Определение критериев безопасности, часть 2
7.3. Превышение значений одного или нескольких значений контролируемых показателей соответствующих критериев безопасности 2-ого уровня следует считать признаком перехода сооружения в предаварийное (предельное) состояние , при котором дальнейшая эксплуатация ГТС в проектном режиме является нарушением Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" с вытекающей отсюда ответственностью.
Все мероприятия по восстановлению надежного состояния и ограничению режима эксплуатации сооружений должны осуществляться под непосредственным контролем территориальных органов Госгортехнадзора России с привлечением экспертных организаций.
7.4. В случае, если сооружение не может эксплуатироваться при основном сочетании нагрузок в виду угрозы аварии, и (или) нагрузки превышают предусмотренные проектом значения особого сочетания нагрузок, и (или) значения контролируемых показателей отклоняются от критериев безопасности 1-го или 2-го уровней с возрастающей интенсивностью, что свидетельствует о быстром развитии разрушительных процессов и наступлении предаварийного (предельного) состояния, собственник ГТС или эксплуатирующая организация обязаны в соответствие со ст.9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений":
информировать об угрозе аварии ГТС территориальные органы Госгортехнадзора России, другие заинтересованные государственные органы, органы местного самоуправления и в случае непосредственной угрозы прорыва напорного фронта - население и организации в зоне возможного затопления;
осуществлять по вопросам предупреждения аварий ГТС взаимодействие с органом управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям .
7.5. Диагностику удовлетворительного (частично неработоспособного) , а тем более предаварийного эксплуатационных состояний ГТС следует осуществлять на комплексной основе (см. п.3.13. настоящей Инструкции), с привлечением фактических данных всех контролируемых количественных и качественных показателей, а в случае необходимости, с использованием статистических прогнозных моделей.
При определении уровня безопасности ГТС учитываются факторы безопасности, изложенные в п.3 приложения 1 настоящей Инструкции.
Приложение 1
Рекомендуемый перечень для выбора контролируемых количественных и качественных показателей состояния, уровня внешних воздействий и условий эксплуатации ГТС
1. Для оценки состояния эксплуатируемого ГТС необходимо контролировать следующие количественные (измеренные на основе технических средств и вычисляемые на основе измерений) и качественные (контролируемые визуально) показатели
———————————————————————————————————————————————————————————————————————
| Контролируемые показатели |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|Количественные |Качественные |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 1. Грунтовая плотина (дамба) и ее основание |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|1.1. Геометрический контур дамбы|1.1. Наличие и развитие просадок|
|(плотины) и ее конструктивных|или пучения грунта на гребне,|
|элементов. |бермах или откосах. |
|1.2. Разница в отметках гребня|1.2. Наличие сосредоточенных ходов|
|дамбы (плотины) и уровня воды в|фильтрации (грифоны в нижнем бьефе|
|прудке. |и на низовом откосе). |
|1.3. Характеристики материала тела|1.3. Локальные оползни (обрушения)|
|дамбы (плотины) и их конструктивных|откосов, |
|элементов (дренажей, упорной|1.4. Повреждения волнозащитных|
|призмы, противофильтрационных,|креплений откосов дамб. |
|переходных и защитных слоев, и|1.5. Наличие полостей и каверн в|
|др.). |основании и теле сооружений. |
|1.4. Отметки уровня воды в верхнем|1.6. Наличие и развитие трещин в|
|и нижнем бьефах. |зонах сопряжения элементов|
|1.5. Вертикальные и горизонтальные|сооружений и оснований с различными|
|перемещения и деформации|механическими и фильтрационными|
|сооружений, их оснований (в|свойствами. |
|пределах активной и приконтактной|1.7. Засорение, зарастание,|
|зон. |промерзание дренажных устройств. |
|1.6. Напряжения в сооружениях и их|1.8. Наледи на выходах|
|основании. |профильтровавшейся воды. |
|1.7. Параметры сейсмических|1.9. Высачивание воды и намокание|
|колебаний оснований и динамической|откосов. |
|реакции сооружений. |1.10. Наличие мутности|
|1.8. Пьезометрические напоры и их|профильтровавшей воды. |
|градиенты в теле сооружения,|1.11. Ориентировочные объемы и|
|основании. |уровень наносов в верхнем бьефе. |
|1.9. Физико-химические свойства и|1.12. Появление выноса грунта из|
|химический состав фильтрующейся|тела сооружения, образование|
|воды, подземных вод, а также|обширных ходов фильтрации. |
|загрязняющих грунты основания|1.13. Состояние защитных покрытий. |
|компонентов. |1.14. Характер поверхности: ровный,|
|1.10. Поровое давление и|волнистый, с локальным повышением|
|интенсивность его рассеивания в|(пучением) или понижением, с|
|водоупорных элементах грунтовых|равномерным или неровным травяным|
|плотин (дамб) и оснований. |покровом, с признаками|
|1.11. Фильтрационные деформации|выветривания; с зоной влаголюбивой|
|грунтовых плотин дамб) и их|растительности. |
|оснований. |1.15. Ходы животных-землероев;|
|1.12. Незатухающий характер|наличие водомоин, промоин, оврагов;|
|деформаций (по графикам). |намыв грунта в виде гряд и валов. |
|1.13. Характерное для оползня|1.16. Трещины: стабилизировавшиеся|
|направление векторов деформаций|или нет; продольные или поперечные;|
|(формирование поверхности|поверхностные, глубинные или|
|обрушения). |сквозные; формирующие тело|
|1.14. Отметки депрессионной|обрушения или нет. |
|поверхности фильтрационного потока|1.17. Проявление процесса|
|в теле грунтовых сооружений. |фильтрации воды в виде зон|
|1.15 Быстрый подъем уровня воды|влаголюбив. растительности, мокрых|
|выше НПУ (ФПУ). |пятен, наледи зимой, луж, болот,|
|1.16. Длина намывного пляжа. |высачивания воды, ключей, грифонов,|
|1.17. Фильтрационный расход воды|ручьев. |
|(суммарный и по отдельным участкам|1.18. Изменение линейности кюветов,|
|сооружений и их оснований),|берм, лотков и т.п. |
|поступающий в дренажные устройства|1.19. Образование промоин в намытом|
|и подземные выработки или выходящий|грунте или застойных зон, где|
|на дневную поверхность. |возможно отложение мелких фракций. |
|1.18. Динамика увеличения|1.20. Выпор грунта на откосе или у|
|фильтрационных расходов. |подошвы дамбы (плотины). |
|1.19. Температура сооружений и их|1.21. Наличие морозобойных трещин,|
|оснований в приконтактной зоне (для|гидролакколитов. |
|плотин мерзлого типа). |1.22. Следы выщелачивания грунтов|
|1.20. Параметры технологии намыва|основания. |
|(в соответствии с проектом): гран.| |
|состав хвостов, плотность,| |
|влажность расход поступающей| |
|пульпы, температура и др. в| |
|пределах упорной призмы. | |
|1.21. Интенсивность намыва, толщина| |
|намываемых слоев и время отдыха| |
|пляжа. | |
|1.22. Весовая консистенция пульпы. | |
|1.23. Диаметр, длина и расстояние| |
|между пульповыпусками. | |
|1.24. Высота конуса намыва (при| |
|намыве под лед). | |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 2. Береговые примыкания, склоны |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|2.1. Пьезометрические напоры и их|2.1. Наличие сосредоточенных ходов|
|градиенты. |фильтрации (грифоны, ключи, ручьи).|
|2.2. Отметки депрессионной|2.2. Локальные оползни (обрушения).|
|поверхности фильтрационного потока.|2.3. Высачивание воды и намокание|
|2.3. Физико-химические свойства и|откосов. |
|химический состав фильтрующейся|2.4. Наличие мутности|
|воды, подземных и поверхностных|профильтровавшейся воды. |
|вод, а также загрязняющих грунты|2.5. Появление выноса грунта и|
|компонентов в зоне влияния|образование обширных ходов|
|накопителя. |фильтрации. |
| |2.6. Размыв грунта речными потоком|
| |в виде ям, обрывов. |
| |2.7. Проявление процесса фильтрации|
| |воды в виде зон влаголюбив.|
| |растительности, мокрых пятен,|
| |наледи зимой, луж, болот,|
| |высачивания воды, ключей, грифонов,|
| |ручьев. |
| |2.8. Трещины: стабилизировавшиеся|
| |или нет; продольные или поперечные;|
| |поверхностные, глубинные или|
| |сквозные; формирующие тело|
| |обрушения или нет. |
| |2.9. Наличие воронок и их развитие|
| |во времени. |
| |2.10. Следы выщелачивания грунтов. |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 3. Бетонные и железобетонные гидротехнические сооружения и конструкции |
| (водосбросы, водоспуски, водозаборы, колодцы, плиты крепления откосов |
| дамб и каналов и др.) |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|3.1. Напряжения в сооружениях и их|3.1. Наличие сосредоточенных ходов|
|основаниях (бетон, арматура, скала,|фильтрации в основании (грифоны в|
|грунт и др.). |нижнем бьефе). |
|3.2. Контактные напряжения в|3.2. Наличие и развитие трещин на|
|подошвах, на вертикальных и|гранях сооружений, в зонах|
|наклонных поверхностях бетонных|сопряжения элементов сооружений и|
|сооружений с различного рода|оснований с различными|
|засыпками и земляными сооружениями.|механическими и фильтрационными|
|3.3. Параметры сейсмических|свойствами. |
|колебаний оснований и динамической|3.3. Характер трещин: ориентация;|
|реакции сооружений. |стабилизировавшиеся или нет во|
|3.4. Взаимные смещения по|времени; поверхностные, глубинные|
|межсекционным швам бетонных и|или сквозные; с расположением в|
|железобетонных сооружений. |растянутой или сжатой зоне; с|
|3.5. Ширина раскрытия трещин,|выходом грунта или без; с выходом|
|межблочных (температурно-осадочных)|воды или без. |
|швов бетонных и железобетонных|3.4. Следы выщелачивания, коррозии|
|сооружений. |бетона. |
|3.6. Углы поворота характерных|3.5. Засорение, зарастание,|
|сечений бетонных и железобетонных|промерзание дренажных устройств. |
|сооружений. |3.6. Наледи на выходах|
|3.7. Пьезометрические напоры и их|профильтровавшейся воды. |
|градиенты в основании сооружений. |3.7. Наличие мутности|
|3.8. Температуру, мутность и|профильтровавшейся воды. |
|химический состав фильтрующейся|3.8. Механические повреждения|
|воды. |элементов водосбросного тракта. |
|3.9. Фильтрационное давление на|3.9. Состояние антикоррозионного|
|подошвы бетонных сооружений. |покрытия. |
|3.10. Отметки уровня воды в верхнем|3.10. Характер поверхности (плотный|
|и нижнем бьефах. |или рыхлый; гладкий или|
|3.11. Температура в теле сооружений|шероховатый; с признаками шелушения|
|и их основаниях. |или без, наличие на поверхности|
|3.12. Температура воды в верхнем и|отслаивания, выкрашивания, коррозии|
|нижнем бьефах. |арматуры, высолов и т.п.). |
|3.13. Паводковые расходы сверх|3.11. Дефекты и повреждения в виде|
|расчетных. |сколов, раковин, каверн, выбоин,|
|3.14. Скорость движения воды в|полос или зон истирания, сквозных|
|открытых водосбросных сооружениях. |отверстий; с обнажением или|
|3.15. Пропускная способность|оголением арматуры, с коррозией|
|водосбросных, водоспускных и (или)|арматуры и т.п. |
|водозаборных сооружений. |3.12. Проявление фильтрации:|
|3.16. Глубина воды и напор над|появление мокрых пятен или высолов;|
|порогом водослива. |капельной, очаговой или струйной|
| |фильтрации. |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 4. Пульповоды, водоводы |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|4.1. Разность давления в смежных|4.1. Состояние оболочки (изоляции|
|участках сети по установленным в|или антикоррозийной окраски). |
|смотровых колодцах манометрам. |4.2. Герметичность стыков, швов,|
|4.2. Толщина стенки пульпопровода|фланцевых соединений. |
|(особенно при его расположении в|4.3. Состояние и работа|
|пределах дамбы). |компенсаторов, трубопроводной|
|4.3. Расходы, напоры. |арматуры, клапанов срыва вакуума и|
| |др. |
| |4.4. Осадки и деформации водоводов|
| |и состояние опорных устройств. |
| |4.5. Просадки грунта по трассе|
| |трубопровода и поблизости от нее. |
| |4.6. Появление воды в обычно сухих|
| |смотровых колодцах, кюветах и|
| |канавах в непосредственной близости|
| |от трассы. |
| |4.7. Образованием в зимнее время|
| |наледей по трассе или в|
| |непосредственной близости к ней. |
| |4.8. Коррозия металлических и|
| |железобетонных водоводов. |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 5. Емкость накопителя |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|5.1. Равномерность заполнения|5.1. Правильность подачи пульпы на|
|емкости (промеры глубин). |карты намыва и распределением|
|5.2. Уровень и объем воды и хвостов|намываемого материала по|
|в отстойном пруду. |поверхности карты. |
|5.3. Физико-химические свойства и|5.2. Равномерность заполнения|
|химический состав осветленной воды,|емкости. |
|подземных и поверхностных вод, а|5.3. Наличие застойных зон. |
|также загрязняющих грунты основания| |
|компонентов в зоне влияния| |
|накопителя. | |
|5.4. Топосъемка подводных и| |
|надводных отложений. | |
|5.5. Интенсивность намыва, толщины| |
|намываемых слоев и время отдыха| |
|пляжа. | |
|5.6. Соответствие характеристик| |
|пульпы проектным значениям. | |
|5.7. Диаметр, длина и расстояние| |
|между пульповыпусками. | |
|5.8. Высота конуса намыва (при| |
|намыве под лед). | |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
| 6. Нагорные канавы, руслоотводы, отводящие каналы |
|———————————————————————————————————————————————————————————————————————|
|6.1. Геометрические размеры. |6.1. Состояние крепления дна и|
|6.2. Пропускная способность. |откосов. |
|6.3. Уклоны, скорости течения. |6.2. Заиление, зарастание канала. |
|6.4. Уровни грунтовых вод, |6.3. Обледенение канала. |
|6.5. Скорость сработки воды. |6.4. Размыв дна и откосов канала. |
|6.6. Глубина размыва. |6.5. Заиление дренажа креплений|
| |откосов или стены. |
| |6.6. Наличие неблагоприятных|
| |геологических процессов (склоновых,|
| |термокарстовых и пр.) |
| |6.7. Отложение наносов. |
———————————————————————————————————————————————————————————————————————
2. Для оценки состояния сооружений необходимо контролировать также действующие на сооружение нагрузки и воздействия, к числу которых относятся
2.1. Гидростатическое давление со стороны верхнего и нижнего бьефов (уровни воды, графики наполнения и сработки).
2.2. Температура окружающих сооружение сред (воздуха, воды).
2.3. Давление наносов (отложений хвостов, шламов и т.д.) - их уровень и механические характеристики.
2.4. Воздействие льда на сооружение и механическое оборудование.
2.5. Динамические воздействия на сооружения (от сбрасываемого потока воды, автомобильного транспорта, промышленных взрывов).
2.6. Сейсмические воздействия (динамические перемещения, скорости, ускорения оснований во время сейсмических событий).
2.7. При необходимости антропогенные воздействия (добыча нефти и газа, строительство шахт и т.п.)
3. Оценку уровня безопасности необходимо выполнять также с учетом следующих факторов безопасности
3.1. Соответствие конструктивно-компоновочных решений и условий эксплуатации ГТС положениям действующих норм и правил, а также современным методам расчетов и методам оценки состояния ГТС.
3.2. Опасность превышения принятых в проекте расчетных уровней возможных природных и техногенных воздействий.
3.3. Наличие изменения расчетных значений физико-механических и фильтрационных характеристик материалов сооружений и конструкций, а также свойств грунтов оснований.
3.4. Соответствие критериям безопасности показателей состояния, контролируемых инструментально.
3.5. Соответствие критериям безопасности показателей состояния, оцениваемых на экспертной основе (в том числе контролируемых визуально).
3.6. Нарушения местной инструкции по эксплуатации.
3.7. Уровень ведения мониторинга безопасности.
3.8. Соответствие нормам и правилам безопасности, а также требованиям по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций .
Перечень для выбора контролируемых показателей не является неизменным и исчерпывающим и должен устанавливаться и дополняться для каждого конкретного сооружения с учетом его класса, класса опасности отходов, природных условий, конструктивных особенностей, особенностей основания и условий эксплуатации в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил, а также с учетом требований п.4.14. настоящей Инструкции.
Для контроля состояния безопасности ГТС и диагностирования его эксплуатационного состояния должны выбираться наиболее значимые показатели.
Приложение 2
Рекомендуемые методы определения критериев безопасности основных количественных показателей состояния ГТС
———————————————————————————————————————————————————————————————————————
| N | Наименование показателя | Рекомендуемые методы расчета и |
|п/п| | исследований для определения критериев |
| | | безопасности показателей состояния ГТС |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
| 1 | 2 | 3 |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|1 |Отметки депрессионной|Аналитические методы (метод исследования|
| |поверхности |напорной и безнапорной фильтрации, метод|
| |фильтрационного потока в|фрагментов) и графический - для|
| |теле грунтовых сооружений|определения предельных значений|
| |и береговых примыканиях |(критериев безопасности) пьезометрических|
|———|—————————————————————————|напоров, фильтрационных расходов.|
|2 |Пьезометрические напоры в|Численные методы, метод ЭГДА - для|
| |теле грунтовых|определения критериев безопасности|
| |сооружений, основании и|основных показателей фильтрационного|
| |береговых примыканиях |режима (уровни, пьезометрические напоры,|
|———|—————————————————————————|фильтрационные расходы). |
|3 |Градиенты напора в теле|Инженерные методы, регламентированные|
| |сооружений, основании и|СНиП (вторая группа предельных|
| |береговых примыканиях |состояний). |
|———|—————————————————————————|На стадии эксплуатации критерии|
|4 |Фильтрационные расходы в|безопасности уточняются поверочными|
| |теле сооружений,|расчетами, в том числе на основе|
| |основании и береговых|использования прогнозных математических|
| |примыканиях |моделей. |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|5 |Избыточное поровое|Расчеты консолидации в плотинах (дамбах)|
| |давление и интенсивность|из грунтовых материалов и их|
| |его рассеивания в|конструктивных элементах с учетом|
| |водоупорных элементах|напряженно-деформированного состояния|
| |плотин (дамб) из|сооружений и их оснований. |
| |грунтовых материалов | |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|6 |Вертикальные перемещения|Расчеты прочности и устойчивости|
| |(осадки) ГТС и их|гидросооружений (численные методы|
| |оснований |механики сплошной среды, теории|
|———|—————————————————————————|упругости, пластичности, ползучести). |
|7 |Горизонтальные |На стадии эксплуатации критерии|
| |перемещения ГТС и их|безопасности уточняются поверочными|
| |оснований |расчетами по "откалиброванным" на основе|
|———|—————————————————————————|данных натурных наблюдений расчетным|
|8 |Напряжения в теле|моделям. |
| |сооружений и их| |
| |основаниях, контактные| |
| |напряжения | |
|———|—————————————————————————| |
|9 |Углы поворота характерных| |
| |сечений бетонных и| |
| |ж/бетонных сооружений | |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|10 |Раскрытие трещин и|Инженерные методы, регламентированные|
| |межблочных швов |СНиП (вторая группа предельных|
| | |состояний). |
| | |Численные методы расчета|
| | |напряженно-деформированного состояния|
| | |(НДС) с учетом образования и раскрытия|
| | |трещин. |
| | |На стадии эксплуатации для контроля|
| | |состояния ГТС используются критерии|
| | |безопасности показателей, определенные на|
| | |стадии проекта. |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|11 |Взаимное смещение секций|Определение допустимого взаимного|
| |по швам бетонных и|смещения секций по швам относительно друг|
| |ж/бетонных сооружений |друга из условия сохранения герметичности|
| | |шпонок. |
|———|—————————————————————————|—————————————————————————————————————————|
|12 |Температура и|Расчеты термонапряженного состояния|
| |температурный градиент в|плотин (дамб) и их оснований численными|
| |теле сооружения и в|методами. |
| |приконтактной зоне|На стадии эксплуатации критерии|
| |основания (для|безопасности показателя уточняются|
| |сооружений, возводимых в|расчетом с учетом реального|