением  цели,  задач,  состава  и  объема  

с указанием сроков закладки, номенклатуры и технических характеристик КИА; 

б)  общие  схемы  и  рабочие  чертежи  размещения  и  монтажа  КИА  в 

плотине,  основании,  береговых  примыканиях  и  отдельных  элементах, 
прокладки  и  коммутации  кабельных  линий  и  устройства  измерительных 
пультов; 

в)  рабочие чертежи закладных деталей и монтажных приспособлений для 

установки КИА; 

г)  спецификации 

устанавливаемой 

КИА, 

вторичных 

приборов, 

вспомогательного оборудования, кабелей; 

д)  инструкцию  по  установке  КИА,  прокладке  кабельных  линий  и 

оборудованию пультов; 

е)  смету  на  приборы,  вспомогательное  оборудование,  кабельную 

продукцию, проведение наблюдений, обработку и анализ результатов. 

Места закладки геодезической КИА, ее конструктивные чертежи и методы 

установки составляются проектной организацией в соответствии с «Указаниями 
по составлению проектов размещения контрольно-измерительной аппаратуры» 
[148]. 

Проектирование КИА осуществляется в две стадии: 1 – проектное задание; 

2  –  рабочие  чертежи.  Перечень  контрольно-измерительных  геодезических 
приборов  и  устройств  для  контроля  и  специальных  исследований 
гидротехнических  сооружений  приведен  в  прил.  3.  Эскизы  такой  аппаратуры 
приведены в [7, 8, 92, 95, 106, 122, 125, 132, 156]. 

КИА  для  измерения  горизонтальных  смещений  гидротехнических 

сооружений подразделяют на три группы [132]: исходные знаки, опорные знаки и 
контрольные точки.  

Исходные  знаки  закладываются  за  пределами  зоны  возможных 

деформаций. Относительно исходных знаков определяют смещения опорных и 
контрольных знаков. Опорные знаки  – знаки, закладываемые вблизи объекта в 
зоне  возможных  деформаций  грунта  и  служащие  для  измерения  смещений 
контрольных  знаков.  При  небольших  воронках  оседания  грунтов  исходные  и 
опорные знаки совмещены. 

Контрольными  точками  (точками  съема  первичной  информации)  при 

измерении  горизонтальных  смещений  могут  служить  как  характерные  точки 
самого объекта, так и специальные деформационные знаки – контрольные знаки  
и центры, устанавливаемые на конструкциях бетонных сооружений или в тело 
земляных плотин. 

Контрольные точки первого типа применяют, как правило, при пассивном 

контроле параметра  объекта и  четких  геометрических  формах  самого объекта, 
позволяющих  идентифицировать  положение  точки  с  положением  проверяемой 
оси  объекта  с  точностью,  не  вносящей  значительных  ошибок  в  результат 
контроля параметра. 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..