Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Опыт эксплуатации туннелей

Анализ материалов по обобщению опыта эксплуатации отечественных и зарубежных гидротехнических туннелей [27] позволил установить, что обнаруженные повреждения можно разделить на три группы по возможным причинам, вызвавшим их появление (табл. 2.5).

Первая группа повреждений вызвана причинами, обусловленными несоответствием фактических условий работы сооружений и заложенных в проектах расчетных схем; недостаточной несущей способностью обделок; низкой трещиностойкостью бетона обделок; в отдельных случаях - недостатками проекта.

Вторая группа повреждений обусловлена причинами технологического происхождения: низкое качество бетона; нарушения требований строительных норм и правил по укладке бетонной смеси и уходу за ней; неудовлетворительное качество монтажа опалубки и арматуры; большие переборы породы при проходке и некачественное их заполнение; неудовлетворительно выполненная цементация и т.п.

Третья группа нарушений вызвана причинами, которые являются следствием неудовлетворительного контроля за качеством строительных работ или особых, исключительных условий эксплуатации (отложения песка, камней; кавитационный износ обделок; фильтрация через швы в металлической облицовке и т.п.).

Раскрытие швов и появление трещин в обделках (продольные, наклонные и поперечные трещины, раскрытие швов, деформации стыков и другие повреждения бетонных обделок; вывалы в необлицованных туннелях; повреждения металлической облицовки и конструкций и т.п)

Нарушение поверхности обделок (каверны, вымоины, раковины, повышенная шероховатость поверхности бетона; разрушение защитного слоя; коррозия арматуры и т.п.) обделки. Однако в период эксплуатации в обделках туннелей ряда ГЭС были зафиксированы продольные трещины, которые после снятия напора частично или полностью смыкаются под действием упругих сил массива пород. Остаточное значение раскрытия отдельных трещин достигает 3 мм и более.

Опыт натурных визуальных наблюдений за трещинообразова- нием в обделках напорных туннелей показывает, что трещины можно разделить на следующие четыре вида:

в большинстве видов образование продольных и наклонных трещин в обделках вызвано несоответствием работы обделки расчетной схеме; наблюдается остаточное раскрытие швов вследствие неупругой работы вмещающих туннель пород. Из раскрывшихся трещин (швов) зачастую наблюдается обратная фильтрация воды с выносом извести из бетона обделки или цементационного раствора;

второй вид трещин образуется вдоль шелыги свода в монолитном бетоне вследствие оставшихся заобделочных пустот, не заполненных бетоном при возведении обделки или цементно-песчаным раствором при проведении заполнительной цементации. Длина этих трещин достигает 20-40 м;

третий вид трещин (горизонтальных) образуется по технологическим швам бетонирования;

четвертый вид трещин - поперечные (кольцевые), совпадают с границами между отдельными кольцами бетонирования.

Наблюдения за трещинообразованием в обделке, например, напорно-деривационного туннеля Ингурской ГЭС показывают, что в подавляющем большинстве случаев образование и раскрытие первых продольных и поперечных трещин связаны с местами технологических швов, с замковым (наиболее слабым) сечением свода и в значительно меньшей мере - с геологическим строением массива пород вокруг туннеля, укрепленного глубокой цементацией под высоким давлением.

Состояние обделки туннеля при его эксплуатации является критерием принятых при расчете исходных данных. Раскрытие трещин допустимых размеров в обделке, рассчитанной правильно и без излишних запасов, может служить доказательством справедливости принятого при проектировании туннеля метода определения характеристик породы. Кроме того, практикуемые методы определения в натурных условиях сопротивления пород при сжатии, ее сдвиговых характеристик, а также деформативных свойств основаны на оценке породного массива в естественном состоянии в период строительства. Вместе с тем в ряде случаев свойства породного массива при наполнении водохранилища и пропуске воды по туннелю со временем изменяются, поскольку массив находится в водонасыщенном состоянии. Изменение свойств всего массива может привести к уменьшению модуля деформации последнего, прочностных и сдвиговых характеристик породы и развитию ее реологических свойств. В свою очередь это приводит к изменению внешних активных и пассивных нагрузок на обделку и к изменению несущей способности и трещиностойкости конструкции.

Как следует из табл. 2.5, трещинообразование в обделке является одним из наиболее распространенных повреждений. Из числа обследованных туннелей с трещиностойкими обделками нет ни одного, где бы не наблюдалось в той или иной степени наличие трещин. В ряде случаев эти повреждения приводили к таким осложнениям условий эксплуатации гидроузлов, что требовались экстренные меры для обеспечения нормальной эксплуатации, а в отдельных случаях - и большие затраты для проведения ремонтных работ.

Анализ материалов обследований показывает, что в большинстве случаев (43% общего числа выявленных повреждений) причины появления трещин и их чрезмерного раскрытия заключаются в несоответствии фактических условий работы конструкций заложенным в проекте расчетным схемам. Например, значительное количество трещин с раскрытием до нескольких миллиметров (в отдельных случаях - до нескольких сантиметров), наблюдающихся в местах тектонических нарушений, карстовых зон, переслаивающихся пачек горных пород и других нарушений однородности массива и неучтенных в расчетах, было обнаружено при обследовании ряда туннелей.

Первые продольные трещины в обделке напорного деривационного туннеля Ереванской ГЭС были обнаружены после пробного заполнения при внутреннем давлении 180 кПа на участке длиной 80 м, характеризующемся сильнотрещиноватыми базальтами и крайне неоднородными глыбовыми базальтами и шлаками. Крупные трещины с раскрытием до 3-5 мм (в некоторых случаях до 50 мм) были зафиксированы на отдельных участках. В дальнейшем трещины развивались, возникла значительная фильтрация на левобережном склоне вмещающего массива, угрожавшая оползневыми проявлениями, в результате чего потребовалось провести большие ремонтные работы, в том числе возведение на концевом участке туннеля металлической оболочки толщиной 10 мм.

В бетонной обделке безнапорного деривационного туннеля Ка- накерской ГЭС через полтора года после пуска в эксплуатацию были обнаружены трещины в пятах свода на участках глин и мергелей. Через 3 года эксплуатации число подвижек и трещин возросло, они отмечались на участке длиной около 1 км, раскрытие трещин достигало 5 мм, а в отдельных местах отмечалось взаимное смещение колец обделки по рабочим швам до 3 мм. Для обеспечения нормальной эксплуатации туннеля был проведен капитальный ремонт путем цементации засводового пространства. Выполненные ремонтные работы значительно улучшили условия статической работы обделки. После нагнетания цементного раствора отмечались либо стабилизация раскрытия трещин, либо их закрытие.

В деривационном напорном туннеле Ткибульской ГЭС на участке, проходящем в известняках, во многих местах были обнаружены трещины в торкрете и бетонной облицовке сводовой части, через которые наблюдалась интенсивная фильтрация. Процессы трещино- образования и фильтрации активно развивались, в результате чего при обследовании через 20 лет после пуска в эксплуатацию были зафиксированы многочисленные трещины бетонной обделки как в продольных, так и в поперечных направлениях с раскрытием до 50-100 мм; отдельные блоки бетона висели на арматурной сетке внутренней железоторкретной оболочки. Было рекомендовано провести капитальный ремонт туннеля на участке длиной 600 м.

Важной причиной трещинообразования в обделках туннелей является недостаточный учет изменений прочностных и деформативных свойств массивных горных пород. Особенно это проявилось в туннеле Арпа-Севан. Изменения свойств пород происходят в результате воздействия техногенных факторов (разгрузка при проходке, пригрузка при строительстве и эксплуатации), а также в результате обводнения массива при фильтрации из туннеля и их водохранилища. Разгрузка горных массивов при проходке вызывает раскрытие существовавших ранее трещин и образование новых. Обводнение вмещающего массива горных пород может привести к их размягчению, снижению модуля деформации горного массива, прочностных и сдвиговых характеристик породы. Как показывают исследования, это снижение в отдельных случаях может достигать 100% первоначальных значений, принятых в проекте.

В напорном деривационном туннеле Теребля-Рикской ГЭС уже в первые годы эксплуатации были обнаружены продольные и кольцевые трещины в зонах контакта трещиноватых скальных пород и крупнообломочного делювия, явившиеся источником повышенной фильтрации. Через 10 лет раскрытие новых трещин и развитие ранее обнаруженных привели к резкому увеличению фильтрации из туннеля. Последующее обводнение вмещающего массива пород и интенсивное развитие трещин (особенно на концевом участке) вызвали оползневые деформации склона вдоль трассы туннеля. Очередное обследование показало, что туннель требует проведения значительных ремонтных работ, в том числе возведения защитной ме- таллической оболочки на участке длиной около 70 м.

На Храмской ГЭС-I в результате обводнения фильтрационными водами из водохранилища склона, на котором расположены уравнительный резервуар напорного туннеля ГЭС и металлический водовод, а также фильтрации из туннеля через кольцевые трещины в обделке начались оползневые явления, для ликвидации которых потребовалось проведение ремонтных мероприятий.

В начальный период эксплуатации деривационного напорного туннеля Ыамбской ГЭС в районе головного участка были обнаружены выходы фильтрационной воды на склоне у станционного узла, а позднее и на других участках трассы с расходами до 25 л/с. Фильтрация через трещины и швы в обделке, а также через повреждения в металлической облицовке постоянно увеличивалась, в результате чего возникла опасность нарушения нормальной эксплуатации ГЭС из-за обводнения склонов. Обследование туннеля показало, что туннель находился в неудовлетворительном состоянии. Он был пущен в эксплуатацию заново после выполнения ремонтных работ.

Деформации обделки деривационного напорного туннеля Дзорагетской ГЭС, вызванные оползневыми явлениями левобережного склона, проявились в виде интенсивного трещинообразования и отслоения бетона от арматуры. На участке длиной около 400 м наблюдались кольцевые и наклонные трещины с раскрытием до 3 мм. В дальнейшем процесс трещинообразования прогрессировал, отмечалось раскрытие трещин до 20 и кольцевых строительных швов до 5 мм, возросла фильтрация, в связи с чем были проведены ремонтные работы.

Трещинообразование в обделках туннелей вызывается также проявлением неравномерного по периметру значительного горного давления и других неучтенных в проекте нагрузок, а также анизотропии скальной породы (большая разница вертикальных и гори зонтальных деформаций), что приводит к ошибкам при назначении коэффициентов упругого отпора скалы.

Неравномерное по контуру и большое по значению горное давле ние при наличии трещин в обделках, возникающих в начальной стадии эксплуатации, обуславливает принципиальные отличия в работе обделки по сравнению с проектом: обделки, рассчитанные как трещиностойкие или с ограниченной шириной раскрытия трещин, фактически работают как конструкции, состоящие из 4- 5 крупных блоков без связей растяжения.

Анизотропия скальных пород, особенно трещиноватых, вызывает неравномерность в распределении трещин по контуру обделок уже при первых нагружениях. В дальнейшем эта неравномерность возрастает, в результате чего образуется несколько особенно крупных трещин, раскрытие которых может превышать допускаемое. Например, одной из причин аварии туннеля напорной деривации ГЭС Студен Кладенец (Болгария) явилась недостаточно учтенная анизотропия скального массива. По данным специально проведенных исследований на аварийном участке туннеля вертикальные деформации массива в 2 раза превышали горизонтальные. Это обстоятельство не было должным образом учтено в проекте при назначении коэффициента упругого отпора скалы.

В процессе эксплуатации безнапорного Вахш-Яванского туннеля обделка подвергалась значительному разрушению. При обследовании были обнаружены деформации и нарушения обделки в виде продольных, поперечных и наклонных трещин, выпучивания лотка, интенсивной фильтрации через трещины. Главной причиной нарушения обделки явилось горное давление, развившееся на участке туннеля, проходящего в аргиллитах с прослойками известняков и песчаников различной прочности и крепости. После выполнения ремонтных работ туннель нормально эксплуатируется.

В деривационном безнапорном туннеле Татевской ГЭС было обнаружено интенсивное развитие трещин с повышенной фильтрацией. Раскрытие трещин достигало 2 мм, облицовка туннеля местами имела значительные разрушения. В дальнейшем эти явления прогрессировали и на участке одного из пикетов нижняя часть левой стены сместилась под действием горного давления на 30-50 мм, в лотковой части образовался разлом обделки с поднятием на 0>2-О,3 м. Для ликвидации отмеченных нарушений были проведены Ремонтные работы.

Неравномерное горное давление, вызванное неоднородностью вмещающих пород, их подвижками и пучением, явилось причиной повреждений обделки деривационного безнапорного туннеля Канадской ГЭС. Для предотвращения возможного нарастания горного Давления и для улучшения статической работы обделки потребо- валось кроме цементации засводового пространства усиление обделки на участке, подверженном деформации от горного давления, с помощью внутренней железобетонной оболочки.

В первые годы эксплуатации Ланджанурской ГЭС под действием горного давления на участке большой протяженности деформировалась сборная обделка из чугунных тюбингов безнапорного туннеля. Отклонения очертаний обделки от проектных достигали 0,5 м. Позднее при обследовании было установлено, что ввиду развития сильного горного давления произошли повреждения тюбингового кольца обделки и выравнивающего слоя бетона на участке длиной 26 м, в том числе значительные повреждения обделки снизу и сверху на участках длинами соответственно 5 и 3 м. Отдельные кольца крепления в подошве были сдвинуты вверх, в верхних блоках отмечались трещины и деформации, ряд колец был сломан. Неравномерное по контуру сильное горное давление было приурочено к участку чередования пачек глинистых песчаников и песчанистых глин с прослоями конгломератов.

Определенное влияние на процесс трещинообразования в обделках, особенно в период их строительства и начала эксплуатации, оказывают температурные деформации, вызванные высокой экзотер- мией бетона при его укладке, а также сезонные и суточные градиенты, возникающие в процессе эксплуатации сооружений.

Во время твердения свежеуложенного бетона в результате экзотермической реакции температура в обделке повышается и может достигать в толстостенных монолитных конструкциях 40 °С. При последующем остывании в таких обделках в результате прочного сцепления бетона с рваным контуром выработки развиваются зна- чительные растягивающие деформации. При этом в них возникают растягивающие напряжения 1-1,5 МПа, т.е. такого же порядка, что и предел растяжимости бетона.

На ГЭС Студен Кладенец (Болгария) второй по важности причиной аварии туннеля напорной деривации послужили недопустимо высокие температурные напряжения в комбинированной обделке (бетон с внутренним кольцом из железоторкрета общей толщиной 0,5-0,8 м), которые возникли в результате слишком быстрого заполнения туннеля водой и в комбинации с эксплуатационными наг рузками превысили предел прочности бетона на растяжение.

Следующая группа причин, вызывающих трещинообразование я обделках, обусловлена нарушениями режима эксплуатации. В Результате внезапной остановки насосов, подающих воду в туннель технического водоснабжения Владивостокской ТЭЦ-2, в нем возни гидравлический удар, вызвавший появление вертикальных, горизонтальных, и наклонных трещин в железобетонной обделке туннеля. Раскрытие трещин достигало 6 мм, длина - 15 м. Обследование выявило недостаточную прочность отдельных сечений туннеля на гидравлический удар на одном из участков, где расположена камера разминовки, являющаяся местным довольно большим уши- рением сечения выработки. Для ликвидации повреждений были выполнены необходимые ремонтные работы.

В деривационном безнапорном туннеле Татевской ГЭС было, в частности, установлено, что на отдельных участках туннель при расходе 22м3/с работает под напором, что недопустимо. Значительные нарушения обделки вплоть до разлома облицовки, сдвигов до нескольких сантиметров отмечались именно на этих участках туннеля.

При быстром опорожнении туннеля возникает давление подземных вод, которое может разрушить лоток или другую часть обделки туннеля. В период бетонирования стен безнапорного деривационного туннеля Эзминской ГЭС на ряде участков было допущено сужение пролета туннеля в свету. Для сохранения пропускной способности туннеля пришлось увеличить высоту сечения за счет уменьшения в 1,5-2 раза толщины бетонного лотка. Таким образом, в этих местах конструкция лотка была представлена плоской тонкостенной плитой без разгрузочных отверстий. При быстром опорожнении туннеля произошел выпор плоского лотка па шести участках общей длиной около 100 м. В дальнейшем эти повреждения были ликвидированы.

Повреждение отмечалось и в туннеле Татевской ГЭС, причиной которого явилось пучение грунта.

В деривационном туннеле Ингурской ГЭС в зоне выхода крупно карста произошло местное разрушение обделки в виде бетона на правой стене и в лотке. Это было связано с воздействием подземных вод на закарстованном участке на обделку тун- Неля в периоды быстрого снижения напора в туннеле.

Большая группа причин, вызывающих трещинообразование в Сделках, связана с некачественным выполнением строительных работ.

Одной из причин появления трешин в бетоне является его повышенная усадочная деформация в результате неправильно выбранного соотношения компонентов бетонной смеси (повышенного рас- цемента, несоблюдения водоцементного отношения, содержа-

Редко причиной образования усадочных трещин является недостаточный уход за твердеющим бетоном. Многочисленные сетеобразные волосяные трещины наблюдались в ряде деривационных туннелей.

Появление трещин в бетоне в большинстве случаев отмечалось в первые же дни твердения бетона. В этот период они характеризовались весьма малыми размерами и хаотической направленностью.

В процессе эксплуатации туннелей при действии нагрузок, превышающих расчетное сопротивление бетона, происходило постепенное развитие микротрещин, которые превращались в трещины значительных размеров. В большой степени этому способствовало невыполнение заполнительного нагнетания и в связи с этим наличие пустот между обделкой и породой (чаще всего в сводовой час ти), что приводило к неравномерному обжатию обделки давлением породы. Большое распространение (до 20 м) и раскрытие (до 20 мм) такие трещины получили в деривационных туннелях ряда ГЭС.

Наблюдение за состоянием подземных сооружений показывает, что наиболее часто повреждаются входные и выходные порталы туннелей. В подавляющем большинстве случаев трещины располагаются в местах сопряжений стенок с верхним и обратным сводами, а также на границах секций бетонирования, где имели место отступления от технологических условий укладки бетонной смеси.

В практике строительства подземных сооружений при укладке бетонной смеси возникают перерывы, используются разные по прочности и составу бетоны, бетонная смесь уплотняется неравномерно. В этих случаях в месте сопряжений не обеспечивается надежное сцепление нового бетона со старым, в результате чего возникает концентрация напряжений в стыках, вызывающая появление трещин, и конструкция в отличие проекта перестает работать как одно целое.

Повреждения бетонной поверхности обделок. Этот вид повреждений в основном связан с недостатками производства строительных работ и проявляется в виде различного рода пустот, истирания бетонных поверхностей, образования пористой, шероховатой структуры бетона.

На ряде участков обследованных туннелей были обнаружены повреждения в виде раковин, каверн, ям, вымоин, выбоин, свише и т.п. Наиболее значительные размеры таких повреждений (местами до обнажения арматуры) наблюдались в напорном подводяш туннеле Теребля-Рикской ГЭС (вымоины глубиной 0,6 м, ямы Ра3 мерами 2 х 0,25 х 0,25 м, выколы 1,5 х 1,5 х 2,0 м); в деривационна1 безнапорном туннеле Рионской ГЭС (выбоины глубиной 0,25 м); деривационном безнапорном туннеле Татевской ГЭС (раковины биной 0,3 м. размерами 0,4 х 0,3 м); в туннелях с переменным режимом работы Нурекской ГЭС (промоины глубиной 0,5 м). Повреждения подобного типа наблюдались также в туннелях других ГЭС.

В отдельных туннелях отмечалась повышенная шероховатость поверхности бетонной обделки, что приводило к увеличению гидравлических потерь и снижению пропускной способности на 10-20%.

Все эти дефекты являются следствием несоблюдения строителями технологии бетонных работ, в частности недостаточной проработки бетонной смеси в процессе ее укладки за опалубку.

Из опыта эксплуатации известно, что поверхность бетонных обделок туннелей находится в наиболее невыгодных условиях с точки зрения воздействия на нее усадочных напряжений и влияния различных механических воздействий. Поэтому при проектировании туннелей к поверхности бетонных обделок предъявляются особые требования: она должна быть ровной, плотной, без раковин и каверн. Это, в свою очередь, во многом зависит не только от рационально выбранного состава бетона, но и от тщательности укладки бетонной смеси, своевременной распалубки и других факторов. Однако в процессе строительства туннелей всем этим вопросам уделяется недостаточное внимание.

При бетонировании конструкций не всегда обеспечивается надлежащее уплотнение бетонной смеси, что способствует неравномерности распределения ее составляющих, в том числе и воды, наибольшее скопление которой происходит в зоне контакта бетонной смеси с поверхностью опалубки. Поэтому контактная поверхность обладает более низкой прочностью, чем слои, удаленные от нее.

При строительстве туннелей также имеют место случаи, когда для облегчения укладки в бетонную смесь вводится больше воды, чем ее требуется для процесса твердения бетона. В результате вода, испаряясь, оставляет пустоты (каверны, раковины, поры и т.п.).

Высокое значение коэффициента шероховатости бетонной поверхности туннелей обычно обусловливается плохим состоянием обделки вследствие ее длительной эксплуатации. Однако в некоторых случаях повышенная шероховатость и неровности бетонной поверхности наблюдались уже в первые годы работы сооружений. Основной причиной образования подобных нарушений является увеличение сцепления бетона с опалубкой при обрастании щитов. Процесс обрастания опалубки зависит от начальных адгезионных характеристик бетонной смеси и щитов опалубки, количества и продолжительности перерывов в бетонировании.

Если в первые годы эксплуатации подземных сооружений основными причинами повреждений обделок являются недоделки и некачественное выполнение строительных работ, то в последующие годы наибольшее число повреждений связано с износом бетонных поверхностей и коррозией материалов.

Опыт эксплуатации гидротехнических туннелей показывает, что бетонные поверхности чаще всего изнашиваются под действием механического истирания наносами, коррозии бетона и вымывания его составных частей, а также кавитации.

Так как бетон является неоднородным материалом, то износ прежде всего начинается с истирания и вымывания менее твердой части бетона - цементного камня. Поверхность бетона становится шероховатой, и создаются условия для более интенсивного износа обделки. Под действием трения и ударов влекомых частиц происходит постепенное уменьшение толщины обделок (например, в деривационных туннелях Ереванской, Баксанской ГЭС), что вызывает изменение условий работы сооружений, усиленную фильтрацию и, как следствие, выщелачивание бетона и вымывание его составных частей.

Как показали многочисленные обследования подземных сооружений, нередко повреждения бетонных поверхностей были вызваны коррозией бетона. Появление белых пятен, подтеков и образо- ваниие кристаллов чаще всего наблюдались в местах некачественной проработки бетона и в строительных швах. Наиболее интенсивная коррозия бетона отмечалась в напорных деривационных туннелях Ткибульской ГЭС, Алмаатинских ГЭС-1 и ГЭС-2, Храмской ГЭС-1 и др. В деривационном безнапорном туннеле № 3 Рионской ГЭС на расстоянии 700 м от переходного участка обделка значительно пострадала от выщелачивания. Бетон в пределах этих участков настолько утратил свою прочность, что инертные материалы можно было извлечь руками. Подобные повреждения явились следствием недооценки влияния на туннельную обделку агрессивности среды и недостаточной эффективности цементационных работ.

Прочие нарушения. Анализ повреждений бетонных обделок показывает, что нередко причинами их возникновения являются нарушения, допущенные при эксплуатации подземных сооружений (неудовлетворительная работа дренажной системы, несоблюдение проектного режима работы туннелей и др.). Примером могут служить безнапорные туннели Шамбской и Татевской ГЭС, которы6 долгое время работали в напорном режиме. В ряде туннелей отме чьпся выход из строя скважин дренажной системы. Большинство из описанных выше повреждений бетонных обделок сопровождалось повышенной фильтрацией воды. Источники воды в основном совпадали с рабочими швами и отдельными зонами недостаточно проработанного бетона. Через вертикальные и горизонтальные рабочие швы вода фильтровала с расходом до 10 л/с (например, деривационные напорные туннели Шамбской, Ингурской ГЭС и др.). Расход фильтрации через неликвидированные цементационные скважины и различные повреждения бетонных поверхностей (свищи, трещины, выбоины и т.п.) доходил до 19 л/с (например, деривационные напорные туннели Храмской ГЭС-1 и Ткибульской ГЭС).

В отдельных случаях зафиксированы выходы фильтрующей воды из туннелей на дневную поверхность. Наибольший расход фильтрации из деривационного напорного туннеля Ингурской ГЭС в отдельные периоды доходил до 2-Зм3/с. Большие фильтрационные расходы наблюдались в деривационных напорных туннелях Ткибульской (600-750 л/с) и Ереванской (до 450 л/с) ГЭС. Такие интенсивные выходы воды из туннелей при большой водопроницаемости горных пород явились следствием раскрытия рабочих швов и трещин в обделках.

Фильтрация воды из деривационных напорных туннелей имела такие последствия, как коррозия бетона и арматуры, увеличение горного давления, и приводила к обводнению породных массивов и оползанию склонов.

В первые годы эксплуатации ряда гидротехнических туннелей были обнаружены дефекты бетонных поверхностей, образовавшиеся в связи с некачественным выполнением строительных работ, а также вводом отдельных туннелей в эксплуатацию с недоделками.

Участки непроработанного бетона местами с обнаженной арматурой обнаружены в туннелях некоторых ГЭС.

Кроме того, отдельные участки туннелей без достаточного обоснования были оставлены незабетонированными. Дно деривационного туннеля Татевской ГЭС к началу эксплуатации местами не было забетонировано. В деривационном туннеле Баксанской ГЭС оставлено незаторкретированным более 5 тыс. м2 обратного свода.

При возведении бетонных обделок в результате смещений от дельных элементов опалубки при стыковке образовались уступы высотой до 50 мм, которые служили причиной возникновения местных разрушений обделки.

В отдельных случаях причиной повреждений является применение строительных материалов, не соответствующих проектной технологии работ. Такие нарушения отмечались при строительстве Вахш-Яванского туннеля, где вместо сульфатостойкого был применен обычный цемент, и деривационного туннеля Канакерской ГЭС, где на всем протяжении обратный свод был покрыт штукатуркой вместо торкрета.

В некоторых туннелях в процессе торкретирования стен из-за наличия в бетонной смеси большого количества химически несвязанной воды образовывались наплывы бетона, в большом количестве имелись остатки бетона от инъекции и торкрета, что увеличивало шероховатость и изменяло сечение туннеля в свету.

В отдельных туннелях при строительстве допускалось отступление от проекта производства работ по заполнительчой цементации, в результате чего оставались заобделочные пустоты, которые приводили к неравномерному обжатию обделки под давлением породы и в ряде случаев способствовали ее разрушению. К моменту ввода сооружений в эксплуатацию цементационные работы не были завершены или недостаточно эффективно выполнены в туннелях Кап- чагайской, Чиркейской, Татевской ГЭС и др.

Подземные сооружения гидроэлектростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1996.

Экспертиза

на главную