Диссертация (1141606), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Таким образом, проектное допущение о вытеснении слабогогрунта из полости за счет гидростатического давления в процессе укладки КМ, оказалосьфактически осуществленным.3.7 Исследования грунтов основания по результатам стабилизацииПосле выполнения работ по стабилизации здания ГАЭС был произведён рядисследований, позволяющих оценить состояние основания [28].В состав этих работ вошли геофизические исследования, выполненные методамисейсмотомографии [15, 61], а также были выполнен ряд геологических скважин в зонеработ.На рисунке3.7.1 приведена схема расположения скважин, между которымивыполнены сейсмические просвечивания с целью контроля качества укрепительныхмероприятий в грунтах основания фундаментной плиты.Между указанными скважинами выполнено сейсмическое просвечивание и полученысейсмотомографические разрезы, отражающие скоростное строение изученных целиков визолиниях скорости продольных волн (км/с).
Во всех скважинах выполнено вертикальноесейсмическое профилирование, отражающее скоростное строение околоскважинногопространства.На рисунке3.7.2 приведен пример сейсмотомографического разреза по линиискважин 6ТСПБ и ГФНБ-1 учетом данных вертикального сейсмического профилирования.Сейсмотомографический разрез дает наглядное представление об изменении исходныхупругих свойств грунтового массива после инъектирования.
Анализ этого скоростногоразреза показывает, что скорости на данном участке находятся в интервале от 1.6 км/с до2.5 км/с.Областьмаксимальныхзначенийскоростинаходитсянепосредственноподфундаментной плитой. Скорости продольных волн в разнозернистых обводненных пескахоснования фундаментной плиты в естественном состоянии до проведения инъекционныхработ составляли 1.40-1.50 км/c.95Рисунок 3.7.1. Схема расположения исследовательских скважинРисунок 3.7.2.
Сейсмотомографический разрез между скважинами 6ТСПБ и ГФНБ-1в изолиниях значений скоростей продольных волн (км/с)96В результате геофизических исследований получены результаты пересчета указанныхсейсмотомографических разрезов в разрезы прочностных свойств (МПа) с использованиемкорреляционной зависимости «скорость-прочность», полученной на предыдущих этапахизысканий путем ультразвукового просвечивания образцов композитного материала споследующим определением кубиковой прочности на сжатие.Анализ этих данных свидетельствует о широком диапазоне, в котором варьируютскорости в грунтах основания, а именно от 1.30 км/с до 2.5 км/с, что свидетельствует онеоднородности свойств грунтового массива в основании фундаментной плиты.Области с высокими значениями скорости преобладают на отметке 120 м.
Спонижением абсолютной отметки до 105 м в правобережной части преобладают низкиезначения скорости. На этой отметке в правобережном примыкании, возможно,прослеживается область размыва под фундаментной плитой. На всех отметках в грунтовоммассиве под центральной частью плиты преобладают относительно высокие значенияскорости, чем в правобережном примыкании.Области с относительно высокими значениями кубиковой прочности преобладают наотметке 120 м. С понижением абсолютной отметки до 105 м в правобережной частинаблюдается постепенное понижение прочностных свойств массива. На всех отметках вгрунтовом массиве под центральной частью плиты преобладают относительно болеевысокие значения кубиковой прочности.Анализ приведенных разрезов показывает, что относительно высокоскоростныеобласти приурочен к центральной части фундаментной плиты, причем с понижениемабсолютной отметки наблюдается уменьшение скорости в грунтах основания.
Посколькукубиковая прочность грунтового массива изменяется пропорционально скоростипродольных волн, то можно утверждать, что прочностное строение грунтового массивахарактеризуется такими же закономерностями.3.8 Выводы по результатам стабилизацииПо результатам выполнения работ по стабилизации и проведенных исследованийсделаны следующие выводы:1. В результате укрепительных мероприятий наблюдается значительное изменениескоростного строения исходного массива. В среднем, в зоне контакта с фундаментной плитойскорость продольных волн в грунтах основания увеличилась на 60%-70%.
При этомскоростное строение грунтового массива в основании фундаментной плиты весьма97неоднородно. Диапазон изменения скорости продольных волн составляет от 1.30 км/с до 2.5км/с.2. Соответствующее прочностное строение массива в значениях кубиковойпрочности также существенно неоднородно. В частности, кубиковая прочность грунтовогомассива варьирует в диапазоне от 1 МПа до 4 МПа.3. Области с относительно высокими значениями кубиковой прочности преобладаютна отметке 115 м. С понижением абсолютной отметки до 105 м наблюдается постепенноепонижение прочностных свойств массива.
Причем, в правобережной части прочностьгрунтового массива ниже, чем под центральной частью плиты, где преобладают относительновысокие значения кубиковой прочности.4. График осадок здания ГАЭС по маркам, установленным со стороны НБ наотм.166,40, показывает отсутствие изменений осадок здания ГАЭС. Состояние стабильное.5. График осадок здания ГАЭС по маркам, установленным в ВБ на отм.149,85,показывает, что после снижения уровня воды в реверсивном канале состояние такжестабилизировалось.6.
Состояние трещиноватости конструкций здания ГАЭС сохраняется на начальномуровне. Наблюдается значительное уменьшение амплитуды раскрытия трещин по всемотметкам. Ширина раскрытия и амплитуда изменения раскрытия трещин соответствуютизменению напряженно-деформируемого состояния (НДС) сооружения от температурныхвоздействий.7. Показания КИА, установленной на спиральных камерах и водоводах ГА№8 и №9соответствуют характеру трещинообразования, наблюдаемому на здании ГАЭС и имеютнезначительные колебания изменения ширины раскрытия трещин.8. Показания КИА, установленной на трубопроводах, соответствует общей ситуациистабилизации на станционном узле.
Осадки. наблюдаемые на марках, установленным насекциях С-17 стабилизируются, их дальнейший рост незначительный.9. Состояние основания под фундаментной плитой здания ГАЭС характеризуетсяболее высокими (по сравнению с исходными значениями) показателями прочности иплотности.10. В настоящее время состояние сооружений станционного узла полностьюстабилизировано.98ГЛАВА 4. Расчетное обоснование технических решений по усилениюжелезобетонных конструкций здания ГАЭС-2 внешним армированием изкомпозиционных материаловПосле неравномерной осадки здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 в егожелезобетонныхконструкцияхвозниклонапряженно-деформированноесостояние,непредусмотренное проектом. В том числе, в железобетонных конструкциях возникли трещины,ширина раскрытия которых в ряде случаев превышала предельно допустимые по нормам [91, 95]значения (0,5 мм).
В работу включилась арматура, которая при проектировании рассматриваласькак конструктивная, второстепенная. В указанной арматуре, пересекающей появившиесятрещины, возникли значительные по величине напряжения.Первоочередные мероприятия по восстановлению эксплуатационных свойств зданияГАЭС-2 предусматривали возведение временной перемычки реверсивного канала и понижениеуровня воды в котловане здания ГАЭС-2 с последующей стабилизацией его положения. При этомрассматривались различные варианты взаимодействия с подпорной стенкой ПС-3 (о чем будетсказано ниже).В случае нарушения контакта с подпорной стенкой ПС-3 и скачкообразного роста осадкиздания ГАЭС-2 ожидалось повышение напряжений в арматуре верхних конструкций зданияГАЭС-2 (в том числе, в перекрытии на отм. 166,4 м).После выполнения этапа стабилизации здания ГАЭС-2 была запланирована подготовка квыравниванию положения здания ГАЭС-2 и, непосредственно, выравнивание его положения.При этом ожидалось повышение напряжений в арматуре нижних конструкций здания ГАЭС-2 (очем будет сказано ниже).Перечисленные обстоятельства потребовали усиления железобетонных конструкцийздания станционного узла Загорской ГАЭС-2.Для этих целей были разработаны технические решения [34] по усилениюжелезобетонных конструкций здания ГАЭС-2 композиционными материалами из углеродныхволокон (в том числе перекрытия, расположенного на отм.
166,4 м) в период понижения уровняводы в котловане здания ГАЭС-2, а также в период выравнивания положения здания ГАЭС-2.Для обоснования технических решений по усилению железобетонных конструкцийздания ГАЭС-2 композиционными материалами из углеродных волокон (в том числе,перекрытия, расположенного на отм. 166,4 м) были проведены расчетные исследованиянапряженно-деформированногосостоянияматериалами из углеродных волокон [33].сучетомихусилениякомпозиционными994.1 Исходные данные для проведения расчетных исследованийКонструктивные особенности здания ГАЭС-2 были представлены выше в Главе 2 (нарисунке 2.1.1).Следует отметить, что конструкция здания ГАЭС-2 представляет собой сложную системумассивных конструкций: монолитных стен, колонн, плит перекрытия и пр.
Пространственнаяжесткость строения обеспечивается их совместной работой.Все вышеперечисленные конструкции запроектированы из монолитного железобетонакласса В25.Армирование железобетонных конструкций здания ГАЭС-2 выполнено стержневойарматурой периодического профиля класса А500С.У внутренней и у наружной граней щитовой стенки низовой части здания ГАЭС-2(толщиной 2,0 м) установлена горизонтальная арматура диаметром 20 мм с шагом 200 мм.Вертикальное армирование щитовой стенки выполнено арматурой диаметром 28 мм,установленной с шагом 200 мм у внутренней и у наружной граней.У верхней грани перекрытия на отм.
166,4 м здания ГАЭС-2 (толщиной 1,5 м) установленагоризонтальная арматура диаметром 22 мм с шагом 200 мм, у нижней грани - арматурадиаметром 18 мм с шагом 200 мм.У верхней грани перекрытия на отм. 157,7 м и перекрытия на отм. 149,85 м здания(толщиной 1,0 м) установлена горизонтальная арматура диаметром 25 мм с шагом 200 мм, унижней грани - арматура диаметром 20 мм с шагом 200 мм.Схемы армирования щитовой стены и перекрытий здания станционного узла ЗагорскойГАЭС-2 на отм. 149,85; 157,7; 166,4 м представлены на рисунке 4.1.1.100Рисунок 4.1.1 – Схемы армирования щитовой стены и перекрытий на отм. 166,4 м,157,7 м, 149,85 м.В настоящее время железобетонные конструкции здания ГАЭС-2 находятся внапряженно-деформированном состоянии, наступившем вследствие неравномерной осадкиздания.Для периодов понижения уровня воды в котловане здания ГАЭС-2, стабилизации ипоследующего выравнивания положения здания ГАЭС-2 разработан проект усиления основныхнесущих конструкций (в том числе перекрытия на отм.
166,4 м) внешним армированием сприменением композиционных материалов на основе высокопрочных углеродных волокон [28,34].В качестве примера, схема усиления перекрытия на отм. 166,4 м представлена на рисунке4.1.2.101Рисунок 4.1.2. Схема усиления перекрытия на отм. 166,4 м102Для усиливающих элементов внешнего армирования предусмотрено использованиеуглеродной ткани FibArm Tape 530/300 с толщиной волокна 0,294 мм и связующего FibArm Resin530+. Количество слоев ткани в усиливающих элементах в направлении поперек потокасоставило 3 слоя, за исключением участка между осями 7 и 8, где принято количество слоевравным 4; количество слоев ткани в усиливающих элементах в направлении вдоль потокапринималось 2 слоя.Углепластик, сформированный и отвержденный на поверхности конструкции на основеуглеродных лент FibArm Tape и эпоксидного связующего FibArm Resin 530+ имеет следующиефизико-механические характеристики:- Прочность на растяжение волокна – 4300 МПа;- Нормативное сопротивление растяжению ткани в углепластике с обеспеченностью 95%– 3 600 МПа;- Модуль упругости – 245000 МПа;- Относительное удлинение при разрыве – не менее 1,7%;- Приведенная толщина углеродного материала – 0,294 мм для лент FibArm Tape споверхностной плотностью 530 г/м2;- Ширина – 300 мм.- Расчетное сопротивление растяжению ткани в углепластике – 2160 МПа.4.2Анализвыявленногохарактератрещинидействующихнагрузоквжелезобетонных конструкциях здания ГАЭС-2 на примере перекрытия на отм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
