Диссертация (Разработка и обоснование метода выравнивания гидротехнических сооружений, подвергшихся неравномерным осадкам), страница 6

При этом, вроссийской нормативной базе отсутствуют нормативные требования для расчета систем38внешнего армирования для использования в конструировании элементов гидротехническихсооружений.Анализ существующих методик расчетного определения прочности и деформативностижелезобетонных конструкций гидротехнических сооружений при использовании системвнешнего армирования показал, что действующая нормативная документация не включаетособенностиконструктивныхэлементовгидротехническихсооружений,такиекакмалоармированность, массивность, наличие межблочных строительных швов.Требуется разработка методики расчетного определения прочности и деформативностижелезобетонных конструкций гидротехнических сооружений при использовании системвнешнего армирования с учетом перечисленных выше недостатков и допущений.1.5 Выводы по Главе 11.Выполнен анализ случаев применения метода компенсационного нагнетания для выравниваниязданий и сооружений как промышленно-гражданского, так и гидротехнического назначения.При этом были рассмотрены примеры оснований бетонных сооружений на мягких грунтах,возводящихся в различных грунтовых условиях.2.Проведенный анализ показал, что в ряде случаев ухудшение физико-механическиххарактеристик н е скальных оснований бетонных сооружений вызвано влиянием ошибок впроектировании, а также техногенными воздействиями.

Изменение физико-механическиххарактеристик нескальных оснований бетонных сооружений во многих случаях вызваноразуплотнением основания при образовании различного рода полостей под сооружением.3.Выполнен анализ случаев усиления железобетонных конструкций ГТС внешним армированиемс применением композиционных материалов на основе углеродного волокна. При этом следуетособо подчеркнуть, что проект и реализация усиления железобетонных конструкций БаксанскойГЭС проведены при отсутствии методики расчета усиления железобетонных конструкций ГЭСкомпозитными материалами, как опытный образец. Отмечены преимущества усиленияжелезобетонных конструкций ГТС композитными материалами по сравнению с традиционнымиспособами усиления.4.Выполнен анализ существующих подходов к расчетам железобетонных конструкцийгидротехнических сооружений при использовании систем внешнего армирования с учетомполноты нормативной документации.5.Анализ существующих методик расчетов железобетонных конструкций гидротехническихсооружений при использовании систем внешнего армирования показал, что действующаянормативнаядокументацияневключаетособенностиконструктивныхэлементов39гидротехнических сооружений, такие как массивность, невысокое содержание арматуры (менее1%), наличие межблочных строительных швов и др.40ГЛАВА 2.

Исследование состояния железобетонных конструкций зданияЗагорской ГАЭС-2 после неравномерной осадкиЖелезобетонныеконструкциизданияЗагорскойГАЭС-2относятсякклассунетрещиностойких конструкций, в которых допускается образование трещин с ширинойраскрытия, определяемой нормативными документами.Действующие нормативные документы [84, 85, 91, 95] предусматривают расчетыжелезобетонных конструкций ГТС и общестроительного назначения по двум группампредельных состояний.Расчеты по первой группе предельных состояний предусматривают определениепрочности конструкций.

Расчеты по второй группе предельных состояний предусматриваютопределение деформаций конструкций (прогибов) и ширины раскрытия трещин.С целью определения фактического состояния здания станционного узла ЗагорскойГАЭС-2 было проведено комплексное обследование несущих железобетонных конструкцийздания ГАЭС-2, которое проводилось в соответствии с «Программой работ по обследованиюнесущих конструкций здания ГАЭС и монтажной площадки Загорской ГАЭС-2» №1938-40-072(2015 г.) [32].В результате комплексных обследований определялись: фактическая прочность бетона ифактические напряжения в арматуре, что соответствует первой группе предельных состояний.Определение на основе обследований и наблюдений величин деформаций конструкций(прогибы) и ширины раскрытия трещин относится ко второй группе предельных состояний.2.1 Исследования железобетонных конструкций здания ГАЭС-2 по первой группепредельных состоянийОбъектом инструментальных обследований являлись основные несущие железобетонныеконструкции здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 (рисунок 2.1.1).Цель инструментального обследования несущих железобетонных конструкций зданияГАЭС-2 заключалась в определении фактического состояния конструктивных элементов зданияГАЭС-2: в определении фактической прочности бетона и фактических напряжений в арматурныхстержнях [79, 81, 85].Необходимо отметить, что при неравномерной осадке осуществилась работа зданияГАЭС-2 в направлении, которое при проектировании рассматривалось, как второстепенное.Соответственно, и арматура, включившаяся в работу при ее пересечении образовавшимисятрещинами, предусматривалась в проекте как конструктивная (т.е.

не рабочая).В период эксплуатации ЗаГАЭС-2 будет работать арматура, направленная вдоль потока.41Количество арматуры, расположенной в рабочем направлении вдоль потока, в среднем,больше в 8 раз, чем поперёк потока. В целях оценки прочности железобетонных конструкцийздания ГАЭС-2 были выполнены обследования, в том числе разрушающими методами.Рисунок 2.1.1. Конструкция здания ЗаГАЭС-2 в сечении вдоль потока42Исследования прочности бетона железобетонных конструкций здания ГАЭС-2.Определение фактической прочности бетона конструкций здания ГАЭС-2 имонтажной площадки Загорской ГАЭС-2 неразрушающим методомОпределение прочности бетона несущих конструкций здания ГАЭС-2 и монтажнойплощадки неразрушающим методом производилось с использованием склерометра ОМШ-1 пометоду упругого отскока (ГОСТ 22690-88, пункт 4.6).Испытания бетона неразрушающим методом в здании Загорской ГАЭС-2 велись впределах отметок 120,00 м…166,40 м.Всего в здании ГАЭС было проведено 608 серий испытаний бетона методомсклерометрии.Результаты инструментального обследования здания ГАЭС-2 и монтажной площадкиЗагорской ГАЭС-2 неразрушающим методом представлены в таблице 2.1.1.Таблица 2.1.1.

- Результаты инструментального обследования здания ГАЭС-2 и монтажнойплощадки Загорской ГАЭС-2 неразрушающим методомСредняяпрочность Rс,МПаКласс бетонаПомещение №1 отм. 120,00 м26,23В 20 (М250)Помещение №2 отм. 125,00 м33,67В 25 (М350)Помещение №3 отм. 125,00 м31,87В 22,5 (М300)Помещение №4 отм. 130,50 м33,40В 25 (М350)Помещение №5 отм. 136,30 м34,53В 25 (М350)Помещение №6 отм.

129,35 м33,58В 25 (М350)Помещение №7 отм. 135,10 м31,43В 22,5 (М300)Помещение №8 отм. 142,70 м34,55В25 (М350)Помещение №9 отм. 157,70 м34,36В 25 (М350)Помещение №10 отм. 149,85 м34,24В 25 (М350)Монтажная площадка помещение №11 отм.142,70 м32,62В 27,5 (М350)Помещение №12 отм. 166,40 м36,69В 27,5 (М350)Наименование помещения43По результатам определения неразрушающим методом прочности бетона можно сделатьвывод, что в целом исследуемый бетон здания ГАЭС-2 и монтажной площадки соответствуетпроектной марке бетона, а на некоторых участках превышает ее.Определение фактической прочности бетона конструкций здания ГАЭС-2 методомвыбуривания и испытания бетонных керновФактическая прочность бетона конструкций здания ГАЭС-2 определялась методомвыбуривания и испытания бетонных кернов.В результате работ было отобрано 20 образцов керна из бетонных конструкций зданияГАЭС-2 и монтажной площадки.

Из 20 скважин 16 было пробурено в здании ГАЭС-2, а 4скважины - на монтажной площадке. Бурение 3 скважин производилось в горизонтальномнаправлении, а бурение остальных 17 скважин производилось в вертикальном направлении.Пробуренные в стенах горизонтальные скважины располагались на высотах в пределах от 0,9 мдо 1,7 м от уровня пола. Бурение кернов проводилось в 3 створах: створ по оси 3 (ГА №10), створпо оси 7 (ГА №8) и створ по оси 12+2,0м (монтажная площадка).В таблице 2.1.2 представлены результаты проведения обследования несущих конструкцийздания ГАЭС-2 и монтажной площадки методом раздавливания образцов кернов.Таблица 2.1.2. - Результаты проведения обследования несущих конструкций здания ГАЭС-2 имонтажной площадки методом раздавливания образцов керновПрочностьбетона, МПаПроектныйкласс бетонаПерекрытие на отм.

166,40 м38,0В 20 (Rс=25,6)Перекрытие на отм. 149,85 м (у щитовой стены)34,2В 20 (Rс=25,6)Перекрытие натрансформаторов)56,0В 25 (Rс=32,1)Перекрытие на отм. 142,70 м31,9…44,7В 20 (Rс=25,6)Пол отсасывающей трубы на отм. 126,40 м47,4…50,8В 20 (Rс=25,6)Пол помещения на отм. 125,00 м17,1В 15 (Rс=19,2)Пол мокрой потерны на отм. 119,50 м26,7В 15 (Rс=19,2)66,3…80,5В 20 (Rс=25,6)Наименование конструкцииСтвор по оси 3 (ГА №10)отм.149,85м(площадкаСтвор по оси 7 (ГА №8)Перекрытие на отм.

166,40 м44Прочностьбетона, МПаПроектныйкласс бетонаПерекрытие на отм. 149,85 м (у щитовой стены)32,1…51,9В 20 (Rс=25,6)В щитовой стене отм. 149,85 м29,3…39,9В 20 (Rс=25,6)28,5В 25 (Rс=32,1)Пол отсасывающей трубы на отм. 126,40 м42,2В 20 (Rс=25,6)Пол помещения на отм. 125,00 м40,7В 15 (Rс=19,2)Пол мокрой потерны на отм.

119,50 м42,2В 15 (Rс=19,2)19,8В 20 (Rс=25,6)24,7…47,4В 25 (Rс=32,1)28,9…41,0В 20 (Rс=25,6)51,3В 20 (Rс=25,6)Наименование конструкцииПерекрытие натрансформаторов)отм.149,85м(площадкаСтвор по оси 12+2,0м (монтажная площадка)Перекрытие на отм. 166,40 мПерекрытие натрансформаторов)отм.149,85м(площадкаПерекрытие на отм.

142,70 мВ щитовой стене отм. 142,70 мПо результатам определения прочности бетона путем разрушающих испытанийвыбуренных кернов можно сделать вывод, что в целом исследуемый бетон здания ГАЭС-2 имонтажной площадки соответствует проектной марке бетона, а на некоторых участкахпревышает ее.Методика определения фактических напряжений в арматурных стержнях методом«разгрузки арматуры»Определение фактических напряжений в арматуре методом «разгрузки арматуры» [85]проводилось на выделенных участках конструкций в зонах наиболее характерных трещиннабольшего раскрытия.Схемы проведения «разгрузки арматуры» представлены на рисунке 2.1.2-2.1.6.Указанная методика «разгрузки арматурного стержня» с использованием преобразователялинейных деформаций ПЛДС-150 предназначена для определения начальных напряжений (какправило, растяжения) в рабочей арматуре эксплуатируемых железобетонных конструкций.Последовательность выполнения операций при определении начальных напряженийвключает:45- в намеченном месте вырубается штраба в бетоне; внутри штрабы оголяется участокисследуемого арматурного стержня (рисунок 2.1.2);Рисунок 2.1.2- на очищенном от бетона участке арматурного стержня зачищаются две параллельныеплощадки для приварки анкеров ПЛДС-150;- на подготовленные площадки устанавливается оправка с анкерами и производитсяприварка анкера к арматурному стержню;- после остывания мест сварки оправка снимается с приваренных анкеров;- в приваренные к арматурному стержню анкера устанавливается преобразователь ПЛДС150 (рисунок 2.1.3);Рисунок 2.1.3- к выводам ПЛДС-150 подключается специализированный периодомер;- замеряется значение начальной деформации ПЛДС-150;46- шлифовальной машиной разрезается арматурный стержень за пределами установкиПЛДС-150; место разреза должно остыть (рисунок 2.1.4);Рисунок 2.1.4- замеряется значение деформации разгруженного арматурного стержня;- искомые напряжения в арматурном стержне определяются как разность значениядеформации разгруженного стержня и значения начальной деформации;- после проведения всех замеров датчик деформации ПЛДС-150 демонтируется;- разрезанный участок арматуры восстанавливается путем вварки накладок (либо в вырезв арматуре вваривается прибор ПСАС для последующего контроля изменения напряжений варматурном стержне) (рисунок 2.1.5);Рисунок 2.1.5- оголенный участок бетонируется с использованием бетона класса не ниже прочностиокружающего бетона (рисунок 2.1.6).47Рисунок 2.1.6В 2014-2016 гг.