Земляные плотины получили большое распространение благодаря их долговечности, надежности в эксплуатации, невзыскательности к геологическим условиям створа, к виду и качеству строительных материалов, служащих для их возведения.
В последнее время построено и строится большое количество земляных плотин, высота которых превышает 100 м. Работа противофильтрационных элементов профиля в этих случаях осложняется. В частности, остро встают вопросы обеспечения трещиностойкости и прочности глинистых экранов и ядер. Теория земляных плотин, особенно в части анализа статической устойчивости сооружения и работы его элементов, еще не получила необходимого развития. В практике проектирования приходится пользоваться условными приемами, не имеющими строгого теоретического обоснования. Следует перечислить ряд вопросов, не получивших решение с той степенью надежности, которую требует проектирование и эксплуатация современных высоких плотин. Существующее положение требует, с одной стороны, разработки обоснованной и надежной теории земляных плотин, а с другой — организации натурных исследований, на основе которых можно было бы оценить состояние построенного сооружения и сделать прогноз изменения этого состояния. Последнее понимается как нарастание величины деформаций элементов сооружения (его осадки и смещения), изменение фильтрационного режима в теле и основании плотины и т.п. Материалы, полученные в результате анализа натурных данных, должны в то же время служить отправным пунктом для разработки новых проектов земляных плотин. Каменно-земляная плотина Чарвакской ГЭС, возведение которой закончено в декабре 1975 г., является первым в бывшем СССР сооружением, достаточно детально оснащенным современной контрольно-измерительной аппаратурой и специальными устройствами (КИАиУ). Гидротехнические сооружения, в частности водоупорные сооружения (плотины), подвергаются нагрузкам как статического, так и динамического характера. Современные, как и предыдущие, нормативные методы расчета грунтовых плотин на различного рода нагрузки основываются на одномерной линейной спектральной теории [1, 2]. Предлагаемая методика решения учитывает двумерный характер работы сооружения, конструктивные особенности и кусочно-неоднородные физико-механические характеристики грунта сооружения. Задача основана на определении напряженно-деформированного состояния грунтовой плотины при основных нагрузках — силе гравитации, гидростатики и сопоставлении с данными натурных исследований. Подобные статьи [3, 4] посвящены анализу натурных данных высоких и сверхвысоких каменно-земляных плотин, таких как осадки, горизонтальные смещения, напряжения, поровое давление, за 40 лет эксплуатации на самой высокой в мире Нурекской плотине. Авторы этих статей собрали публикации, посвящённые натурным наблюдениям за плотинами, и сопоставили результаты с натурными данными Нурекской ГЭС для оценки качества возведения плотины по сравнению с другими плотинами, построенными в СССР и за рубежом [3, 4].