CC BY
26
7. Nabiev M.N., Danilov V.B., Kisilev A.V., Tukhtaev S. Cotton defoliants and desiccants. Series UDM. Tashkent: "Fan", 1987. 40 s.
8. Adylkhodzhaev A.I., Igamberdiev B.G., Umarova M.M. The use of rice straw to increase the strength characteristics of gypsum binders // Universum: Technical sciences: electron. scientific journals, 2018. № 10 (55). [Electronic resource]. URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6441/ (date of acces: 03.10.2019).
ПРОБЛЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА НИЗКОНАПОРНЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Палуанов Д.Т. Email: Paluanov17136@scientifictext.ru
Палуанов Данияр Танирбергенович - кандидат технических наук, доцент, кафедра гидравлики и гидроэнергетики, энергетический факультет, Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматривается проектирование и строительство низконапорных гидротехнических сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, условие проектирования основания гидротехнических сооружений, преимущество и проблема строительства данных сооружений, анализ построенных низконапорных сооружений на слабых грунтах и изучение технологии строительства основания, пример разрушения связан с основанием сооружений. Предложены рекомендации технологических приемов для строительства основания низконапорных гидротехнических сооружений.
Ключевые слова: низконапорные гидротехнические сооружения, основание, слабый грунт, вес сооружения, технология, полимерные материалы, проектирование, строительство, эксплуатация.
PROBLEM OF DESIGN AND CONSTRUCTION OF LOW-HEAD HYDRAULIC ENGINEERING CONSTRUCTIONS IN COMPLEX ENGINEERING-GEOLOGICAL CONDITIONS Paluanov D-Т.
Paluanov Daniyar Tanirbergenovich - PhD in technical, Associate Professor, HYDRAULICS AND HYDROPOWER DEPARTMENT, ENERGY FACULTY, TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY UNDER NAMED ISLAMKARIMOV, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article discusses the design and construction of low-head hydraulic engineering constructions in complex engineering and geological conditions, the condition for designing the base of hydraulic engineering constructions, the advantage and problem of building these constructions, the analysis of low-head hydraulic engineering constructions built on weak soils and the study of the base construction technology, an example of destruction associated with the base constructions. Recommendations of technological methods for the construction of the base of low-head hydraulic engineering constructions are proposed.
Keywords: low-head hydraulic engineering constructions, base, weak ground, weight construction, technology, polymeric materials, designing, construction, field operation.
УДК 626
Гидротехнические сооружения (ГТС) играют важную роль в управлении использования воды в различных отраслях экономики страны. В связи с быстрым темпом роста населения в условиях дефицита водных ресурсов и необходимостью обеспечения их устойчивыми водными ресурсами приходится строить новые ГТС в тех местах, какие ранее, с геологической точки зрения, считались непригодными для строительства ГТС.
Согласно существующего КМК 2.02.02-98 [1], при проектировании основания ГТС должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства. Поэтому в настоящее время проектируемые ГТС оцениваются данными условиями.
В гидротехнической практике проблема проектирования и строительства низконапорных ГТС играет важную роль, в том числе в рациональном использовании воды различными отраслями экономики страны, особенно в целях орошения сельскохозяйственных культур, водоснабжения и гидроэнергетики. Низконапорные ГТС - это наиболее распространенный класс сооружений как бетонные, так и грунтовые. Важными факторами строительства таких сооружений является то, что они не требуют высокой материалоемкости, трудоемкости и высокой стоимости, а также длительной срок строительства и самое главное, независимо от назначения строительства сооружений, их можно построить в любых климатических, геологических и гидрологических условиях местности.
В силу разных причин низконапорным ГТС и их основаниям не уделяется достаточного внимания в плане обеспечения и поддержания эксплуатационной безопасности. Так как из-за отсутствия мониторинговых исследований, должного технического обслуживания в настоящее время наблюдается снижение уровня безопасности многих отечественных сооружений. Кроме того, методы расчета основания низконапорных ГТС на слабых грунтах не всегда полностью отвечают требованиям существующих нормативно-технических документов. Зачастую принципы проектирования оснований крупных ГТС неправильно распространяются на строительство низконапорных ГТС, что вызывает огромные дополнительные расходы для этих сооружений.
При наличии слабых грунтов в основании ГТС, особенно для 1-11 классов, применены сложные дорогостоящие технологические меры, в частности, удаление, прорезка или замена грунтов, укрепление основания шпунтами, применение свайных и кессонных фундаментов, увеличение глубины фундамента заложения, цементация основания и т.д. А для Ш-1У классов сооружений такие технологические меры с экономической точки зрения оказались неприемлемыми.
В настоящее время на территории Узбекистана находятся в эксплуатации 56 водохранилищ, более 60 гидроузлов, более 1500 насосных станций, 35 гидроэлектростанций. Ознакомившись проектными данными некоторых сооружений, касающихся на Ш-1У классов сооружений, большинство из них построено на слабых грунтах, такие как: плотины Актепинского, Арнасайского, Калкаминского, Карасуйского, Тудакульского водохранилищ; водосбросное сооружение Нижнее-Бозсуйской ГЭС №6; Бешарыкский, Тешикташский, Яккабагский, Нарпайский, Шерабадский гидроузлы и т.д. Для предотвращения негативных последствий этих сооружений строительства осуществовались сложными и дорогостоящими технологическими приемами.
Слабые грунты занимают значительные территории, где осуществляется в настоящее время в большом объеме гидротехническое строительство. Несмотря на определенные достижения науки в этом направлении, пока еще не имеется достаточно обоснованных положений по вопросам проектирования, строительства и эксплуатации низконапорных ГТС. Достаточно можно сказать, что до сих пор
отсутствуют утвержденные нормативно-технические документы по вопросам проектирования низконапорных ГТС на слабых грунтах.
По оценкам экспертов, в таких сложных инженерно-геологических условиях не строились низконапорные сооружения или, построенные без принятия достаточных мер, они разрушались. В качестве примера можно привести результаты водовыпускного сооружения Междуреченского водохранилища. Выбор места строительства сооружений сложен в основном, супесями, суглинками, пылеватыми мелкозернистыми песками и глинами аллювиального происхождения (рис. 1).
I I I I I I I I I I I I
ынна
Рис. 1. Поперечное сечение тела и основания водовыпуского сооружения
При проектировании водовыпускного сооружения соблюдены на всех стадии строительства требования существующих нормативных документов. Тем не менее, произошло разрушение сооружения. Общая картина визуальных наблюдений, документальных и опросных данных подводит к предположению, что авария сооружения произошла из-за ошибки инженерно-геологических изысканий, оплывания грунтов и отсутствия расчетов основания.
Разработка экономических и эффективных технологических приемов по подготовке оснований для строительства низконапорных ГТС в сложных инженерно-геологических территориях является весьма актуальной проблемой.
В период 2005-2014 гг. нами были осуществлены научно-исследовательские работы по проектированию и строительству низконапорных ГТС на слабых грунтах, проанализированы технологические приемы основания эксплуатируемых сооружений и причины разрушения некоторых ГТС, проведены специальные лабораторные исследования по перемещению слабых грунтов (водонасыщенные и текущие грунты) основания бетонных сооружений на физических моделях. По результатам исследований разработана гидравлическая модель, обусловленная состоянием равновесия и движением текущих водонасыщенных грунтов основания низконапорных плотин. На основании гидравлического моделирования разработан критерий для оценки безопасного состояния основания низконапорных плотин [2]. Несмотря на таких результатов технология проектирования и строительства основания низконапорных ГТС на слабых грунтах остается открытым.
В последнее время в гидротехническом строительстве широко внедряются технологии облегчения веса бетонных сооружений, закрепления основания полимерными (композиционными) материалами и инъекционными способами слабых грунтов. Такие технологические приемы для проектирования и строительства
основания низконапорных ГТС с экономической точки зрения могут считать эффективным и ресурсосберегающим методом. Оптимальное решение находят на основе технико-экономического сопоставления вариантов.
Список литературы /References
1. КМК 2.02.02-98. Основания гидротехнических сооружений. Т.: Госкомархитектстрой РУз, 1998. 130 с.
2. Палуанов Д.Т. Гидравлические подходы при оценке безопасности низконапорных плотин с деформируемым основанием: Дисс. ... канд. техн. наук. Ташкент. 120 с.
