автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Асфальтовые противофильтрационные конструкции гидротехнических сооружений

; с£, I ^ &

всероссийский государственный

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ им. Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА

На правах рукописи

ДАВИДЕНКО Вячеслав Михайлович

УДК 624.137.034.9 : 626/627

ЯСФЯЛЫОВЫЕ ПРОТИВОФИЛЬТРЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность 05.23.07 — Гидротехническое и мелиоративное

строительство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники (ВНИИГ) им.Б.Е.Веденеева.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор С.А.Кузьмин (ЛГТУ)

доктор технических наук, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР,

профессор В.П.Недрига (ЗНИИВодГЭО)

доктор технических наук, профессор Л.Н.Рассказов (МИСИ)

Ведущая организация -институт Ленгидропроект им.С.Я.!ука

Защита состоится " " ^у^&д^ьл> 1593 г. в /-/ часов на заседании специализированного совета Д 144.03.01 при ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева по адресу: 195220, Санкт-Петербург, Гжатская уд.,21, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке института.

Автореферат разослан "(Г " а е^а фл 992 года

Ученый секретарь специализированного совета

Т.В.Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из средств снижения стоимости и повышения надежности противофильтрационных конструкций гидротехнических сооружений,в полной мере отвечающих современным требованиям строительства, является применение асфальтовых противофильтрационных элементов.

Большой вклад в дело использования и научного обеспечения строительства с применением асфальтовых материалов в нашей стране внесли П.Д.Глебов, С.Н.Попченко, Н.Ф.Щавелев, М.Г.Старицкий, Н.С.Покровский, Ю.Н.Касаткин, Д.Н.Рассказов, Г.К.Синью, Н.З.Стабников, А.В.Руденский, А.А.Иноземцев, В.А.Золоторев ,Ю.КЛданов,Г.В.Борисов,А.М.Богуславский,Н.В. Королев,Л.Б.Гезенцвей,И.А.Рыбьев,Н.Н.Иванов,Н.В.Михайлов, Н.В.Горелышев, за рубежом - З.Ф.Зан Асбек, Э.Шониан, С.Ф. Рихтер, С.Кратоцвил,М.Вотруба,Т.Тацуо,И.Иосиаки,Р.Девис, А. Вейл,А.Коллис,В.Шобер,И.Леннарт Д.Стеффан ДДаасД.Брехт, X. и!ваб, Р.Солеман, Д. Давин,к .Фейнер, Р. Ддтер Д. Еинк,Ф .Цитшер и другие специалисты.

В нашей стране построено несколько достаточно сложных в инженерном плане сооружений с асфальтовыми противофильт-рационными конструкциями. Среди них следует назвать плотины Богучанской (строящаяся), Братской, Мамаканской, Камской, ^вирской ГЭС, плотину Андижанского водохранилища и ряд других. Наиболее интересными из зарубежных объектов нам представляются плотины в г.Гонконге Хай Айленд (западная высотой 101 м, восточная - 109 м), Чулак (Гватемала-160 м), *инстерталь (Австрия-92 м), Смит Маунтин (США-72 м),Широяма 'Япония-75,5 м) и другие.

В проблеме внедрения в гидротехническое строительстве юфальтовых противофильтрационных конструкций имеются свои [еретзнные вопросы. В частности,у многих специалистов вызы-1ает опасение надежность сравнительно тонких асфальтовых инструкций в процессе строительства и эксплуатации.Недоста-очно исследованными являются долговечность гидротехнических

асфальтовых материалов и их: реологические свойства, недостаточно разработаны методы инженерного расчета асфальтовых конструкций с учетом их упруго-вязко-пластических свойств.

Основываясь на изложенных соображениях, мы определили главные направления своих исследований. Результаты этих исследований и анализ практического опыта строительства составляют суть и содержание данной диссертационной.работы.

Актуальность работы определяется необходимостью как научного обоснования проектирования и строительства асфальтовых противофильтрационных конструкций для защиты высоконапорных грунтовых и бетонных гидротехнических сооружений, так и разработкой и развитием общих основ механики асфальтовых материалов.

Использование асфальтовых конструкций в гидротехническом строительстве позволяет удешевить строительство, сократить трудозатраты, уменьшить сроки возведения сооружения, осуществить ряд мероприятий по охране окружающей среды.

Настоящая диссертационная работа связана с выполнением исследований ряда заданий по следующим проблемам государственных научно-технических программ, в которых автор диссертации был ответственным исполнителем: так,в 19711975 гг. исследования проводились по заданию 001282 проблемы 001275; в 1976-1980 гг. по заданию 0602НЗ проблемы 0010; в 1981-1985 гг. по заданию 030204 проблемы 05503; в. 19861990 гг» по заданию 0402Н1 проблемы 05508.

Целью работы является разработка методов и рекомендаций, направленных на повышение уровня и эффективности научного и экспериментального обоснования применения асфальтовых материалов в противофильтрационных конструкциях, проектирования и строительства гидротехнических сооружений с асфальтовыми конструкциями, обеспечивающими надлежащую надежность объектов, уменьшение стоимости и сроков строительстве В соответствии с указанной целью решались задачи: - анализ отечественного и зарубежного опыта применения асфальтовых конструкций в гидротехнических сооружениях;

- исследование реологических свойств асфальтовых материалов и установление их механической и математической моделей;

- исследование длительной прочности и долговечности асфальтовых материалов;

- исследование влияния упругого сопротивления среди на величину коэффициента бокового давления асфальтовых материалов;

- формулирование основных положений механики асфальтовых материалов;

- разработка методов инженерного расчета асфальтовых конструкций на основные, временные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия;

- исследование теплогидроизоляции бетонных гидротехнических сооружений в зоне переменных уровней воды;

- крупномасштабные исследования асфальтовых противо-фильтрационных конструкций;

- разработка новых предложений по применению асфальтовых материалов в гидротехническом строительстве.

Состав и методы исследований. Выполненный комплекс исследований включает: изучение реологических, физико-механических и теплофизических свойств асфальтовых материалов, характера взаимодействия их с ограждающими конструкциями в бетонных и грунтом в грунтовых сооружениях; разработку методики определения коэффициента бокового давления асфальтового материала; методики проектирования асфальтовых конструкций, а также рекомендаций и требований по обеспечению их надежности для включения в нормативно-методические документы.

При проведении исследований использовались как известные, так и оригинальные методики испытаний асфальтовых материалов, в том числе: крупномасштабные опыты, теоретические, расчетные и модельные исследования; выполнялись научное обобщение и статистический анализ полученных результа-

тов.

Научная новизна представлена

- анализом тенденций развития применения асфальтовых материалов в гидротехнических сооружениях;

- механическими и математическими моделями, связывающими напряжения, деформации и время в широком диапазоне изменения температур и напряжений;

- исследованиями длительной прочности и долговечности асфальтовых материалов;

- формулированием основных положений механики асфальтовых материалов;

- аналитическими методами расчета асфальтовых противо-£ильтрационных конструкций с учетом упруго-вязко-пластических свойств асфальтовых материалов;

- обоснованиями необходимой протяженности контура уплотнения с учетом обходной фильтрации (методом ЭГДА);

- исследованиями и рекомендациями по оптимальному расположению и количеству электронагревателей в асфальтовом уплотнении с учетом различной конфигурации его поперечного сечения (методом ЭТА);

- результатами обширного экспериментального комплекса исследований, подтверждающих основные расчетные положения;

- новыми направлениями использования асфальтовых материалов в гидротехнических сооружениях.

Практическое значение работы заключается в том, что на основании результатов многолетних исследований можно выполнить оценку напряженно-деформированного состояния различных асфальтовых пБотивофильтрационных конструкций, установить их надежность и долговечность, назначить технологию проведения строительных и ремонтных работ в зависимости от типа сооружения и характера эксплуатации.

Внедрение результатов исследований осуществлялось

- при обосновании и строительстве асфальтовой диафрагмы плотины Богучанской ГЭС;

- при обосновании и строительстве асфальтобетонного экрана на сооружениях технического назначения Новококандского химического завода;

- при устройстве теплогидроизоляции на отводящем канале Зилюйской ГЭС-2;

- на опытном крупномасштабном блоке при исследовании противофильтрационного экрана в условиях строительства плотины Андижанского водохранилища и на самой плотине при устройстве асфальтовых уплотнений деформационных швов;

- ин-том Гидропроект и его отделениями при обосновании плотин из грунтовых материалов с асфальтовыми противофильт-рационными элементами - диафрагмами для следующих гидроузлов: Гельмамского, Богучанского, Усть-Среднеканского, Вилюй-ского, Нижне-Бурейского, Мокского;

- при восстановлении водонепроницаемости деформационных швов в судоходных шлюзах Волго-Балтийского водного пути в г.Вытегре;

при сооружении судоходного шлюза в г.Шексне;

- при ремонтно-восстановительных работах на системе техводоснабжения Ровенской АЭС;

- при строительстве насосной станции канала Днепр-Ин-гулец;

- при составлении нормативных документов: раздел СНиП 2.06.06-35 "Плотины бетонные и железобетонные"; П-05-82 ЗНИЙГ им.Б.Е.Зеденеева "Руководство по проектированию и устройству гидроизоляции, теплоизоляции и деформационных швов" к главе СНиП П-54-77; П-20-35 ЗНИИГ им.Б^Е.Веденеева "Руководство по проектированию и устройству асфальтобетонных противофильтрационных элементов в грунтовых гидротехнических сооружениях"; ВСЯ 30-83 Минэнерго СССР "Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов";

- при создании новых прогрессивных элементов конструкций из асфатьтовых материалов (многие из предложенных реше-

ний защищены 15 авторскими свидетельствами на изобретения);

- при оказании помощи строительным и проектным организациям в обосновании проектов плотин с асфальтовыми проти-вофильтрационными конструкциями.

Фактический экономический эффект от внедрения результа тов исследований, в которых автор был ответственным исполни телем и принимал непосредственное участие, по неполным данным составил свыше 500 тыс.рублей.

Апробация работы. Отдельные результаты исследований автора рассматривались на Ученом Совете ВНИИГ им.Б.Е.Ведене ева и его секциях, на научно-техническом совещании по гидро тезнйческому строительству в районах Крайнего Севера (Красноярск, 1976г.); Ш Всесоюзном совещании по применению по лимеров в гидротехническом строительстве (Нарва, 1979 г.);

Всесоюзном совещании СГС-81 (Красноярск, 1981 г.); научно-техническом совещании "Технология и механизация гидроизоляционных работ промышленных, гражданских и энергетических сооружений" (Ленинград, 1982 г.); Всесоюзном научно-техническом совещании "Инженерное мерзлотоведение в гидротехни' ке" ИМГТ-88 (Москва, 1989 г.); Всесоюзном научно-техническо! совещании"1ед-87"(Архангельск, 1987 г.); Всесоюзном научно-техническом совещании по проблемам гидротехники (Саяногорск 1988 г.); Всесоюзном научно-техническом совещании "Негрунтовые противофильтрационные конструкции и гидроизоляция энергетических сооружений" (Ленинград, 1989 г.); координационных совещаниях по гидротехнике (Братск, 1975 г.; Красноярск, 1977 г.); на технической учебе в институтах "Гидропроект" (Москва, Ленинград, Ташкент) с докладом "Асфальтовые противофильтрационные конструкции гидротехнических сооружений"; в институтах "Водоканалпроект" (Харьков); Союзгипрово, хоз (Москва), Укргипроводхоз (Киев) с докладами по уплотнению деформационных швов, асфальтобетонным экранам и диафрагмам.

Диссертационная работа прошла апробацию в институтах Ленгидропроект им.С,Я.1ука (ведущая организация), Гидропроект (Москва), Оргэнергострой (Москва), СибВНИИГ (Красноярс!

Петербургском Государственном техническом университете (гидротехнический факультет), МИСИ им.В.В.Куйбышева, ВНИИВод-ГЭО.

Личный вклад автора определяется тем, что им, одним из первых в нашей стране, научно обоснованы методы проектирования асфальтовых конструкций гидросооружений и проведен ряд важных, в том числе крупномасштабных и лабораторных, оригинальных исследований, результаты которых внедрены при научном обосновании проектирования ряда крупных гидроузлов.

Зо всех опубликованных в соавторстве работах автору принадлежат основные идеи обеспечения необходимой информативности и обоснования экспериментальных исследований; научное руководство и непосредственное участие в экспериментальных, расчетных и теоретических исследованиях; обобщение полученных результатов, формулирование выводов и разработка рекомендаций.

Экспериментальные исследования, а также некоторые теоретические и расчетные разработки совместно с автором выполняли сотрудники ВНИИГа и институтов Оргэнергострой и Гидропроект .

Основные положения и выводы по диссертации получены лично автором и при его непосредственном участии.

В проведении лабораторных и крупномасштабных исследований, расчетов, а также во внедрении участвовали Н.Ф.Щавелев, В.Н.1иленков, А.З.Стулькевич, 3.И.Хорьков, Ю.Н.Касаткин, Г.А.Давиденко, Г.Ю.Таибов и ряд других сотрудников, которым автор выражает свою признательность за помощь.

На защиту выносятся следующие положения:

- анализ обобщения опыта строительства асфальтовых конструкций и основных тенденций их развития;

- методика и результаты экспериментальных исследований по определению реологических свойств и долговечности асфальтовых материалов, а также формулировка основных положений механики асфальтовых материалов;

- методика инженерного расчета асфальтовых противофильт-рационных конструкций (экраны и диафрагмы) на основные, вре-

менные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия;

- методика расчета асфальтовых уплотнений деформационных ивов;

- методика расчета и результаты экспериментальных исследований асфальтовой теплогидроизоляции бетонных сооружений в переменном горизонте воды;

- методика и определение протяженности контура уплотнения с учетом обходной фильтрации;

- методика и определение оптимального расположения электронагревателей с учетом конфигурации поперечного сечения асфальтового уплотнения;

- методика расчета процессов заливки асфальтового материала непосредственно под воду без снятия напора с сооружения при восстановлении фильтрующих гидросооружений;

- методика и результаты крупномасштабных исследований на опытных бетонных фрагментах и грунтовых насыпях;

- новые предложения по применению асфальтовых материаг лов в гидротехническом строительстве.

Публикации. По теме диссертации имеется 59 печат-

ных трудов, в том числе: 2 брошюры, 4 нормативных документа и 15 авторских свидетельств на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 278 наименований и 17 приложений. Диссертация изложена на страницах, включая страниц машинопис-

ного текста, страниц с таблицами, рисунков и страниц со списком литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Зо введении обоснована актуальность рассматриваемой темы и ее взаимосвязь с задачами гидроэнергетического строительства. Доказана перспективность применения асфальтовых противофильтрационных конструкций для обеспечения водонепроницаемости грунтовых и бетонных гидросооружений. Содержатся краткие сведения о результатах предшествующих работ по.использованию конструкций из асфальтовых материалов з

гидротехническом строительстве.

В первой главе изложен опыт применения асфальтовых про-тивофильтрационных конструкций для обеспечения водонепроницаемости гидротехнических сооружений. Асфальтовые противо-фильтрационные конструкции по существу являются принципиально новым и прогрессивным видом. Их отличительными признака-ии являются: I) четкая функциональность элементов; 2) малые объемы, толщина и масса собственно водонепроницаемого элемента; 3) возможность достижения полной водонепроницаемости; 4) химическая стойкость; 5) морозостойкость; 6) возможность укладки при отрицательных температурах и под воду; 7) экономичность; 8) самозалечиваемость в случае появления трещин.

В нашей стране асфальтовые противофильтрационные конструкции впервые были применены еще в 30-е годы. Объем применения асфальтовых материалов для экранирования непрерывно нарастает. По неполным данным.в стране построено более 200 гидротехнических сооружений разного назначения с асфальтовыми конструкциями.

Эти конструкции широко используются за рубежом. По нашим данным, количество построенных там сооружений с асфальтовыми конструкциями составляет уже более 500.

Асфальтовые противофильтрационные конструкции обладают известными технико-экономическими преимуществами:

- возможность комплексной механизации работ позволяет в 2-3 раза снизить стоимость и трудозатраты по сравнению с с бетонными и грунтовыми противофильтрационными элементами;

- высокая водонепроницаемость асфальтовых материалов в сочетании с повышенной деформативной способностью гарантируют высокую надежность и долговечность сравнительно тонких элементов;

- современная изученность свойств,гидротехнического асфальтового материала позволяет разрабатывать такие конструкции противофильтрационных элементов, которые наиболее полно учитывают строительные и эксплуатационные условия работы сооружения, повышают рентабельность конструкции.

Наметившаяся тенденция применения асфальтовых конст-

рукций является следствием многих причин, основными из которых являются:

- стремление получить надежное решение при меньшей зависимости от климатических и инженерно-геологических условий;

- отказ от ряда традиционных и переход на прогрессивные конструктивные формы и решения.

Большие возможности открываются перед гидротехническим строительством при возведении бетонных плотин из малоцементного бетона в сочетании с водонепроницаемым наружным асфальтовым противофильтрационным экраном.

Одной из важных задач, которая постоянно возникает в практике эксплуатации бетонных и грунтовых гидротехнических сооружений, является необходимость восстановления водонепроницаемости фильтрующих сооружений. Одним из перспективных направлений, с нашей точки зрения, является устройство асфальтовых экранов и диафрагм путем заливки литых асфальтовых материалов непосредственно на фильтрующие поверхности под воду, без снятия напора с сооружения.

Вторая глава посвящена исследованию ползучести асфальтовых материалов. Процессы ползучести в них могут протекать с уменьшающейся или с возрастающей скоростью. В обоих случаях деформация складывается из условно-мгновенной, возникающей сразу после приложения нагрузки, и деформации, развивающейся во времени.

Для процесса затухающей ползучести деформация асфальтовых материалов развивается с уменьшающейся скоростью, стремящейся к нулю.

Незатухающая ползучесть включает в себя, помимо условно-мгновенной деформации, три стадии: I- стадию затухающей, неустановившейся ползучести, П- стадию установившегося течения, Ш- стадию прогрессирующего течения.

Схематизируя полученные кривые, у асфальтовых материалов можно выделить три критических значения напряжений.

Первое критическое напряжение есть условный предел упругости Рк , до достижения которого течение не возникает,хотя деформация может быть не только упругой, но и пластической, необратимой. У литых асфальтовых материалов, как показали наши исследования, предел Рк весьма мал и в этом случае асфальтовый материал можно отнести к жидкообразной системе, полагая Рк^о.

Второе критическое напряжение есть условный предел текучести (т . До превышения этого предела деформации ползучести хотя и могут развиваться, но протекают с очень малой скоростью или имеют затухающий характер, при этом структура асфальтового материала не разрушается.

Третье критическое напряжение Р^ соответствует полному разрушению структуры.

Результаты исследований реологических свойств асфальтовых материалов, полученные автором работы, позволяют описать деформационные свойства этих материалов в виде составной модели, образованной последовательным соединением упругих и вязких элементов. Эта модель состоит из двух частей: I- модель Гука-Максвелла-Шведова - последовательного соединения пружин с модулями Е0 и Е, и поршня с отверстиями, движущегося с вязкостью ^ и с трением у стенок Рк , не зависящим от скорости, и П- модель Кельвина - параллельного соединения пружины с модулем Е^ и таким же поршнем, но без статического трения, движущегося в жидкости с вязкостью .

Для кривой развития деформации асфальтового материала при модель 1-П приводит к уравнению:

е(*,= -&■ * ^«Ро-РтН^Ч- (I)

где Е0- условно-мгновенный модуль, эластический модуль,

истинная вязкость, ^ - условная вязкость упругого последействия, Рт - предел текучести, рс - действующее напряжение.

iip.pi- н,и р°>рт если Р(,<.РТ

Многолетние исследования автора в области изучения реологических свойств асфальтовых материалов - литых асфальтовых мастик, растворов и бетонов, а также научные труды оте-

чественных и зарубежных ученых в этой области, позволили автору сформулировать основные положения механики асфальтовых материалов:

1.- Асфальтовые материалы подчиняются закону линейного деформирования (нелинейного).

2. Уплотнение асфальтовых материалов подчиняется неньютоновскому течению материала под действием собственного веса или уплотняющей нагрузки.

3. Прочность асфальтовых материалов обусловливается силами сцепления между битумными пленками и минеральным заполнителем и внутренним трением.

Процесс деформирования асфальтовых материалов отображается упруго-вязко-пластическим законом.

В третьей главе рассматривается длительная прочность асфальтовых материалов. С явлением ползучести асфальтов прямым образом связана их долговечность, Как показывают исследования, развитие незатухающей ползучести вызывает прогрессирующее течение с возрастающей скоростью, заканчивающееся хрупким или вязким разрушением. Поскольку развитие незатухающей ползучести асфальтовых материалов приводит к разрушению, то сам факт перехода на кривых ползучести от затухающего деформирования к установившемуся течению и тем более переход в стадию прогрессирующего течения свидетельствует о потенциальной возможности разрушения. Поэтому моменты времени tT и t„p перехода из I стадии ползучести во П и из П в Ш являются критическими точками. Достижение же деформациями значений £т и £пр , отвечающих этим точкам, а также деформации Ер , соответствующей моменту разрушения tp , можно рассматривать для асфальтовых материалов как критерий длительного разрушения.

Все эти критические состояния, как показывают исследования, характерны для всех типов асфальтовых материалов (мастик, растворов, бетонов) и наступают при любом напряжении, превышающем предел длительной прочности. Время достижения критических деформаций для асфальтовых материалов зави-

сит от величины напряжения, температуры и типа асфальтового материала.

Развитию теории прочности и долговечности асфальтовых материалов за последнее время посвяжено много работ и достигнуты большие успехи. Эти исследования, как правило, были связаны с асфальтовыми материалами, применяемыми в дорожном строительстве, в то же время исследования по долговечности асфальтовых материалов, применяемых в гидротехническом строительстве, особенно литых асфальтов, весьма ограничены.

Исследования асфальтовых материалов проводились в изотермических условиях при температурах от -20 до +25°С в диапазоне напряжений от 0,01 до 3,20 МПа. Образцы были выполнены в виде балочек размером 4x7x30 см. Испытания на ползучесть проводились по схеме растяжения при изгибе до разрушения.

Исследования показывают, что зависимость логарифма времени разрушения асфальтовых материалов от величины действующего напряжения может быть представлена в линейном виде, наклон прямых изменяется в зависимости от температуры испытания и состава материала. По данным опытов для гидротехнических асфальтовых материалов выявлена особенность вида тем-пературно-силовой зависимости, а именно, веерообразность семейства прямых Сукр'б , соответствующих различным температурам испытаний, когда эти прямые при экстрополяции пересекаются в одной точке. Анализ результатов испытаний показывает, что предложенная акад.С.Н..Бурковым теория прочности твердых тел может быть использована в ограниченной области температур.

Проведенные исследования по длительной прочности асфальтовых материалов позволяют сделать следующие выводы:

- влияние фактора времени на механические свойства асфальтовых материалов установлено при исследовании их на ползучесть;

- зарождение и развитие ползучести обусловлено развитием микротрещин и ростом других дефектов структуры под действием нагрузки;

- установлены три критических состояния, которые являются общими для всех типов асфальтовых материалов, применяемых в гидротехничеоком строительстве (мастики,растворы,бетоны),- и наступают при любом напряжении, превышающем предел длительной прочности;

- термофлуктуационная теория прочности, предложенная акад.С.Н.Журковым, может быть использована для прогнозирования долговечности асфальтовых материалов в области пониженных положительных (не выше +5°С) и отрицательных температур эксплуатации материала; при повышенных положительных температурах для определения долговечности целесообразно использовать зависимость степенного вида, предложенную H.H. Ивановым.

В четвертой главе представлены исследования влияния упругого сопротивления среды на величину коэффициента бокового давления асфальтовых материалов.

До настоящего времени не было четкого представления о том, какова величина коэффициента бокового давления асфальтового материала и как она изменяется в зависимости от состава и условий эксплуатации материала в сооружении. Этот вопрос имеет важное значение, поскольку недоучет бокового давления асфальтового материала или его недостаточно точное определение может привести к снижению надежности сооружений с асфальтовыми конструкциями.

Как показывают исследования, изменение коэффициента бо • ксзого давления асфальтового материала связано с течением его в конструкции при наличии упругого сопротивления среди. В асфальтовых противофильтрационных конструкциях бетонных плотин (экраны) эта задача встречается при течении асфальтового материала между ограждающим устройством и массивом бетона сооружения при наличии упругого сопротивления анкеров, в грунтовых плотинах подобная задача возникает при течении асфальтового материала в диафрагме между упорными призмами при наличии упругого сопротивления грунта.

Исследования по определению величины коэффициента боко-

вого давления проводились по двум схемам: сжатие без возможности бокового расширения образца и течение асфальтового материала при наличии упругого сопротивления среды.

По первой схеме испытаний получаем предельную величину коэффициента бокового давления асфальтобетона, которая может быть реализована в сооружении, если принять, что упорные призмы (грунтовая плотина с диафрагмой) или ограждающее устройство (бетонная плотина с экраном) абсолютно недеформируем ые.

Исследование процесса нарастания коэффициента бокового давления во времени при наличии упругого сопротивления среды проводилось на установке трехосного сжатия, где роль упругой среды выполняли пружины с разной жесткостью. Для испытаний использовались образцы цилиндрической формы диаметром 200 мм и высотой 4-00 мм.

Испытания по схеме без возможности бокового расширения при сжатии показали, что статический коэффициент бокового давления нарастает практически мгновенно, и величина его зависит от избыточного содержания оитума в асфальтобетоне. При этом установлено, что давление в литом асфальтобетоне передается по закону гидростатики С?=1 ), для уплотняемого асфальтобетона с повышенным содержанием битума (пластичные асфальтобетоны) коэффициент бокового давления составляет 0,8+0,9, а для уплотняемого асфальтобетона с недостатком битума 0,14*0,22.

Испытания по схеме течения асфальтового материала при наличии упругого сопротивления среды показывают:

- связь между логарифмом скорости относительной деформации и логарифмом разности главных нормальных напряжений является линейной, а соотношение между скоростью относительной деформации и разностью главных нормальных напряжений может быть выражена степенным реологическим законом вида:

£=в(^-б;Г, (2)

где и % - главные напряжения, соответственно горизонтальные и вертикальные; и ий - коэффициенты, зависящие от

свойств материала и температуры испытаний; I - скорость относительной деформации;

- коэффициент бокового давления постепенно нарастает во времени, при этом темп его нарастания зависит от величины упругого сопротивления среды, температуры, состава асфальтобетона и стремится к статическому коэффициенту бокового давления, определяемому по схеме сжатия без возможности бокового расширения.

В пятой главе приведен расчет асфальтовых противофиль-трационных экранов грунтовых сооружений.

В работе рассматриваются методы расчета асфальтовых противофильтрационных конструкций грунтовых и бетонных гидротехнических сооружений, в основу которых положена реологическая зависимость (I), как наиболее полно отображающая реологические особенности асфальтовых материалов в широком диапазоне температур и напряжений. С учетом этого автором предложены инженерные методы расчета:

- асфальтовых наружных противофильтрационных экранов грунтовых сооружений;

- асфальтовых противофильтрационных диафрагм грунтовых сооружений;

- асфальтовых противофильтрационных уплотнений деформационных швов и наружных поверхностных экранов бетонных плотин.

На рис.1-3 представлена упрощенная схема работы асфальтовых конструкций грунтовых и бетонных гидротехнических сооружений, поскольку реальная ^хема их работы достаточно сложна.

Решение задачи о движении асфальтовых материалов в каналах произвольной формы. Основой расчета асфальтовых противофильтрационных конструкций в грунтовых и бетонных сооружениях является задача движения асфальтового материала, подчиняющегося реологическому уравнению (I), в каналах произвольной формы (рис.3,а). Наиболее часто встречаются асфальтовые конструкции, имеющие круглое.щелевидное и лотковое очертание.

Для этих типов, которые охватывают практически все встречающиеся задачи в области проектирования асфальтовых конструкций, автором получены аналитические решения для определения скорости движения и расхода асфальтового материала.

Для случая грубы круглого сечения изменение скорости (V) по ее сечению на заданное время, а также расхода асфальтового материала((1),можно определить по следующим зависимостям:

<4 ^ -^'к >• г'<т<т" (3}

с 5}

где й - радиус трубы; - касательное напряжение на стенке трубы; Т0 - предел текучести (предел длительной прочности); е., ,Е2. % > *?г ~ обозначения прежние.

Справедливость полученных зависимостей проверена для частных случаев,, например:

при-к— получаем известное решение для течения вязко-пластической (бингамовской) жидкости:

И-Т^И-^^Х!-^)' Т„<.Т<Х- (б)

4 а-ъ

й- Г.

I

при То-0 получаем известное решение для течения

ньютоновской жидкости:

С9) (ю)

Для случая плоской трубы основные соотношения для определения скорости и расхода асфальтового материала получаются из (3)-(5). При течении асфальтового материала в лотке распределение скоростей по сечению и расход могут быть опреде-

лены из следующей краевой задачи (рис.1,а):

е

Ш + 1х(А___1_е"^)=0 (и)

<Цг Ь Ч Чг '

V-0 т (12)

Ш-о при ¡/*к Решение уравнения (II) при граничных условиях (12) дает следующее соотношение для определения скорости течения:

(13)

при этом расход определяется по зависимости:

и течении асфальтового материала под собственным весом Т^радРи/л</ получаем известное частное решение для ньютоновской жидкости:

% И (15)

Расчет на теплоустойчивость против оплывания на откосе под действием собственного веса (рис.1,а). Асфальтовые материалы, уложенные на вертикальную или наклонную поверхность, способны медленно течь под действием собственного веса. Скорость течения зависит не только от величины собственного веса, но и от величины упруго-вязко-пластического сопротивления асфальтового материала движению. Наибольшее возможное оплывание за время t может быть определено с учетом (13) при и-и^ , в случае у-РгА6 по зависимости:

(16)

* и (г

обозначения прежние.

Расчет на ледовые и волновые нагрузки (рис.1,6,в,г). При расчете асфальтовых противофильтрационных конструкций откосов гидротехнических сооружений на ледовые нагрузки могут возникнуть следующие основные случаи воздействия льда на конструкцию:

- давление нагрузок от ледяных полей и при температур-

Рис,1. Расчетные схемы асфальтовых противофильтрационных элементов при временных длительных и кратковременных нагрузках и воздействиях.

а- на теплоустойчивость оплывания на откосе под действием собственного веса; б- на ледовую нагрузку от припая при изменении уровня воды; в- на ледовую нагрузку от навала ледового поля и при температурном расширении льда; г- на прочность и сплошность при воздействии волновых нагрузок; д- на трещиноус-тойчивость при пучении основания и его просадках.

ном расширении ледяного покрова (рис.1,6);

- действие примерзшего ледяного покрова при изменении уровня води (рис.1,в).

Из уравнений равновесий статики и с учетом второй теории прочности автором получена зависимость для определения толщины асфальтового противофильтрационного экрана при действии нагрузки от льда:

[£«р]~ допустимая критическая деформация асфальтового материала при расчетной температуре; - время действия нагрузки, при котором происходит деформация ледяного покрова (например, при понижении или повышении уровня воды); к- расчетный изгибающий момент, который может быть определен, например, при решении задачи о изгибе оси балки, лежащей на вин-клеровском основании, загруженной сосредоточенной силой; остальные обозначения прежние.

В зависимости от рассматриваемого действия льда на асфальтовую конструкцию расчетные изгибающие моменты, в общем случае, могут быть определены по СНиП 2.06.04-32 "Нагрузи-, и воздействия на гидротехнические сооружения".

Поведение асфальтовых материалов при воздействии динамических нагрузок изучено автором для различных видов асфальтовых материалов: бетоны, растворы, мастики. При этом установлены общие закономерности поведения указанных материалов при динамических нагрузках.

Для определения толщины асфальтового экрана при волновых воздействиях по зависимости (17) расчетный момент может быть определен для одиночного волнового воздействия. При этом, время действия волны определяется на основании зависимости, полученной И.Я.Поповым и уточненной ¡О.Н.Касаткиным:

(17)

где «Г.)1;

Ъ/Т = (0,056 *6оСг-0,074

где Т - период волны; ы.= к/А- крутизна волны.

Максимальная нагрузка от воздействия волны на асфальтовый противофильтрационный экран определяется по СНиП 2.06. 04-82"Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения"

Расчет на трещиноустойчивость при охлаждении экрана, пучении основания и его просадках (рисД,д). Расчетная относительная деформация асфальтового материала £ в противофи-льтрационном экране при пучении или просадках основания определяется по зависимости:

где ^ - величина прогиба, определяемая из расчета балки, лежащей на упругом основании; I - минимальный размер осевшей или вспученной зоны.

Основным соотношением, по которому производится проверка на сплошность, в данном случае является

Расчет на трещиноустойчивость при охлаждении экрана. Расчет асфальтовых противофильтрационных экранов на трещиноустойчивость при понижении отрицательных температур воздуха можно свести к двум основным случаям: расчет свободно лежащего экрана без учета сцепления его с основанием; расчет экрана, примерзжего к грунту основания.

а) Расчет экрана, примерзшего к грунту основания.Авто-ром принята следующая схема расчета на трещиноустойчивость при охлаждении асфальтового элемента: считаем, что сила сцепления асфальта с грунтом основания превышает напряжения, возникающие на их контакте, то есть они будут работать совместно и, следовательно, напряжения на их границе будут одинаковые. От реальной переходим к эквивалентной в тепловом отношении схеме по зависимости:

где толщина слоя асфальтового противофильтрационного экрана; эквивалентный в тепловом отношении слой грунта;

а.че и температуропроводность асфальтового материала и

(20)

(21)

грунта.

После чего решается задача теплопроводности для полупространства при следующих начальных и граничных условиях:

Я В пг Э21 ьамти (?2~) ^(Г^о (оъЛ

I х -Ъ—

Ц| = о и 9\ = е„

ОХ х=со о

Решение (22) при начальных и граничных условиях {23):

чЗ-'—етЬг- ««

где критерий Фурье; еп/С-^ = -I - ек^-Л—

* X*- г уЬоЛ ¿УНох

функция ошибок Гаусса.

Затем с учетом (21) проводится обратный переход от эквивалентной схемы к реальной. Температурные напряжения в асфальтовом противофильтрационном элементе можно определить по зависимости: ^

Д0..£ЯБ (25)

»¿I Я£ Ч

где - перепад температур на время I в слое ] ; оСдБ- коэффициент линейного температурного расширения асфальтового

- ___________ - модуль,учитывающий упругие и эластические

деформации асфальтового материала, который может быть вычислен по зависимости:

ЛБ ЯБ

Г"

£ =

,лв Е, -Еь

Е^Е^-е^О (26)

С. 1

Из условия равенства температурных и силовых деформаций на контакте"асфальтовый материал-грунт основания" можно получить зависимость для определения расчетных относительных деформаций в асфальтовом противофильтрационном элементе при его охлаждении, в случае смерзания его с основанием:

_ А6 ✓ „ , ч гр Р-Т'Е^1

где Е - определяется по (26); Е =—пз—^-Т7БЖ '

Ег+Е^О" е ' г )

<<- коэффициент температурного расширения грунта; лв - определяется из температурного расчета системы "противофильт-рационный элемент - основание".

Исходя из сохранения сплошности асфальтового экрана при понижении температуры должно соблюдаться условие (20).

б) Расчет экрана не смерзшегося (свободно лежащего) с основанием. Если предположить, что покрытие толщиной кй6 и длиной I свободно сокращается при изменении его температуры на величину дв^ , то в противофильтрационном экране возникнут растягивающие напряжения, величину которых можно определить по (25). С учетом трения покрытия по основанию, при рассмотрении полосы покрытия шириной, равной I, для определения расчетных относительных деформаций получена зависимость:

(28)

где к^ - коэффициент трения покрытия по основанию; плотность асфальтового материала; остальные обозначения прежние.

Для сохранения сплошности асфальтового элемента в этом расчетном случае должно соблюдаться условие (20).

В шестой главе приводится расчет асфальтовых противо-фильтрационных диафрагм грунтовых сооружений. Основными предпосылками к разработке методики расчета асфальтовых диафрагм явились исследования асфальтовых материалов, проведенные автором на стабияометре, результаты испытаний асфальтового экрана на крупномасштабном фрагменте плотины Андижанского водохранилища, а также проведенные Н.1?Давелевым и Ю.Н. Касаткиным исследования течения асфальтового материала в трубе с деформируемыми кольцами.

Расчет на гибкость при смещении и осадках упорных призм (рис.а). Зертикалькие осадки и горизонтальные смещения грунтовой плотины определяют общий характер деформаций асфальтовых противофильтрационных конструкций.

Поскольку асфальтовые диафрагмы имеют незначительную толщину по сравнению с размерами упорных призм плотины, то они не воспринимают давление воды и грунта со стороны верх-

Рис.2. Расчетные схемы асфальтовых диафрагм при постоянных,' временных и кратковременных нагрузках и воздействиях.

а- на гибкость при смещении и осадках упорных призм; б- на сплошность при перепадах температур по ее высоте; в- на растекание диафрагмы; г- на вытекание асфальта из диафрагмы в переходную зону наброски; д- на устойчивость низовой призмы при передаче на нее давления от асфальтового материала, грунта верховой призмы и верхнего бьефа; е- на сплошность и устойчивость при сейсмических воздействиях; ж- на самозалечивание при образовании случайных трещин; з- на сохранение водонепроницаемости элементов сопряжения диафрагмы с основанием при основном сочетании нагрузок.

I- каменная наброска; 2- переходная зона; 3- асфальтовая диафрагма.

него бьефа, а только передают его на низовую призму. 3 этом случае естественно, что деформированное состояние асфальтовых диафрагм целиком определяется деформациями низовой призмы. Поэтому для определения вертикальных осадок и горизонтальных перемещений диафрагмы, можно использовать результаты расчетов напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин в предположении, что по оси плотины расположена водонепроницаемая преграда, к которой приложены постоянно действующие нагрузки в виде воды верхнего бьефа и взвешенного грунта верховой призмы. Сопоставляя полученные результаты расчета напряженно-деформированного состояния грунтовой плотины по напряжениям и деформациям в сечении расположения диафрагмы с критическими характеристиками используемого при возведении диафрагмы асфальтового материала, устанавливается критерий сплошности диафрагмы при постоянно действующих нагрузках, при ее вертикальных осадках и горизонтальных смещениях по зависимостям:

К настоящему времени существует значительное количество методов расчета напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин на постоянно действующие нагрузки. Например, разработанные во ЗН14ИГ Я.Н.Ефимовым, А.П.Троицким (в упругой и нелинейно упругой постановке), З.С.Прокоповичем (в упруго-пластической постановке), а МС, Гидропроекта - З.НЛомбардо и Ю.К.Зарецким, в М:-1СЯ - Я.Н.Рассказовым и т.п.. Значительное практическое применение нашла мзтодика расчета эпюр смещения сечений грунтовой плотины, предложенная А..'{.Бугровым.

Расчет на сплошность при изменении температуры по высоте диафрагмы (рис.?,о). Многие поюхзния, заложенные ранее в расчет асфальтознх экранов на тр'ещиноустойчизость, могут бить перенесены и на расчет сплолности асфальтовых диафрагм при перепадах температур по ее высоте в случае сезонного поомоиакииания грунтовой плотины.

Расчетные относительные деформации, согласно расчетной

(29^

схеме, могут быть определены по зависимости:

£. (зо)

где ^ - ускорение силы тяжести; I»- высота плотины; I -расстояние от подошвы плотины до точки, начиная с которой температура асфальтобетонной диафрагмы практически не изменяется во времени (£ -устанавливается на основании расчета);

и - коэффициенты трения грунта по диафрагме со стороны верховой и низовой призм; ^и коэффициенты активного давления верховой и низовой призм; ^ - плотность грунта низовой призмы; Еяе, Ы.ЯБ и ьб - обозначения прежние.

Критерий сплошности асфальтового материала диафрагмы определяется по зависимости (20),

Решение задачи о течении асфальтового материала в щели с деформируемыми стенками (расчет на растекание диафрагмы) (рис.2,в). Расчет асфальтовой диафрагмы на растекание имеет целью уточнение состава асфальтового материала в зависимости от конструкции диафрагмы и упорных призм плотины, характеристик грунта призм и температурных условий эксплуатации. С другой стороны,по результатам расчета, в зависимости от применяемого асфальтового материала и температурных условий, могут быть уточнены требования к конструкции упорных призм плотины, их материалу и степени его уплотнения.

Предлагаемая методика расчета позволяет для любого момента времени эксплуатации грунтовой плотины определить: давление со стороны диафрагмы на упорные призмы плотины; смещение диафрагмы при растекании; оседание диафрагмы при растекании.

Согласно расчетной схеме (рис.2,в) нарастание давлений в асфальтовой диафрагме во времени во взаимосвязи с характеристиками асфальтового материала и грунта упорных призм, записанное в конечно-разностной форме, определяется по зависимости: с .з и

Р -Р- = 'РЧМ-4 ЬЯ-2Р.Р. (37)

ич \к у со ¿-«.а 'Ч,* 'X '

где р1(1 - давление в асфальтовой диафрагме, нарастающее во времени и превышающее начальное давление; к-.- коэффициент податливости упорных призм; шаг л! выбирается из условия

СХОДИМОСТИ Д-и (&Х)*/2Ъ.

При установившемся течении асфальтового материала нарастание давления во времени со стороны диафрагмы на упорные призмы может быть описано, как показывают исследования автора, уравнением типа уравнения теплопроводности с соответствующими начальными и граничными условиями:

91 " дхг

{О, при Х>0

рт-рм, (зз)

где

йстекание и оседание диафрагмы может быть определено по зависимостям:

Расчет на вытекание асфальта диафрагмы в поры грунта плотины, прилегающего к диафрагме (рис.2,г). У проектировщиков и строителей постоянно возникает вопрос о возможности вытекания асфальтового материала в поры грунта переходного слоя. Автором предложена методика расчета глубины проникания асфальтового материала в поры грунта переходного слоя. Глубина проникания может быть определена по зависимости:

% ^ 'тИ^ ^ * Г"^ ' (35)

где Г - время; % - средний диаметр фильтрующих пор грунта; т„ - предел текучести; Р - напряжение на контакте "диафрагма - переходная зона"; остальные обозначения-прежние.

Расчет на устойчивость низовой призмы при передаче на нее дополнительно давления от асфальтового материала диаф-

рагмы, грунта верховой призмы и верхнего бьефа (рис.2,д). Устойчивость каменно-земляных и каменнонабросных плотин против сдвига обеспечивается практически всегда и в болылинстг ве случаев проверки не требует. В наиболее неблагоприятных условиях в отношении сдвига по основанию находится плотина с диафрагмой, особенно, выполненной из литого асфальтового материала. Коэффициент запаса устойчивости на сдвиг низовой призмы грунтовой плотины с вертикальной диафрагмой при слабой прослойке в. основании может быть определен по зависимости

I Ог/^^

~ Об)

где / - коэффициент трения наброски по основанию; ь - высота плотины; Ь - ширина плотины по гребню; о - плотность в »

воды; р 8 , - плотность взвешенного грунта верхнего

бьефа, грунта нижнего бьефа и асфальтового материала;

заложение низового и верхового откосов; коэффи-

циент активного давления грунта верховой призмы.

В главе седьмой представлен расчет асфальтовых проти-вофильтрационных экранов и уплотнений деформационных швов бетонных сооружений.

Расчет шпонки круглого сечения при схождении и расхождении деформационного шва. Проведенные автором исследования по вопросу уплотнений деформационных швов крупных гидросооружений показали, что надежность уплотнения в значительной мере определяется величиной напряжения на контакте асфальтового материала уплотнения с бетоном и качеством последнего. Уплотнение будет надежно работать, если давление асфальтового материала в полости шпонки по ее высоте выше внешнего гидростатического давления воды.

Автором получены аналитические зависимости для определения напоров и давлений по длине асфальтовой шпонки при расширении (рис.3,в) и схождении (рис.3,г) шва с одинаковой скоростью (асфальтовый материал подчиняется

\

к £ 1 V

Р

Рис.3. Расчетные схемы асфальтовых противофильтрационных

элементов л бетонных сооружениях.

а- течение асфальтового материала в трубе круглого сечения; б- течение асфальтового материала в щели с деформируемыми стенками; в- течение асфальтового материала при расхождении деформационного шва; г-то же при его схождении.

реологической зависимости (I) ): при расширении шва -

р<=

(38)

где V. - скорость деформации шва; К - радиус шпонки; I - текущая координата; I - высота шпонки; - угол наклона шпонки к горизонту; плотность асфальтового материала г & при схождении шва -

И.»

Р.*

лиЖе'Ъ) 't

tV-A-^

^(iMV^a-i)

wi A,

(39)

(40)

где <j - расход материала на единицу длины шпонки.

Выбор протяженности контура уплотнения с учетом обходной фильтрации. Одной из существенных причин фильтрации воды в швах гидросооружений является недостаточная протяженность контура уплотнения по контакту с бетоном массива. Исследования фильтрационного потока в бетоне близлежащих к шву участков, при различных уплотнениях и схемах их размещения, были выполнены автором при участии Н.Ф.Щавелева, В.Н. 1иленкова и A.B. Стулькевича по методу ЭГДА в условиях плоской задачи. Исследовался ряд схем уплотнений с различными расстояниями между диафрагмами. Установлено, что с уменьшением расстояния между диафрагмами интенсивность фильтрационного потока по контуру уплотнения и в обход его выравнивается. При расстоянии мзжду диафрагмами ( h - заглубление диафрагмы в бетон) интенсивность фильтрации по контуру через промежуточный бьеф практически не превосходит обходную фильтрацию через бетон.

Исследования показали, что обычно применяемыми способами заполнения полости при образовании шва мы не получим достаточного противофильтрационного заполнения в случае его ра-

схождения. Для повышения водоупорности швов в них чаще всего размещают не один, а несколько рядов однотипных и разнотипных уплотнений, причем количество их увеличивают с возрастанием напора на сооружение. Как показывают исследования, увеличение числа рядов уплотнений приводит к повышению надежности работы уплотнения в целом. Наиболее надежными по водонепроницаемости оказались швы, плотно заполненные асфальтовым материалом, особенно швы, уплотненные асфальтовыми шпонками большого поперечного сечения.

Выбор оптимального расположения электронагревателей с учетом конфигурации поперечного сечения шпонки асфальтового уплотнения. 3 процессе эксплуатации гидротехнических сооружений может происходить частичная утечка асфальтового материала из полости шпонки и образование в ней пустот, что приводит к фильтрации воды через шоз. Образование пустот возможно при заполнении полости шпонки асфальтовым материалом в строительный период. Кроме того, в эксплуатационный период с понижением температуры асфальтовый материал уменьшается в объеме, резко теряет текучесть, и тогда не обеспечивается своезременное подтекание его вдоль полости шпонки при расширении шва. Для ликвидации этих и других дефектов в ряде случаев требуется разогрев залитого в шпонку асфальтового материала заполнения. Для выбора оптимального количества электронагревателей с учетом конфигурации поперечного сечения шпонки автором использован метод электротепловой аналогии (ЭТА).

Анализ полученных результатов показывает, что

- обычно применяемые схемы расположения электронагревателей а асфальтовых шпонках гидросооружений не оптимальны;

- цепе сообразное эазмещение электронагревателей в асфальтовых шпонках - центральное или близкое к нему,- в случае больших размеров шпонок;

- расположение электронагревателей в углах прямоугольных или ромбовидных асфальтозых шпонок не экономично, так как теплопэозодкость асфальтового материала в несколько раз меньше,чем бетона, к значительное количество энергии тратит-

ся на бесполезный разогрев бетона массива;

- существующее расположение электронагревателей в шпонке приводит к резкой неравномерности разогрева асфальтового материала.

Расчет асфальтового противофильтрационного экрана (рис.3,6). Укладка низкомарочных бетонов, помимо технологических затруднений, связанных с уплотнением жестких смесей, приводит к необходимости обеспечения надежной противофильт-рационной защиты бетона внутренней зоны, не обладающего нужной водонепроницаемостью.

Определяющим при проектировании конструкции экрана является давление асфальтового материала на ограждение. Экспериментальные и теоретические исследования доказали возможность устройства облегченных ограждений, обладающих большой деформативностью, способствующих более медленному нарастанию давления от асфальта на ограждение.

Автором предложен метод расчета асфальтовых ппотивофи-льтрационных экранов для бетонных плотин. За расчетную схему принято течение асфальтового материала в щели с деформируемыми стенками. Согласно расчетной схеме, нарастание давлений в асфальтовом экране во времени, во взаимосвязи с характеристиками асфальтового материала и конструкцией ограждающего устройства, может быть описано уравнением (32), где коэффициент Т> имеет следующее значение:

4«

а величина деформируемости ограждающего устройства по зависимости:

иЕ 5?о. , дСт*

£аоо 3£в«» (¿,2)

где Л - площадь стенки, с которой передается нагрузка на анкер; а - толщина изоляционного слоя; и - площадь поперечного сечения анкера; Е„ и ~ модуль упругости материала анкера и стенки ограждения; ос - безразмерный коэффициент, зависящий от соотношения большего и меньшего расстояний между анкерами; Ь - толщина стенки ограждения; т - шаг анкз-

ровки (больший).

3 восьмой главе рассматривается асфальтовая теплогидро-изоляция бетонных гидротехнических сооружений в зоне переменных уровней воды. Из практики гидротехнического строительства известно, что в районах с суровым климатом бетон зоны переменного горизонта воды наиболее подвержен разрушению, чему способствуют резкие перепады температур и многократное замораживание и оттаивание. Предложенная в данной работе конструкция теплогидроизоляции бетона этих зон асфальтовыми материалами на легких заполнителях, в частности, асфаль-токерамзитобетоном, позволяет комплексно решить как гидроизоляцию, так и теплоизоляцию бетона, и тем самым повысить надежность сооружения. Одной из важных задач при проектировании комплексных теплогидроизоляционных конструкций является обоснование оптимального состава асфальтового материала, удовлетворяющего одновременно требуемым гидро- и теплоизоляционным свойствам.

При подборе составов асшальтокерамзитобетона использована математическая теория экстремальных экспериментов. На основании априорной информации в качестве параметров, подлежащих оптимизации в процессе проектирования состава, приняты объемный вес (¡р), яодонасыщение (V ), коэффициент теплопроводности (.А ). За независимые переменные приняты компоненты состава асфальтового материала.

Каждый этап исследования по проектированию оптимального состава асшальтокерамзитобетона определялся соответствующей матрицей планирования. 3 стадии линейного описания по-зеохг.ости оптимизации был использован дробный бакторный эксперимент типа , тля описания области, близкой к оптимальной, ппименев полный тк^опный эксперимент типа 2?, а для оптимальной области - центоальное композиционное планитзова-ние типа ? +2 3+Т.

Результаты г»тих исследований позволили

- дать количественную оценку влияния каждого из компонентов, определяющих состав асшальтокерамзитобетона, на па-

раметры, подлежащие оптимизации;

- получить математические модели для параметров оптимизации ^ , V! , А в виде уравнений регрессии для двух областей - для случая линейного и нелинейного (оптимального) описания;

- провести статистическое обоснование полученных результатов экспериментов по подбору составов и математических моделей.

До настоящего времени к выбору конструкций теплогидро-изоляции из асфальтовых материалов подходили без какого-либо теоретического обоснования. На основе проведенных автором исследований предложена методика проектирования асфальтовой теплогидроизоляции, включающая тепловой и реологический расчеты. Тепловой расчет позволяет при известных тепло-физических характеристиках асфальтового материала и бетона, характере внешних температурных воздействий окружающей среды, а так?- учитывая тепловое состояние бетона, определить необходимую толщину теплоизоляционного слоя, обеспечивающего надежную работу поверхности бетона при суточных колебаниях уровня горизонта воды.

Реологический расчет дает возможность назначать необходимые характеристики асфальтового материала из условия его текучести в заданных температурных условиях я обосновать необходимую конструкцию ограждающего устройства.

При определении толщины теплогидооизоляционного слоя исходили из трех возможных случаев температурного состояния поверхностной зоны массива бетона в процессе эксплуатации сооружения:

- сохранение поверхности бетона в замороженном состоянии;

- поддержание поверхности бетоне, в талом состоянии;

- резкое снижение числа циклов замооаживания и оттаивания до величин, не вызывающих разрушения бетона.

При определении необходимой толщины слоя теплогидроизоляции применен численный метол расчета - метой, сеток.

Расчетные данные, полученные дли оазтиччых толщин теп-

логидроизоляционного слоя (5,10,15,20 см) и температур на внесшей поверхности изоляции (-20,-30,-40,-50,-60°С), показывают:

- изменением толщины изоляционного слоя можно регулировать температуру в поверхностном слое бетона;

- температурные удары на поверхности защищаемого бетона, вызванные суточными колебаниями горизонта воды, в зависимости от толщины теплогидроизоляции снижаются следующим образом: при толщине 5 см - в 2 раза, 10 см - в 6,5 раза, 15 см - в 20-30 раз, а при 20 см - не доходят до поверхности защищаемого бетона.

Расчеты показывают, что температурные напряжения в анкерах ограждающего устройства при резких колебаниях уровней воды в процессе эксплуатации сооружения могут быть весьма значительными. Если к ним будут добавлены и действия внешних сил, то напряжения в анкере могут далеко превзойти допустимые величины, а цикличность нагрузки с усталостными явлениями при этом утяжеляют работу конструкции ограждения.

Задача снижения дополнительных напряжений в анкере от колебания температур в зоне переменных уровней воды по пред-гагаемой методике решается в следующей последовательности:

- определяется напряжение в анкере

<5.г ), (43)

о. ст1 а и '

где Ест~ модуль упругости стали; £а и - относительные укорочения анкера и асфальтового слоя, возникающие от изменения температуры;

- определяется максимальная скорость отставания деформаций анкера и асфальтового слоя, возникающих от изменения температуры:

Упа=Ьа'Ч-С^а-йКП'* (44)

где и - температурные укорочения анкера и сужения асфальтового слоя; 1 - время, в течение которого по всей длине анкера устанавливается температура, близкая к темпеэатуре

окружающей среды; Уй и ии - скорость укорочения анкера и сужения слоя изоляции;

- в соответствии с допускаемым температурным напряжением в анкере назначается расчетная скорость сужения слоя изоляции по зависимости:

где б^оп.т" 6j„-erei). ; бу„- допустимое напряжение по нормам; <зян - напряжение от внешних сил;

- определяется эпюра давлений на стенку ограждения по ее высоте при расчетной скорости сужения 11Р :

щение и расчет анкеров.

3 девятой главе изложены исследования поведения асфальтовых противофильтрационных конструкций на моделях и крупно' масштабных фрагментах. Необходимость проведения этих исследований вызвана тем, что внедрение асфальтобетонных экранов в гидротехническое строительство задерживалось длительное время из-за отсутствия отработанной производственной технологии по возведению экрана. Кроме этого, отдельные теоретические положения, заложенные в методику расчета асфальтовых противофильтрационных конструкций, нуждались в экспеоимен-тальном подтверждения. Гак, например, проводимая в настоящее время оценка сейсмостойкости грунтовых сооружений по нормативной линейно-спектральной методике не позволяет получить качественную и количественную картину их остаточных деформаций при сейсмических воздействиях при наличии в грунтовых плотинах асфальтовых конструкций.

При исследованиях сейсмостойкости грунтовых плотин с негрунтовыми протизофильтрационными элементами (ас^аяьтози,. материал, сталь, кордовая резина, полиэтиленовая пленка) использовалась виброплатформа ЗГИ 00 с размером стола 4 кб м, грузоподъемностью 50 т.е.. Зиброплатфоома работала ¡з оехпме

и -У М - ),

uf иттУ ба

(45)

- в соответствии с эпюрой давлений производится разме-

вынужденных гармонических колебаний в диапазоне частот от 2 до 50 гц. Исследования проводились на опытных насыпях, основанию которых с помощью виброплатформы сообщались горизонтальные гармонические колебания с амплитудой ускорения от 0,05 до 0,3 £ в указанном диапазоне рабочих частот виброплатформы.

Кроме этого, были испытаны опытные насыпи, имеющие в своей конструкции льдокомпозитные материалы в пригребневой зоне и в низовой призме.

Злияние вида материала противофильтрационного элемента на динамическую реакцию сооружения выявлялось при сопоставлении полученных амплитудно-частотных характеристик с результатами исследования однородной насыпи.

На основании проведенных исследований вынужденных колебаний опытных насыпей на виброплатформе с различными типами противофильтрационных элементов, с наличием бьефа и без него, а также с учетом льдокомпозитных зон в- пригребневой зоне и низовой призме, можно сделать следующие выводы:

- амплитудно-частотные характеристики опытных насыпей с диафрагмами существенно отличаются от однородных насыпей;

- наличие диафрагмы в теле опытной насыпи увеличивает амплитуду ускорений на гребне плотины, в то же время обратное явление происходит при наличии льдокомпозитных зон;

- наиболее неблагоприятные амплитудно-частотные характеристики имеют насыпи с диафрагмами из металла и кордовой резины; увеличение амплитуды ускорения на гребне опытной на-сши с асфальтовой диафрагмой значительно ниже того, которое возникает в насыпях с диафрагмами из металла или кордовой резины;

- наличие бье1;а при испытании опытных насыпей с асфальтовой диафрагмой уменьшает амплитуду ускорений на гребне плотины по сравнению с однородной насыпью, но при этом значительно расширяется диапазон резонансных частот, что неблагоприятно сказывается на динамической реакции сооружения.

досмотрены результаты исследований асфальтовых протизо-Аилырац.юнных экранов, проведенных на крупномасштабных Фраг-

ментах, выполненных в условиях строительства Вилюйской ГЭС и плотины Андижанского водохранилища. Эффективность тепло-гидроизоляционной защиты оценивалась по изменению температуры и-влажности на контакте "бетон массива-защита". Из проведенных' многолетних исследований на опытных фрагментах была подтверждена высокая теплоизоляционная эффективность выполненной защиты. Сопоставление расчетных данных по изменению температуры и давления асфальтового материала на контакте "экран-массив бетона" с полученными натурными замерами показывает хорошую сходимость.

Одним из важных вопросов при строительстве асфальтовых экранов из сборных элементов является омоноличивание монтажных швов между ними. Для исследования этого процесса разработана экспериментальная установка. Кроме этого, процесс омоноличивания швов непосредственно изучался на фрагменте экрана. Как показывают исследования, процесс затекания монтажных швов определяется следующими основными факторами: составом асфальтового материала, температурными условиями работы экрана, величиной пригрузки на асфальтовый материал экрана.

Асфальтовые материалы могут найти широкое применение при восстановлении водонепроницаемости напорных бетонных сооружений без снятия напора, путем непосредственной заливки под воду за ограждение.

Исследования, проведенные по обоснованию применения асфальтовых материалов для экранирования бетонных плотин, показали

- литые асфальтовые материалы могут выполнять при экранировании сооружения строго определенные Функции: в подводной части - надежную гидроизоляцию; комплексную теплогидро-изоляцию в зоне переменных уровней воды; теплоизоляцию в условиях повышенной влажности в надводной части;

- применение асфальтовых экранов позволяет свести к минимуму суммарные фильтрационные расходы через сооружение;

- литой асфальт достаточно прочно сцепляется с бетонной поверхностью, при этом прочность сцепления с мокрой бе-

Рассмотрены вопросы выполнения противофильтрационной диафрагмы или завесы методом "стена в грунте" с заполнением траншеи асфальтовым материалом под раствор бентонита. Проблема сопряжения асфальтовых противофильтрационных элементов плотины (экран, диафрагма) с основанием является особенно актуальной при возведении грунтовых сооружений на аллювиальных основаниях в северной строительно-климатической зоне с повышенной сейсмичностью площадки строительства.

Проведенные лабораторные исследования по выполнению асфальтовых диафрагм или завес методом "стена в грунте" дали возможность получить

- математические модели "физико-механические свойства асфальтовых заливочных смесей - технологические параметры заливки";

- технологические схемы выполнения диафрагм или завес из асфальтовых материалов методом "стена в грунте";

- аналитические зависимости, позволяющие определить время, необходимое для заполнения заливочной трубы на всю ее высоту, радиус ее поперечного сечения, режим охлаждения асфальтового материала в процессе движения по заливочной трубе, находящейся в среде бентонитового раствора.

3 А К Л Ю Ч Е Н И Е

Выполненные исследования позволили обосновать применение асфальтовых противофильтрационных конструкций в. высоконапорных гидротехнических сооружениях. Основные результаты работы, выводы и рекомендации следующие:

I. Зыполнен анализ опыта применения асфальтовых противофильтрационных конструкций в гидротехническом строительстве, указывающий на усиливающуюся в мировой практике тенденцию экранирования асфальтовыми материалами грунтовых и бетонных сооружений.

¿, Асфальтовые противофильтрационные конструкции грунтовых и бетонных гидротехнических сооружений являются современными и прогрессивными типами защиты сооружений от фильт-

рации. Главными отличительными признаками асфальтовых про-тивофильтрационных конструкций являются: четкая функциональность элементов, малые объем толщина и масса собственно водонепроницаемого элемента, возможность достижения полной водонепроницаемости, химическая стойкость, морозостойкость, возможность укладки при отрицательных температурах и под воду, экономичность, самозалечиваемость в случае появления трещин.

3. Асфальтовые противофильтрационные конструкции обладают следующими технико-экономическими преимуществами: возможностью комплексной механизации асфальтовых работ с помощью серийно выпускаемого оборудования и широкого использования местных строительных материалов; высокой водонепроницаемостью в сочетании с повышенной деформативной способностью, гарантирующей надежность и долговечность сравнитель но тонких противофильтрационных элементов; современной изученностью свойств асфальтовых материалов, позволяющей разрабатывать такие конструкции противофильтрационных элементов, которые наиболее полно учитывают строительные и эксплуатационные условия работы гидросооружений.

4. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что всем асфальтовым материалам, начиная от асфальтовых мастик и кончая асфальтовыми бетонами, свойственны общие реологические закономерности. В зависимости от величины нагрузки, температуры, типа асфальтового материала и вида напряженного состояния могут развиваться затухающая ползучесть, заканчивающаяся стабилизацией деформации, условно установившаяся ползучесть в виде пластично-вязкого течения и прогрес сирующая ползучесть, приводящая к разрушению.

5. Результаты реологических исследований асфальтовых материалов дают возможность описать деформационные свойстве этих материалов в виде составной модели, образованной после довательным соединением упругих, вязких элементов и элементов сухого трения. Эта модель состоит из двух частей: I -модель Гука-Максвелла-Шведова и П - модель Кельвина.

6. Сформулированы основные положения механики асфальтовых материалов, которые базируются на следующем: асфальтовые материалы подчиняются закону линейного деформирования (нелинейного); прочность асфальтовых материалов обусловливается силами сцепления между битумными пленками и минеральным заполнителем и внутренним трением; уплотнение асфальтовых материалов подчиняется неньютоновскому течению материала под действием собственного веса или уплотняющей нагрузки; процесс деформирования отображается упруго-вязко-пластическим законом.

7. Рассмотрены вопросы долговечности асфальтовых материалов и установлены три критических состояния, превышение которых приводит к разрушению. Они являются общими для всех асфальтовых материалов и наступают при любом напряжении, превышающем предел длительной прочности материала.

8. Термофлуктуационная теория прочности, предложенная акад.С.НЛурковым,может быть использована для прогнозирования долговечности асфальтовых материалов только при температурах эксплуатации не выше +5°С. При более высоких температурах целесообразно использовать зависимость степенного вида, предложенную Н.Н.Ивановым.

9. Изменение коэффициента бокового давления асфальтового материала однозначно связано с течением его в щели с деформируемыми стенками при наличии упругого сопротивления среды. Экспериментально при испытании по схеме сжатия без возможности бокового расширения установлено, что давление в литом асфальтобетоне передается по закону гидростатики, и коэффициент бокового давления равен единице, в то время как для уплотняемого асфальтобетона составляет 0,14-0,22. Коэффициент бокового давления при течении асфальта в щели с деформируемыми стенками постепенно нарастает во времени (темп нарастания зависит от упругого сопротивления среды, состава асфальтобетонами стремится к коэффициенту бокового давления асфальта, определенного по схеме сжатия без возможности бокового расширения.

10. Разработаны инженерные методы расчета асфальтовых

противофильтрационных конструкций грунтовых и бетонных гидротехнических сооружений, в основу которых положена реологическая зависимость, наиболее полно отражающая особенности поведения асфальтовых материалов под нагрузкой в широком диапазоне температур и напряжений. Предложены инженерные методы расчета следующих асфальтовых конструкций:

- наружных противофильтрационных экранов,

- противофильтрационных диафрагм,

- противофильтрационных уплотнений деформационных швов,

- теплогидроизоляционных экранов для бетонных плотин в зонах переменных уровней воды.

11. Решены задачи о движении асфальтового материала ъ каналах произвольной формы и в щели с деформируемыми стенками. Получены зависимости для определения скорости и расхода асфальтового материала в каналах круглого, щелевидного и лоткового очертаний, а также для определения нарастания давления во времени от асфальтового материала при его течении

в щели с деформируемыми стенками. Справедливость полученных зависимостей проверена для частных решений с известными реологическими законами (например, ньютоновская и бингамовская жидкости).

12. Методами ЗГДА. и ЭТА решены задачи по обоснованию необходимой протяженности контура уплотнений деформационных швов с учетом обходной фильтрации и оптимального расположения электронагревателей в шпонках уплотнений различной конфигурации.

13. Проведены исследования асфальтовых конструкций на крупномасштабных бетонных фрагментах и опытных грунтовых насыпях. Эти исследования позволили: получить качественную и количественную картину деформирования опытных грунтовых на сыпей с асфальтовой диафрагмой при сейсмических воздействиях, разработать основные принципы проектирования сейсмостойких грунтовых сооружений с асфальтовыми противофильтрацион-ными элементами; отработать производственную технологию изготовления и возведения асфальтовых экранов для защиты бетонных сооружений от воздействия температуры и воды; полу-

чить данные длительных натурных наблюдений за работой асфальтового материала в конструкции экрана и подтвердить высокую их эффективность, достоверность принятой гипотезы работы экрана и хорошую сходимость теоретических и натурных данных по температурному и реологическому расчетам асфальтовых экранов.

14. 9 условиях лабораторного эксперимента разработаны установка и методика по определению динамических характеристик асфальтовых материалов; исследован процесс омоноличива-ния монтажных швов между элементами асфальтового экрана; проведены экспериментально-теоретические исследования по изучению вопроса сцепления асфалътового материала с мокрой или находящейся под водой бетонной поверхностью.

15. Разработаны новые предложения по использованию асфальтовых материалов в гидротехническом строительстве: для устройства разгружающих конструкций свода туннеля, проходящего в высокой насыпи; для повышения надежности сопряжения грунтовых противофильтрационных элементов с основанием и бортами каньона посредством использования асфальтовых прослоек; выполнение диафрагм и завес в основании путем заливки асфальтового материала в траншею методом "стена в грунте".

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработка математической модели процесса виброуплотнения многокомпонентной зернистой смеси // Известия ВНИИГ ш.Б.Е.Веденеева. - 1973. - Т.IOI. - С.¿02-210. (Соавтор Г.Б.Борисов).

2. К вопросу геллогидроизоляции бетона.конструкций гидросооружений в районах с суровым климатом // Известия ЕНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1974. - Т.104. - С.267-279. (Соавтор Н.Ф.Щавелев).

3. Аналитическое решение некоторых задач движения.неньютоновской упруго-вязкой жидкости с учетом предела текучести // Известия ВНИИГ ил.Б.Е.Веденеева. - 1974. -

Т.105. - С.287-295.

4. Экспериментально-теоретическое обоснование ремонта креплений откосов методом заливки асфальта под воду // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Ведеяеева. - 1974. - Т.106. - С.327-335. (Соавторы Ю.Н.Касаткин, Н.А.Преображенская).

5. О проектировании уплотнений деформационных шзов массивных гидротехнических сооружений с учетом обходной фильтрации // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1974. -Т.104. - С.260-266. (Соавтор Н.Ф.Щавелев).

6. A.c. 54919 (СССР). Ограждение гидроизоляции из пластичного материала / Щввелев Н.Ф., Давидонко В.М. -Опубл.в БИ. - 1977. - ií I.

7. A.c. 54918 (СССР). Ограждение гидроизоляции из пластичного материала / Щавелев Н.Ф., Давиденко В.М. -Опубл.в БИ. - 1977. - № Г.

8. Исследование ассГальтоксрамзитобетона для теплогид-роизоляции бетонных гидротехнических сооружений // Тр.ко-ординационых совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1975. - Зш.101. - С.189-173. (Соавтор Н.Ф.Щавелев) .

9. Комплексная ас^альтонерамзитобетонная тепяогидро-изоля!|ДЯ бетонных сооружений // йя<Г.листок. .'.' 0016-77. -Серия Jí 186-10. - Ин:Т-оплэнерго. - 2 С.

10. Расчет теплогидроизолядии из асфальтовых материалов Ц В кн.Тезисы докл.Ш Всесоюзного НТО по применении полимерных материалов в гидротехническом строительстве. -Тбилиси. - 1976. (Соавторы Н.Ф.Щавелев, Г.А.Давиденко).

11. Расчет тешюгидроизоляции из асфальтовых материалов Ц Тр.координационных совещаний по гидротехнике / ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1977. - Вып.114. - С.53-59. (Соавторы Н.Ф.Щавелев, Г.А.Давиденко).

12. Исследование тешюгидроизоляции железобетонных конструкций Вилийской ГЭС второй очереди // Сб.научных исследований по гидротехнике. - 1972. - C.II5-II8. (Соавторы Н.Ф.Щавелев, Г.А.Нечаев).

13. Грунтовые плотины с асфальтобетонными диафрагмами для районов сурового климата // Энергетическое строительство. - 1979. - И 2. - С.15-17. (Соавторы Н.Ф.Щавелев, Ю.Н. Касаткин).

14. Некоторые вопросы повышения надежности асфальтовых противофильтрационных экранов для бетонных плотин // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1979. - Т.128. - С.23-29. (Соавторы Е.Н.Елизаров, Г.А.Давиденко).

15. Теоретическое обоснование способа подводных асфальтовых заливок при ремонте гидросооружений // Гидротехническое строительство. - 1979. - S II. - С.38-40. (Соавторы Н.Ф.Щавелев, Г.А.Давиденко).

16. Прогнозирование долговечности асфальтокерамзитобе-тона с учетом реологических процессов // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. - 1979. - Т.128. - С.51-54.

17. Исследование сушествуадих схем электрообогрева асфальтовых шпонок в деформационных швах гидротехнических сооружений // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1979. - Т. 128. - С.55-58. (Соавтор Н.Ф.Щавелев).

18. Сборный асфапьтокерамзитобетонный противофильтра-циоинкй экран для бетонных плотин // Тезисы доклЛУ Всесоюзного НТС по применению полимерных материалов в гидротехническом строительстве. - Ленинград. - 1979. - С.29-31.

19. "пыгное возведение сборного асфальтобетонного эк-знергетическое строительство. - 1979. - $ 10. -

С.38-39. (Соавторы Е.Н.Елазаров, М.С.Юяусов, К.Г.Манаенко).

20. Исследование напряженно-дефордированного состояния асфальтобетонной диафрагмы при статических и динамических нагрузках // Тезисы докл.Всесоюзного совещания но гидротехнике - СГС-81. - Красноярск. - 1981. - С.ПО-Ш. (Соавторы Ю.Н.Касаткин, Ю.Н.Ефшов, В.И.Хорьков).

21. Расчеты асфальтобетонных диафрагм для случая линейно-напряженного состояния // Тезисы докл.Всесоюзного НТС-СГС-81. - Ленинград. - 1981. - С.1П-П2. (Соавтор Ю.Н.Касаткин).

22. Исследование напряженно-дефордированного состояния асфальтобетонной даафрашы грунтовых плотин при статических нагрузках // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. -

1982. - Т.157. - С.30-33. (Соавтор Г.А.Давиденко).

23. Прогнозирование долговечности асфальтокерамзито-бетона с учетам реологических процессов // Тезисы докл. Всесоюзного НТС. Технология и механизация гидроизоляционных работ промышленных, гражданских и энергетических сооружений. - Ленинград. - 1982. - С.80-82. (Соавтор Г.А.Давиденко).

24. Асфальтобетонные противофильтрационные экраны бетонных плотин // Материалы конф.и совет.по гидротехнике. Технология и механизация гидроизоляционных работ промышленных, гражданских и энергетических сооружений. / ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1983. - С.48-51. (Соавтор Г.А.Давиденко) .

25. Асфальтобетонные экраны и диафраты грунтовых плотин // Обзорная информация. Информэнерго. Серия: Гидроэлектростанции. - 1982. - Вып.4. - 87 С. о илл. (Соавтор Г.А.Давиденко).

26. Уплотнение дая деформационных швов гидросооружений // Экспресс-информация. Серия: Строительство гидроэлектростанций и монтаж оборудования. Информэнерго. - М. -

1983. - Выл.2. - С.1-5. (Соавтор Н.Ф.Щавелев)-

27. Метод определения коэффициента бокового давления асфальтобетона диафраш грунтовых плотин // Информ .листок * 571-83. - ЛВДТИ. - 1983. - C.I-4. (Соавторы Г.А.Давиден-ко, Т.Ю.Таибов).

28. Исследования по определению коэффициента бокового давления асфальтобетона диафраш грунтовых плотин // Известия ВШШГ им.Б.Е.Веденеева. - 1983. - T.IS7. - С.22-24. (Соавторы Т.Ю.Таибов, Г.А.Давидеяко).

29. A.c. II09490 (СССР). Плотина из грунтовых материалов / Давиценно В.М., Давиденко Г.А.- Тяибов Т.Ю. - Опубл. в БИ. - № 31.

30. Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов: ВСН-30-83/ Минэнерго СССР. -Д.: - 1983.

31. Особенности поведения литых асфальтовых материалов под нагрузкой П Известия ВНИИГ ш.Б.Е.Веденеева. -1985. - С.22-29. (Соавтор Г.А.Давиденко).

32. Рекомендации по проектированию и устройству асфальтобетонных противофильтрационных элементов в грунтовых гидротехнических вооружениях: П-20-85/ВНЖГ. - Д.: - I98S.

33. Применение противофальтраиионных экранов для бетонных сооружений // Обзорная информация. Серия: Сооружение гидроэлектростанций. - М. - 1986. - Вып.1. - С.1-24. (Соавторы Г.М.Каргин, Г.А.Давиденко).

34. Защита бетона гидросооружений от температурно-влажностного воздействия // Гидротехническое строительство.

- 1986. - Jfc 6. - С.1-5. (Соавторы Г.А.Давиденко, Г.М.Каргин).

35. Применение литых асфальтовых растворов для заполнения деформационных швов крупных гидротехнических сооружений // Информэнерго. Серия: Сооружение гидроэлектростанций.

- М. - 1987 . - Вып.12. - С.6-8. (Соавтор Г.А.Давиденко).

36. Влияние образования льдокаменных систем в каменной наброске плотины Телшамской ГЭС на ее динамические характеристики и напряженно-деформированное состояние // Дед-87. - Архангельск. - С.192-196. (Соавтор В.И.Хорьков).

37. Влияние упругого сопротивления среды на нарастание

величины коэффициента бокового давления асфальтобетона // Известия БНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1988. - Т.211. - С.15-18. (Соавтор Г.А.Давиденко).

38. К вопросу о расчете глубины проникания асфальтового материала в поры грунта // Известия БНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1988. - Т.211. - C.I8-2I.

39. К вопросу о расчете асфальтовых противофильтра-ционных конструкций на постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1989. - T.2I9. - С.15-21.

40. О возможности применения литых асфальтовых материалов для устройства разгружающей конструкции туннелей, проходящих в насыпи (на примере Рогунской ГЭС) // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1989. - Т.215. - С.103-108. (Соавторы В.И.Хорьков, Г.А.Давиденко, М.П.Павчич, Н.Н.Зайцева) .

41. Проблемы проектирования и строительства грунтовых плотин в районах распространения многолетней мерзлоты и

высокой сейсмичности // Материалы конф.и совещ.по гидротехнике. Инженерное мерзлотоведение в гидротехнике: ИМГТ-88. -Москва. - 1989. - Л. - Энергоатомиздат. - 1.0. - 1989. -C.4-II. (Соавторы В.И.Хорьков, АЛ.Гольдия, Д.А.Ивашянцов и др.).

42. А.с.1546542 (СССР). Плотина из грунтовых материалов / Давиденко В.М., Давиденко Г.А., Тамбов Т.Ю. - Опубл. в БИ. - 1990. -JÎ8.

43. А.с.1497339 (СССР). Способ возведения противо-фильтрадионного элемента гидротехнического сооружения / Давиденко В.М., Игольников Г.А., Митбрейт Ю.Б., Хорьков В.И., Праведный Г.Х. и др. - Опубл.в БИ. - 1989. - il 28.

44. A.c. 1500720 (СССР). Грунтовая плотина / Давиденко В.М., Хорьков В.И., Игольников Г.А., Ботвинов Б.Г., Ивашинцов Д.А., Кривоногова Н.Ф., Шаталина И.Н. - Опубл. в БИ. 21989. - * 30.

45. А.с.1500721 (СССР). Способ выполнения каналов в мерзлых плотинах / Игольников Г.А., Хорьков В.И., Ботви-

нов Б.Г., Ивашинцов Д.А., Давиденко В.М., Кривоногова Н.Ф.. Шаталина И.Н. - Опубл.в БИ. - 1989. - Ji 30.

46. A.c. 1532649 (СССР). Ограничительная труба / Игольников Г.А., Митбрейт Ю.Б., Хорьков В.И., Давиденко В.М. и др. - Опубл.в БИ. - 1989. - X 48.

47. А.с.1507902 (СССР). Способ возведения асфальтового противофильтрационного элемента напорного гидротехнического сооружения / Игольников Г.А., Митбрейт Ю.Б., Хорьков В.И., Давиденко В.М. и др. - Опубл.в БИ. - 1989. - Ji 34.

48. A.c. 1629379 (СССР). Способ сооружения плотины ь условиях отрицательных температур атмосферного воздуха / Игольников Г.А., Ботвинов Б.Г., Хорьков В.И., Давиденко В.М. и др. - Опубл.в БИ. - 1991. - X 7.

49. A.c. 1599464 (СССР). Контейнер для укладки асфальтовых материалов / Борисов Г.В., Давиденко В.М., Кузнецов Е.И., Ногинов Ю.Н. - Опубл. в БИ. - 1990. - К 38.

50. A.c. I4937I9 (СССР). Способ возведения грунтовой плотины с асфальтобетонной диафрагмой / Борисов Г.В., Иванов В.Г., Ногинов Ю.Н.. Успенский В.В., Давиденко В.М. -Опубл.в БИ. - 1989, - Л 26.

51. A.c. 15353И4 (СССР). Способ возведения противофильтрационного элемента грунтового напорного сооружения/ Игольников Г.А., Давиденко В.М., Хорьков В.И. - Опубл. в БИ. - 1990. - .?{ 2.

. 52. A.c. 1596004 (СССР). Грунтовая плотина / Хорьков В.И., Гольдин АЛ., Давиденко В.М. и др. - Опубл. в БИ. -1990. - ¡к 36.

53. Анализ результатов крупномасштабных исследований опытных грунтовых сооружений с негрунтовнми противофильтрационными элементами // Материалы конф.к совещ.по гидротехнике: Негрунтовые противофильтрационнке конструкции и гидроизоляция энергетических сооружений / ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1990. - С.25-27. (Соавтор В.И.Хорьков).

54. Защита Жетона гидротехнических сооружений от тем-пературно-влояностного воздействия // Материалы конфер.и совещ.по гидротехнике: Негрунтовые противофильтрационные

конструкции и гидроизоляция энергетических сооружений / ННИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1990. - С,130-133. (Соавтор Г.А. Давиденко).

55. О возведении диафрагм грунтовых плотин из уплотняемого асфальтобетона // Гидротехническое строительство. ■ 1990. - К 8. - С.27-29. (Соавторы А.А.Равкин, С.В.Гав-рилов).

56. Выполнение и ремонт асфальтовых противофильтрационных и гидроизоляционных конструкций методом заливки асфальта под воду // Энергетическое строительство. - 1990.-И 10. - С.37-38. (Соавторы Ю.Н.Касаткин, Д.Н.Касаткина).

57. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. - М.: ЩТП Госстроя СССР. - 1986.

58. Пособие к СНиП П-54-77. Руководство по проектированию и устройству гидроизоляции, теплоизоляции и деформационных швов: П-05-82/ВНИИГ. - Л. - 1983.

59. A.c. 1705472 (СССР). Опалубка для возведения асфальтобетонной диафрагмы в грунтовой плотине / Гаврилов C.B. Равкин A.A., Давиденко В.М. - Опубл.в БИ. - 1992. - Л 2.

ТИН.ВНИИ [.ПОДПИСАНО К ПЕЧАТИ 1 1.11.99. ЗАКАЗ 580.ТИРАЖ 110. ■УЧ.-ИЗД.Л. -',0.БЕСПЛАТНО.