AA-curs irch-01
-
Upload
roxana-roxx -
Category
Documents
-
view
237 -
download
1
description
Transcript of AA-curs irch-01
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 1
conf. univ. dr. ing. Altan ABDULAMIT
[email protected]; [email protected]
tel/fax: 021-242-1870; 0722-121-114; 0740-017-531
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 2
CUPRINS:
1.1 DEGRADAREABARAJELORSICONSTRUCTIILORHIDROTEHNICEANEXA
1.2 IMBATRANIREA CATEGORIEDEDEGRADARE
1.3 SCENARII DE IMBATRANIRE
1.4 SUPRAVEGHEREA IMBATRANIRII
1.5 EVALUAREA IMBATRANIRII
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 3
1.1 DEGRADAREABARAJELORSICONSTRUCTIILORHIDROTEHNICEANEXA
Degradarea barajelor si CHanexa este unproces care preocupa specialistii implicati in
diversele faze ale vietii lucrarilor: conceptie/proiectare, constructie, exploatare,
post-utilizare.
Obiectivele specialistilordindomeniulbarajelor:
siguranta lucrarilor;
functionarea laparametrii nominali (deproiectare);
costuri redusedeexecutie, exploataresi intretinere;
impactnegativ redusasupramediului.
Necesare metode specifice asigurarii calitatii aplicate in toate fazele vietii lucrarilor,
pentru mai buna fundamentare a proiectelor, exploatarea adecvata si intretinerea
constructiilor,cat si pentruorganizareasi controlul sigurantei.
Constructiile hidrotehnice si terenul de fundare aferent aumateriale a caror proprietati
si caracteristici se pot modifica in timp, de cele mai multe ori in sensul degradarii.
Deaceea, acestemodificari trebuieavute in vedere in toate fazele vietii lucrarilor.
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 4
1.2 IMBATRANIREA
CATEGORIEDEDEGRADARE
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 5
1.2 IMBATRANIREA CATEGORIEDEDEGRADARE (cont)
In conventiile ICOLD, imbatranirea este asociata cu degradarile care survin la cel putin
5ani dupaPIF
Degradarile care se produc mai devreme se datoreaza, de regula, unor vicii de
conceptie/proiectare, constructiesauexploatare
IMBATRANIREAdefinita caocategorie dedegradare asociata cu alterarile in timpaleproprietatilormaterialelordin alcatuireastructurilorsi/sauale terenuluide fundare
Suntexclusedindefinirea imbatranirii efecteleunorevenimente extraordinare
In conditii normale de exploatare, imbatranirea va afecta capacitatea de conformare la
exigentele de performanta privind functionarea, dupa care va fi afectata siguranta,
dacanusunt luatemasuri corective
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 6
1.2 IMBATRANIREA CATEGORIEDEDEGRADARE (cont)
CLASIFICAREABARAJELOR (WORLDREGISTER):
1. GENERALITATI
Clasificarea construciilor hidrotehnice pentru studiul mbtrnirii
Baraje de beton i zidrie i fundaiile aferente
de greutate, precomprimate, evidate, stvilare
arcuite
cu contrafori, cu boli multiple, cu cupole multiple
Baraje din umpluturi i fundaiile aferente de pmnt omogene, zonate
de piatr
Construcii anex i fundaiile aferente
Exploatare centrale hidroelectrice inclusiv circuitele i instalaiile hidraulice, turnuri de priz, galerii i alte construcii subterane, conducte forate, organe de protecie i restituie, canale, ecluze de navigaie, scri de peti, echipamente hidroelectromecanice
Siguran descrctori hidraulici, disipatori de energie, echipamente hidroelectromecanice
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 7
1.3 SCENARII DE IMBATRANIRE
Importanta cunoasterea SCENARIILOR de imbatranire (relatiile cauze-efecte in
proceselededegradare):
CAUZE: primare legatedeconditiile locale, conceptie/proiectaresi executie
imediate legatedeconditiiledeexploataresi intretinere
EFECTE: infiltratii,deformatii, eforturi, deplasari, etc
Efectele au consecinte asupra proprietatilor structurale: eroziune interna, alunecari,
fisurare, etc
Adeseori, consecintele se manifesta dupa perioade indelungate de exploatare.
Nedetectarea lor timpurie de catre cei implicati in activitatea de supraveghere poate
daun fals sentimentdesiguranta!
SCENARII:
(1) asociate cu actiuni neprevazute sau intensitati extraordinare in conditiile
disfunctionalitatii echipamentelor ;
(2) asociate cudegradareamaterialelor din structura saudin fundatie sunt, de regula,asociatecu IMBATRANIREA, in special dacaseproducdupaprimii 5 ani de laPIF
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 8
1.3 SCENARII DE IMBATRANIRE (cont)
1. GENERALITATI
Scenarii majore de mbtrnire pt. barajele din beton i zidrie
Probleme n fundaie
- Pierderi de rezisten sub aciuni permanente ndelungate sau repetate
- Eroziuni, procese fizice (dizolvare) - mbtrnirea voalului de etanare i a reelei
de drenaj
Probleme ale corpului barajului
- Procese chimice conducnd la umflri - Comprimri, curgere lent sau alte procese
ducnd la contractri ale materialelor - Degradare datorit reaciilor chimice ale
materialelor n contact cu mediul - Pierderi de rezisten sub aciuni permanente
ndelungate sau repetate - Rezistene sczute la nghe - dezghe
Alte scenarii - mbtrnirea rosturilor structurale - mbtrnirea proteciei amonte - mbtrnirea structurilor precomprimate
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 9
1.3 SCENARII DE IMBATRANIRE (cont)
1. GENERALITATI
Scenarii majore de mbtrnire pt. barajele din umpluturi
Probleme n fundaie
- Deformaii - Pierderi de rezisten, creterea presiunilor
interstiiale i modificri n starea de eforturi - Eroziune intern - Degradare fundaie
Probleme ale corpului barajului
- Deformaii - Pierderi de rezisten - Creterea presiunilor interstiiale - Eroziune intern - Degradare umpluturi - Eroziuni de suprafa
Alte scenarii
- Infiltraii prin ecranul de etanare - Modificri de permeabilitate - Degradri n zona de contact umpluturi
elemente structurale din beton - mbtrnirea materialelor organice de sintez
(n special din elementele de etanare)
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 10
1.3 SCENARII DE IMBATRANIRE (cont)
1. GENERALITATI
Scenarii majore de mbtrnire pt. construciile anex
Fundaie, structur, echipamente
- Afuieri locale - Eroziuni prin abraziune - Eroziuni prin cavitaie i disiparea energiei - Obturri cu material solid n suspensie - Defeciuni ale echipamentelor descrctorilor i
prizelor de ap - Debite excesive
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 11
1.4 SUPRAVEGHEREA (MONITORIZAREA) IMBATRANIRII
Scop: prin masuratori si supraveghere, cunoasterea permanenta a starii lucrarii, pt. a
detecta orice anomalii comportamentale cu un grad de anticipatie care sa permita
interventii corective care sa impiedicedegradari evolutive, cu consecintesevere
Evaluarea directa a imbatranirii prin monitorizarea schimbarilor proprietatilorstructurale
Evaluarea indirecta a imbatranirii prin monitorizarea efectelor si consecintelorschimbarilorproprietatilorstructuralesi a actiunilorcare le-augenerat
Incercarile si marimile monitorizate cu relevanta asupra evidentierii imbatranirii -
tabelulde la pag. 12
Recomandari pentruamari eficacitateamonitorizarii imbatranirii:
planificareadin timpa tuturoractivitatilor;
utilizarea unor instrumente si aparatura simple si robuste, bine adaptate marimilor
masurate;
colectarea sistematica a datelor furnizate de aparatura de monitorizare dar si a
informatiilor furnizatede inspectii si incercari, pe intreagaduratadeviata a lucrarii
analiza datelor colectate, pt. evaluarea starii constructiilor in timpul vietii acestora,
cucaracter periodic,dar si inurmaunorevenimente extraordinare
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 12
1.4 SUPRAVEGHEREA (MONITORIZAREA) IMBATRANIRII (cont)
1. GENERALITATI
Tipuri de ncercri i mrimi msurate pentru monitorizarea mbtrnirii
Proprieti structurale
- Prelevarea de probe i ncercri de laborator - Analize cu raze X i de difracie - ncercri de vibraii forate - ncercri prin metode acustice
Aciuni (ncrcri)
- Analize chimice i ncercri de laborator - Nivelul n acumulare - Temperatur ap i aer - Vnt - Umiditate - Precipitaii - Seismicitate - Regimul aluviunilor (colmatare)
Efecte directe ale aciunilor
- Debite afluente - Niveluri freatice - Turbiditatea apelor exfiltrate - Infiltraii - Analiza chimic a apelor exfiltrate - Subpresiuni - Presiuni interstiiale - Presiunea hidrostatic - Temperatura betonului - nghe
Efecte structurale indirecte
- Deplasri orizontale - Deplasri verticale - Deplasri unghiulare - Deschideri i deplasri n rosturi i crpturi - Deformaii - Eforturi - Rspuns dinamic
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 13
1.4 SUPRAVEGHEREA (MONITORIZAREA) IMBATRANIRII (cont)
Util a se realiza intocmiun raport de stare a lucrarilordupaprimii 5 ani de laPIF
Necesare metode si aparatura robuste, simple, durabile, fiabile, care sa permita un
grad de automatizare adecvat, pt. a elimina eventuale surse de erori umane.
Redundantaeste, de asemenea, recomandata.
Cele mai frecvente defectiuni ale aparaturii de supraveghere au la origini obturarea
tubulaturii, orificiilor sau a forajelor (puturilor), deplasarea reperilor, coroziunea,
penele de curent, etc. Un proiect bun de echipare cu aparatura de supraveghere va
avea in vedere toate aceste posibile defectiuni si va imagina solutii facile de
reparare sau inlocuirea componentelorcudeficiente.
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 14
1.5 EVALUAREA IMBATRANIRII
Odata ce au fost detectate semne de imbatranire, necesar a se evalua extinderea
acesteia, pt. a se lua masurile corective adecvate. Aceste masuri pot fi luate doar
despecialisti cu experientasi judecata inginereascasanatoasa.
Evaluarea consecintelor imbatranirii asupra lucrarii se bazeaza pe evaluari privind
siguranta si capacitatea de functionare. Modelele utilizate trebuie sa inglobeze
toate informatiiledisponibile.
De regula, seutilizeaza2modeledeevaluare (graficpag. 15):
(1) modele ale actiunilor asociaza actiunile si proprietatile structurale cu efectele siconsecinteleposibile;
(2) modele structurale asociaza proprietatile mecanice si efectele directe, mecanice,ale actiunilor, cu efectele indirectesi consecintele.
Dupa variatia in timp, actiunile, efectele directe si cele indirecte mecanice pot fi
clasificate in:
(1) Permanente sau lent variabile efectele lor au o componenta reversibila si unaireversibila, asociata cu imbatranirea
(2) Repetitive (ciclice) imbatranirea semanifesta daca au locmodificari de efecte subaceeasi amplitudinea incarcarii
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 15
1.5 EVALUAREA IMBATRANIRII (cont)
1. GENERALITATI
-
10/18/2010 IMBATRANIREA si REABILITAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE - MASTER - CURSUL 1 16
1.5 EVALUAREA IMBATRANIRII (cont)
Analize cumodeledecurgeastfel:
(1) Definirea evolutiei in timp a actiunilor si proprietatilor structurale, pt. a aprecia
evolutia in timp a efectelor. Adecvat studiului structurilor pt. care datele si
informatiile disponibile sunt rare si neregulate. Se recomanda analiza cu elemente
finite,diferente finite, elementede frontiera, elementedistincte, etc.
(2) Divizarea intervalului de timp analizat in subintervale, pe care se definesc actiunile,
efectele actiunilor, efectele mecanice indirecte, pt. a evalua ulterior proprietatile
structurale pt. fiecare subinterval. Adecvat studiului structurilor pt. care exista
informatii si date suficiente. S-autilizat, adeseori, pt. studiul barajelor din beton, sub
denumiri ca: analiza inversa (back-analysis), identificareaparametrilor, etc.
In unele cazuri, proprietatile structurale intr-un model variaza cu efectele
corespunzatoare din celalalt model, ceea ce face necesara o analiza cuplata a celor
douamodele.
1. GENERALITATI