Раздел 3. Наблюдения за массивными бетонными сооружениями

3.1. Визуальные наблюдения

Во время эксплуатации массивных бетонных сооружений (водосбросных или глухих бетонных плотин, подпорных стенок устоев и т. п.) систематически проводят визуальные и инструментальные наблюдения.

Визуальные наблюдения выполняют по специальным программам научно-исследовательских организаций за следующим общим состоянием бетона; фильтрацией через бетонные сооружения; уплотнениями швов, их раскрытием и образованием трещин; состоянием КИА, установленной для оценки эксплуатационной надежности бетонных сооружений.

Цель наблюдений за состоянием бетона — выявление трещин, потеков, налетов и напластования продуктов выщелачивания, раковин, пустот, отслаивания и выкрашивания бетона, обнаже­ния арматуры и т. п. Для удобства зарисовок возможных де­фектов и разрушений бетонную поверхность разделяют на отдельные участки с указанием на развернутой схеме. Визу­альные наблюдения за бетонной поверхностью проводят на по­верхностных и внутренних зонах (полости, смотровые галереи, колодцы, трубы, водоводы, находящиеся в осушенном состоя­нии). Поверхности бетонных сооружений, находящиеся в зоне переменных уровней, осматривают в период пониженных уровней поды во время летнего периода с лодки, а зимой — с прочного ледяного покрова.

Во время наполнения водохранилища и в первый год эксплуатации наблюдения ведут ежедневно в последующие 3...4 го ;а—1...2 раза в неделю, а в дальнейшем — не реже 1 раза в неделю при нормальной работе сооружения. При обнаружении трещин, развитии замеченных дефектов наблюдения осущест­вляют чаще (через 3...5 сут) или ежедневно. Во время паводка наблюдения проводят ежедневно.

При визуальных наблюдениях за прочностью бетона, кроме тщательного осмотра, поверхность периодически простукивают молотком и опробовают зубилом. Жесткий звонкий стук свиде­тельствует о хорошей прочности, а глухой стук, при котором могут происходить откол или вмятина, — о низкой прочности бе­тона. В случае неплотного прилегания плит-оболочек к массиву или отслаивания больших площадей бетона появляется звук, характерный для закрытых пустот.

Для фиксирования в журналах наблюдений очагов фильтрации через бетон существуют принятые определения: влажные пятна — бетон на ощупь сырой; мокрые пятна — после прикосновения рука увлажняется; сочащиеся участки поверхности —бетон покрыт пятнами, но без течей; течи: малые—стекающие капли, средние — стекающие струйки, большие — наличие сплош­ного слоя текущей по бетону воды; свищи — отдельные струи, отрывающиеся от бетона; потеки и налеты продуктов выщелачивания на поверхности бетона.

Все дефекты, обнаруженные в процессе визуальных наблюдений, фиксируют в журнале: зарисовывают, фотографируют, указывают дату, объем и привязку местоположения дефекта.

При зарисовках в журнале визуальных наблюдений все дефекты нумеруют и фиксируют в соответствии с условными обозначениями. При этом обращают внимание на разме­ры и интенсивность раскрытия трещин и швов, следы вытекания заполнителя швов, повреждения кромок, степень влажности пятен, природу происхождения трещин в бетоне, интенсивность их раскрытия, глубину раковин, отслаиваний, величину истирания бетона, наличие обнаженной арматуры, площадь, цвет, толщину, влажность налетов и потеков, фильтрата и др. Выявленные дефекты должны быть обозначены пометками на развернутых схемах сооружений и их элементов.

Трещины, возникающие на элементах гидротехнических со­оружений, подразделяются на усадочные, осадочные, температурные и эксплуатационные. Усадочные появляются в период твердения бетона при его сжатии, вызванном усадочными явлениями материала. Осадочные трещины возникают при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений в результате неравномерных осадок или подъемов. Они чаще всего пронизывают значительную часть сооружения или всю его толщу. Осадочные трещины наиболее опасные. Природа их возникно­вения может быть также обусловлена сейсмическими, оползневыми и другими явлениями. Температурные трещины образуются также в периоды твердения бетона (микротрещины волосяные) и эксплуатации при изменении температурных или температурно-влажностных воздействий. Эксплуатационные трещины возникают также в результате перегрузок отдельных элементов или всего сооружения в период эксплуатации. Они также относятся к категории наиболее опасных и со временем могут изменять свои геометрические параметры. В зависимости от характера развития трещины подразделяют на прогрессирующие (активные), возрастающие с течением времени; стабилизирующиеся (затухающие), развитие которых уменьшается; неактивные (пассивные), имеющие практически стабилизировавшиеся размеры.

При визуальных наблюдениях за швам особое внимание обращают на заполнение их уплотнителем и недопустимость образования в них льда. Значительная фильтрация через шов свидетельствует о нарушении уплотнения. Наибольшее раскрытие швов имеет место зимой, а наименьшее — летом. Увеличе­ние раскрытия швов в другое время свидетельствует о неравно­мерных осадках или горизонтальных смещениях. В этом случае переходят на систематические, более частые инструментальные наблюдения. Раскрытие трещины зачастую анализируют совместно с интенсивностью фильтрации через нее. Повышенная фильтрация указывает на увеличение раскрытия трещины или, если размеры трещины не изменились, на интенсивное выщела­чивание бетона. Уменьшение фильтрации может быть вызвано кольматацией трещины или раскрытого шва. При наблюдениях за трещинами оценивают расположение их относительно на­правлений максимальных растягивающих напряжений. Трещины обычно развиваются перпендикулярно направлению растяжения.

В процессе визуальных наблюдений убеждаются в исправности КИА и отсутствии ее повреждений.

Визуальные наблюдения за бетонными сооружениями явля­ются составной частью общих осмотров сооружений после зимней эксплуатации, паводка, стихийных явлений или аварий, а также во время или после значительных осадок водохранилищ. Осмотр подводных частей гидротехнических сооружений относится к специальным обследованиям и рассмотрен в 4.3.