На основании материалов натурных наблюдений за состоянием отечественных и зарубежных высоких бетонных плотин исследовано трещинообразование в строительный период, во время наполнения водохранилища и при эксплуатации сооружений. Проанализированы и обобщены натурные данные о последствиях нарушения монолитности плотин, изменяющих схему статической работы вплоть до предаварийного состояния. Рассмотрены конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие проектную монолитность плотины и ее основания. Для инженеров-гидротехников, работающих в области проектирования, строительства, эксплуатации и научных исследований бетонных плотин, а также может быть полезна студентам гидротехнических специальностей вузов.

Предисловие

Глава 1. Трещинообразование в строительный период
1. Температурное трещинообразование
2. Технология возведения плотин и трещиностойкость бетона
3. Зависимость трещиностойкости бетона от его свойств
4. Трещиностойкость замороженного бетона
5. Условия производства работ

Глава 2. Омоноличивание плотин
6. Раскрытие межстолбчатых швов
7. Качество омоноличивания плотин и причины неэффективности цементации
8. Технологическое обжатие напорной грани
9. Работа штрабных зацеплений

Глава 3. Нарушение монолитности плотины в период наполнения водохранилища и при эксплуатации
10. Трещинообразование при действии внешних нагрузок
11. Трещинообразование как следствие химической реактивности заполнителей
12. Фильтрация через бетон напорной грани

Глава 4. Нарушение монолитности контакта скала—бетон
13. Теоретические исследования раскрытия контактного шва под напорной гранью
14. Натурные исследования состояния контактной зоны
15. Причины разуплотнения контактной зоны под напорной гранью
16. Роль противодавления в деформированном состоянии контактной зоны

Глава 5. Влияние немонолитности профиля плотины на ее работу
17. Виды нарушений монолитности плотины
18. Влияние немонолитности напорной грани на противодавление
19. Статическая работа плотин с разной степенью немонолитности
20. Немонолитность гравитационных плотин, эксплуатирующихся в суровом климате
21. Влияние трещин на надежную работу плотин
22. Восстановление монолитности плотин

Глава 6. Конструктивное и технологическое обеспечение проектной работы плотин
23. Теоретические и экспериментальные исследования немонолитности плотин
24. Конструктивные решения, обеспечивающие проектную монолитность плотин

Заключение
Список литературы

Предисловие

На всех крупных бетонных плотинах в СССР и за рубежом проводятся комплексные натурные наблюдения, которые позволяют проанализировать влияние технологии возведения, внешних сил, температуры и фильтрационного режима на поведение плотины в период строительства, наполнения водохранилища и эксплуатации.

Надежность плотины, обеспечиваемая при проектировании, всегда отличается от фактической, так как реальная схема статической работы не полностью соответствует расчетной. Любой проект идеализирует эту схему, основываясь на определенных допущениях. В частности, таким допущением в расчетных исследованиях является монолитность профиля. В действительности каждая плотина немонолитна из-за наличия трещин различного происхождения, различной глубины и местоположения, что по-разному сказывается на эксплуатационном состоянии плотины.

Накопленные результаты многолетних натурных наблюдений за поведением отечественных и ряда зарубежных плотин позволяют проанализировать и обобщить вопросы, связанные с различными аспектами немонолитности плотин. Проблема трещинообразования плотин частично затрагивалась в работах, посвященных натурным наблюдениям: С.Я. Эйдельмана «Натурные исследования бетонной плотины Братской ГЭС», С.Я. Эйдельмана и В.Н. Дурчевой «Бетонная плотина Усть-Илимской ГЭС», А.Н. Марчука «Статическая работа бетонных плотин».

Настоящая книга полностью посвящена результатам исследований причин немонолитности бетонных плотин на различных этапах их возведения и эксплуатации, а также последствий трещинообразования.

Использовался материал натурных наблюдений за поведением эксплуатируемых плотин в проектном режиме: Андижанской, Братской, Зейской, Красноярской, Курпсайской, Усть-Илимской, Чиркейской; плотин, еще не поставленных под расчетный напор: Кировской, Токтогульской; плотин, не полностью возведенных: Ингурскои и Саяно-Шушенской.

По этим данным, а также по материалам состояния зарубежных плотин проанализированы причины возникновения трещин, их развитие, влияние на статическую работу, возможности прогнозирования и предотвращения непроектного трещинообразования.

Рассмотрена зависимость напряженного н деформированного состояния плотин от сезонно раскрывающихся горизонтальных строительных швов, некачественно зацементированных межстолбчатых швов и раскрытия контактной плоскости под напорной гранью.

Впервые обобщены данные натурных наблюдений за последствиями химической реактивности заполнителя, вызывающей ослабление структуры бетона, что сказывается на безопасной работе сооружения.

Приведены примеры нарушения монолитности, вызвавшей предаварийное состояние сооружений, а также методы ее восстановления.

Сопоставлены показатели отечественных и зарубежных плотин по конструктивным решениям, технологии возведения, соответствию проектным схемам статической работы.

В книге использованы как ранее опубликованный материал, так и новые материалы натурных наблюдений за поведением отечественных плотин. Источником информации о проблемах трещиностойкости зарубежных плотин являются материалы международных конгрессов по большим плотинам.

Автор надеется, что собранный и обобщенный материал по исследованию причин и последствий немонолитности бетонных плотин будет полезен проектировщикам, строителям, эксплуатационникам и исследователям, а также студентам старших курсов гидротехнических специальностей вузов.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность проф. Г.К. Суханову, высказавшему полезные критические замечания, учтенные при доработке рукописи, редактору книги канд. техн. наук Ю.Б. Мгалобелову.

Автор благодарит З.И. Соловьеву, Г.В. Месхи, И.К. Нониева и А.П. Епифанова за предоставление материалов, а также выражает признательность С.М. Пучковой за помощь в подготовке рукописи.