Диссертация (1151675), страница 17
Текст из файла (страница 17)
На основании этих классификаций разработана классификация технического состояния водопроводящих сооружений по кате-114гориям (таблица 2.3), отличающимся оценками интенсивности проявления дефектов.При всем многообразии средств контроля состояниям водопроводящих сооружений их основу составляют визуальные осмотры и обследования. Ещё никому не удавалось заменить обходчика (смотрителя) сооружений при обнаружениипервых признаков повреждений: деформаций, появления и раскрытия трещин ит.д. По результатам визуальных осмотров необходимо провести оценку технического состояния водопроводящих сооружений, включающих в себя железобетонные и металлические конструкции, а также грунтового основания под ними.Таблица 2.3 − Категории технического состояния водопроводящих сооруженийКатегориятехническогосостояниясооружения12345Оценка технического состояния сооруженияИсправное состояние.
Визуальные дефекты, не наблюдаются. Необходимостив проведении технического освидетельствования нет.Работоспособное состояние. Наблюдаются визуальные дефекты, до 40 % снижающие работоспособность сооружения. Необходимо провести техническоеосвидетельствование.Ограниченно работоспособное состояние.
Визуальные и скрытые дефекты,снижающие работоспособность сооружения более 50 %. Необходимо провеститехническое освидетельствование и ремонт.Недопустимое. Значительные визуальные и скрытые дефекты, которые подтверждают опасное техническое состояние, снижающие работоспособностьсооружения более 80 %. Необходимо ограничить эксплуатационные нагрузкии в дальнейшем провести техническое освидетельствование и капитальныйремонт.Аварийное состояние. Сооружение нуждается в немедленном выводе из эксплуатации.Для оценки технического состояния железобетонных и металлических водопроводящих сооружений при визуальном осмотре предлагаются классификациикатегорий в зависимости от признаков силовых воздействий и воздействия внешней среды на сооружение, представленные соответственно в таблицах 2.4, 2.5.[17].115Таблица 2.4 − Оценка технического состояния железобетонных водопроводящихсооружений при визуальном осмотреКатегориясостоянияконструкции12345Признаки силовых воздействийна сооружениеВолосяные трещины (до 0,1 мм)Признаки воздействия внешней средына сооружениеИмеются отдельные раковины, выбоины.Продольные и поперечные трещины в На отдельных участках с малой велирастянутой зоне бетона элементов соору- чиной защитного слоя проступаютжения не превышают 0,3 мм.следы коррозии арматуры.
Шелушениеи отслоение бетонных элементов конструкций. На поверхности бетона мокрые или масляные пятна.Продольные и поперечные трещины в Продольные трещины в бетоне вдольрастянутой зоне бетона элементов соору- арматурных стержней от коррозии аржения доходят до 0,5 мм.матуры. Коррозия арматуры до 10 %площади стержней.
Бетон в растянутойзоне на глубине защитного слоя междустержнями арматуры легко крошится.Снижение прочности бетона до 20 %.Ширина раскрытия трещин в балках не Отслоение защитного слоя бетона иболее 1 мм и их протяжённость более 3/4 оголение арматурных стержней. Корвысоты балки. Сквозные трещины в ко- розия арматурных стержней до 15 %.лоннах не более 0,5 мм.Снижение расчётной прочности бетонаПрогибы изгибаемых элементов сооруже- до 30 %.ния более 1/75 пролёта.Ширина раскрытия трещин в элементах Оголение всего диаметра рабочей арсооружения более 1 мм при протяжённо- матуры.
Коррозия арматурных стержсти трещин более 3/4 их высоты. Косые ней более 15 % сечения. Снижениетрещины, пересекающие опорную зону и расчётной прочности бетона болеезону анкеровки растянутой арматуры. 30 %. Расстройство стыков элементовСквозные наклонные трещины в сжатых конструкции водопроводящих сооруэлементах.
Выпучивание арматуры в сжа- жений.той зоне элементов. Разрыв отдельныхстержней рабочей арматуры в растянутойзоне. Раздробление бетона в сжатой зонеэлементов. Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролёта при наличии продольных трещин в растянутой зоне более0,5 мм.116Таблица 2.5 − Оценка технического состояния металлических водопроводящихсооружений при визуальном осмотреКатегориясостоянияконструкции12345Признаки силовых воздействийна сооружениеПризнаки воздействия внешней средына сооружениеНетНетНетМестами разрушено антикоррозионное покрытие.
На отдельных участках коррозияотдельными пятнами с поражением до 5 %сечения. Местные погнутости от силовыхвоздействий и другие неисправности, приводящие к ослаблению сечения до 5 %Прогибы изгибаемых элементов пре- Пластинчатая ржавчина с уменьшениемвышают 1/150 пролётаплощади сечения несущих элементов до15 %. Местные погнутости от ударовтранспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %. Погнутость узловыхфасонок ферм.Прогибы изгибаемых элементов бо- Коррозия с уменьшением расчётного сечелее 1/75 пролёта. Потеря местной ус- ния несущих элементов до 25 %. Трещинытойчивости конструкций. Срез отель- в сварных швах или в около шовной зоне.ных болтов или заклёпок в многобол- Повреждения от силовых воздействий,товых соединениях элементов.приводящие к ослаблению сечениядо 25 %.
Отклонения элементов от вертикали более 15 мм.Прогибы изгибаемых элементов бо- Коррозия с уменьшением расчётного сечелее 1/50 пролёта. Потеря общей ус- ния и несущих элементов более 25 %.тойчивости сжатых элементов. Раз- Расстройство стыков с взаимным смещенирыв отдельных растянутых элементов ем опор.ферм. Наличие трещин различныхтрещин в элементах сооружений.При всём многообразии средств контроля за состоянием водопроводящихсооружений их основу составляют визуальные осмотры и обследования.
Ещё никому не удавалось заменить обходчика (смотрителя) сооружений при обнаружении первых признаков повреждений: деформаций, появления и раскрытия трещини т.д. Для выполнения визуальных осмотров необходимо провести оценку технического состояния водопроводящих сооружений, включающих в себя железобетонные и металлические конструкции, а также состояние грунтового основания.1172.5 Выводы по главе 1. Непременным и основополагающим этапом технической диагностики водопроводящих сооружений оросительных систем, базирующейся на данных, полевых экспериментов являются натурные исследования.2.
Выполненный в составе работы анализ характерных отказов, видов и объёмов проводимых ремонтных и восстановительных работ и проведённые натурные обследования водопроводящих сооружений оросительных систем юга РФ сцелью развитии перспективных технологий оценки работоспособности сооружений оросительных систем выявили и позволили классифицировать по типам и видам наиболее распространённые дефекты и повреждения для конструктивныхэлементов водопроводящих сооружений оросительных систем, определяющихнадёжность сооружения; установить значимые параметры воздействия на надёжность элементов водопроводящих сооружений и выполнить качественную оценкуих воздействия; определить методические направления моделирования напряжённо-деформированного состояния элементов водопроводящих сооружений;сформировать полноценную структуру информационной базы характерных дефектов, использующейся в программно-техническом комплексе диагностики.3.
Натурные обследования показали целесообразность определения остаточного ресурса работоспособности сооружения по следующим значимым параметрам технического состояния железобетонных элементов: период допустимоговыщелачивания извести при фильтрации воды через бетон облицовки, водостойкость, истирание бетона и морозостойкости.Наиболее значимым является истирание облицовки, происходящее по всейдлине водопроводящего сооружения с максимальным проявлением негативноговоздействия на дно, на которое воздействуют наносы максимальной крупности.Процессы выщелачивания, не оказывая существенного воздействия на состояние облицовки водопроводящих сооружений, повышают интенсивность ис-118тирания; степень износа бетона по участкам с различными гидравлическими характеристиками не одинакова.Влияние морозостойкости на качество материалов облицовки носит локальный характер и для бетона облицовки большинства участков каналов при маломводонасыщении не существенно.4.
В результате проведённых экспериментальных исследований полученазависимость несущей способности железобетонных элементов от количества циклов «морозостойкости», которая позволяет оценивать и прогнозировать прочностные характеристики повреждённых водопроводящих сооружений.5. Комплексные исследования интенсивности фильтрации через грунтовоеоснование и влияния процессов выщелачивания на длительность эксплуатациибетона облицовки в лабораторных условиях обеспечили разработку эмпирическойзависимости для оценки возможного срока дальнейшего функционирования сооружения. Расчёты показали, что долговечность элементов водопроводящих сооружений определяется сроком порядка 50 лет.
Это подтверждается и практическим опытом, например, работоспособностью сооружений Невинномысского канала, эксплуатируемого с 1948 г.6. Безопасный срок службы обследуемого водопроводящего сооружения соответствует минимальному сроку из рассчитанных для процессов выщелачиванияи динамики разрушения бетона в зависимости от количества циклов морозостойкости с использованием зависимостей, определённых в комплексных исследованиях водостойкости бетона.119ГЛАВА 3 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ВОДОПРОВОДЯЩИХ СООРУЖЕНИЙДиагностика технического состояния водопроводящих сооружений – представляет систему мероприятий и работ, позволяющую: получать информацию осостоянии, как элементов сооружения, так и сооружения в целом и прогнозировать их работу в различные периоды; жизненного цикла, определять необходимость проведения работ, направленных на поддержание сооружений в исправномсостоянии; осуществлять оценку безопасности сооружений и прогнозировать еёизменение в результате негативных природных и техногенных воздействий, результатов хозяйственной и иной деятельности, размещения объектов на прилегающих к ним территориях [13, 39, 51].Задачами диагностики являются: получение информации о состоянии инарушениях работоспособности сооружения; о состоянии элементов окружающейсреды, влияющих на работоспособность сооружений (температуры воздуха, осадков, уровней и скоростей течения воды и т.п.); обработка информации и выдачарекомендаций по оперативному управлению работой сооружений, проведениюремонтов, прогнозов работы сооружений в различные периоды эксплуатации; инвентаризация и паспортизация сооружений системы; контроль за соблюдениемправил эксплуатации сооружений; анализ причин снижения безопасности и выдача рекомендаций по повышению степени безопасности.Предложенный подход к диагностике технического состояния сооруженияотвечает высоким требованиям достоверности результатов, полученных в опытно-производственных условиях методом совместного использования приборовнеразрушающего контроля и обеспечивает его рациональность за счёт многофакторности получаемой оценки и технологичности обследования.В настоящее время отсутствуют методы качественной оценки технического состояния и методики диагностики водопроводящих сооружений с использова-120нием приборов неразрушающего контроля (ПНК).
Цель настоящих исследованийсовершенствование методических подходов к оценке технического состояния водопроводящих сооружений и степени их повреждения на основе комплексногоиспользования приборов.3.1 Объекты исследований технического состояния длительноэксплуатируемых водопроводящих сооруженийИсследования с применением методов неразрушающего контроля проводились на юге РФ (2005 – 2016 г.г.) в Ростовской области, Кабардино-БалкарскойРеспублике, Краснодарском и Ставропольском краях.Одним из объектов исследования в 2015 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
