Научная статья
УДК 627.824.2
DOI: 10.55326/22278400_2022_2_42
Аннотация. Рассмотрены возможные причины прорывов напорного фронта грунтовой плотины Белопорожского гидроузла. Дан анализ физико-механических характеристик грунтов в теле плотины, конструкции элементов плотины. Научно обоснована гипотеза, что главными причинами прорывов явилось разжижение грунтов тела плотины, обусловленное их структурой, а также воздействием фильтрующей воды на грунт тела плотины в ходе наполнения водохранилища в результате архимедовой силы взвешивания, при которой происходит потеря трения в грунтовом массиве. При действии сил взвешивания уменьшится сила трения между частицами грунта, что способствует его разжижению. Это явление особенно свойственно мелкофракционным грунтам. Наблюдение за переформированием до подтопления песчаного массива при их подтоплении сопровождается переукладкой частиц грунта, при этом их перемещение происходит как по вертикали, так и по горизонтали. Установлено, что особенностью возведенной плотины Белопорожской ГЭС является отсутствие предусмотренной проектом фильтрации воды через низовую каменную призму ввиду снижения фильтрующих свойств грунтового тела плотины из-за использования материалов, обеспечивших более высокий уровень консолидации грунта (до, примерно, 80-й отметки), по сравнению с проектным, что, в свою очередь, снизило фильтрующую способность грунтового тела до критических значений и обеспечило быстрое разжижение грунта до состояния «тяжелой» жидкости в слое выше примерно 80-й отметки при подъеме уровня верхнего бьефа.
Ключевые слова: грунтовая плотина, разжижение грунтов, архимедова сила взвешивания, гранулометрический состав, фильтрация воды
Для цитирования: Колосов М. А., Чинаков П. П., Заворовский М. И., Симкин А. Ю., Поздеев А. С. О причинах прорывов напорного фронта в плотине Белопорожского гидроузла // Гидротехника. 2022. № 2. С. 42-46.
Список источников:
1. Исследования по выявлению причин образования прорана в грунтовой плотине МГЭС «Белопорожская ГЭС‑1». Технический отчет АО «ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева». СПб., 2020. 67 с.
2. Разработка и обоснование технических решений по усилению грунтовых сооружений напорного фронта МГЭС «Белопорожская ГЭС‑1» перед наполнением водохранилища. Технический отчет АО «ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева». СПб., 2021. 278 с.
3. Выявление причин возникновения аварийной ситуации (прорана) напорного фронта грунтовой плотины МГЭС «Белопорожской ГЭС‑1». Экспертное заключение о результатах строительно-технического исследования № 2600/2021/63–01/3, АНО «СОЮЗЭКСПЕРТИЗА». М., 2021. 80 с.
4. Симонов Е. Крутые берега — об оползне у Бурейской ГЭС 15.01.2019. URL: https://www.svoboda.org/a/29708921.html.
5. Восстановление Загорской ГАЭС‑2. Проект восстановления и научно-техническое сопровождение // НТС ЕЭС РАН от 30.10.2018. № 6/18. 25 с.
6. Колосов М. А., Моргунов К. П., Чинаков П. П. О причинах просадки основания строящейся Загорской ГАЭС‑2 // Фундаменты. 2022. № 1 (7). С. 38–39.
7. Технический отчет выполнения инженерно-геологических изысканий на объекте МГЭС «Белопорожская ГЭС‑1». ООО «Пента». СПб., 2020. 30 с.
8. Иванов П. Л. Разжижение и уплотнение несвязанных грунтов при динамических воздействиях: учебное пособие. Л.: ЛПИ, 1978. С. 54.