[发明专利]智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置及方法

权利要求书

1.一种智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，包括在坝壳和心墙同一高度处埋设的若干位移监测设备，在高土石坝的土质心墙内部埋设有若干孔隙水压力传感器及若干竖直、用于注水和排水的管道，所有管道端部和孔隙水压力传感器存在多种高程；

所述管道的管壁包括反滤过渡层和位于反滤过渡层内的管体，所述反滤过渡层包括与管体外形相匹配的第一反滤层和第二反滤层；

所述管体的下端封闭，其位于心墙内部的管壁上设有若干通孔；所述通孔的直径由管体的内壁至外壁逐渐减小；所述第一反滤层和第二反滤层的长度等于所述管体位于心墙内的长度；

所述管体的上端延伸出坝顶，与压力/体积控制器连接，且管体与压力/体积控制器之间设有控制阀，所有的压力/体积控制器、控制阀、位移监测设备和孔隙水压力传感器均与控制平台连接。

2.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，每根管体分别与一个压力/体积控制器连接；或所有管体划分成若干组，每组管体与一个压力/体积控制器连接。

3.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，沿坝体长度方向同一竖直截面的所有管体的管轴线均位于心墙的几何对称面附近，同一高程上各管轴线的水平距离差不大于2m。

4.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，所述管体的管壁上的通孔等距分布，且通孔的直径不大于5mm，所述通孔之间的间距不大于10cm。

5.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，心墙水平截面上相邻两排的四根管体之间呈菱形分布。

6.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，所述管体为高强度软管。

7.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，所述管体由粗管接细管构成，所有管体埋置于邻近心墙内部坝轴线所在纵断面附近。

8.根据权利要求1所述的智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的装置，其特征在于，在坝顶布置有外部水源；外部水源为坝顶上布置的水箱，压力/体积控制器与水箱连接。

9.一种智能调控高土石坝土质心墙渗透固结变形的方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一所述的高土石坝土质心墙固结变形装置进行智能调控心墙渗透固结变形，包括以下步骤：

S1、心墙填筑过程中，在心墙内部埋设管体和孔隙水压力传感器，并在坝壳、心墙内部布设位移监测设备；

S2、在高土石坝填筑完成后，在坝顶布置压力/体积智能控制器和水箱；

S3、采用位移监测设备采集坝壳和心墙内的变形量；

S4、判断坝壳和心墙相对应高程处的变形量是否一致；若一致返回步骤S3，否则执行步骤S5；

S5、开启调整变形量不一致处的管体对应的压力/体积控制器和控制阀，向心墙相应高程处注入水或者从心墙内部吸出水，使心墙变形增量和增速与坝壳变形增量和增速在数值上相匹配。