2.2.3. На электростанциях должны быть организованы наблю­дения за осадками фундаментов зданий

2.2.3. На электростанциях должны быть организованы наблю­дения за осадками фундаментов зданий, сооружений и оборудования (фундаменты турбоагрегатов, котлов, пи­тательных насосов и молотковых мельниц): в первые 2 года эксплуатации – 2 раза в год, в дальнейшем до стабилизации осадок фундаментов – 1 раз в год, после стабилизации осадок (1 мм в год и менее) – не реже 1 раза в 5 лет.

Результаты натурных измерений осадок являются од­ним из основных показателей, характеризующих устой­чивость оснований и надежность фундаментов. По мате­риалам наблюдений могут быть заранее разработаны ме­роприятия по устранению или предупреждению деформа­ций фундаментов, опасных для эксплуатации оборудова­ния, зданий и сооружений.

Значение осадки и время, необходимое для ее полного затухания, зависят от физико-механических свойств грун­тов, гидрогеологических условий, размеров, глубины за­ложения фундаментов, принятых нагрузок и условий экс­плуатации оборудования.

Значения предельных деформаций оснований фунда­ментов зданий и сооружений в зависимости от конструк­ций зданий и типа фундаментов приведены в [3] и не пре­вышают для основных зданий и сооружений тепловых и атомных электростанций 100—120 мм. В проектах предус­матривается, чтобы предельные значения средней осадки фундаментов оборудования были того же порядка, что и осадка фундаментов зданий, в которых они находятся.

На песчаных грунтах большая часть осадки приходит­ся на период строительства, затухание осадки наступает, как правило, через несколько лет. На пластичных глинис­тых грунтах осадка затухает медленно, за время строи­тельства проходит не более половины осадки.

Дополнительные осадки неизбежны при возведении новых крупных сооружений в непосредственной близос­ти к существующим, а также при изменении статических нагрузок на старые фундаменты в случае модернизации и замены оборудования.

Естественный процесс уплотнения грунтов может быть существенно нарушен изменением режима грунтовых вод вследствие неисправности водонесущих коммуникаций, дренажных систем, нарушения планировки территории, глубинного водопонижения, агрессивного воздействия грунтовых вод на фундаменты и гидрохимическую устой­чивость основания, воздействия вибраций фундаментов, вызываемых работой машин и оборудования.

В составе проекта энергообъекта в соответствии с [2] должен быть проект организации наблюдений за осадка­ми фундаментов зданий, сооружений и оборудования. На электростанциях следует вести наблюдения за осадками фундаментов главного корпуса и щита управления, слу­жебного корпуса, химводоочистки, объединенного вспо­могательного корпуса, пылезавода, дробильных установок, а также береговых насосных, опор эстакад топливоподачи, плотин, водозаборных и сбросных сооружений, дымо­вых труб, градирен, железобетонных резервуаров для хра­нения мазута вместимостью 20000 м³ и более. Должны про­водиться наблюдения за осадкой фундаментов основного оборудования: турбоагрегатов, котлов, шаровых углеразмольных мельниц, синхронных компенсаторов [6].

Глубинные и грунтовые реперы (рисунки 2.2.1 и 2.2.2), относительно которых определяется положение всех на­блюдаемых зданий и сооружений, должны обеспечивать постоянство высотных отметок. Для этого они размеща­ются вне проездов, складских территорий, оползневых склонов, подземных выработок и карстовых образований, на расстоянии, исключающем влияние вибраций от рабо­тающего оборудования, вне зоны распространения напряжений в грунтах, создаваемых весом сооружений.

Количество осадочных марок должно быть достаточ­ным для определения неравномерности осадок, кренов и прогибов наблюдаемых сооружений. Установка осадочных марок обязательна по углам зданий, по обе стороны оса­дочных швов, в местах пересечения продольных и попе­речных стен, на несущих колоннах каркасов зданий и со­оружений, через 12-24 м в зависимости от шага колонн.

Рисунок 2.2.1 – Глубинный репер

1 — чугунный башмак; 2 — реперная труба, залитая бетоном внутри; 2¹ — муфта, соединяющая отдельные звенья реперной трубы; 3 — защитная труба; 4 — сальник; 5 — реперная головка; 6 — защитный колодец; 7 — стальные шпильки или диафрагмы; 8 — верхнее стальное кольцо сальника; 9 — нижнее стальное кольцо сальника с гнездом в нижней части для ключа; 10 — ре­зиновое кольцо из набора резиновых шайб; И — сварка; 52 — крышка защитной трубы; 13 — кирпичная стенка колодца; 14 — цементная штукатурка; 15 — засыпка вокруг колодца плот­но трамбованным грунтом; 16 — бетонное дно колодца; 17 — чугунный люк с крышкой; 18 — бетонный отлив вокруг колодца; f9 — два слоя толя вокруг защитной трубы; 20 — дере­вянная крышка, обитая войлоком; 21 — засыпка колодца (до реперной головки) сухим шлаком или другим теплоизоляционным материалом; 22 — скальное основание

Рисунок 2.2.2 – Грунтовой репер

1 — реперная труба, залитая бетоном внутри; 2 — защитная тру­ба; 3 — металлическая плита, приваренная к реперной трубе; 4 — железобетонная монолитная плита; 5 — чугунная крышка; 6 – деревянная крышка; 7 – колпак; 8 – головка репера; 9 — резиновая диафрагма; 10 — кирпичный или железобетон­ный защитный колодец; 11 — гидроизоляция из двух слоев рубе­роида; 12 — засыпка из опилок, пропитанных битумом иди дру­гим теплоизоляционным материалом; 13 — бетонное дно колодца; 14 — щебеночная подготовка

На фундаментах котлов устанавливается не менее 6 — 8 марок, на фундаментах турбоагрегатов — не менее 6 марок при мощности турбоагрегата до 200 МВт_г а при мощности более 200 МВт — по 12 марок и более (по числу стоек) на двух уровнях: на отметке +0,6 м и на верхней плите (рисунок 2.2.3).

Рисунок 2.2.3 – Схема размещения осадочных марок на фундаменте турбоагрегата (пример)

a – фундамент в плане; б – разрез фундамента по продольной оси и литологический разрез основания; 1 – фундамент турбо­агрегата; 2 — песок мелкий зернистый; 3 — стенная осадочная марка; 4 — плитная осадочная марка

При обнаружении очага интенсивной осадки фунда­ментов наблюдения должны выполняться в дальнейшем по специально разработанной программе, в зависимости от влияния деформации на прочность и надежность со­оружения или работу оборудования.

Неравномерная осадка (порядка нескольких миллимет­ров) отдельных опор или части фундамента может приве­сти к недопустимым расцентровкам роторов и редукторов такого оборудования, как турбоагрегаты, турбонасосы, синхронные компенсаторы, шаровые углеразмольные мель­ницы, вентиляторы и дымососы. Определение осадок фун­даментов всех сооружений должно производиться с точ­ностью ±1 мм в соответствии с [6].

Признаками деформации грунтов основания, наруше­ния фундаментов являются:

—наклоны или перекосы ферм, опор, колонн, подкра­новых путей, изгибы элементов металлических ферм, вертикальных связей, ригелей около узлов сопряжения со стойками, крен дымовых труб, стен или здания в целом;

—раскрытие или сужение деформационных швов, отрыв наружных стен от внутренних, заклинивание дверей вследствие перекосов проемов;

–    трещины, разрывы или другие повреждения в соединениях или элементах несущих конструкций около опор, мест заделки, в железобетонных перемычках, тре­щины в швах по периметру стеновых панелей, в полах и несущих плитах междуэтажных перекрытий;

–    изменение уклонов роторов турбоагрегатов, турбонасосов и других установок за межремонтный период.

Предельное допустимое значение прогиба фундамента за межремонтный период не должно превышать 1:10000 при длине фундамента до 40 м и 1:6000 при длине более 40 м. В случае обнаружения таких деформаций должны быть произведены внеочередные измерения осадок фундамен­тов. Схема установки осадочных марок и программа из­мерений должны быть скорректированы для установле­ния причины и очага осадок фундаментов и своевремен­ности разработки мероприятий по предотвращению раз­вития деформаций основания и конструкций.