Автореферат диссертации (Разработка и обоснование метода выравнивания гидротехнических сооружений, подвергшихся неравномерным осадкам), страница 2

Выполнялось сопоставление результатов, полученных на основе аналитическихи численных расчетов с фактическими результатами, полученными в ходеэкспериментальных работ.Исследованиянапряженно-деформированногосостоянияоснованийгидротехнических сооружений, а также исследования изменения их пространственного6положения за счет управляемого компенсационного нагнетания выполнялись какчисленными методами на основе конечно-элементных моделей, так и в ходеспециализированных экспериментальных работ по фактическим условиям системы«основание-бетонное сооружение» при выполнении работ по подъему модели сооружения назначительные величины.

Выполнялось сопоставление результатов, полученных на основеаналитических и численных расчетов с фактическими результатами, полученными в ходеэкспериментальных работ.Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований; в руководстве инепосредственном участии в проведении научных как теоретических, так иэкспериментальных исследований и анализе полученных результатов при решениипоставленных задач; в формулировании выводов и рекомендаций по диссертации.Теоретическая и практическая значимость работы.

Диссертационная работасодержит большой экспериментальный материал, который представляет значительнуютеоретическую и практическую ценность.Результаты исследований позволяют определять фактические условия выполненияработ по восстановлению гидротехнических железобетонных сооружений, подвергшихсянеравномерным осадкам с учетом как восстановления их пространственного положения, таки восстановления несущей способности их конструктивных элементов.Разработанные практические рекомендации по восстановлению безопаснойэксплуатации железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, подвергшихсянеравномерным осадкам, позволяют разработать технические решения по стабилизацииположения сооружений; по последующему их выравниванию на основе методакомпенсационного нагнетания; по восстановлению безопасной эксплуатации.Усовершенствованная методика численного моделирования железобетонныхгидротехнических сооружений на основе пространственных конечно-элементных моделейпозволяетопределятьфактическоенапряженно-деформированноесостояниежелезобетонных ГТС при их неравномерной осадке; в период стабилизации их положения; впериод их выравнивания путем компенсационного нагнетания.Полученные результаты свидетельствуют об эффективности использования методауправляемого компенсационного нагнетания в качестве инструмента управленияположением крупноразмерных гидротехнических сооружений на основании, сложенноммягкими грунтами.Результаты исследований рекомендуется использовать для оценки надежности ГТС,располагаемых на мягких грунтах, а также усовершенствования методик выравнивания,используемых в гидротехническом и промышленно-гражданском строительстве.Применение систем внешнего армирования может служить современной альтернативойприменения традиционных подходов к усилению железобетонных конструкций, чтоспособствует повышению результативности восстановления гидротехнических сооружений,подвергшихся неравномерным осадкам.Положения, выносимые на защиту:- результаты анализа данных натурных наблюдений за состоянием железобетонногоздания Загорской ГАЭС-2;7- результаты анализа данных натурных исследований состояния железобетонногоздания Загорской ГАЭС-2, в том числе, результаты экспериментальных работ поопределению фактических значений напряжений в железобетонных конструкциях зданияЗагорской ГАЭС-2 методом «разгрузки арматуры»;разработаннаяметодикастабилизацииположенияжелезобетонногогидротехнического сооружения после неравномерной осадки;- разработанные технические решения по стабилизации положения здания ЗагорскойГАЭС-2 после его неравномерной осадки;- результаты экспериментальных исследований стабилизации положенияжелезобетонного здания Загорской ГАЭС-2 после неравномерной осадки на основекрупномасштабной модели;- разработанные технические решения по выравниванию положения здания ЗагорскойГАЭС-2 после его неравномерной осадки;- результаты крупномасштабных экспериментальных исследований по определениюфактических условий системы «основание-железобетонное сооружение» при выполненииработ по подъему сооружения на значительные величины методом компенсационногонагнетания;- результаты расчетного определения параметров управляемого компенсационногонагнетания при выравнивании железобетонного здания Загорской ГАЭС-2;- анализ результатов расчетных исследований напряженно-деформированногосостояния здания Загорской ГАЭС-2 на основе пространственной конечно-элементноймодели для периода стабилизации его положения и для периода его выравнивания;- разработанный и обоснованный метод выравнивания гидротехнических сооружений,подвергшихся неравномерным осадкам;- разработанные технические решения по усилению железобетонных конструкцийздания Загорской ГАЭС-2, подвергшегося неравномерным осадкам, внешним армированиемна основе углеродного волокна.Степень достоверности и апробация результатов исследованийРезультаты исследований основаны на экспериментальных данных, полученныхпутем применения методик, разработанных для проведения естественных исследований.Достоверность основных положений и выводов работы подтверждается применениемпроверенных вычислительных программных комплексов; применением проверенныхметодик экспериментальных исследований при моделировании стабилизации положениясооружения и его выравнивания; сопоставлением результатов численных исследований иэкспериментальных исследований; сопоставлением результатов расчетов с натурнымиданными.Апробация работы.Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывалисьи обсуждались на международных научно-практических конференциях ВНИИГ им.

Б.Е.Веденеева (Санкт-Петербург, октябрь 2015 г., ноябрь 2017 г.), на Всероссийском научнопрактическом семинаре «Современные проблемы гидравлики и гидротехническогостроительства», посвященном 105-летию со дня рождения профессора, д.т.н. С.М.Слисского8(Москва, 16-17 мая 2018 г.), на заседаниях научно-технических советов ПАО «РусГидро» иМинэнерго РФ.Результаты исследований были практически использованы при разработке проектавосстановления Загорской ГАЭС-2 в части разработки технических решений постабилизации и выравниванию, в части назначения параметров систем внешнегоармирования как на период выравнивания, так и на эксплуатационный период существованияэлементов напорного фронта, а также параметров управляемого компенсационногонагнетания при выравнивании здания ГАЭС.Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения,пяти глав, заключения, библиографии (146 наименований, 36 на иностранных языках) исодержит 172 страницы, 105 рисунков и 15 таблиц.По теме диссертационного исследования опубликовано 11 статей, в том числе 8 статейв журналах, входящих в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должныбыть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степеникандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук» ВАК Минобрнауки РФ.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы исследований; сформулированы цель,задачи и методы исследований; представлены научная новизна, теоретическая ипрактическая значимость работы и реализация ее результатов; положения, выносимые назащиту; степень достоверности и апробация результатов; а также приведены сведения оструктуре и объеме работы.В первой главепредставлены сведения о мировом опыте применения методакомпенсационного нагнетания для предотвращения осадок зданий и восстановлениявысотного положения сооружений.

Одним из первых примеров использования технологиикомпенсационного нагнетания для исправления уже имеющихся осадок, вызванныхгеологическими процессами в основании, может служить низконапорный гидроузелHessigheim (напор 5,2 м, расход 30 м3/сек, мощность 1,25 МВт), который был построен впериод с 1950 г. по 1952 г. на судоходной реке Неккар вблизи города Хессигхайм (Германия)Наиболее известным из современных проектов является опыт применениякомпенсационного нагнетания при строительстве линии «Юбилейная» лондонского метро(станция «Вестминстер» (Westminster), Лондон) (рисунок 1).Приводятся также примеры использования компенсационного нагнетания дляразличных сооружений, включая здание в Новом Орлеане, в Берлине и ряд других.В практике зарубежного [9, 10 и др.] и отечественного строительства [5, 6 и др.] методкомпенсационного нагнетания используется на протяжении более 30 лет.

Основноеназначение метода и технологии компенсационного нагнетания – поддержание стабильногоили восстановление изменившегося напряженно-деформированного состояния грунтовогомассива при проведении работ в подземном пространстве урбанизированных территорий,защиты существующих зданий и сооружений от непроектных осадок. Однако, методуправляемого компенсационного нагнетания позволяет не только компенсировать изменениенапряженно-деформированного состояния грунтового массива и сопутствующиенепроектные осадки, но и осуществлять подъем и выравнивание зданий и сооружений.9Анализ особенностей метода компенсационного нагнетания и некоторых примеровприменения метода для указанных целей, в том числе в гидротехническом строительстве,выполнен в [7].Рисунок 1.