[發明專利]高面板堆石壩壩體填筑時空預沉降控制法

有效

• 申請號: 200910062685.1
• 申請日: 2009-06-13
• 公開（公告）號: CN101581087A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 周厚貴;鄧銀啟;王章忠;王亞文;曹生榮
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團股份有限公司;葛洲壩建設工程有限公司
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 成 鋼

技術領域

本發明涉及一種壩體填筑施工領域，特別是一種高面板堆石壩壩體填筑時空預沉降控制法。?

背景技術

一般的堆石壩的施工工藝，較為追求施工進度，以施工工序復雜的前區為主，基于壩體運行水荷載從壩體上游堆石體向壩體下游堆石壩傳遞，壩體堆石體干密度呈現從壩體上游區向壩體下游區逐步增大、孔隙率呈現從壩體上游區向壩體下游區逐步減小的趨勢，壩體下游區沉降變形空間大于壩體上游區，這樣就使壩體上下游堆石體的總體沉降規律不一致，導致壩體堆石體產生不均衡沉降變形，對壩體混凝土面板運行產生不利的影響，甚至導致混凝土面板產生裂縫，對蓄水期的堆石壩體安全運行產生不安全影響。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高面板堆石壩壩體填筑時空預沉降控制法，可以增加壩體運行安全，減少壩體不均勻沉降變形對混凝土面板等防滲結構產生的不良影響。?

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種高面板堆石壩壩體填筑時空預沉降控制法，包括以下步驟：?

1)一方面，從時間上給高堆石壩體的沉降變形提供通道，通過分期間歇填筑，在施工期給堆石壩體預留出足夠的沉降變形時間，待堆石壩體完成一定的沉降變形后才開始面板混凝土施工，減少因堆石體變形對面板混凝土的影響；?

2)另一方面，從空間上根據堆石體加荷后會產生瞬間變形以及堆石體干密度從壩體下游區向上游區逐步增大、孔隙率從下游區向上游區逐步減小的趨勢，下游區沉降變形空間遠大于上游區的特點，在壩體分期填筑中，通過堆石體填筑空間形狀的控制，在堆石壩體下游區實施超上游區的連續均衡高強度反臺填筑，在施工期充分加大堆石壩體下游區的沉降變形，為控制堆石壩體上、下游區的不均勻沉降變形，從填筑的空間形狀上提供通道。?

基于上述分期間歇和反臺填筑方法，通過連續均衡高強度填筑碾壓，在施工期就加大堆石體的ε₀瞬時變形和ε(t)延時變形，時空兩方面控制超高堆石壩體不均勻沉降變形。?

反臺填筑方法，是使壩體橫斷面上的下游區超高于上游區，這種填筑方式改變了傳統的前高后低填筑方式，經過壩體實際沉降證明，這種填筑方式有效的改善了壩體不均勻變形。通過理論上的非線性有限元的計算比較，新的填筑施工方法改善了壩體蓄水期的位移分布，使上游壩坡最大水平位移從100cm降至50cm(上游坡中部)，沿壩坡水平分布比較均勻，這種位移分布情況，減小了堆石料和墊層料中產生的差異變形，對改善面板的支撐條件起到較大作用。?

本發明提供的一種高面板堆石壩壩體填筑時空預沉降控制法，根據堆石體變形規律：ε＝ε₀+ε(t)，其中ε₀為瞬時變形，ε(t)為隨時間增長的變形。根據堆石體變形既有填筑加載瞬間變形ε₀，又是時間的函數ε(t)的特點，就從時間和空間兩方面控制堆石壩體的沉降變形，在施工期通過合理的填筑分期間隔和壩體的填筑空間形狀，盡可能加大堆石壩體在施工期的沉降變形，減少將來壩體運行期的不均勻變形，待堆石壩體沉降變形達到一定程度后，才進行壩體混凝土面板澆筑，將堆石壩體在運行期的變形控制在混凝土面板能承受的范圍內，避免了凝土面板裂隙的產生，保障了高面板堆石壩體的安全穩定運行。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。?

圖1是本發明的分期填筑及面板施工進展圖。?

具體實施方式

在高面板堆石壩壩體填筑施工中，一方面，從時間上給高堆石壩體的沉降變形提供通道，通過分期間歇填筑，在施工期給堆石壩體預留出足夠的沉降變形時間，待堆石壩體有了一定的沉降變形后才開始面板混凝土施工，減少因堆石體變形對面板混凝土的影響；?

另一方面，從空間上根據堆石體加荷后會產生瞬間變形以及堆石體干密度從壩體下游區向上游區逐步增大、孔隙率從下游區向上游區存在逐步減小的趨勢，下游區沉降變形空間遠大于上游區的特點，在壩體分期填筑中，通過堆石體填筑空間形狀的控制，在堆石壩體下游區實施超上游區的連續均衡高強度反臺填筑，在施工期充分加大堆石壩體下游區的沉降變形，為控制堆石壩體上、下游區的不均勻沉降變形，從填筑的空間形狀上提供通道。基于上述合理的分期間歇和科學的反臺填筑方式，通過連續均衡高強度填筑碾壓，在施工期就加大堆石體的ε0瞬時變形和ε(t)延時變形，從時空兩方面控制超高堆石壩體不均勻沉降變形，為混凝土面板施工提供合適的時機，將堆石壩體在運行期的變形控制在混凝?土面板能承受的范圍內，這就為控制高堆石壩體的安全穩定運行提供了技術保障。?