Основные требования к методам долговременных наблюдений

5.2 Основные требования к методам долговременных наблюдений

5.2.1 ДН за развитием ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений должны проводиться следующими методами в соответствии с СТО 70238424.27.140.003-2008:

- визуальными;

- геодезическими;

- геофильтрационными;

- геотехническими;

- геотермическими;

- геофизическими.

5.2.2 Требования по организации и проведению визуальных наблюдений изложены в СТО 70238424.27.140.003-2008. Визуальные наблюдения должны проводиться с целью установления проявления, масштаба и степени развития техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

5.2.3 Основными объектами визуальных наблюдений должны быть конструктивные элементы сооружений, поведение и состояние которых может свидетельствовать о развитии техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В число объектов визуальных наблюдений должны входить:

- гребень, бермы, низовой и верховой откосы грунтовых плотин;

- гребень, низовая и верховая грани бетонных плотин;

- береговые примыкания плотин;

- берега и прибрежная зона водохранилища;

- береговые склоны, террасы и пойма, примыкающие к низовому откосу плотин;

- зоны подмыва берегов в нижнем бьефе;

- своды, борта и подошва подземных выработок;

- зоны дефектов и неблагоприятных явлений (например, водопроявлений, осыпей, обвалов, оползней и т.д.).

Состав и объем визуальных наблюдений должен назначаться с учетом класса сооружения, конструктивных особенностей и технологии возведения, природно-климатических и инженерно-геологических условий, требований к эксплуатации, проявлений ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений - трещинообразования, осадок, смещений, провалов, промоин, оползаний, выпоров, бугров пучения и т.п. (СТО 70238424.27.140.035-2009).

Визуальные наблюдения должны выявлять выходы воды через основание и береговые примыкания сооружений, наличие в воде видимых минеральных примесей.

Визуальные наблюдения, как правило, должны сопровождаться или дополняться инструментальными видами наблюдений (геодезическими, геофильтрационными, геотехническими, геотермическими, геофизическими).

5.2.4 Геодезические наблюдения следует проводить с целью измерения смещений, осадок, провалов и т.п.

В число объектов геодезических наблюдений должны входить:

- гребень, бермы, низовой и верховой откосы грунтовых плотин;

- гребень, низовая и верховая грани бетонных плотин;

- береговые примыкания плотин;

- берега и прибрежная зона водохранилища;

- береговые склоны, террасы и пойма, примыкающие к низовому откосу плотин;

- зоны подмыва берегов в нижнем бьефе;

- зоны дефектов и неблагоприятных явлений (например, крупных трещин, неустойчивых склонов и т.п.);

- элементы зданий и сооружений, входящих в состав гидроузла.

Состав и объем геодезических наблюдений следует назначать с учетом класса сооружений, конструктивных особенностей, природно-климатических и инженерно-геологических условий, наличия, типа, вида проявления, масштабов ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В общем случае задачей геодезических ДН является:

- выявление и определение изменения во времени величин осадок, раскрытия трещин, смещений, провалов, оползаний в элементах плотин и иных сооружений гидроузла;

- выявление и оценка деформаций, вызванных развитием ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений, в зонах береговых примыканий;

- выявление участков заболачивания и оценка динамики их развития в плане на территориях, примыкающих к подошве низового откоса;

- выявление и оценка динамики развития переформирования берегов водохранилища;

- наблюдения за абразией берегов водохранилища;

- наблюдения за эрозией, оползнями, обрушениями берегов и склонов долины в нижнем бьефе;

- в криолитозоне, кроме того, выявление и оценка масштабов и динамики развития криогенных процессов и явлений (морозобойных трещин, оползней, бугров пучения, термокарстовых просадок, зон различных типов термопереработки берегов водохранилищ, крупных наледей и т.д.).

5.2.5 Геофильтрационные наблюдения должны проводиться для оценки влияния подземных вод на динамику развития ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

Основными задачами ДН за геофильтрационным (геогидравлическим) режимом должны быть:

- уточнение проектных представлений об условиях фильтрации и ее воздействиях на сооружения;

- контроль эффективности противофильтрационных и дренажных устройств, обоснование целесообразности дополнений и изменений их конструкций;

- контроль допустимых пределов изменения параметров режима фильтрации на участке гидроузла;

- разработка прогноза изменения геофильтрационной (геогидравлической) обстановки на период дальнейшей эксплуатации.

В число основных объектов геофильтрационных наблюдений должны входить:

- сооружения;

- основания и береговые примыкания сооружений, входящих в состав гидроузла;

- берега и прибрежные зоны водохранилища, нижнего бьефа ГЭС;

- участки подземных выработок.

В общем случае геофильтрационные наблюдения должны включать:

- режимные наблюдения за уровнями, расходами, температурой и химическим составом подземных и поверхностных вод по пьезометрическим скважинам и источникам, а также гидродинамические исследования в наблюдательных скважинах и дренажных устройствах гидроузла;

- выявление и оценку изменений силового давления подземных вод в зоне взаимодействия оснований и сооружений;

- выявление и оценку изменений режима и состава подземных вод (химического состава, наличия, состава и количество взвесей) при развитии ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений;

- выявление и оценку роли подземных вод в возникновении и развитии ТПП.

При подготовке сети ДН за суффозией необходимо оценить:

- неоднородность гранулометрического состава грунтов;

- возможные гидравлические условия фильтрационного потока, его скорости и градиенты;

- наличие условий для выноса мелких частиц.

5.2.6 Геотехнические наблюдения должны выполняться на участках опасного развития ТПП и включать отбор образцов грунтов при бурении скважин и проходке горных выработок с последующим определением состава и свойств грунтов преимущественно в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 5180, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 25584, ГОСТ 30416.

Основными объектами геотехнических наблюдений должны быть:

- основания грунтовых плотин;

- участки оснований бетонных плотин вблизи граней;

- интенсивно размываемые участки нижних бьефов;

- участки береговых примыканий сооружений;

- береговые склоны интенсивно перерабатываемых берегов водохранилищ;

- участки развития оползней, солифлюкции.

Состав и объем геотехнических наблюдений должен назначаться с учетом класса гидротехнических сооружений, их конструктивных особенностей, природно-климатических и инженерно-геологических условий, наличия, типа, вида проявления, масштабов ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В общем случае геотехнические наблюдения должны включать:

- описание, зарисовку и фотографирование грунта, извлекаемого из горнобуровых выработок;

- отбор проб ненарушенного и нарушенного сложения из горно-буровых выработок в соответствии с ГОСТ 12071;

- лабораторное и полевое изучение состава и свойств грунтов в соответствии с ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 20069, ГОСТ 20276, ГОСТ 20522, ГОСТ 25584, ГОСТ 23278.

Изучение прочности и деформируемости грунтов в полевых условиях необходимо проводить в случаях, если развитие ТПП может привести к нежелательным для экологической обстановки последствиям или угрожает безопасной эксплуатации сооружений ГЭС и ГАЭС, и требуется срочное проведение мероприятий по предотвращению аварийной ситуации.

5.2.7 На объектах, расположенных в криолитозоне, должны выполняться геотермические наблюдения. Измерения температуры грунтов должны проводиться по программе, согласованной с заказчиком и отвечающей требованиям, приведенным в ГОСТ 25358.

Организация комплекса наблюдений необходима для изучения динамики температурных полей в зоне взаимодействия основания и сооружения. При этом должны решаться следующие задачи:

- контроль за температурным режимом грунтовой плотины и основания бетонной и грунтовой плотины в период строительства и начального наполнения водохранилища;

- контроль за температурным режимом в период постоянной эксплуатации плотины;

- установление областей талых и мерзлых грунтов в теле плотины и в основании, границ между этими областями;

- контроль температурного состояния противофильтрационных элементов, переходных зон, дренажных устройств и зон разгрузки фильтрационного потока в основании, на береговых склонах;

- контроль трещинообразования на гребне, обусловленного криогенным пучением, криогенным растрескиванием, термокарстом и другими процессами;

- контроль температурного состояния зон примыкания грунтовых плотин к бетонным сооружениям и береговым склонам;

- наблюдения за морозным выветриванием материала тела плотины (например, каменной наброски) и морозным пучением связных грунтов противофильтрационных элементов;

- наблюдения процессов льдообразования в пустотах материала упорных призм для оценки их влияния на устойчивость плотины.

5.2.8 При проведении ДН за ТПП необходимо использовать следующие методы инженерной геофизики (ГОСТ Р 22.0.01 и ГОСТ Р 22.1.02 и СТО 70238424.27.140.032-2009.

Источник: СТО 70238424.27.140.042-2009: Гидроэлектростанции. Долговременные наблюдения за развитием техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений. Нормы и требования