Контрольно-измерительная аппаратура (КИА). Наблюдения за температурным режимом, внутренними деформациями и противодавлением

Основные вопросы, решающиеся в период возведения плотины, связаны с оперативным контролем термонапряженного состояния блоков н с выбором оптимальных сроков омоноличивания плотины.

Во время эксплуатации натурные наблюдения за напряжениями на низовой и напорной гранях плотины, за состоянием контактной зоны, межстолбчатых и межблочных горизонтальных швов, противодавлением, прогибами гребня позволяют судить о надежности работы сооружения. Для определения температурного режима отдельных блоков и всей плотины используются закладные дистанционные термометры, причем для строительного контроля можно рекомендовать термпсторы. Наиболее распространенный тип термометров - термометры сопротивления, хотя зарубежные фирмы отдают предпочтение термометрам струнного типа. Термометр устанавливается самостоятельно (для информации о температуре в данной точке) и при шелемерах и тензометрах, если последние не измеряют температуру.

Деформации в бетоне и скале измеряются закладными тензометрами. В отечественной практике используются струнные приборы типа ЕНПИГ или БТ-300 (ИПС Гидропроекта). Последние приборы положены в основу тензометров ДЛДС (датчики линейных деформаций, струнные). В зависимости от расположения тензометров (группа, состоящая из вертикальных и горизонтальных приборов, плоская или объемная розетки) можно определить деформации и напряжения в точке: главные, нормальные и касательные. Для учета свободных деформаций, вызванных различными явлениями (температура, усадка и пр.) в бетоне в процессе его твердения, при каждой рабочей группе приборов выделяется ненапряженный объем бетона, так называемый "конус"), в который устанавливается тензометр. По показаниям прибора в "конусе" можно, также вычислить величину коэффициента линейного расширения бетона. Для перехода от деформаций к напряжениям необходимо проведение специальных лабораторных испытаний для определения модуля упруго-мгновенных деформаций бетона и его ползучести.

Измерение взаимных перемещений соседних частей сооружения. Взаимное перемещение двух соседних частей сооружения (блоков, секций), разделенных швом, может происходить вследствие изменения температуры этих частей и неравномерной осадки основания, а также вследствие усадки, ползучести и упругих деформаций бетона. Эти деформации вызывают раскрытие и закрытие шва (или трещины). Для наблюдения за раскрытием межсекционных и блочных швов (трещин) используются шелемеры.

По конструкции шелемеры подразделяются: 1) на закладные (дистанционные); и накладные (поверхностные). Накладные шелемеры бывают одно-, двух- и трехосные. Они устанавливаются на швах или трещинах, выходящих на поверхность бетонного массива, доступную для постоянного осмотра (стенки потерны, низовая грань, гребень плотины и др.). Закладные дистанционные шелемеры изготавливаются струнного, реостатного типа, а также с использованием метода магнитной индукции. Используя определенную схему размещения щелемеров и плоскости швов, можно исследовать работу штрабных зацеплении.

Пьезодинамометры и пьезометры. Для наблюдений за давлением воды в строительных швах внутри массива устанавливаются струнные пьезодинамометры. Для наблюдения за работой цементационной завесы и определения величины противодавления предусматривается установка в секции сооружения контактного и глубинного опускного пьезометра.

А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975