2. Выбор диагностических показателей для грунтовой плотины

К диагностическим показателям, позволяющим дать оперативную оценку безопасности и состояния системы «сооружение - основание - водохранилище», отнесены фильтрационные расходы в закрытом дренаже плотины, отметки уровней воды в пьезометрах, градиенты напора и осадки тела и основания плотины.

Диагностические показатели должны быть оптимальными по количеству задействованного КИА и контролировать прежде всего те зоны сооружения, где его состояние не стабилизировалось и процессы носят незатухающий характер.

Диагностические показатели расхода воды в закрытом дренаже

Дренажные расходы являются интегральным показателем и потому более информативны, чем локальные показатели (пьезометрические уровни), которые характеризуют состояние сооружения в ограниченной зоне. Желательно включать в состав диагностических показателей дренажные расходы, измеряемые на всех водовыпусках закрытого дренажа.

За диагностический показатель расхода в закрытом дренаже плотины № 2 приняты значения расхода, наблюдаемые на мерном водосливе водовыпуска № 1.

Диагностические показатели уровней воды в пьезометрах и градиентов напора в теле плотины

При назначении состава диагностических показателей выбирались наиболее ответственные створы для контроля изменений в положении кривой депрессии, в которых в свою очередь назначались наиболее опасные зоны в створе. К таким створам отнесены: створы с наибольшей высотой плотины, створы с наиболее высоким положением кривой депрессии и створы, расположенные в сопряжениях с бетонными сооружениями.

В качестве диагностических показателей, контролирующих положение кривой депрессии в измерительном пьезометрическом створе плотины, назначены показания пьезометров, расположенных:

в верховой призме плотины;

под гребнем плотины;

в низовой призме плотины, перед дренажем;

в основании плотины, перед и за дренажем.

Изменения в положении кривой депрессии можно ожидать в верховой призме плотины как из-за разуплотнения швов плит волнозащитного крепления (создающего экранный эффект), так и при дальнейшей кольматации верхового откоса. Заметные изменения положения кривой депрессии в низовой призме плотины могут быть вызваны нарушениями в работе дренажа или нарушениями фильтрационной (механической) устойчивости грунтов основания в зоне разгрузки фильтрационного потока.

Пониженная достоверность наблюдений за дренажным расходом из-за нарушений дренажного коллектора обусловила необходимость включения всех восьми пьезометрических створов в состав диагностических показателей за исключением пьезометров низкой работоспособности. К последним отнесены пьезометры:

с коэффициентом корреляции относительно действующих факторов ниже 0,4;

с временным трендом показаний.

В качестве створа, показания пьезометров которого использованы при назначении критерия К2 на основе оценки устойчивости плотины, назначен створ № 2 на ПК 39 + 48. Пьезометрический створ выбирался из следующих соображений:

положение кривой депрессии в створе наиболее высокое среди контролируемых створов;

высота плотины в створе близка к расчетной.

В состав диагностических показателей включён градиент напора на выходе в закрытый дренаж, где как показал опыт эксплуатации грунтовых плотин возможна постепенная кольматация обратного фильтра дренажа с выносом материала фильтра в дренаж. Подобные отказы дренажа вызваны ошибками в подборе состава фильтра или нарушениями строительной технологии. Градиенты напора на входе в дренаж грунтовых плотин определялись разницей показаний пьезометров, расположенных у дренажа, и уровнем нижнего бьефа (или отметкой оси закрытого дренажа) и расстоянием между пьезометром и осью дренажа L, м.

Диагностические показатели градиентов напора назначались в створах плотин с наиболее высоким положением кривой депрессии перед дренажем и с наиболее близким расположением пьезометра от дренажа.

Диагностические показатели градиентов напора определены на основе показаний пьезометров № 11 и скважины № 5 в пьезометрическом створе № 2.

Диагностические показатели осадки основания и тела грунтовой плотины

Значения осадок плотины в пяти контролируемых створах выбраны в качестве диагностических показателей осадки тела и основания грунтовой плотины.

Диагностические осадки тела плотины определены показаниями поверхностных марок, расположенных на гребне и перед наслонным дренажем.

Диагностическими показателями осадки основания плотины назначены показания плит-марок, расположенных под гребнем плотины (при нарушении последних — под низовой бермой) и в основании дренажа, контролирующие выпор или появление суффозии в зоне разгрузки фильтрационного потока.