Диссертация (1151675), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Строительство пятой очереди БСК V заканчивается на 321,5км считая от головного сооружения Усть − Джегутинского гидроузла (Проектнаядлина магистрального канала 480 км, то есть построено на текущий момент менее2/3 длины БСК [81].По проекту Кубань − Калаусская обводнительно-оросительная системапредназначена для обводнения 2,6 млн га − 39,4 % территории Ставропольскогокрая и орошения 210 тыс. га земель (рисунок 2.15).77Рисунок 2.15 − Кубань − Калаусская оросительно-обводнительная системаЗа период эксплуатации БСК-II наиболее высокий износ (97,3 %) достигучасток от 0 до 11,5 км (износ 81 %), участок от 13,6 до 15,8 км (износ 78 %), участок от выходного портала гидротехнического туннеля №2 до входного порталатуннеля №3 (износ 77 %).
ГТС II очереди БСК относятся к III классу, нормативных срок эксплуатации которых составляет 50 лет. Проблемы безопасности ГТСII очереди БСК и продления их жизненного цикла имеют важное народнохозяйственное значение.Оценка технического состояния водопроводящих сооружений имеет основной целью обеспечение их безопасной эксплуатации на основании соответствияих фактической прочности, жёсткости, устойчивости нормативным требованиям.В связи с чем, в течение всего срока эксплуатации водопроводящего сооружениятребуется регулярное техническое диагностирование изменения механических ифизических характеристик материалов сооружений, параметров действующих нагрузок, появление и развитие дефектов и повреждений.
Все водопроводящие со-78оружения должны быть подвергнуты специальным осмотрам с привлечениемспециализированных организаций или специальных комиссий, организуемых примелиоративных управлениях.Целью специальных осмотров (обследований) водопроводящего сооружения является: определение технического состояния сооружения с выявлением дефектов и повреждений, снижающих долговечность; проверка качества содержания водопроводящего сооружения; проверка наличия и качества ведения технической документации; разработка предложений по устранению дефектов и повреждений; назначение режима эксплуатации водопроводящего сооружения.Комплексным техническим и инженерно-геологическим визуальным обследованием водопроводящих сооружений наиболее полно выявлены степеньвоздействия агрессивной среды на бетон в условиях длительного (более 30 лет)контакта и направленность изменения гидрохимического режима вод за облицовкой.
Результаты натурного исследования описаны ниже на примере Невинномысскогогидротехническоготуннеля,Кубань–Егорлыкскойоросительно-обводнительной системы.Установлено, что грунтовые воды на основном протяжении поступают внего в виде выпотов и капежа, как правило, по монтажным стыкам железобетонных колец обделки, и лишь на отдельных участках (в местах заложения разведочных скважин, строительных шахт) - в виде слабых струй с дебитом от 0,01 до 0,12м3/час [15]. Если на участках дренирования грунтовых вод туннельной выработкой они поступают в него чаще в виде капежа и, как правило, в верхней половинесечения или в своде, то на отрезках возвратного водопритока преобладает высачивание и, в основном, не выше 1 м над лотком туннеля.
Под воздействием агрессивной грунтово-водной среды наблюдается коррозия бетона в своде и стенкахтуннеля, чаще в виде пятен диаметром 5—25 см, полос длиной 5—40 см и мелкихсталактитов (2—5 см). В лотке и стенках туннеля, на высоту 50—90 см, торкретбетон отслоился и/или разрушился. И хотя в целом состояние обделки удовлетворительное, тем не менее, длительное агрессивное воздействие сильно минерализованных вод заметно сказывается, что, в свою очередь, вызывает необходимость79периодического проведения профилактических ремонтов, которые должны предусматривать [21]:— чеканку монтажных стыков на участках выщелачивания бетона;— восстановление отслоившегося торкрет-бетона в стенках;— заделку мест локальных разрушений (трещины, выбоины, раковины,коррозия, сколы и др.).В результате визуального обследования [16] выявлено, что техническоесостояние2-ойниткигидротехническоготуннеляиегоотдельныхконструктивных элементов – удовлетворительное.
Входной канал 2-ой нитки туннеля за период продолжительной эксплуатации сильно заилен, наносы донногоила достигают 3 м, что значительно снижает пропускную способность сооружения, а также ведёт к разрушению откосов канала. Требуется проведение работ поочистке канала от донных наносов ила (рисунки 2.16, 2.17).Рисунок 2.16 – Заиление подводящего канала 2-ой нитки Невинномысскогогидротехнического туннеля80Рисунок 2.17 – Заиление у шлюзовой коробки 2-ой нитки Невинномысскогогидротехнического туннеляРисунок 2.18 – Следы просачивания воды на стыке железобетонных элементовна переходной коробке 2-ой нитки гидротехнического туннеля, правая стенкапо течению воды81Состояние железобетонной облицовки у входного портала – удовлетворительное (рисунок 2.18).
Отсутствуют продольные и поперечные трещины, а такжеразрушение бетона, оголение и коррозия арматуры (рисунок 2.19).Сегментные затворы входного портала находятся в удовлетворительном состоянии и требуют защиты от коррозии в виде нанесения лакокрасочного покрытия (рисунок 2.20). Состояние железобетонных стенок входного портала – удовлетворительное. Наблюдается, что грунтовые воды проступают в основном в видевыпотов и капежа (рисунок 2.21), есть также небольшие просачивания воды (рисунок 2.18). На железобетонных элементах наблюдается эрозия бетона вследствиекавитационных процессов, возникающих во входном портале (рисунок 2.22), отслоение бетона и образование глубоких промоин и раковин (рисунок 2.23).
Железобетонная облицовка у входного портала также сильно заилена ила, что негативно сказывается на техническом состоянии сооружения (рисунок 2.19).Рисунок 2.19 – Состояние железобетонной облицовки на подводящем канале2-ой нитки гидротехнического туннеля82Рисунок 2.20 – Следы коррозии на сегментном затворе, находящемся в шлюзовойкоробке 2-ой нитки гидротехнического туннеля, правая камера по течению водыРисунок 2.21 – Следы выпота и капежа на переходной коробке2-ой нитки гидротехнического туннеля83Рисунок 2.22 – Эрозия бетона вследствие кавитационных процессовна переходной коробке 2-ой нитки гидротехнического туннеля, правая стенкапо течению водыРисунок 2.23 – Отслоение бетона, штукатурного слоя на переходной коробке2-ой нитки гидротехнического туннеля, правая стенка по течению воды84Донные отложения по руслу канала составляют до 5,0 м3/м и расположеныне только по дну, но и на откосах.
Заложение мокрого откоса 1:2, ширина по днупри заиленном русле − от 11 до 13,5 м; проектного сечения 11 м; уклон составляет0,00138, строительная высота − от 3,0 до 3,8 м [38].В ходе осмотра 2-ой нитки гидротехнического туннеля изнутри было установлено, что он находится в удовлетворительном состоянии, несмотря на воздействия агрессивной среды на бетон при контакте обделки туннеля с майкопскимиглинами и четвертичными делювиальными суглинками.
При входе в туннель настенах видны образования карбонатных сталактитов от выщелачивания бетоннойобделки (рисунки 2.24 – 2.26) [14].Рисунок 2.24 – Входная часть трассы гидротехнического туннеля, на трещинахи стыках бетонных колец имеются выпоты и образования мелких сталактитов85Рисунок 2.25 – Карбонатные сталактиты выщелачивания бетонной обделки2-ой нитки гидротехнического туннеля, вначалеРисунок 2.26 – Карбонатные сталактиты выщелачивания бетонной обделки2-ой нитки гидротехнического туннеля, в середине86Поступление грунтовых вод в туннель на первых 200 м и после 2 км связанос дренированием над туннельного водоносным горизонтом в четвертичных делювиальных суглинках и элювиированных глинах майкопской серии (рисунок 2.27).Рисунок 2.27 – Поступление грунтовых вод через бетонную облицовкугидротехнического туннеляИз за воздействием агрессивной грунтово-водной среды [161] происходиткоррозия арматуры бетона в своде и стенках туннеля, чаще в виде пятен диаметром до 20 см, полос длиной 5—40 см (рисунок 2.28).В середине и конце туннеля коррозионные процессы арматуры на стенкахи сводах туннеля связаны с увеличением напора воды.
На протяжении всего туннеля на железобетонных элементах наблюдается эрозия бетона вследствие кавитационных процессов (рисунок 2.29). На выходе из туннеля также наблюдаютсянебольшие просачивания воды (рисунок 2.30) и образование мелких сталактитов.В целом состояние обделки удовлетворительное, тем не менее, длительноеагрессивное воздействие на неё минерализованных вод заметно сказывается, что,в свою очередь, вызывает необходимость периодического проведения профилактических ремонтов.87Рисунок 2.28 − Коррозия арматуры на своде 2-ой ниткигидротехнического туннеляРисунок 2.29 − На стенках гидротехнического туннеля наблюдается эрозиябетона вследствие кавитационных процессов88Рисунок 2.30 – Выход грунтовых вод на бетонной облицовкегидротехнического туннеляПри визуальном обследовании мостовых переездов через водопроводящиесооружения было установлено, что в результате долговременной эксплуатации,без проведения существенных работ по текущему и капитальному ремонтам напролёте мостового переезда на ПК 22+00 Большого Ставропольского канала выбито асфальтобетонное покрытие, деформированы барьерные ограждения (рисунок 2.31), на конструкциях моста имеется множество раковин и мелких трещин,под мостовым пролётом разрушено крепление откоса (рисунок 2.32), выполненного из железобетонных плит 2х3м [13].
Кроме того, на длине до 50м смыты плиты крепления на левом откосе канала, выше по течению, Наблюдается отслоениебетона и оголение арматуры элементов мостового переезда (рисунок 2.33).При движении автотранспорта и тяжёлой сельскохозяйственной техникичерез мостовой переход возникала опасная динамическая нагрузка, которая негативно повлияла на стыковку элементов (рисунок 2.34). Отрицательное воздействие на техническое состояние мостового перехода добавила оросительная вода.89Рисунок 2.31 – Общий вид разрушений мостового переездана ПК 22+00 Большого Ставропольского каналаРисунок 2.32 – Разрушение несущих элементов мостового переезда90Рисунок 2.33 – Отслоение бетона и оголение арматуры элементовмостового переездаРисунок 2.34 – Разрушение несущих элементов мостового переезда91Состояние трубчатых сооружений (переезды, перепады) хуже, чем открытых [21, 48], так как они забиваются сорной растительностью, окашиваемой смокрых откосов каналов.
Особенно опасна в этом отношении трава гипсофила(качим) – в просторечье «перекати-поле». При очистке трубчатых сооружений отзаторов металлическими крючьями происходит нарушение стыковых соединенийи внутренней поверхности трубы, что чревато серьёзными потерями воды из-запротечек.В результате замеров непроизводительных потерь воды для шахтного перепада Право − Егорлыкского магистрального канала было установлено, что потерииз-за нарушений стыковых соединений составляют около 45 л/с (рисунок 2.35)[34, 57, 58].Смещение и разрушение стыковых соединений звеньев труб объясняетсяследующими причинами:- нарушение грунтового основания под звеньями труб;- несоответствие проектной толщине слоя грунтовой засыпки трубы (менее1,2 м), а также отсутствие его уплотнения.Рисунок 2.35 – Нижний бьеф шахтного перепада Право − Егорлыкскогомагистрального канала92Для объективной оценки технического состояния водопроводящих сооружений на пересечениях необходимо проводить комплексное исследованиегрунтов основания, насыпи канала и трубы [58, 59, 78].При визуальных обследованиях водопроводящих сооружений – металлических дюкеров, на примере Ташлинского дюкера Право − Егорлыкского магистрального канала (рисунок 2.36), выявлено, что толщина стенки незначительнопревышает 6,5 мм (по проекту она составляет 10 мм).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
