Натурные наблюдения в период строительства и эксплуатации за фильтрацией и поровым давлением в ядре Серебрянской плотины показали следующие результаты [Л. 26]: разнозернистый моренный грунт при отсыпке в воду хорошо уплотнился до водонепроницаемости, характеризующейся kф= 3,5·10-4 см/с, обеспеченностью 75%;
поровое давление, которое регистрировалось пьезодинамометрами, установленными в ряде створов плотины, складывалось из гидростатического давления и избыточного давления от веса вышележащего грунта и составляло не более (0,10-0,15) pgH;
процесс консолидации ядра протекал очень интенсивно в течение 3—6 сут, что исключало необходимость ограничения скорости возведения плотины, которая достигала 6—9 м/мес;
кривая депрессии в ядре плотины строго следовала за колебаниями уровня воды в водохранилище, а суммарный фильтрационный расход через тело плотины длиной 2400 м в процессе эксплуатации стабилизировался и составляет около 80 л/с.
Трехлетний период эксплуатации Серебрянской плотины свидетельствует о высоком качестве ядра, отсыпанного из моренного грунта в воду.
Рис. 7-22. Пьезометрические кривые в ядре плотины Каджакай (а) и ход уровней воды в водохранилище и в пьезометрических скважинах (б).
1—3 — кривые депрессии при разных уровнях водохранилища; цифры в треугольниках — номера пьезометров.
Для наблюдения за фильтрацией в теле плотины, ее основании и на береговых склонах устраивают систему пьезометрических скважин. На рис. 7-22 показано расположение пьезометров в плотине Каджакай и положение депрессионной кривой в ядре плотины в зависимости от уровня воды в водохранилище, а также колебания воды в пьезометрах, которые следуют за изменением уровня воды в водохранилище.
Проектом Высотной Асуанской плотины было предусмотрено следующее распределение гашения напора в пределах профиля плотины: верховой призмой и понуром — 20%; ядром с противофильтрационной завесой 67% и низовой призмой 17%. Градиент фильтрационного потока на выходе 0,06. Для наблюдений за фильтрационным режимом в период строительства и эксплуатации плотины была предусмотрена пьезометрическая сеть скважин. В верховой призме и под понуром были заложены пьезодинамометры, в низовой призме — пьезометры на 2—3 горизонта из одной скважины.
Наблюдения за фильтрационным режимом плотины были начаты в октябре 1964 г. По мере возведения плотины и выполнения работ по цементационной завесе изменялся фильтрационный режим на русловой плотине. Гашение напора, %, распределялось во времени следующим образом:
Для измерения фильтрационных расходов воды там, где это возможно, применяют мерные водосливы, которые размещают в дренажных колодцах и на отводящих коллекторах дренажной системы на отметках, превышающих меженный уровень нижнего бьефа. Измерения фильтрации воды через экран и основание плотины Дикс-Ривер позволили своевременно принять меры для уменьшения потерь на фильтрацию этой плотины. В ряде случаев необходимо измерять расход фильтрации по отдельным участкам плотины, как это сделано на плотине Бу-Ханифия.
Рис. 7-23. Разрез по диафрагме Атбашинской плотины с размещением контрольно-измерительной аппаратуры.
I — размещение датчиков влажности; II — размещение датчиков осадки грунта в зоне заделки диафрагмы; 1 — датчики показания влажности песка; 2 — высотные марки; 3 — полиэтиленовая трубка; 4 — резиновые трубки; 5 — диэлектрическая опора крепления; 6 — полиэтиленовая пленка диафрагмы; 7 — песчаные призмы; 8 — бетонная плита зуба; 9 — бетонная пробка; 9а — линии равных влажностей в нижней песчаной подушке; 10 — противофильтрационная завеса в отсыпанной насыпи и русловом аллювии; 11— кабель вывода; 12 — защитный короб; 13 — железобетонный короб; 14 — трубчатый выпуск фильтрационной воды, оборудованный манометром и краном; 15 — аллювий в русле; 16 — известняки.
В плотинах с пленочной диафрагмой или экраном контрольно-измерительная аппаратура предназначается для наблюдения за состоянием диафрагмы (экрана). Так, на Атбашинской плотине с пленочной диафрагмой (рис. 7-23) наблюдения велись: по показаниям датчиков влажности, установленных на низовой песчаной подготовке; по улавливанию профильтровавшейся воды в железобетонном коробе, заполненном гравием; по деформации грунта в зоне закрепления диафрагмы и смещению пленки.
Последнее контролируется с помощью датчиков влажности и приборами, измеряющими деформации и смещения.
Наблюдения за работой Атбашинской плотины [Л. 19] в период первого заполнения водохранилища показали следующее: из 34 датчиков влажности ни один не показал полевой влагоемкости песка (19,8%) или полного его водонасыщения (27%). Наибольшую влажность — 14% показал только датчик в нижнем ряду у правобережного примыкания, что указывает на наличие здесь незначительной фильтрации. Расход фильтрационных вод дает почти стабильную картину незначительной фильтрации — всего 0,565 л/с, или 0,025 л/с на 1 м длины основания пленочной диафрагмы. Общие потери на фильтрацию через плотину по положению депрессионной кривой составляют 6—7 л/с.
Датчики смещения показали максимальный сдвиг пленки по контакту с бетонным зубом 30 мм, что свидетельствует о хорошем качестве ее крепления к бортам ущелья, а показания влаго- и расходомеров позволяют сделать вывод о хорошей работе диафрагмы Атбашинской плотины в период первого заполнения водохранилища.
