9751

МИНОБРНАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А. В. Февралев

ОРГАНИЗАЦИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»,

направленность (профиль) «Гидротехническое строительство»

Нижний Новгород

2019

2

УДК 627.8.05

Февралев А. В. Организация гидротехнического строительства [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А. В. Февралев; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун – т. – Н. Новго- род: ННГАСУ, 2019. – 45 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

В пособии рассматривается схема возведения ГТС, описываются пропуск строитель- ных расходов, перекрытие русла, конструкция перемычек; анализируется водоотлив и водо- понижение в котлованах; дается характеристика стройгенплана и календарного плана. Осве- щаются вопросы управления строительством.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Организация гидротех- нического строительства» по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство», направ- ленность (профиль) «Гидротехническое строительство»

Ключевые слова: возведение ГТС, пропуск строительных расходов, перемычки, стройгенплан, календарный план, управление производством.

© А. В. Февралев, 2019 © ННГАСУ, 2019

3

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………. 5 1. Общая схема возведения гидротехнических сооружений……………… 6

1.1.Особенности гидротехнического строительства…………………… 6

1.2.Периоды подготовки и строительства гидротехнических соору-

же-

6

ний……………………………………………………………………………..

1.3. Этапы возведения гидротехнических сооружений………………… 7 2. Пропуск расходов реки при строительстве гидротехнических соору-

жений…………………………………………………………………………. 8

2.1.Расчетный строительный расход……………………………………. 8

2.2.Способы пропуска строительных расходов………………………… 8

2.2.1.Пропуск расходов секционированием русла…………………. 8

2.2.2.Пропуск расходов в узких створах………………………........ 9

2.2.3.Пропуск расходов комбинированным способом………………. 10

2.2.4.Гидравлические расчеты при секционировании русла……….. 11

2.2.5.Гидравлический расчет безнапорного тоннеля………………... 14

2.2.6.Гидравлический расчет напорного тоннеля……………………. 15

2.2.7.Расчет пропуска строительных расходов комбинированным способом……………………………………………………………………… 16

2.2.8.Обеспечение судоходства при строительстве гидроузла……... 17

2.3.Перекрытие русел рек ……………………………………………….. 18

2.4. Выбор способа, схемы и времени перекрытия русл рек…………… 18 2.5. Подготовка к перекрытию и закрытие прорана……………………. 19 2.6. Гидравлический расчет перекрытия наброской.…………………… 20

2.7.Расчет перекрытия пионерным способом…………………………... 20

3.Организация котлованов и перемычки…………………………………... 24

3.1.Размеры котлованов …………………………………………………. 24

3.2.Выбор перемычек…………………..………………………………… 24

4.Выбор способа осушения котлована……...……………………………… 26

5.Организация строительной площадки…………………………………… 28

5.1.Выбор площадки под производственную базу и поселок строите-

лей……………………………………………………………………………... 28

5.2. Стройгенплан гидроузла……………………………………………... 29

6.Поселки строителей ………………………………………………………. 31

4

8.2.Элементы сетевого графика………………………………………….. 33

8.3.Основные правила построения сетевых графиков…………………. 34

8.4.Основные положения расчета сетевых графиков…………………... 36

9.Основы управления производством……………………………………… 38

9.1.Производство как объект управления………………………………. 38

9.2.Технический контроль и управление качеством работ…………….. 39

9.3.Сдача законченных сооружений и пусковых комплексов…………. 41 Библиографический список………………………………………………….. 44

5

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Организация гидротехнического строительства» предназна-

чается для студентов, обучающихся по направлению «08.04.01 «Строитель-

ство» направленность (профиль) «Гидротехническое строительство».

Настоящее пособие призвано способствовать подготовке к лекциям и практическим занятиям по названой дисциплине, а также подготовке к экзаме-

нам.

В пособии изложены названия разделов дисциплины и их краткое содер-

жание. Для расширения знаний следует прослушать лекции, изучить литерату-

ру, приведенную в пособии, использовать ресурсы Интернета.

Продолжительность изучения дисциплины 8 недель, 4 часа лекций (всего

32 ч.).

6

1. ОБЩАЯ СХЕМА ВОЗВЕДЕНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1.1. Особенности гидротехнического строительства

Строительство гидротехнических сооружений (ГТС) имеет по сравнению со строительством других промышленных сооружений ряд существенных осо-

бенностей:

различие в топографических условиях,

различие в инженерно-геологических условиях,

различия в климатических условиях,

разнообразие основных сооружений в составе гидроузла, практическое отсутствие повторяющихся объектов,

необходимость организации пропуска естественных расходов реки,

отдаленность строящихся гидроузлов от существующих транспортных магистралей, а также от промышленно развитых городов и объектов стройин-

дустрии,

затопление и подтопление территорий, связанное с созданием водохрани-

лищ и оказывающее существенное влияние на экологические условия районов.

1.2. Периоды подготовки и строительства гидротехнических сооружений

Общую продолжительность подготовки и строительства сооружений принято делить на отдельные периоды. В гидротехническом строительстве принято выделять периоды, относящиеся к общей проектной подготовке строи-

тельства и к непосредственному строительству. В проектной подготовке строи-

тельства выделяются: период перспективного (внестадийного) проектирования и период составления проекта.

Строительство ГТС принято делить на подготовительный период, основ-

ной период и заключительный период строительства [1].

Подготовительный период служит для создания инфраструктуры; основ-

ной период – это период возведения ГТС в объеме, необходимом для пуска

7

объекта в эксплуатацию. Основной период может состоять из периодов подго-

товки пусковых комплексов и очередей строительства.

Задача заключительного периода – подготовка и сдача объекта в постоян-

ную эксплуатацию.

1.3.Этапы возведения гидротехнических сооружений

Восновном периоде строительства речных ГТС выделяют до пяти этапов: 1-й – возведение сооружений, необходимых для перекрытия русла; 2-й – перекрытие русла;

3-й – наращивание сооружений до отметок, позволяющих начать напол-

нение водохранилища; 4-й – наполнение водохранилища до отметок пускового комплекса;

5-й – наполнение водохранилища и возведение сооружений до проектных

отметок.

8

2. ПРОПУСК РАСХОДОВ РЕКИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГИДРОТЕХ- НИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

2.1. Расчетный строительный расход

Для пропуска строительных расходов применяются временные сооруже-

ния, которые по [3] относятся к IV классу. Расчетный расход определяется по

[3].

Для постоянных гидротехнических сооружений в период их временной эксплуатации в ходе строительства ежегодные вероятности превышения рас-

четных максимальных расходов воды следует принимать по [3] в зависимости от класса сооружений пускового комплекса.

При этом для временных сооружений III и IV классов расчетная вероят-

ность превышения расчетных максимальных расходов должна приниматься равной [8]:

10% - при сроке эксплуатации сооружений III класса до 2 лет, IV клас-

са - до 10 лет;

5% - при сроке эксплуатации сооружений III класса более 2 лет, IV

класса - более 10 лет

2.2. Способы пропуска строительных расходов

Применяют три основных способов пропуска строительных расходов:

–по бытовому руслу реки без отвода воды из русла (секционирование

русла);

–с отводом воды из русла по тоннелям, каналам, лоткам, трубам;

–комбинированный – с отводом воды в межень и с пропуском макси-

мальных расходов по руслу.

2.2.1. Пропуск расходов секционированием русла

Работы выполняют в несколько очередей по одной из схем: в две очереди с одним котлованом, в две очереди с двумя котлованами, в три и более очереди.

9

Схема с одним котлованом. Применяется на равнинных реках, в состав напорного фронта которых входит намывная русловая плотина, а бетонные со-

оружения размещаются в одном котловане. Возведение гидроузла производится в две очереди. В первую очередь часть русла реки ограждают перемычками. В

образовавшемся котловане бетонируют до проектных отметок все сооружения гидроузла с оставлением в них временных (обычно в плотине) или постоянных

(обычно в здании ГЭС) водопропускных отверстий для пропуска расходов вто-

рой очереди. Река в это время течет по стесненному перемычками руслу. После возведения бетонных сооружений перемычки разбирают, стесненную часть русла перекрывают каменным банкетом, а поток переключают на недостроен-

ную водосливную плотину или пропускают через постоянные донные водо-

сбросы здания ГЭС. В свободной части русла под защитой каменного банкета намывают русловую плотину, по мере возведения которой закрывают времен-

ные отверстия и наполняют водохранилище.

Схема с двумя котлованами. Применяется при строительстве в широких створах с русловыми бетонными или грунтовыми насыпными плотинами. Рабо-

ты выполняют в две очереди. Сначала под защитой перемычек I очереди в кот-

ловане I очереди возводят или водосливную плотину и устой, а на ГЭС с грун-

товыми плотинами;— и здание ГЭС). Река течет по стесненному руслу. После возведения сооружений I очереди разбирают, а свободную часть русла пере-

крывают банкетом, под защитой которого строят перемычки II очереди. При-

мыкая к раздельному устою, выполняющему роль продольной перемычки, они образуют котлован II очереди, в котором возводятся остальные сооружения.

Одновременно с бетонированием сооружений II очереди завершают возведение сооружений I очереди. Река течет либо через временные, либо постоянные от-

верстия в водосливной плотине. По завершении работ в котловане II очереди перемычки разбирают, временные отверстия в плотине закрывают и наполняют водохранилище.

2.2.2. Пропуск расходов в узких створах

10

Расходы реки при строительстве в узких створах отводятся в обход стро-

ящихся сооружений строительными тоннелями. Для этого на одном из берегов под защитой скальных целиков проходят один или несколько обводных тонне-

лей, верховые порталы которых оборудуют затворами. По завершении строи-

тельства тоннеля скальные целики разбирают, а русло реки перекрывают бан-

кетом. Под защитой банкета сооружают верховую и низовую перемычки, пере-

гораживая ими всю реку и образуя общий котлован для возведения русловых сооружений гидроузла. Расходы реки в период работ в котловане проходят по обводному тоннелю. После возведения сооружений тоннель закрывают затво-

рами, под защитой которых на его верховом участке бетонируют пробку. В

нижний бьеф в этот период пропускается только «санитарный расход» через специальные водосбросы в теле плотины. Основной же расход реки аккумули-

руется в водохранилище.

Форму поперечного сечения тоннеля выбирают, руководствуясь коэффи-

циентом крепости пород. В крепких слаботрещиноватых породах тоннели мо-

гут быть без крепления стен и свода; в остальных случаях их выполняют либо с бетонной обделкой, либо с облицовкой шприц-бетоном (торкретом).

2.2.3. Пропуск расходов комбинированным способом

Пропуск строительных расходов комбинированным способом может осуществляться по одной из двух схем.

Первая схема используется для гидроузлов с высокими грунтовыми пло-

тинами на реках с большими расчетными паводками. Она предусматривает пропуск расходов межени по небольшому строительному тоннелю, а половодье

— по руслу реки через недостроенную плотину. Тоннель рассчитывают на рас-

ход, близкий к максимальному расходу межени. Гребень и откосы недостроен-

ной грунтовой плотины укрепляют от размыва при пропуске паводка.

Для защиты недостроенных грунтовых плотин от размыва паводками ис-

пользуют: крепление гребня и откосов крупным камнем или габионами;

устройство монолитного железобетонного крепления на откосах; крепление ни-