Черт. 4. Различные случаи определения коэффициента

порового давления r_uo

а — слой на водоупоре; б— слой на дренаже; в — однородная плотима; г— ядро каменно-земляной плотины; 1 — нагрузка; 2— основание; 3 — дренаж; 4 — ядро; 5 — водоупор

В тех случаях, когда r_uc > r_un, необходимо определить величину r_uo, а затем r_u,max = r_uc r_uo.

Величину c_v,min рекомендуется определять экспериментально.

5. В случае неоднородного грунта следует принимать для расчета характеристики грунта с наибольшими величинами S_r,in и а.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2*

Обязательное

КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ СООРУЖЕНИЙ И ОСНОВАНИЙ В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. В проектах плотин I— III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за работой и состоянием сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и в период эксплуатации, используя результаты этих наблюдений для оценки надежности объекта, своевременного выявления дефектов, назначения ремонтных мероприятий, предотвращения аварий и улучшения условий эксплуатации. Натурные наблюдения могут быть контрольными и специальными.

2* Контрольные натурные наблюдения следует проводить в целях изучения основных параметров работы плотины и основания, комплексного анализа их состояния и оценки эксплуатационной надежности. Состав и объем контрольных наблюдений следует назначать в зависимости от класса плотины, ее конструктивных особенностей, геологических, геокриологических, гидрогеологических, климатических, сейсмических условий, а также условий возведения и требований эксплуатации.

При наблюдениях, как правило, следует определять:

а) отметки уровней воды верхнего и нижнего бьефов;

б) положение депрессионной поверхности в теле плотины и берегах;

в) качество работы дренажа и противофильтрационных устройств;

г) расходы воды, фильтрующейся через плотину и ее основание, а также в берегах и местах примыкания плотины к бетонным сооружениям;

д) мутность, температуру профильтровавшейся воды, а при необходимости и ее химический состав;

е) поровое давление в глинистых элементах тела плотины и основания;

ж) осадку тела плотины, основания и береговых примыканий;

з) горизонтальные смещения гребня, берм и противофильтрационных устройств;

и) напряжения и деформации в теле плотины, противофильтрационных устройствах, а также в основании;

к) сейсмические колебания;

л) ледовые воздействия.

В состав контрольных наблюдений следует включать систематические визуальные наблюдения за состоянием креплений и местными деформациями откосов и гребня плотины, водосбросных кюветов, появлением выходов профильтровавшейся воды, размывами откосов и берегов, появлением наледи, заилением и зарастанием дренажных траншей.

В северной строительно-климатической зоне, помимо указанного состава наблюдений, следует определять температуру воды в верхнем бьефе, включая температуру придонного слоя воды в водохранилище, и температуру грунтов тела и основания плотины, а также проводить наблюдения за работой и состоянием СОУ.

3. Для плотин IV класса и их оснований следует предусматривать комплексные визуальные наблюдения. Инструментальные наблюдения следует, как правило, ограничивать наблюдениями за смещениями, осадкой, положением депрессионной поверхности и фильтрационными расходами. При соответствующем обосновании допускается не проводить инструментальных наблюдений.

4. Специальные натурные наблюдения проводят при соответствующем обосновании в целях получения данных для уточнения методов и результатов расчета и модельных исследований, обоснования конструктивных решений, методов производства работ и улучшения условий эксплуатации плотин.

5. Проект натурных наблюдений должен включать:

а) программу наблюдений с изложением цели, задач, состава, объема, методики с указанием сроков, 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.

Номенклатуру, число приборов и их местоположение в теле плотины, основании, береговых примыканиях и отдельных элементах сооружения назначают, исходя из состава задач и объема наблюдений и исследований. При этом следует стремиться к автоматизации всех наблюдений.

6. В проект должны быть включены требования по периодичности проведения, обработке и систематизации натурных наблюдений за работой и состоянием сооружения и его основания как в период строительства так и в период эксплуатации.

7. При расчетах плотин всех классов должны устанавливаться предельно допустимые значения параметров состояния плотин и их оснований, контролируемые натурными наблюдениями.

Значения предельно допустимых параметров в виде отдельной таблицы включают в проект.

8. Предельно допустимые значения параметров состояния плотины принимаются равными расчетным значениям для основного и особого сочетаний нагрузок и могут уточняться в процессе строительства и эксплуатации.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3*

Рекомендуемое

РАСЧЕТ НОРМЫ ОТМЫВА ГРУНТА ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗЕМЛЯНЫХ НАМЫВНЫХ ПЛОТИН

Норму отмыва устанавливают по характеристике состава карьерного грунта (грунта выемки) с учетом принятой технологии намыва земляного сооружения.

Грунты песчано-гравийных и песчаных карьеров в зависимости от показателей их гранулометрического состава и технологии намыва делятся на пять групп (см. таблицу).

Номер	Грунт	Вид технологии	Содержание фракций в составе грунта, %		k60,10	d90, мм
группы грунта		намыва	d=0,25 ‑ 0,10 мм	d > 2 мм
	Разнозер­нистые пески с гравием	Двусто­ронний с техноло­гическим прудком	<50	>5	>1	2,5—300	>2
	Среднезер­нистые пески	То же	<50	<5	>1	<5	<2
	Мелкозер­нистые пески	»	>50	‑	‑	<5	‑
	Тонкозерни­стые и пылеватые пески	»	<50*	‑	<1	>5*	‑
	Разнозер­нистые пески с гравием, среднезер­нистые и мелкозер­нистые пески	Односто­ронний со свободным откосом	‑	‑	‑	‑	‑

* В большинстве случаев.

Для каждой группы грунтов и принятой технологии намыва сооружения норму отмыва НО определяют по следующим формулам в процентах к объему намываемого сооружения.

1-я группа: разнозернистый песок с гравием, двусторонний намыв—

НО= 0,1 [d= 0,25 — 0,10 мм]% + 0,35 [d= 0,10 — 0,05 мм]% +

+ 0,9 [d = 0,05 — 0,01 мм]% + 0,9[d = 0,01 — 0,005мм]% + 1 [d < 0,005 мм]%;

2-я группа: среднезернистый песок, двусторонний намыв —

НО= 0,025 [d= 0,25 — 0,10 мм]% + 0,35 [d= 0,10 — 0,05 мм]% + 0,8 [d = 0,05 — 0,01 мм]% + 1 [d < 0,01 мм]%;

3-я группа: мелкозернистый песок, двусторонний намыв —

НО= 0,05 [d= 0,25 — 0,10 мм]% + 0,3 [d= 0,10 — 0,05 мм]% +

+ 0,9 [d = 0,05 — 0,01 мм]% + 1 [d < 0,01 мм]%;

4-я группа: мелкозернистые и пылеватые пески, двусторонний намыв —

НО= 0,11 [d= 0,10 — 0,05 мм]% + 0,5 [d = 0,05 — 0,01 мм]% +

+ 0,6[d = 0,01 — 0,005мм]% + 0,9 [d < 0,005 мм]%;

5-я группа: разнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые пески, односторонний намыв со свободным откосом —

НО= 0,15 [d= 0,25 — 0,10 мм]% + 0,5 [d= 0,10 — 0,05 мм]% +

+ 0,9 [d = 0,05 — 0,01 мм]% + 1 [d < 0,01 мм]%;

Примечания: 1. Отмыв грунта при одностороннем намыве тонкозернистых и пылеватых грунтов, а также при намыве грунтов в воду без устройства обвалования устанавливают при проектировании технологических схем намыва сооружений с использованием аналогов или результатов опытного намыва.

2. В случаях, когда проектом установлена целесообразность использования для намыва сооружений карьерных грунтов или грунтов полезных выемок без предварительного удаления вскрышного слоя, средневзвешенный гранулометрический состав, по которому определяют норму отмыва, устанавливают по всей толще карьера (выемки) — от поверхности до подошвы забоя.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

РАСЧЕТЫ ГРАНИЦ ЗОН ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ И ОСРЕДНЕННОГО ЗЕРНОВОГО СОСТАВА НАМЫТОГО ГРУНТА В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ПЛОТИНЫ

1. Расчет границ зон фракционирования и осредненного зернового состава намытого грунта в поперечном сечении выполняют для неоднородных плотин.

Фракционирование грунта — процесс, положенный в основу конструкции намывных плотин и проявляющийся в раскладке зерен грунта по крупности по длине откоса намыва с постеленным уменьшением средней крупности намытого грунта по мере удаления от выпуска пульпы из распределительного пульпопровода.

2. Для неоднородных плотин с ядром, намываемых из песчано-гравийного грунта, содержащего пылеватые и глинистые фракции (см. черт. 3, в разд. 3), расчет границ зон фракционирования выполняют по формулам:

расстояние от откоса плотины до внутренней границы боковой зоны X₁

(1)

где — содержание всех фракций крупнее 2 мм в составе карьерного грунта, %;

L — расстояние от откоса до оси плотины;

расстояние от откоса плотины до границы ядра X₂

(2)

где — содержание всех фракций крупнее 0,1 мм в составе карьерного грунта, %.

3. Для неоднородных плотин с центральной зоной, намываемых из песчано-гравийных грунтов (см. черт. 3, г, разд. 3) расчет расстояния от откоса плотины до границы центральной зоны X₂ выполняют по формуле

(3)

где — содержание всех фракций крупнее 0,25 мм в составе карьерного грунта, %.

Примечание к пп. 2 и 3. В расчет вводят осредненный состав карьерного грунта.

4. Осредненный зерновой состав намытого грунта в пределах выделенных зон фракционирования определяют с помощью графиков черт. 1 — 5, построенных в результате обработки данных геотехнического контроля намыва различных плотин,

где — процентное содержание составляющих частиц;

— крупность составляющих частиц намытого грунта;

— средневзвешенная крупность карьерного грунта:

, (4)

где — среднеарифметическое значение крупности i-й стандартной фракции в составе карьерного грунта;

— процентное содержание i-й стандартной фракции;

90 — суммарное содержание учитываемых фракций в составе карьерного грунта, %.

Черт. 1. График зависимости . Однородные песчаные плотины

Черт. 2. График зависимости . Неоднородные плотины из мелкого песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной

I - боковая зона; II - центральная зона

Черт. 3. График зависимости . Неоднородные плотины из крупного песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной

I - боковая зона; II - центральная зона

Черт. 4. График зависимости . Гравийные плотины с ядром высотой менее 30 м

I - боковая зона; II - ядро

Черт. 5. График зависимости . Гравийные плотины с ядром высотой более 30 м

I — боковая зона; II — промежуточная зона; III — ядро

Примечание. При вычислении отбрасываются все фракции мельче , и крупнее , где и — крупность частиц, соответствующая обеспеченности 5 и 95 % по массе в составе карьерного грунта.

Отношение — снимают с осредненной кривой графиков для разной обеспеченности (10 %, 20 %,...). Величину d_i (d₁₀, d₂₀,...) определяют умножением указанного отношения на заданную величину по формуле

(5)

С помощью полученных значений d_i строят кривую зернового, состава намытого грунта по каждой зоне.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5*

Рекомендуемое