Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Анализ вопросов эксплуатации туннелей магистральных каналов мелиоративного назначения. Научный обзор
.pdf
с увеличением отклонения конкретного значения срока службы элемента
здания от своего среднего значения вероятность его уменьшается;
- отклонения, равные по абсолютной величине, но противоположные
по знаку, равновероятны; вероятность отклонения срока службы в большую сторону от среднего значения равна вероятности отклонения в меньшую сторону;
- отклонения сроков службы данного элемента имеют практический
предел; отклонения, превышающие этот предел, маловероятны.
Таким образом, можно сделать вывод, что для предупреждения отказа тех или иных конструктивных элементов туннеля необходимо обеспечить выполнение планово-предупредительного ремонта в сроки, соответствующие началу роста вероятности отказа. Математическое выражение
для определения этого момента:
где
Т – межремонтный срок службы конструктивного элемента туннеля;
рем
Т – среднее значение срока службы, определяемое по формуле (49);
х
σ – среднеквадратическое отклонение сроков службы (стандарт), оп-
х
рем
ТТ σ3
, (52)
хх
ределяемое по формуле (51).
Производство ремонтных работ раньше этого срока и позже него нецелесообразно. В первом случае ремонтные работы связаны с недоиспользованием эксплуатационных возможностей конструктивных элементов
туннеля; во втором случае производство работ будет связано с наличием
неисправностей в сооружении, что недопустимо. Следовательно, основой
правильной технической эксплуатации туннеля должна быть система планово-предупредительных ремонтов. Сроки ремонтных работ устанавливаются в зависимости от долговечности элемента, имеющего наименьший
межремонтный срок службы, при этом в каждый очередной ремонт этого
элемента одновременно будут ремонтироваться другие элементы, срок
службы которых к данному моменту будет соответствовать межремонтно-
101
му сроку. Таким образом, каждый очередной плановый ремонт зданий
предусматривает ремонт комплекса элементов; в этом случае для каждого
очередного ремонта комплекс ремонтируемых элементов будет отличаться
от предыдущего. Кроме того, используя теорему «трех сигм», с большой
надежностью можно прогнозировать межремонтные сроки, обеспечивать
высокую организацию ремонтных работ при эксплуатации гидротехнических туннелей мелиоративных систем.
Для обеспечения функциональной надежности гидротехнических сооружений в период их эксплуатации важным является проведение натурных гидравлических наблюдений и исследований. Так, основной задачей
проведения натурных гидравлических наблюдений на гидротехнических
туннелях мелиоративных систем является получение данных, необходимых для контроля их функциональной надежности. Для решения этой задачи должны быть разработаны методы обработки, анализа и диагностики
гидравлических условий работы гидротехнических туннелей мелиоративных систем.
При проектировании гидротехнических туннелей основными гидравлическими задачами, которые приходится решать, являются:
- определение пропускной способности или потерь напора на их
тракте;
- оценки режимов течения и степени заполнения поперечного сече-
ния или колебаний уровней воды;
- расчет гидродинамических нагрузок на конструктивные элементы
туннеля;
- предупреждение недопустимого развития кавитационного или аб-
разивного износа.
Цель диагностики по данным натурных наблюдений и исследований
состоит в оценке указанных гидравлических явлений в туннелях, установлении их влияния на надежность и долговечность обделок и облицовок,
а также на устойчивость вмещающей туннели породы. Полученные в ре-
102
зультате натурных исследований гидродинамические нагрузки используются для контроля устойчивости, прочности и долговечности конструктивных элементов туннелей.
Натурные наблюдения и исследования проводятся с учетом опыта
проектирования, строительства и эксплуатации гидротехнических туннелей в отечественной и зарубежной практике.
Основные положения по организации и проведению натурных гидравлических наблюдений и исследований гидротехнических туннелей проводятся на основании СП 102.13330.2012 [31].
В период эксплуатации гидротехнических туннелей натурные наблюдения и исследования позволяют выявить основные гидравлические
характеристики условий их работы, выработать и осуществить мероприятия по улучшению этих условий, своевременно установить характер
повреждений и определить объем необходимых ремонтных работ, продлить срок службы сооружений и предотвратить возможные аварийные
ситуации.
Сложность натурных наблюдений в гидротехнических туннелях обусловлена значительной протяженностью их водопроводящей части (трактов), достигающей в ряде случаев нескольких километров, необходимостью в большинстве случаев опорожнения и специального освещения для
визуальных обследований и трудной доступностью.
Натурные наблюдения и исследования за гидравлическими условиями работы гидротехнических туннелей являются составной частью
комплекса наблюдений и исследований этих сооружений. Они должны
проводиться в периоды строительства, пуска и эксплуатации сооружений
и сравниваться с параметрами, установленными в технической документации.
Для контроля за состоянием гидротехнических туннелей, предназначенных для пропуска расчетных расходов воды, осуществляются следующие натурные наблюдения и исследования:
103
- наблюдения за гидравлическими условиями работы;
- визуальный осмотр обтекаемых поверхностей, в том числе фиксация их состояния с помощью различного вида съемки: геодезической, фотографической, стереофотограмметрической и киносъемки;
- измерения осредненной и пульсационной составляющей давления;
- определение уровней воды, в том числе их колебаний, на входе,
выходе из туннелей;
- измерение скоростей воды;
- оценка эрозии: кавитационной и абразивной.
Наблюдения за гидравлическими условиями работы туннелей, ограничивающиеся в большинстве случаев оценками состояния потока на входе и выходе из сооружения, позволяют установить возникновение существенных отклонений гидравлического режима работы туннеля от предусмотренного проектом.
Визуальный осмотр туннелей дает возможность установить общее
состояние обтекаемых поверхностей перед и после пропуска расходов:
- наличие дефектов производства строительных работ (неровностей и
раковин бетонной обделки, выступов на облицовке);
- размеры неровностей участков туннеля, выполненных без обделки,
и появление вывалов скалы на этих участках;
- повреждения и разрушения обделок и облицовок при силовом, ка-
витационном или абразивном воздействиях;
- коррозию металлических облицовок, если имеется;
- обрастание обтекаемых поверхностей.
Визуальный осмотр сопровождается обмерами характерных элементов обтекаемых поверхностей туннелей с применением на криволинейных
поверхностях специальных шаблонов.
Натурные измерения осредненных скоростей потока воды в водопроводящей части позволяют определить основные характеристики гидравлических условий работы гидротехнических туннелей.
104
Список использованной литературы
1 Волков, И. М. Гидротехнические сооружения / И. М. Волков,
П. Ф. Кононенко, И. К. Федичкин. – М., Колос, 1968. – 463 с.
2 Гидротехнические сооружения: учеб. пособие / Н. П. Розанов,
Я. В. Бочкарев, В. С. Лапшенков [и др.]; под ред. Н. П. Розанова. – М.: Агропромиздат, 1985. – 432 с.
3 Подземные гидротехнические сооружения: учеб. пособие / под ред.
В. М. Мосткова. – М.: Высшая школа, 1986. – 464 с.
4 Справочник по гидравлическим расчетам / под ред. П. Г. Кисилева. – 4-е изд., доп. – М.: Эколит, 2011. – 312 с.
5 О техническом регулировании: Федеральный закон от 27 декабря
2002 г. № 184-ФЗ: по состоянию на 28 декабря 2013 г. // Гарант Эксперт
2014 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2014.
6 О мелиорации земель: Федеральный закон от 10 января 1996 г.
№ 4-ФЗ: по состоянию на 28 ноября 2011 г. // Гарант Эксперт 2014 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2014.
7 О безопасности гидротехнических сооружений: Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ: по состоянию на 28 декабря 2013 // Гарант Эксперт 2014 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2014.
8 ГОСТ 19185-73. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения. – Введ. 31.10.1973. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1974. – 5 с.
9 Каганов, Г. М. Некоторые проблемы обеспечения безопасности
гидротехнических сооружений / Г. М. Каганов, В. И. Волков // Материалы
междунар. науч.-практ. конф. «Роль природообустройства в обеспечении
устойчивости функционирования и развития экосистем». – М.: МГУП,
2006. – Ч. I. – С. 426-434.
10 Методические рекомендации по контролю за мелиоративным состоянием орошаемых земель / ФГНУ «РосНИИПМ». – М.: ЦНТИ «Мелиоводинформ, 2003.
11 Мирцхулава, Ц. Е. Надежность и безопасность гидротехнических
105
сооружений: история, настоящее, приоритетные направления /
Ц. Е. Мирцхулава // Обзорная лекция на Международном симпозиуме
«Гидравлические и гидрологические аспекты надежности и безопасности
гидротехнических сооружений». – СПб.: Изд-во «ВНИИГ им Б. Е. Веденеева», 2002. – С. 64-73.
12 Румянцев, И. С. Гидротехнические сооружения / И. С. Румянцев,
В. Ф. Мацея. – М.: Агропромиздат, 1988. – 430 с.
13 Эксплуатация гидромелиоративных систем: Пособие к
СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения: утв. приказом
Союзводпроект 11.02.91. – М.: СОЮЗВОДПРОЕКТ, 1991. – 59 с.
14 Щедрин, В. Н. Эксплуатация надежности оросительных систем /
В. Н. Щедрин, Ю. М. Косиченко, А. В. Колганов. – Ростов-н/Д.: Изд-во
СКНЦВШ, 2004. – 308 с.
15 Косиченко, Ю. М. Гидравлическая эффективность и эксплуатационная надежность крупных каналов территориального перераспределения
стока [Электронный ресурс] / Ю. М. Косиченко, Е. Г. Угроватова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. периодич.
изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. – Электрон. журн. –
Новочеркасск: РосНИИПМ, 2013. – № 2(10). – 18 с. – Режим доступа:
http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=171&id=183.
16 Методические рекомендации по оценке риска аварий гидротехнических сооружений водохранилищ и накопителей промышленных
отходов / ФГУП ВНИИ ВОДГЕО. – Москва, 2002.
17 Правила эксплуатации мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений: утв. М-вом сельского хозяйства
и продовольствия Российской Федерации 26.05.1998. – М.: СНЦ
ГОСЭКОНОМЕЛИОВОД, 1998. – 40 с.
18 Временное положение о проведении планово-предупредительного
ремонта водохозяйственных систем и сооружений. – М., 1973. – 107 с.
19 СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения / Гос-
106
строй СССР. – Взамен СНиП II.52.-74. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. –
64 с.
20 Рекомендации по обследованию гидротехнических сооружений с
целью оценки их безопасности. II 92-2001 / ВНИИГ им. Веденеева. –
Санкт-Петербург, 2000. – 47 с.
21 Попов, М. А. Природоохранные сооружения / М. А. Попов,
И. С. Румянцев. – М.: Колос, 2005. – 520 с.
22 Технические указания по эксплуатации межхозяйственных оросительных каналов и сооружений: НТД-33.02. – Киев, 1983. – 154 с.
23 СП 39.13330.2012. Плотины из грунтовых материалов. Актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84*. – Введ. 2013-01-01. – М.: Минрегион России, 2012 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http:docs.cntd.ru/document/1200095521, 2014.
24 СП 41.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция
СНиП 2.06.08.87. – Введ. 2013-01-01. – М.: Минрегион России, 2012.
25 Щедрин, В. Н. Вопросы контроля технического состояния и безопасности гидротехнических сооружений / В. Н. Щедрин, Ю. М. Косиченко,
Г. А. Сенчуков // Современные проблемы мелиорации земель, пути и методы их решения: сб. науч. тр. по материалам международных конференций и научных семинаров 2003 года. – Новочеркасск, 2003. – Ч. I. –
С. 207-220.
26 Методика определения критериев безопасности гидротехнических
сооружений: утв. РАО «ЕЭС России» 27.12.00: введ. в действие с
01.01.01. – М.: НИИЭС. – 2001. – 14 с.
27 Колганов, А. В. Водохозяйственный комплекс Южного Федерального округа / А. В. Колганов // Мелиорация и водное хозяйство. –
2006. – № 5. – С. 2-4.
28 Волосухин, В. А. Использование водных ресурсов и безопасность
гидротехнических сооружений в бассейне р. Кубань / В. А. Волосухин,
107
М. А. Волынов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2007. – № 4. –
С. 65-68.
29 Нагорный, В. И. Декларирование безопасности гидротехнических
сооружений аккумулирующих водохранилищ Саратовской области /
В. И. Нагорный, Г. И. Фомин, Д. В. Чуносов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2006. – № 4. – С. 2-4.
30 Мирцхулава, Ц. Е. О надежности крупных каналов / Ц. Е. Мирцхулава. – М.: Колос, 1981. – 321 с.
31 СП 102.13330.2012. Туннели гидротехнические. Актуализированная редакция СНиП 2.06.09-84. – Введ. 2013-01-01. – М.: Минрегион России, 2012. – 10 с.
108
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]