[发明专利]一种特高拱坝基坑回填方法

说明书

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种特高拱坝基坑回填方法。所述方法包括：对特高拱坝的坝面进行检查，对基坑回填区域进行分区分层，初步选取基坑回填材料、回填高程和回填时机，确定i个基坑回填方案；分析对比所述i个基坑回填方案的渗流折减效应、保温效应、静力荷载效应和动力荷载效应；依据对比结果确定最优高程和回填时机，选择最优基坑回填方案。本发明的有益效果在于：该基坑回填方法可补强基岩裂隙，增强大坝防渗能力；减小坝体接触面热交换系数，增加坝面保温效果，有利温控防裂；改善施工期大坝抗震稳定性及坝‑基整体工作性态。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种特高拱坝基坑回填方法。

背景技术

自90年代坝高240m的二滩高拱坝建成以来，中国特高拱坝建设取得了快速发展，小湾、锦屏I和溪洛渡等一批300m级特高拱坝陆续建成，其建设难度比二滩、拉西瓦、构皮滩等高拱坝又上新台阶，工程规模更大，施工、运行各阶段大坝应力条件更复杂早期。

特高拱坝在施工期受倒悬和约束影响，坝体应力分布动态调整。在大坝浇筑至一定高度时，坝踵承受较大压应力，坝趾和拱端一定范围拉应力增大，存在开裂风险。未经回填处理的坝前基坑开挖面岩体分布裂隙，当蓄水后，高水头库水进入裂隙，易产生水力劈裂破坏帷幕，不利于坝基长期防渗与稳定。坝前基坑回填已成为特高拱坝初期蓄水前的关键工序。

目前，国内外针对特高拱坝上游基坑回填土石体对大坝作用机理的研究尚鲜有报道，已有研究侧重于基坑回填对大坝应力变形的影响，未考虑回填体的防渗、保温作用，尚缺乏对回填土石混合体对大坝作用机理的系统分析。

针对于此，急需一种可补强基岩延长坝基渗流路径、减小坝体接触面热交换系数增加坝面保温效果、有利温控防裂改善施工期大坝抗震稳定性的基坑回填方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特高拱坝基坑回填方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明所采用的技术手段是：一种特高拱坝基坑回填方法，包括如下步骤：(1)对特高拱坝的坝面进行检查，对基坑回填区域进行分区分层，初步选取基坑回填材料、回填高程和回填时机，确定i个基坑回填方案；(2)分析对比所述i个基坑回填方案的渗流折减效应、保温效应、静力荷载效应和动力荷载效应；(3)依据对比结果确定最优高程和回填时机，选择最优基坑回填方案。

本发明优选实施例中，步骤(1)中对特高拱坝的坝面进行检查包括大坝保温板拆除和裂缝检查。

本发明优选实施例中，步骤(1)中初步对基坑回填区域分层为底部基岩保护区、坝面保护区、上游边坡防渗区和主体回填区。

本发明优选实施例中，所述底部基岩保护区、坝面保护区、上游边坡防渗区采用细粒材料回填，所述主体回填区采用粗粒材料回填。

本发明优选实施例中，步骤(1)中的各回填区域分层铺筑多次碾压，细料层碾压厚度小于0.6m，粗料层碾压厚度小于5m；步骤(1)中初步确定的回填高程低于接缝灌浆高程4～5个罐区高度。

本发明优选实施例中，步骤(2)中的渗流折减效应依据回填渗透压力强度系数α₀确定，回填厚度h、回填体等效渗透系数k主要影响回填渗透压力强度系数α₀，依据回填渗透压力强度系数α₀计算渗流量和扬压力。

本发明优选实施例中，步骤(2)中的保温效应依据回填体作用下的等效放热系数β确定，等效隔热层厚度和回填体导热系数主要影响回填体作用下的等效放热系数β。

本发明优选实施例中，步骤(2)中的静力荷载效应和动力荷载效应依据静力荷载和动力荷载作用下分别产生的大坝应力分布、变形分布及静力荷载作用下的横缝状态、动力荷载作用下的抗震性能分析确定。