Расчеты напряженно-деформированного состояния сопряжения бетонной и каменно-набросной плотин Богучанской ГЭС

Сопряжение бетонной плотины с каменно-набросной плотиной является наиболее ответственным участком напорного фронта Богучанской ГЭС. Важнейшей особенностью Богучанской ГЭС является наличие противофильтрационного элемента – асфальтобетонной диафрагмы, которая выполняется по специальной технологии из литой гидротехнической асфальтобетонной смеси, укладываемой в разогретом состоянии. От состояния узла сопряжения асфальтобетонной диафрагмы с секцией № 34 бетонной плотины (в том числе от состояния контактного шва между ними) зависит безопасность напорного фронта гидроузла. После начала наполнения водохранилища в 2012 г. было зафиксировано раскрытие контактного шва между АБД и секцией № 34 бетонной плотины, также отмечалась осадка АБД относительно секции № 34 бетонной плотины. В настоящее время раскрытие контактного шва и осадки нельзя назвать стабилизированным. Целью исследований являлось расчетное определение напряженно-деформированного состояния сопряжения бетонной и каменно-набросной плотин Богучанской ГЭС. На основе пространственной конечно-элементной модели сопряжения бетонной плотины с каменно-набросной плотиной, с учетом данных натурных наблюдений и отклонений от проектных предпосылок, были выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния. Результаты расчетов показали, что контролируемые величины не превышают критериальных значений.

1. Уточнение технических решений проекта Богучанской ГЭС с НПУ водохранилища 208,0 м. М.: ОАО «Институт Гидропроект», 2008.

2. Богучанская ГЭС на реке Ангаре. Уточнение технических решений проекта с НПУ 208,0 м в связи с изменением схемы электрических соединений на напряжении 220 кВ и 500 кВ в составе генерирующего объекта Богучанской ГЭС. Т. 1, 2. М.: Институт Гидропроект, 2010.

3. Sainov M.P., Poslykhalin Y.A. Asphaltic Concrete Cores of Embankment Dams: a Review; 2021; AlfaBuild; Vol. 18, № 1801. DOI: 10.34910/ALF.18.1.

4. Дымант А.Н. Особенности выполнения литых асфальтобетонных диафрагм грунтовых плотин при низких температурах / Касаткин Ю.Н., Кузнецов Е.И., Успенский В.В. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2009. Т. 254. С. 59-65.

5. Дымант А.Н., Кузнецов Е.И., Прокопович В.С. Литые асфальтобетонные диафрагмы грунтовых плотин // Гидротехническое строительство. 2011. № 9. С. 47-54.

6. Дымант А.Н., Кузнецов Е.И., Прокопович В.С. Опыт возведения литой асфальтобетонной диафрагмы каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС // Гидротехника XXI век. 2012. № 5 (12). С. 20-25.

7. Feng S., Wang W., Hu W., Deng Y., Yang J., Wu S., Zhang C., Höeg K. Design and performance of the Quxue asphalt-core rockfill dam // Soils and Foundations. 2020. № 60 (4). Pp. 1036-1049. DOI: 10.1016/j.sandf.2020.06.008.

8. Uspenskii V.V., Kuznetsov E.I. Analysis and prediction of asphalt-concrete core wall settlement of the Boguchany HPP rockfill dam during the period of construction completion // Power Technology and Engineering. 2017. № 50 (5). Pp. 501-505. DOI: 10.1007/s10749-017-0739-6.

9. Wang Z., Hao J., Yang J., Cao Y., Li X., Liu S. Experimental study on hydraulic fracturingof high asphalt concrete core rock-fill dam. Applied Sciences (Switzerland). 2019. № 9 (11). Рp. 1-17. DOI: 10.3390/app9112285.

10. Gao J., Dang F., Ma Z. ScienceDirect Investigation for the key technologies of ultra-highasphalt concrete core rockfill dams // Soils and Foundations. 2019. № 59 (6). P. 17401757. DOI: 10.1016/j.sandf.2019.07.013. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2019.07.013.

11. Gao J., Dang F., Ma Z., Xue Y., Ren J. Improvement Methods forReduction of the High Stress of Ultra-High Asphalt Concrete Core Dams // Applied sciences. Oct. 2019. № 9 (21). Р. 4618. DOI: 10.3390/app9214618.

12. Волынчиков А.Н., Газиев Э.Г. Поведение бетонной и каменно-набросной плотин Богучанской ГЭС в период наполнения водохранилища (2012-2015 гг.) // Гидротехническое строительство. 2015. № 12. С. 13-23.

13. Баклыков И.В. Анализ поведения сопряжения бетонной и каменно-набросной плотин Богучанской ГЭС в период наполнения // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б.Е. Веденеева. 2014. № 273. С. 84-95.