ar-net.ru 5 Если консолидация связных грунтов плотины и ее основания не завершается к моменту окончания строительства, в расчетах устойчивости откосов следует учитывать поровое давление как для строительного, так и для эксплуатационного периодов.
6 Для плотин с грунтовым экраном следует рассчитывать устойчивость экрана на откосе плотины и устойчивость крепления на экране. Для участков поверхности сдвига на контакте экрана и плотины или крепления и экрана прочностные характеристики принимают для менее прочного грунта.
7 Расчет устойчивости боковых призм земляных намывных плотин с ядром из глинистого грунта надлежит выполнять с учетом порового давления в период консолидации ядра (расчетный случай строительного периода).
8 Местная устойчивость откосов между бермами должна обеспечиваться с учетом всех действующих нагрузок (по основному, строительному, особому сочетанию нагрузок).
9 Устойчивость откосов каменно-насыпных плотин с железобетонным экраном определяется только по результатам расчетов напряженно-деформированного состояния плотины с использованием прочностных и деформационных характеристик грунтов в теле плотины, полученных на основании трехосных испытаний.
10 Для сооружений I и II классов, тело/основание которых сложено из глинистых грунтов, при оценке устойчивости сооружения необходимо учитывать изменение прочностных свойств грунтов тела и основания сооружения вследствие реологических процессов (в том числе длительную прочность).
11 В расчетах по оценке устойчивости откосов однородных земляных плотин следует учитывать капиллярное поднятие воды над депрессионной поверхностью фильтрационного потока.
9.13 При расчете устойчивости откосов плотин прочностные характеристики грунтов тела плотин I и II классов следует принимать переменными в зависимости от напряженного и температурного состояния грунта в зоне прохождения поверхности сдвига, а для плотин III и IV классов - постоянными.
9.14 Напряженно-деформированное и температурное состояние тела плотины из грунтовых материалов и ее основания следует учитывать в расчетах устойчивости откосов плотины, фильтрационной прочности на контакте водоупорных элементов с основанием, проверки трещиностойкости водоупорных элементов, прочности негрунтовых противофильтрационных устройств, анализа поведения плотины при проведении натурных исследований, а также для подбора материалов плотины.
9.15 В расчетах напряженно-деформированного состояния плотин I и II классов следует применять нелинейные модели, учитывающие пластические деформации грунта в предельном состоянии, при условии определения параметров деформирования испытанием образцов грунта в одометрах и стабилометрах. При расчетах напряженно-деформированного состояния плотин, возводимых в узких створах, необходимо использовать трехмерные расчетные схемы. В расчетах необходимо учитывать поэтапность возведения плотины, скорость заполнения водохранилища, а для плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне, -
последовательность промораживания и оттаивания тела и основания плотины.
9.16 Расчет осадок тела и основания плотины следует выполнять при выборе конструкции и технологии производства работ, а также для определения требуемого строительного подъема плотины и уточнения объема работ по сооружению плотины.
Для намывных плотин строительный подъем определяют согласно требованиям настоящего пункта и 9.17, 9.18.
Расчет осадок плотины следует производить в каждом характерном ее поперечном сечении по нескольким вертикалям, проходящим в элементах плотины из различных материалов (ядре, экране, призме и т.д.).
9.17 Для плотин I и II классов расчет осадок и их изменения во времени следует производить на основании результатов экспериментальных исследований сжимаемости грунтов с учетом напряженно-деформированного состояния плотин. Поровое давление, ползучесть грунта, его просадочность и набухание при повышении влажности в период эксплуатации необходимо учитывать в зависимости от их наличия.
Напряженно-деформированное состояние плотин, возводимых в северной строительно-климатической зоне, следует определять с учетом температурного режима грунтов плотины и ее основания. При этом следует учитывать изменение свойств грунтов при фазовых переходах.
Для плотин III и IV классов допускается производить расчет осадок по приближенным зависимостям с использованием значений модулей деформаций по аналогам.
9.18 В плотинах, имеющих в теле и основании илы или глинистые грунты при расчете напряженно-деформированного состояния, а также в проектах размещения КИА следует учитывать избыточное поровое давление, когда максимальное значение коэффициента порового давления ru,max, определяемое отношением порового давления u к максимальному значению приложенного напряжения s, превышает нормативное значение коэффициента порового давления run=0,1.
Величину 
следует определять по формуле
следует определять по формуле
, (11) где - коэффициент порового давления, определяемый по схеме закрытой системы (без оттока воды из грунта);
- коэффициент порового давления, определяемый по схеме открытой системы (с оттоком воды из грунта).
9.19 Горизонтальные смещения плотин следует определять путем расчета напряженно-деформированного состояния с учетом изменения сжимаемости грунтов при повышении их влажности, а в северной строительно-климатической зоне - при изменении их температурно-влажностного состояния.
Для плотин II-IV классов допускается оценивать горизонтальные смещения с использованием аналогов (данных о плотинах, построенных в подобных условиях и имеющих тот же тип конструкции). Для предварительных оценок горизонтальных смещений гребня плотины следует принимать их равными половине осадки гребня после наполнения водохранилища.
9.20 При проектировании плотин с экраном или ядром (диафрагмой) необходимо учитывать деформации береговых склонов.
В плотинах с негрунтовыми экранами и диафрагмами надлежит рассчитывать продольные и поперечные смещения экранов и диафрагм. Напряженно-деформированное состояние диафрагмы (экрана) следует рассчитывать с учетом трения грунта по поверхности диафрагмы (экрана), схем опирания устройства на основание и схем разрезки деформационными швами.
Особенности расчета асфальтобетонных диафрагм приводятся в приложении К.
9.21 Плиты крепления откосов плотин следует проверять на воздействие давления волн и льда, в том числе с учетом возможного навала льда на откосы плотины.
9.22 Трещиностойкость земляных плотин и водоупорных элементов каменно-земляных плотин следует определять путем расчета их напряженно-деформированного состояния. При этом следует учитывать поровое давление, а для плотин I и II классов - изменение сжимаемости и ползучести в соответствии со свойствами грунтов, слагающих тело плотины и основания.
Приложение А (рекомендуемое). Условия необходимости учета избыточного порового давления
А.1 Поровое давление необходимо учитывать при проектировании и строительстве грунтовых плотин, имеющих в основании толщу илов или слабого водонасыщенного глинистого грунта. В этих случаях поровое давление должно учитываться при расчетах устойчивости откосов и деформации плотин в строительный период и начальный период эксплуатации, а также при размещении КИА (в обязательном порядке и во всех случаях). В остальных грунтовых плотинах при расчетах деформаций основания и тела плотины из грунтовых материалов, а также при определении устойчивости плотины, если коэффициент порового давления к концу ее возведения превышает величину в какой-либо части тела плотины и ее основания.
Указанные условия определяются критерием:
. (А.1)
А.2 Величину определяют по графику на рисунке А.1 в зависимости от напряжения , равного давлению вышележащего грунта на горизонтальную площадку, и параметра .
 | |
| 432 × 442 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок А.1 - Номограмма для определения порового давления
Параметр определяют по графику на рисунке А.2 для начального значения степени влажности грунта и отношения 
, где - начальное значение коэффициента пористости; - максимальное значение коэффициента уплотнения, найденного по компрессионной зависимости.
, где - начальное значение коэффициента пористости; - максимальное значение коэффициента уплотнения, найденного по компрессионной зависимости.  | |
| 460 × 645 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок А.2 - Номограмма для определения параметра
А.3 Величину ru0* определяют по графику на рисунке А.3 в зависимости от коэффициента степени консолидации , равного
, (А.2) где 
- наименьшее значение коэффициента консолидации;
- наименьшее значение коэффициента консолидации; t - время роста нагрузки s до наибольшего значения smax (рисунок А.4, а, б);
(рисунок А.4, а); 
(рисунок А.4, б); t - время возведения плотины (рисунок А.4, в, г);
(рисунок А.4, в);
(рисунок А.4, г).  | |
| 503 × 337 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок А.3 - График зависимости коэффициента порового давления от
 | |
| 650 × 154 пикс. Открыть в новом окне | |