Раздел 2 наблюдения за грунтовыми водоподпорными сооружениями

2.1. Общие положения

Визуальные наблюдения позволяют получить предварительное впечатление о работе сооружений, поэтому они проводятся на сооружениях всех классов капитальности и являются составной частью натурных наблюдений за ними. На их основе намечается состав последующих инструментальных исследований. Визуальные наблюдения выполняют путем осмотра сооружений и их элементов в соответствии с инструкциями, составленными для этой цели. Обнаруженные дефекты, отклонения, нарушения заносят в журнал визуальных наблюдений. В нем должны указываться

дата, местонахождение и привязка обнаруженных дефектов, характеристика, размеры, предполагаемая причина обнаруженных отклонений, эскиз или зарисовка, принятые меры и предложения. Визуальные наблюдения обычно проводят техники- гидротехники или регулировщики, специально обученные и проинструктированные опытные работники. Все результаты визуальных наблюдений подписывает наблюдатель (регулировщик), поэтому при вступлении в должность он принимает сооружение по акту с указанием в нем фактического состояния сооружения на период приемки. При нарушении этого положения в дальнейшем обычно трудно установить причину несвоевременных

мер, принятых для устранения повреждений, а иногда и существенных разрушений. Дефекты, замеченные наблюдателем, наносятся на специально подготовленную схему с применением условных обозначений. О возникших повреждениях или отклонениях от нормальной работы элементов сооружений наблюдатель обязан незамедлительно докладывать своему руководителю подразделения службы эксплуатации.

2.2. Визуальные наблюдения

Различают следующие, в определенной мере условные направления наблюдений за грунтовыми сооружениями: за деформациями, состоянием облицовок и креплений, за фильтрацией через сооружение и его основание, на участке береговых при мыканий. В процессе наблюдений за деформациями грунтовых сооружений обращают внимание на их общее состояние (размывы, осадки, просадки, оползни, трещины, подвижки грунтовых масс, состояние примыканий и т. п.) и местные деформации. При описании их характера в журнале наблюдений необходимо пользоваться следующей терминологией [52}: обвалы - отрыв и падение отдельных масс грунта под воздействием дополнительных нагрузок; оползни - оползания масс грунта обычно по контакту разнородных слоев (глинистых), смоченных водой; оплывы - оползание грунта под влиянием сильного насыщения водой; осыпи - оползание или осыпание сухого сыпучего грунта откосов или крутых склонов; трещины - разрыв грунта на поверхности сооружения вследствие неравномерной его осадки, возникновения обвалов, оплывов, оползней или от действия внешней нагрузки; борозды - смыв грунта с откосов потоками дождевой воды; просадки - образование местных впадин на поверхности сооружения из-за местного уплотнения грунта или его суффозии; просадочные трещины - то же, что и общие трещины, но обусловленные

просадкой; выпор - местный подъем грунта в теле грунтового сооружения или у его основания под давлением сооружения и фильтрационного потока; пучение - местный подъем водонасыщенного разуплотненного грунта, вызванный его промерзанием и оттаиванием; размывы - смыв грунта с откосов или горизонтальных участков текущей водой; полосы прибоя - границы смыва грунта под воздействием волн; полосы навала льда или плавающих тел - смещение грунта под воздействием льда или плавающих тел на склонах или откосах. Состояние крепления верховых откосов определяют по зазорам между камнями, просадкам крепления, деформациям и разрушениям плит, расхождениям и деформациям швов, оползаниям или перемещениям плит и т. п.

Низовые откосы характеризуют состоянием травяной растительности, повреждениями землеройными животными, размывами и деформациями.

При визуальных наблюдениях обращают внимание на состояние ливнесбросной сети. Возможно ее засорение, заиление, зарастание, разрушение, деформация лотков, кюветов и водосбросных канав. Наличие открытых трещин, подвижек и других деформаций, а также засорение лотков, расположенных на откосах, приводит во время ливня к попаданию на откосы сосредоточенных токов воды, движущихся с большими скоростями, к значительным размывам, а иногда и разрушениям элементов сооружения. Кроме того, могут быть осадки обратных засыпок, зон контакта земляных и бетонных частей сооружений.

Важно также осмотреть КИА, пикеты, створные знаки и другие контрольные приспособления и устройства, используемые при наблюдении и исследованиях, определить состояние канав, отводящих дренажные воды, берегов, оврагов в районе гидроузла. В некоторых случаях в этих местах возникают совершенно неожиданные явления, отрицательно влияющие на работу отдельных элементов сооружений, вызванные обычно фильтрационным потоком. Наблюдения за фильтрацией наиболее ответственны в отношении прочности и устойчивости отдельных элементов грунтовых плотин. К наиболее опасным явлениям, которые могут быть зафиксированы при визуальных наблюдениях, относятся: выход фильтрационных вод на откос, в береговых примыканиях, выше дренажных устройств (дренажной призмы); выпор грунта из-под сооружения за низовым откосом; появление мутной профильтровавшейся воды из основания в нижний бьеф, ощутимые просадки, образуемые в зонах усиленной суффозии; образование значительной фильтрации в виде свищей, грифонов, ключей и т. п.

При определении характера внешней фильтрации пользуются следующими понятиями [52]: мокрые пятна - слабая фильтрация в виде пятен на сухом грунте; просачивание - слабая фильтрация в виде отдельных капель, скатывающихся по откосу, или незначительных лужиц на поверхности грунта; протечки – фильтрация в виде слабых струй воды, выходящих из грунта, или лужиц; свищи - появление сосредоточенной фильтрации в виде отдельных струй, выходящих из тела плотины или на контакте грунтового сооружения с бетонным; грифоны - то же, но в виде небольших фонтанчиков смеси несвязного грунта с водой.

В местах сосредоточенной фильтрации устраивают незначительные канавки для отвода и измерения расхода профильтровавшейся воды (мерными устройствами, поплавками или визуально). При этом обращают особое внимание на появление в фильтрате мутных струек, глинистых частиц, отложений песка. Для фиксирования отложений, выносящихся из тела сооружения, за канавкой устраивают небольшой отстойник.

В осенне-зимний период с отрицательными температурами в местах выхода сосредоточенной фильтрации возникают наледи. Они могут образовываться также у подошвы низового откоса плотины, в зоне устьев дренажных систем. Как и другие факторы ненормальной работы элементов сооружения, очаги фильтрации скрупулезно просматривают и фиксируют в журналах с указанием привязки места повышенной фильтрации (номер пикета и расстояние от него, размеров и характера фильтрации с описанием, зарисовками или фотографированием. В журнале обязательно должны быть дата записи или зарисовок, а также характеристика погодных условий накануне и в день проведения наблюдений.

Наблюдения за состоянием облицовок и креплений грунтовых сооружений при обычных условиях проводят, как и другие визуальные наблюдения, ежедневно, а при сильном ветре или буре, вызвавших значительный шторм, — несколько раз в течение штормовой погоды и до окончания сильного волнения поверхности воды. Полезно при этом использовать и установленную КИА, характеризующую состояние покрытия, облицовок или креплений. Особое внимание в период наблюдений обращают на следующее: возможность выноса и разрушения уплотняющих материалов из швов бетонных и железобетонных элементов крепления под воздействием волн, фильтрационного потока при колебаниях уровней воды, вынос гравийно-песчаной подготовки или грунта из под одежды через щели в уплотненных швах и через трещины; образование промоин под облицовками, вызванных затеканиями дождевой воды, движением грунтовых вод, появлением ходов землеройных животных, строительными дефектами; смещение отдельных плит относительно друг друга в горизонтальном или вертикальном направлении; состояние крепления плит между собой.

При сильном ветре необходимо следить за волновыми воздействиями и нагоном волны. В определенных условиях может возникнуть перелив воды через гребень, что приводит к разрушениям его и низового откоса.

При сработке водохранилища зимой опускающийся лед, примерзший к креплению верхового откоса, может разрушить крепление, то есть оторвать плиты от основания. В период ледохода возможен навал льда на откос. В результате динамического воздействия льда на крепление оно может повредиться, особенно в зоне расположения водопропускных отверстий, где возрастают скорости потока.