Эксперты ВНИИГ ведут научное сопровождение строительства литой асфальтобетонной диафрагмы каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС

Специалисты ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева продолжают научное сопровождение возведения литой асфальтобетонной диафрагмы каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС. В лабораторных условиях определяются физико-механические характеристики диафрагмы при различных условиях ее работы, проводятся расчеты её поведения, которые сопоставляются с результатами натурными наблюдениями.

Асфальтобетонная диафрагма представляет собой вертикальную стенку из литого асфальтобетона, расположенную посредине поперечного сечения каменно-набросной плотины (КНП) Богучанской ГЭС. Ее толщина - от 1,2 м в основании до 0,8 м на гребне плотины. В местах примыкания - внизу к цементационной галерее и на бортах - диафрагма имеет треугольное расширение до 3 м. Основная задача этого сооружения – предотвращение фильтрации через тело каменно-набросной плотины из водохранилища в нижний бьеф станции.

Помимо определения физико-механических и реологических характеристик (показывающих свойства вещества как пластичного и текучего тела), к настоящему моменту проведены специальные исследования. Например, были испытаны крупномасштабные образцы асфальтобетона на продавливание его в поры грунта, что особенно важно для литого материала.

Результаты обследований показали, что асфальтобетонная диафрагма Богучанской ГЭС при заполнении водохранилища ведет себя согласно прогнозам проектировщиков: верхняя часть диафрагмы на миллиметры временно смещается в сторону верхнего бьефа, а нижняя - в сторону нижнего бьефа. С учетом этой особенности проектом предусмотрены соответствующие уплотнения в месте сопряжения асфальтобетонной диафрагмы и торца стенки бетонной плотины. Также в результате испытаний образцов было доказано, что литой асфальтобетон не может быть выдавлен в поры контактирующего с диафрагмой слоя грунта.

В настоящее время идет сбор результатов измерений с уже установленной в теле КНП контрольно-измерительной аппаратуры, разрабатываются предложения по установке новых средств измерения и т.д. ВНИИГ ведет сбор и обработку поступающей информации. Специалистам института предстоит её обработать, произвести необходимые расчеты, дать прогноз по дальнейшему поведению диафрагмы. При необходимости будут разработаны предложения по повышению надежности работы плотины в процессе эксплуатации станции. Научное сопровождение состояния асфальтобетонной диафрагмы и других элементов ГТС Богучанской ГЭС будет продолжаться и после выхода станции на проектную мощность.

«Литая диафрагма Богучанской ГЭС – первая, возведенная в столь суровых климатических условиях, и особенности её строительства и эксплуатации представляют большой научный интерес, - рассказывает старший научный сотрудник ВНИИГ Евгений Кузнецов. - При разработке прогнозов поведения диафрагмы следует иметь в виду, что асфальтобетон, особенно литой, с физической точки зрения крайне сложный материал. Во-первых, его можно рассматривать как единое физическое тело, обладающее свойствами упругого тела и неньютоновской жидкости, вязкость которой зависит от температуры и скорости приложения нагрузки. Во-вторых, его можно рассматривать как композицию, в которой каменные частицы плавают в асфальте».

ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева занимался изучением асфальтовых материалов и их применением в гидротехническом строительстве практически начиная со своего основания - в 20-е годы прошлого века. На рубеже 70-х и 80-х годов специалистами ВНИИГ были разработаны и обоснованы литые асфальтовые диафрагмы грунтовых плотин. Богучанская ГЭС – первый в стране гидроэнергетический объект, где проектом была предусмотрена каменно-набросная плотина с асфальтобетонной диафрагмой. Для выбора материала, конструкции и технологии строительства под руководством ВНИИГ им. Б.Е.Веденева был построен опытный фрагмент плотины на полигоне в г. Братске, и в результате опытно-производственных работ выбрана диафрагма из литого асфальтобетона. Впоследствии ВНИИГ осуществлял научное сопровождение (коррекцию исходных материалов и рецептур асфальта, уточнение технологии, методам контроля качества и т.п.) и исследование кернов, выбуренных из асфальтобетона для проведения независимого контроля качества диафрагмы.