Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния проблемы исследований 11
1.1 Общие положения и исходные предпосылки 11
1.2 Основные механические свойства техногенных обломочных грунтов 15
1.3 Основные расчетные модели деформационного поведения грунтов 28
1.4 Современные методы статического расчета каменно-земляных плотин 35
1.5. Выводы по главе 37
Глава 2. Расчетная модель таломерзлой горной массы и ее экспери- ментальное обоснование 39
2.1. Описание расчетной модели 39
2.2. Экспериментальные исследования горной массы 45
2.3. Выводы по главе 49
Глава 3. Уточнение значений характеристик расчетной модели плотины Вилюйской ГЭС-1,2 по данным натурных наблюдений 50
3.1 Особенности температурно-влажностного состояния плотины 50
3.2 Анализ особенностей деформационного поведения плотины 54
3.3 Расчетный прогноз деформаций плотины в нештатных ситуациях 68
3.4 Корректировка граничных условий и расчетных характеристик деформируемости грунтовых материалов тела плотины 70
3.5 Выводы по главе 74
Глава 4. Напряжения и деформации каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1,2 75
4.1 Постановка задачи исследований 75
4.2 Исходные данные 76
4.3 Методика и техника исследований 79
4.4 Результаты расчетных исследований 84
4.5 Выводы по главе 99
Глава 5. Инженерное использование результатов исследований 101
5.1. Основные закономерности деформационного поведения каменно-земляных плотин на Севере 101
5.2. Натурные исследования деформационных процессов в грунтовых сооружениях 107
Заключение 109
Литература 111
- Основные механические свойства техногенных обломочных грунтов
- Экспериментальные исследования горной массы
- Корректировка граничных условий и расчетных характеристик деформируемости грунтовых материалов тела плотины
- Натурные исследования деформационных процессов в грунтовых сооружениях
Введение к работе
В последние десятилетия развитие сырьевой и энергетической базы страны было в основном связано с освоением Северо-Восточных районов и Крайнего Севера. Отсутствие реальной альтернативы этому позволяет считать, что процесс освоения Севера будет продолжаться и в обозримом будущем.
Актуальность проблемы. Одним из наиболее распространенных материалов при строительстве грунтовых инженерных сооружений на Севере является каменная наброска (горная масса). Сооружения из горной массы (насыпи автодорог, засыпки подпорных стен, дамбы, плотины и др.), как правило, имеют относительно меньшие объемы и могут возводиться как в летний период, так и зимой.
Строительные свойства этого техногенного грунта на Севере и в районах с умеренным климатом, имеют существенные различия. Главное из них - это весьма малое самоуплотнение мерзлой льдонасыщенной каменной наброски в строительный период и связанная с этим большая просадочность при оттаивании в процессе эксплуатации сооружения. Температурный режим инженерных систем "сооружение-основание" на Севере практически не бывает стационарным, поэтому особенности механического поведения мерзлой и оттаивающей горной массы приводят к большим растянутым во времени деформациям, которые могут нарушить эксплуатационную пригодность сооружений.
Отмеченное обуславливает актуальность экспериментального изучения механических свойств мерзлых льдосодержащих грунтов, а также соответствующего математического описания закономерностей их изменений во времени. Адекватность создаваемых при этом расчетных моделей деформационного поведения и прочности грунтовых сооружений на Севере может быть эффективно оценена лишь с использованием результатов длительных натурных наблюдений за их температурным состоянием, фильтрационным режимом и деформациями.
Известно, что на Севере в связи с огромным растепляющим воздействием вновь создаваемых водохранилищ, наиболее интенсивные температурно-фильтрационно-деформационные процессы происходят в грунтовых гидротехнических сооружениях и их основаниях.
Поэтому в диссертации в качестве объекта натурных наблюдений использована каменно-земляная плотина Вилюйской ГЭС-1.2, возведенная условиях Севера более 30 лет назад. Особенностью этого грунтового сооружения (высотой более 70 м) из горной массы является то, что с момента завершения строительства и по настоящее время на нем в полном объеме проводятся инструментальные натурные наблюдения с оперативной интерпретацией их результатов.
Актуальность данной диссертационной работы обусловлена также и тем, что она направлена и на решение важной народнохозяйственной задачи, связанной с дальнейшим сохранением эксплуатационной надежности гидротехнических сооружения Вилюйской ГЭС-1.2, являющейся стратегическим объектом экономического развития республики САХА (Якутия).
Цель исследований заключалась в выявлении основных закономерностей изменения во времени температурного состояния и деформаций насыпных ка-менно-земляных сооружений различного назначения, а также в определении на основании данных натурных наблюдений значений характеристик и параметров расчетных моделей деформационного поведения и прочности таких сооружений. Это позволит обоснованно решать важные отраслевые задачи по обеспечению сохранности, инженерной надежности и технической безопасности грунтовых сооружений при длительной их эксплуатации в Северной строительно-климатической зоне.
Для достижения поставленной цели автором диссертации были решены следующие задачи:
• обобщены результаты проведенных ранее расчетно-теоретических исследований и выбрана расчетная модель, отражающая особенности дефор мационного поведения мерзлых и оттаивающих каменно-земляных сооружений при длительной их эксплуатации на Севере;
• обобщены результаты экспериментальных исследований мерзлой льдосо-держащей каменной наброски и определены расчетные значения характеристик выбранной расчетной модели;
• проведен многофакторный анализ данных натурных наблюдений и выявлены основные закономерности изменений во времени деформаций ка-менно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1.2 с учетом изменений ее температурно-влажностного состояния и режима нижнего бьефа;
• выполнены расчетные исследования изменений во времени параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) плотины Вилюйской ГЭС-1.2 и проверена адекватность расчетной модели на основании сопоставления расчетных и натурных данных.
• составлен расчетный прогноз изменений в эксплуатационной пригодности плотины Вилюйской ГЭС-1.2 при возможных естественных и техногенных изменениях режима нижнего бьефа гидроузла.
Методика исследований. Результаты, выводы и инженерные рекомендации, содержащиеся в диссертации, базируются в основном на экспериментальном материале, полученном при проведении длительных инструментальных натурных наблюдений за поведением плотины Вилюйской ГЭС-1. В теоретических обобщениях и при разработке расчетной модели плотины использовались современные представления теории механики грунтов, учитывающие вероятностный характер структурной и деформационно-прочностной неоднородности грунтовой среды.
В численных исследованиях НДС каменно-земляных сооружений использовались основные алгоритмы метода конечных элементов в приложении к решениям нелинейных задач теории упругости и деформационной теории пластичности.
Научная новизна работы определяется следующими результатами.
1. Впервые обобщены и проанализированы достаточно полные результаты уникальных длительных натурных инструментальных наблюдений за темпера-турно-фильтрационным состоянием и деформациями элементов каменно-земляной плотины, эксплуатируемой на Севере более 30 лет.
2. В работе использована математическая модель деформационного поведения мерзлых и оттаивающих обломочных грунтов, учитывающая нелинейные связи между напряжениями и деформациями, структурную неоднородность среды, а также ее температурное состояние и льдосодержание.
3. При "калибровке" расчетной модели и определении ее характеристик использованы результаты как лабораторных экспериментальных исследований, так и комплексных натурных наблюдений за поведением плотины Вилюиской ГЭС-1.2
4. На основании результатов расчетных исследований температурного режима, деформаций и прочности установлены основные закономерности изменения во времени эксплуатационной пригодности каменно-земляных насыпных сооружений, длительно эксплуатируемых на Севере.
Практическое значение работы заключается в возможности использования полученных в ней результатов:
• при определении расчетных характеристик грунтовых материалов, что позволяет более полно учитывать их свойства и изменения несущей способности в зависимости от температурно-влажностного состояния;
• при расчетном исследовании напряженно-деформированного состояния грунтовых сооружений и анализе данных натурных наблюдений за ними;
• при оценке состояния и эксплуатационной пригодности грунтовых сооружений различного назначения, длительно эксплуатируемых на Севере.
Достоверность полученных результатов подтверждена данными системных натурных наблюдений, проводимых в течение более 30 лет, а также удовлетворительной сходимостью результатов расчетных и экспериментальных исследований.
На защиту выносятся:
1. Результаты многофакторного анализа данных многолетних натурных наблюдений, позволившие создать статистическую модель деформационного поведения каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1.2, учитывающую процессы нормального реологического уплотнения грунтов тела плотины, а также аномальные изменения их температурно-влажностного состояния.
2. Результаты расчетных исследований НДС и прочности каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1.2, а также их изменений во времени.
3. Выявленные на основании анализа результатов расчетных и натурных исследований основные закономерности деформационного поведения каменно-земляных сооружений при длительной эксплуатации в условиях Севера.
4. Инженерные рекомендации, направленные на обеспечение эксплуатационной пригодности, технической надежности и безопасности плотины Вилюйской ГЭС-1.2 в дальнейшей ее эксплуатации.
Апробация работы.
Основные положения работы докладывались и обсуждались на заседаниях ТС ОАО "ЛЕНГИДРОПРОЕКТ" (Санкт-Петербург, 1995-2002 г.), на заседаниях НТС ОАО ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (Санкт-Петербург, 1995-2000 г.); на научных конференциях КрасГАСА (Красноярск, 2001-2003 г.); на научно-технической конференции НГАСУ им. В.В.Куйбышева (Новосибирск, 2003 г.). •
Основные механические свойства техногенных обломочных грунтов
Механические свойства любого грунта, как строительного материала, можно считать определенными, если для него известны: связь между напряжениями и деформациями {деформируемость); сочетания значений напряжений и деформаций, при которых происходит разрушение фунтового материала или неограниченное увеличение деформаций при постоянных напряжениях {прочность) , закономерности изменения этих свойств во времени (реономностъ). Таким образом, механическое поведение грунтового материала и сооруже ний из него может быть описано математически, если при любом ТВС известны значения расчетных характеристик его деформируемости, прочности и реоном ности. Совокупность математических выражений (зависимостей), позволяющих прогнозировать (с той или иной степенью адекватности) происходящие в грун те механические процессы и явления, обычно называют расчетной схемой или расчетной моделью.
Методика и техника испытаний свойств каменной наброски В широко распространенной до недавнего времени расчетной модели грунта в виде линейно-деформируемой среды использовались лишь две определяемые экспериментально деформационные характеристики, считаемые постоянными: модуль осевой деформации Е и коэффициент Пуассона v. Линейно-деформируемая расчетная модель грунта не учитывает возможности нарушений линейности деформирования или разрушения грунта /130/. Для расчетного отображении этого предельного состояния используется модель теории предельного равновесия, в которой дополнительно используются параметры предельной сопротивляемости грунта сдвигу tgcp и С /130/. Результаты натурных наблюдений за плотинами из каменной наброски /83, 102, 161/, а также экспериментальных исследований ее свойств /35-38, 46, 108-112, 162, 163/ свидетельствуют, что деформативные и прочностные свойства этого материала весьма существенно изменяются во времени.
Причина проявлений ползучести каменной наброски обусловлена поведением материала на контактах отдельностей. Известно, что при рваной форме отдельностей уже при небольших напряжениях от собственного веса материала насыпи максимальные контактные напряжения достигают величин, сопоставимых с 103-104 МПа /63/. Эти контактные напряжения превышают предел прочности на одноосное сжатие любых горных пород /63/. В этих условиях доля реономной составляющей в общих деформациях на контактах отдельностей становится весьма большой.
На характере деформаций ползучести каменно-набросного материала должно сказываться и то, что величина площадок контактов между отдельно-стями не постоянна. Она увеличивается по мере "смятия" выступов и ребер отдельностей. В связи с отмеченным, ползучесть при объемном сжатии, как правило, носит затухающий характер /36, 109/. Вместе с тем, длительные испытания сдвигового обломочных грунтов свидетельствуют /92,93,110/, что ползучесть сдвиговых деформаций может быть как затухающей, так и незатухающей. Определяющим влиянием поведения скального материала в контактах отдельностей можно объяснить и особенности ее механического поведения в условиях водонасыщения. По данным различных исследователей /36, 83, 91, 112/ первичное подтопление каменной наброски вызывает существенное увеличение ее деформируемости (просадочностъ). С поведением контактов отдельностей связана и четкая реакция каменно-набросного материала на понижение его температуры ниже температуры фазовых изменений влаги и на изменение количества замерзшей воды в порах грунта.
Насколько нам известно, достаточно полные результаты экспериментальных исследований этой особенности механических свойств техногенных обломочных грунтов впервые получены проф. Пановым СИ. /93/. Часто использовавшаяся ранее схема испытаний прочностных свойств каменной наброски - плоский сдвиг по фиксированной поверхности или по сдвиговой зоне, выбираемой с учетом размеров отдельностей. Как показывают результаты подобных испытаний, предельная сопротивляемость сдвигу каменной наброски, как правило, нелинейна в отношении величины уплотняющего давления, при которой производят сдвиг /18/. На прочностные характеристики наброски влияют плотность ее сложения, форма и размеры отдельностей, водонасыщение, время действия нагрузки и т.п. физические факторы.
Стремление учесть особенности механического поведения материала приводит зачастую к разного рода "усовершенствованиям" расчетных характеристик. Например, для высоких плотин деформативные и прочностные характеристики одного и того же грунтового материала предлагается /100, 153/ назначать различными, в зависимости от его местоположения по высоте в профиле сооружения, т.е. фактически нелинейные законы деформируемости и прочности заменяются кусочно-линейными. Подобные упрощения имеют смысл, если при этом появляется возможность выполнения расчетов НДС и устойчивости сооружений простыми инженерными способами. Однако даже в случае самой простой однородной линейно-деформируемой расчетной модели, выполнить расчет НДС достаточно сложного по конструкции сооружения без ЭВМ невоз можно. Использование же численных методов расчета НДС допускает реализацию в ходе расчета практически любой нелинейной зависимости деформаций от напряжений, ТВС и времени действия нагрузок /48, 119, 129/.
Экспериментальные исследования горной массы
Результаты экспериментальных исследований /93,94/, с разрешения их автора, были использованы в данной работе с целью получения исходных расчетных характеристик деформируемости льдосодержащей горной массы, необходимых для расчетов НДС каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1,2.
Названные испытания выполнялись с использованием болыпеобъемного прибора трехосного сжатия "ПТСМ-250" в морозильных камерах на модельных смесях, изготовленных из проб реальной горной массы. Поперечные размеры рабочей камеры установки ПТСМ-250 позволяли проводить в ней испытания крупнообломочных грунтов с максимальным размером отдельностей до 50 мм.
С учетом реальных пределов изменения температурно-влажностного состояния каменно-набросных элементов плотин на Севере, образцы модельной смеси были подвергнуты механическим испытаниям при пяти фиксированных значениях температур - в- +5, 0, -2, -5. и —10 С.
Льдонасыщение модельных смесей в группах опытов на образцах с отрицательной температурой доводилось до следующих фиксированных значений: L = 0.0, 0.1, 0.2 и 0.4 в долях от полного заполнения пор грунтового материала льдом.
Испытания образцов проводились в два этапа. На первом из них (шаровое нагружение) к образцу ступенями прикладывались равное осевое и. боковое давления (аі=а2=о з=сГт)- Замеряемые при этом деформации образца позволяли определять изменение его объема Єу=еі+Є2+Єз. На втором этапе опыта (девиа-торное нагружение) нагрузки а и а3 изменялись таким образом, чтобы среднее давление стт сохранялось постоянным, а интенсивность касательных напряжений Ті=(а\-оз) V3 изменялась от нуля до предельных значений. При этом по величине замеренных осевых деформаций определялась интенсивность деформаций сдвига уі=2(еі-ез) 3. На каждой ступени нагружения деформации образца измерялись в течение 1-2 часов с фиксированным во всех опытах интервалом времени между замерами (15 мин). Это позволило при обработке результатов оценивать подобие изохронных деформационных кривых, определять параметры меры ползучести, а также прогнозировать изменение деформаций во времени. Интерпретация результатов экспериментов производится далее в рамках описанной выше структурно-неоднородной расчетной модели /90/. Сдвиговое деформирование при девиаторном нагружении Для случая условно-мгновенного деформирования по результатам испытаний образцов грунта с различными значениями 0 и L было получено следующее аппроксимирующее выражение: Для случая длительного деформирования по результатам испытаний изменений сдвиговой деформируемости во времени получено следующее уравнение состояния для длительного сдвигового деформирования:
Объемное деформирование при шаровых траекториях нагружения Для случая условно-мгновенного деформирования по результатам испытаний образцов грунта с различными значениями 0 и L было получено следующее аппроксимирующее выражение: При выполнении расчетных исследований НДС таломерзлой каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС-1,2 , выражение (2.16) было использовано для выбора начальных значений характеристик деформируемости элементов сооружения с учетом их температурно-влажностного состояния. Для случая длительного деформирования по результатам испытаний объемной деформируемости рекомендовано следующее уравнение состояния в части объемного деформирования: - VJ/ - безразмерный коэффициент, равный 5, 5к= 0 при оттаивании мерзлой наброски в воде и 5к = 1 - во всех остальных случаях, То - временной параметр, соответствующий скорости ползучести талого грунтового материала (при L=0) и равный для модельной смеси в стабилометре Т0 = 100 часов. По данным натурных наблюдений за плотинами из горной массы /91/ для насыпи в теле таломерзлого сооружения значение Т0 зависит от конструкции плотины, условий ее возведения, природно-климатических условий площадки, режима нижнего бьефа и может достигать величин 1.. .3 года и более. Объемное деформирование при девиаторном нагружении Как показали испытания, горная масса обладает дилатансионными свойствами, т.е. способностью к изменению объема при изменении ТІ и неизменном jm. При этом изменение объема носит знакопеременный характер - имеет место как увеличение объема образца (дилатансия), так и его уменьшение (дистрак-ция) в сравнении с достигнутым состоянием при чистом шаровом нагружении. По результатам испытаний получены следующие зависимости. Условно-мгновенное деформирование при нагружении: Аппроксимирующие выражения (2.16)-(2.27) и полученные в эксперименте значения входящих в них параметров использованы далее при выполнении расчетов НДС таломерзлой каменно-земляной плотины ВГЭС-1,2. Как показали исследования, механическое поведение мерзлой льдосодержа-щей горной массы в условиях трехосного неизотермического нагружения может быть описано в рамках структурно-неоднородной расчетной модели /90/. 1. Расчетная модель состоит из двух "сшитых" между собой частей, соответствующих объемному и сдвиговому деформированию. 3.
С целью идентификации расчетной модели в лаборатории были определены /92, 93/ характеристики: объемного и сдвигового деформирования - Кск, Кп и G0; дефектов линейности деформирования - е у и т І; неоднородности распределе ния этих дефектов - fv(z) и fT(z) и "перекрестного" влияния - T j(C7m) и D(T/T ,). 4. Для возможности распространения расчетной модели на случай неизотерми ческого состояния были определены значения параметров, входящих в выра жения \j/i(0,L) и \/2(0,L). 5. Для возможности распространении расчетной модели на случай реономного деформирования необходимо определение функции времени Ф\(Х) и Фг(ї). 6.
Относительная кратковременность лабораторных экспериментальных определений характеристик реономных свойств таломерзлой горной массы, обуславливает возможность большой погрешности результатов прогнозных расчетов временных изменений НДС, прочности и устойчивости длительно эксплуатируемых каменно-земляных плотин. Поскольку численные значения этих параметров существенно зависят от конструктивно-технологических особенностей каждого сооружения, а также от природно-климатических условий площадки его расположения, характеристики функций времени, полученные в лабораторных испытаниях, целесообразно уточнять ("калибровать") по результатам натурных наблюдений за температурно-влажностным состоянием и деформационным поведением реальных сооружений. В данной работе для этой цели были использованы результаты длительных режимных натурных наблюдений за каменно-земляной плотиной Вилюйской ГЭС-1,2
Корректировка граничных условий и расчетных характеристик деформируемости грунтовых материалов тела плотины
Многофакторный анализ данных натурных наблюдений за осадками элементов плотины, а также полученная при этом статистическая модель их развития во времени, позволили уточнить принятую феноменологическую расчетную модель деформационного поведения плотины при длительной ее эксплуатации, а также выполнить "калибровку" использованных в ней расчетных характеристик механических свойств. В частности, получено достаточно убедительное подтверждение справедливости принятого допущения о специфичной термопросадочности мерзлой льдосодержащеи горной массы низовой упорной призмы, проявляющейся в процессе ее первичного замачивания.
Об этом свидетельствует явно выраженная связь аномальных значений годовых приращений осадок плотины со среднегодовыми приращениями уровней нижнего бьефа, а также с изменениями среднегодовых температур воздуха и среднегодового слоя осадков. О наличии названной термопросадочности горной массы свидетельствует и выявленная при анализе данных натурных наблюдений весьма важная закономерность деформационного поведения элементов плотины. Как видно из рис. 3.17, начиная примерно с 1983г, осадки гребня плотины и бермы на отметке 230 м упорной призмы практически совпадают по абсолютной величине и по величинам ежегодных приращений осадок. Отмеченное является убедительным свидетельством того, что в настоящее время верхняя часть профиля сооружения претерпевает в основном "жесткие" смещения (как единое практически не деформируемое тело), подчиняясь в основном изменениям деформируемости таломерзлой горной массы в нижней части упорной призмы в русловой части створа. абсолютные величины в мм, б - ежегодные приращения в мм/год
В соответствии с этим, при назначении граничных условий задачи о НДС плотины и при выборе расчетных значений механических характеристик грунтовых материалов учитывались следующие положения. При сохранении существующего режима нижнего бьефа деформационное поведение плотины определяется в основном реологическими процессами нормального доуплотнения талых грунтовых материалов ее профиля. Вместе с тем, процессы деформирования мерзлой льдонасыщенной горной массы в основной части низовой призмы существенно заторможены. В таких условиях максимально возможная расчетная величина осадки гребня S равна 1.7м. Процесс развития осадок соответствует функции времени (3.1), в которой временной параметр То = 13-14 годам.
Расчетные значения характеристик деформируемости талых грунтовых материалов тела плотины, определенные ранее (2.19), (2.23) по результатам лабораторных испытаний были откорректированы с учетом данных натурных наблюдений в процессе пробных решений задачи о НДС. При долговременных аномальных изменениях уровня нижнего бьефа происходит оттаивание мерзлой горной массы низовой призмы, сопровождающееся быстропротекающим увеличением ее деформируемости. Величина разовой просадки гребня плотины зависит от величины слоя аномального подтопления - (3.2)-(3.7) и может достигнуть 50-70 см/год. При этом расчетные характеристики деформируемости оттаивающей горной массы были откорректированы по выражениям (2.19), (2.23) с учетом значений параметров То, \j/, L и 8. При выборе расчетных значений характеристик прочности грунтовых материалов тела плотины были использованы как результаты лабораторных испытаний /44, 63, 93, 94, 114/, так и данные натурных наблюдений за образованием и раскрытием трещин на поверхности плотин Курейской, Ви-люйской и др.ГЭС /81 -84/.
С целью большей наглядности принятые значения расчетных параметров деформируемости и прочности грунтовых материалов полтины представлены в табл. 3.1 в виде традиционных характеристик деформируемости (Е, v) и прочности грунтов на сдвиг (ср, С) пересчитанных на характерные моменты времени эксплуатации сооружения. 1. Многофакторный анализ данных многолетних натурных наблюдений свидетельствует, что между приращениями осадок элементов плотины Вилюй-ской ГЭС-1,2 и параметрами температурно-уровневого состояния нижнего бьефа станции существует тесная корреляция. Выявлено, что величина ежегодных приращений осадок плотины складывается, по меньшей мере, из двух компонент. 2.
Компонента нормально затухающих во времени приращений осадок плотины может быть удовлетворительно описана выражениями типа (3.2). 3. Показано, что компонента аномальных составляющих приращений осадок зависит от аномальных изменений среднегодового уровня воды в нижнем бьефе, аномальных изменений годового слоя осадков, аномальных изменений среднегодовой температуры воздуха и может быть описана выражением типа (3.7).
Натурные исследования деформационных процессов в грунтовых сооружениях
Закономерности деформационного поведения гидросооружений из мерзлых льдосодержащих техногенных грунтов обуславливают следующие основные принципы организации и проведения натурных наблюдений за такими сооружениями. 1. Взаимосвязанность и взаимообусловленность температурно-влажностных, криогенных и деформационных процессов в грунтовых гидросооружениях приводят к необходимости комплексного подхода при проведении натурных наблюдений за ними. Параметры названных процессов должны рассматриваться как единые факторы состояния сооружения. С учетом этого измерения параметров температуры, льдосодержания, фильтрации, напряжений и деформаций элементов сооружения должны быть одномоментными и однокоординатными. 2. Процессы, происходящие в упорных призмах плотин из каменной наброски предопределяют ход деформирования сооружения.
Поэтому необходимо проведение наблюдений за быстропротекающими процессами в сооружении при первичном наполнении водохранилища и при всевозможных изменениях уровневого режима нижнего бьефа. 3. При наблюдении за деформациями сооружений необходимо проведение обязательных совмещенных по координатам и времени измерений не только вертикальных, но и горизонтальных смещений элементов сооружения. 4. Количество и пространственное размещение устанавливаемых в сооружении датчиков КИА должно определяться из условия их достаточности для фиксации локальных процессов и разрешающей способности всего измерительного комплекса. 5. В отличие от сооружений, возводимых в районах с умеренным климатом, параметры температурных, фильтрационных и деформационных со стояний грунтовых сооружений на Севере достигают своих стационарных значений в гораздо большие сроки, которые, по всей видимости, могут превышать расчетные сроки эксплуатации сооружений. В связи с этим, подобные сооружения должны быть отнесены к категории объектов, требующих повышенного внимания в течении всего срока эксплуатации. Это обуславливает необходимость проведения в полном объеме инструментальных наблюдений независимо от срока его эксплуатации. 6. Практическое отсутствие стационарных состояний приводит к необходимости разработки и использования при анализе результатов натурных наблюдений динамических критериев и контрольных показателей нормального хода температурных, фильтрационных и деформационных процессов, протекающих в сооружении без нарушения его эксплуатационной пригодности. 7. Многофакторный характер деформационного поведения плотин из каменной наброски на Севере обуславливает целесообразность организации непрерывных наблюдений за поведением сооружения, начиная с первых этапов его возведения. При этом натурные наблюдения за протекающими в сооружении процессами должны сопровождаться расчетным анализом на ЭВМ возникающих в нем ситуаций, проводимым с учетом всей предшествующей истории изменения температурных, фильтрационных и деформационных факторов. 8. Совместно с непосредственными наблюдениями за процессами в сооружении должны быть организованы системные наблюдения за факторами природно-климатического воздействия на сооружение, температурой и ледовым режимом бьефов, инженерно-геокриологической обстановкой и др.
