[发明专利]一种特高心墙堆石坝变形综合控制方法

权利要求书

1.一种特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：以坝体最大沉降、“破坏”与“非破坏”变形量、竣工后变形量、协调变形为控制目标，对涵盖料源、坝体结构分区、坝料级配、填筑标准、施工碾压参数、施工分期、蓄水进行综合控制。

2.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述坝体最大沉降控制目标为最大坝高的0.8％～1.8％。

3.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述坝体最大沉降包含“非破坏”变形量和“破坏”变形量，其中，

“非破坏”变形量由施工期填筑荷载引起，控制目标为坝体最大沉降的0.7％～0.8％；

“破坏”变形量由蓄水、心墙固结、干湿循环、库水位周期升降循环、流变等引起，控制目标为坝体最大沉降的0.2％～0.3％。

4.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述竣工后变形量指大坝填筑至坝顶以后变形量，包括竣工后坝顶总沉降、上游坝壳湿化沉降增量、蓄泄水循环坝顶沉降增量、流变坝顶沉降增量、风化劣化坝顶沉降增量，其中，

竣工后坝顶总沉降，控制目标为最大坝高的1.0％以下；

上游坝壳湿化沉降增量，控制目标为最大坝高的0.3％以下；

蓄泄水循环坝顶沉降增量由全生命周期水库蓄泄水循环引起，控制目标为最大坝高的0.3％以下；

流变坝顶沉降增量由竣工后流变引起，控制目标为最大坝高的0.3％～0.5％；

风化劣化坝顶沉降增量由全生命周期风化劣化变形引起，控制目标为最大坝高的0.1％～0.2％。

5.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述协调变形采用坝顶沉降梯度值和心墙剪应力水平两项控制指标，其中，

坝顶沉降梯度值为心墙与上下游坝壳各分区之间的沉降梯度，控制目标为2％以下，计算公式如下：

其中，γ为沉降梯度；S_a、S_b为任意a、b两点的累积沉降量，ΔS＝S_a-S_b；Δl为a、b两点的水平距离。

心墙剪应力水平的控制目标为小于1.0，心墙剪应力水平以如下公式计算：

其中，σ₁、σ₃分别为心墙的大、小主应力值，(σ₁-σ₃)为心墙广义剪应力，S为心墙剪应力水平；φ为心墙土料的摩擦角，c为心墙土料的凝聚力，(σ₁-σ₃)_f为心墙土料的抗剪强度。

6.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述对料源进行控制为：防渗心墙采用砾石土，控制心墙料P5含量在30％～50％之间，邓肯E-B模型的K值≥400，其中P5含量为心墙料中大于5mm粒径颗粒含量的重量百分比；反滤料和过渡料母岩饱和抗压强度大于40MPa，软化系数大于0.7～0.75；堆石Ⅰ区料原岩饱和抗压强度小值平均值大于40Mpa；堆石Ⅱ区料原岩饱和抗压强度小值平均值大于35MPa，软化系数在0.7～0.75以上。

7.如权利要求1所述的特高心墙堆石坝变形综合控制方法，其特征在于：所述对坝体结构分区进行控制为：将砾石含量相对偏高、渗透系数相对偏大的砾石土料设置在于坝体中下部；在心墙与岸坡接触部位设置水平厚2～4m的接触黏土；堆石分区划分为堆石Ⅰ区、堆石Ⅱ区，堆石Ⅰ区填筑在坝顶部位、下游排水堆石区以及上游库水位变动区等，堆石Ⅱ区填筑在上游死水位以下、下游内部干燥区。