Geotechnické aspekty poruch sypaných hrází

Jan Staš

Disertační práce

The geotechnical aspects of earth dam failures

Anotace:

Cílem této disertační práce je zhodnotit a odhalit důvody vzniku poruch sypaných hrází, které se často vyskytují v praxi. Práce se zabývá charakteristikou samotných poruch, které se během minulých let objevily na vodních dílech. Práce obsahuje statistické údaje poruch sypaných hrází rozdělované dle technickobezpečnostních kategorií. Jsou zde uvedeny nejčastější důvody, které vedly k havárii vodního díla či k jeho celkovému kolapsu. Dále práce popisuje měřicí zařízení a druhy metod, které jsou v praxi pro odhalování takovýchto skrytých vad vodního díla používány. Experimentální část práce se věnuje opravám a nápravným opatřením, která po poškození nádrží vedla ke zlepšení jejich stavu. Jsou zde popsány základní druhy nedávno provedených oprav hrází. Tyto opravy pak byly použity jako návrh nápravných opatření pro matematický model VN Kletné. Jak již bylo řečeno, pro matematický model obsažený v této práci byla použita vodní nádrž Kletné. Byl vytvořen matematický model zvoleného příčného řezu hráze, který byl programovým vybavením PLAXIS 2D počítán pomocí metody konečných prvků (MKP). Model posuzuje výsledky původního stavu hráze při dvou zatěžovacích stavech od hladiny vody v nádrži a výsledky nově navrženého stavu po aplikaci nápravných opatření, taktéž po dvou zatěžovacích stavech od hladiny vody v nádrži. Provedeným výzkumem bylo zjištěno, že navržená nápravná opatření plní požadovaný účinek. Lze tedy říci, že tato nápravná opatření lze využít i pro podobné případy poruch v budoucnu.

Abstract:

The aim of this thesis is to evaluate and uncover the reasons for the failures of earth dams, as they often occur in practice. The thesis deals with the characteristics of the failures themselves which, in recent years, have appeared in water projects The thesis contains statistical data on earth dams failures, divided according to the technical and safety categories. Here are some of the most common reasons that led to water project failures, or to their total collapse. It also describes the kinds of measuring equipment and methods that are used in practise for detecting such hidden defects of water projects. The experimental part of the thesis is devoted to repairs and corrective measures after damage to reservoirs, which subsequently led to improvements in their condition. It describes the types of recently completed repairs of dams. These repairs were then used as a proposal for corrective measures in the VN Kletné mathematical model. As has already been mentioned, Kletné reservoir was used for the mathematical model contained in this thesis. A mathematical model for the selected cross-section of the dam was created, which was computed using the finite element method (FEM) in the PLAXIS 2D software. The model assesses the results of the initial state of the dam for two load cases of water levels in the reservoir, and the results of the newly proposed state after the application of corrective measures, also for the two load cases of water level in the reservoir. Throug the carried out research, it was found that the corrective measures proposed meet the desired effect. It can be said that these remedies can also be used for similar cases of failures in the future.

Klíčová slova

porucha, technickobezpečnostní dozor, vodní dílo, měření, průtok, Plaxis 2D, metoda konečných prvků, modelování, návrhové opatření, VN Kletné, stabilita svahů, pórový tlak, smyková pevnost

Keywords

malfunction, technical and safety supervision, water project, measurement, flow, Plaxis 2D finite element modelling, design measures, VN Kletné, slope stability, pore pressure, shear strength

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 1. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 1. 2016
• Vedoucí: Eva Hrubešová
• Oponent: Richard Šňupárek, Jozef Hulla, Lumír Miča

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta stavební

Doktorský studijní program / obor:
Stavební inženýrství / Geotechnika