Рассматриваются вопросы оценки технического состояния грунтовых плотин в процессе длительной эксплуатации с позиций технической диагностики. Изложены основы теории надежности грунтовых плотин, излагается методика назначения критериев безопасной эксплуатации грунтовых плотин, рассмотрены примеры аварий и повреждений грунтовых плотин. Предназначена для инженеров-гидротехников: проектировщиков и эксплуатационников.

Предисловие

Глава 1. Эксплуатационная надежность грунтовых плотин
1. Параметры эксплуатационной надежности грунтовых плотин
2. Техническое состояние грунтовых плотин
3. Причины и последствия изменения состояния грунтовых плотин
4. Статистический анализ причин отказов грунтовых плотин
5. Примеры аварий грунтовых плотин

Глава 2. Основные принципы технической диагностики грунтовых плотин
6. Основные принципы технической диагностики
7. Грунтовая плотина как объект диагностирования
8. Карта технической диагностики грунтовых плотин

Глава 3. Натурные наблюдения на грунтовых плотинах
9. Цели, задачи и состав натурных наблюдений
10. Наблюдения за деформациями грунтовых плотин
11. Исследование напряженного состояния грунтовых плотин
12. Фильтрационные наблюдения
13. Визуальные наблюдения
14. Методы дефектоскопии

Глава 4. Оценка состояния грунтовых плотин
15. Анализ диагностического параметра
16. Оценка состояния грунтовых плотин на основе анализа деформаций
17. Трещинообразование и анализ напряженного состояния грунтовых плотин
18. Оценка состояния грунтовых плотин на основе фильтрационных наблюдений
19. Периодичность и организация натурных наблюдений

Заключение
Приложение 1. Природные и эксплуатационные факторы и их воздействие на грунтовые плотины
Приложение 2. Карта технической диагностики состояния грунтовых плотин
Список литературы

Предисловие

Термин диагностика происходит от греческого слова «диагностикос», что означает способный распознавать. Техническая диагностика как наука о распознавании состояния технических систем сформировалась в середине XX в. в связи с повышением требований, предъявляемых к сложным и дорогостоящим системам. Техническая диагностика устанавливает и изучает параметры и признаки, характеризующие состояние технических систем, для предсказания и выявления возможных отклонений их за допустимые пределы; она также разрабатывает методы и средства контроля состояния систем в целях своевременного предотвращения нарушений нормального режима их работы. В некоторых областях техники (приборо- и машиностроении) техническая диагностика и прогнозирование надежности технических систем достигли высокого уровня развития.

Гидротехнические сооружения представляют собой сложные технические системы, которые оказывают значительное влияние на формирование хозяйственного и культурного облика целых районов, преобразуют их природные условия. Кроме того, их аварии связаны с материальными потерями и гибелью людей, а крупнейшие из них носят характер национальных бедствий. Поэтому с ростом размеров и числа гидротехнических сооружений своевременное выявление возможных отклонений от нормального режима эксплуатации гидротехнических сооружений приобретает особую актуальность.

В настоящее время техническая диагностика гидротехнических сооружений находится в стадии становления. Предпринимаются попытки решения основных ее задач: определение вероятностных закономерностей аварий, установление критериев безопасной эксплуатации. Немногочисленные данные, приведенные в литературе по этой проблеме, не систематизированы, порой противоречивы и часто недоступны эксплуатационникам из-за чрезмерной теоретизации, недостаточной методической разработки оценки состояния гидротехнических сооружений в процессе длительной эксплуатации. Однако практика показывает острую необходимость обобщения и анализа существующих методов оценки эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений. Особенно актуальна эта задача для грунтовых плотин, получивших наибольшее распространение в качестве подпорных сооружений.

Основу настоящей работы составляют данные натурных обследований подпорных сооружений, полученные автором в итоге многолетнего сотрудничества с ПО «Союзтехэнерго». В качестве примеров приведены результаты обследований грунтовых плотин Рижского, Широковского, Ириклинского, Мингечаурского и других гидроузлов, а также использованы материалы международных конгрессов по большим плотинам.

Наибольшее внимание уделяется анализу данных натурных исследований, оценке состояния и определению критериев безопасной эксплуатации грунтовых плотин. В книге отражены работы советских гидротехников, занимающихся оценкой состояния и эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений: Ц.Е. Мирцхулавы, О.Н. Носовой, М.И. Гогоберидзе, B.C. Серкова, А.И. Царева, B.C. Кузнецова и др. Книга содержит также анализ нормативной и методической литературы по эксплуатации и натурным исследованиям грунтовых плотин. В работе широко использованы принципы технической диагностики, которые успешно апробированы в авиационной и автотракторной промышленности, а также при эксплуатации промышленных и гражданских сооружений. Акцентирование внимания на наиболее важных вопросах технической диагностики грунтовых плотин – на анализе и оценке их состояния на основе результатов натурных исследований – не позволило автору рассмотреть средства измерений для натурных наблюдений, что компенсируется работами. Не освещается и математическое моделирование напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин, а также использование его для оценки их эксплуатационной надежности.

Книга предназначена для инженеров-гидротехников, занимающихся проектированием, эксплуатацией и натурными исследованиями грунтовых плотин, студентам гидротехнических специальностей вузов.

Автор выражает признательность докторам техн. наук С.М. Слисскому и Л.Н. Рассказову, которые на различных этапах работы своими советами и критическими замечаниями оказали помощь в создании этой книги, а также инженерам М.А. Марчуку и A.B. Серкову за участие в обработке результатов натурных исследований. С благодарностью автор учел замечания рецензентов кандидатов техн. наук А.И. Царева и И.Н. Иващенко и научного редактора канд. техн. наук В.В. Алипова.