守口堡水库胶凝砂砾石坝建基面选择及筑坝料特性

年月 水利学报 第卷第期 收稿日期 基金项目水利部计划项目 作者简介贾金生男河南民权人教授级高级工程师主要从事拱坝结构分析面板坝防渗体系及胶凝砂砾石坝的研究 文章编号 胶凝砂砾石坝材料特性研究及工程应用 贾金生马锋玲李新宇陈祖坪 中国水利水电科学研究院北京首钢工学院北京 摘要本文阐述了胶凝砂砾石坝的起源和发展情况根据福建街面水电站下游围堰的施工要求即施工期作为挡 水堰运行期作为量水堰设计了围堰坝体的断面对堰体的应力稳定和渗流进行了分析提出了材料的性能参数 要求并探讨了胶凝砂砾石材料的渗透溶蚀性能研究结果表明采用当地天然砂砾石掺入水泥和粉煤灰各 ?其龄期抗压强度等级可达到并满足围堰的力学稳定防渗和抗溶蚀要求缩短了工期降低了 造价 关键词胶凝砂砾石坝渗透溶蚀围堰材料特性抗压强度 中图分类号文献标识码 研

传统的土石坝边坡施工普遍采用“削坡法”“模板固坡法”“挤压边墙固坡法”等方法施工,但对于肢凝砂砾石坝边坡施工,将在工程质量、进度、成本及施工安全等方面存在不同程度弊端.本文介绍-种拥有自主知识产权的“异型夯板固坡”施工方法,该方法应用于守口堡水库肢凝砂砾石坝施工,提高了肢凝砂砾石坝的施工质量,节约了施工成本,加快了施工进度,为大力推广肢凝砂砾石坝奠定了施工技术基础.

年月 水利学报 第卷第期 收稿日期 基金项目水利部计划项目 作者简介贾金生男河南民权人教授级高级工程师主要从事拱坝结构分析面板坝防渗体系及胶凝砂砾石坝的研究 文章编号 胶凝砂砾石坝材料特性研究及工程应用 贾金生马锋玲李新宇陈祖坪 中国水利水电科学研究院北京首钢工学院北京 摘要本文阐述了胶凝砂砾石坝的起源和发展情况根据福建街面水电站下游围堰的施工要求即施工期作为挡 水堰运行期作为量水堰设计了围堰坝体的断面对堰体的应力稳定和渗流进行了分析提出了材料的性能参数 要求并探讨了胶凝砂砾石材料的渗透溶蚀性能研究结果表明采用当地天然砂砾石掺入水泥和粉煤灰各 ?其龄期抗压强度等级可达到并满足围堰的力学稳定防渗和抗溶蚀要求缩短了工期降低了 造价 关键词胶凝砂砾石坝渗透溶蚀围堰材料特性抗压强度 中图分类号文献标识码 研

胶凝砂砾石坝是设计理念和施工方法介于碾压混凝土坝与面板堆石坝之间的一种新坝型,目前应用不多,技术标准制订工作刚起步不久。该文介绍胶凝砂砾石坝在福建省宁德洪口水电站上游主围堰、福建省尤溪街面水电站下游量水堰、云南省大理功果桥水电站上游围堰护面、贵州省沿河沙沱水电站左岸大坝下游围堰等工程应用情况及所取得的技术发展,供参考。

守口堡水库枢纽大坝为胶凝砂砾石坝是国内首座胶凝砂砾石试验坝。本文分别介绍了胶凝砂砾石坝冬季防冻保温的3种方法,即常规覆土法、浸水保湿法、工程被覆盖法,以及每种保温方法适用的特点和条件,可为今后同类型胶凝砂砾石坝的防冻保温提供借鉴。

该文介绍福建水口坝下水位治理与通航改善工程中胶凝砂砾石横向主围堰规划方案的抗滑稳定和应力简易估算,探讨砂砾石地基上建设胶凝砂砾石围堰的适用条件,供参考。

胶凝砂砾石筑坝就是将土石坝和混凝土重力坝综合的一种新坝型,通过材料特性、断面设计、稳定计算、防渗结构和溢洪结构等几个方面,对胶凝砂砾石坝这一新坝型的设计进行了探讨。

结合胶凝砂砾石材料力学特性及坝体剖面设计理论，研究胶凝砂砾石坝的剖面形式及相应的控制标准。按土石坝设计理论：当胶凝砂砾石材料抗压强度低于3mpa时，坝体剖面形式属于土石坝断面形式，应按土石坝设计理论进行设计；当材料抗压强度大于6mpa时，坝体剖面形式属于重力坝断面形式，应按重力坝设计理论进行设计；抗压强度为3～6mpa时，剖面设计既要考虑坝体整体稳定性、坝体应力状况，又要考虑坝坡的自身稳定及坝体局部抗剪强度。按重力坝设计理论：当胶凝砂砾石材料抗剪强度指标足够大时，需控制坝踵处不出现拉应力，最经济剖面为直角梯形；随着坝体抗剪强度指标的降低，最经济剖面逐步由直角梯形向对称梯形过渡，此时稳定安全系数和坝踵拉应力都需要控制；当胶凝砂砾石材料抗剪强度指标过低时，采用对称梯形剖面，此时坝体不会产生拉压力，需控制坝体整体稳定安全系数满足规范要求。

文章以江西某胶凝砂砾石坝水库施工为例,研究胶凝砂砾石坝的经济性。在选定施工造价的经济参数后,从各施工环节分析胶凝砂砾石坝的工程造价,并依次改变边坡比与碾压混凝土重力坝综合造价对比分析,最终得到胶凝砂砾石坝具有节约施工成本、节时、环保的优点的结论。

为研究胶凝砂砾石料的动力特性,采用大型动力三轴试验仪进行胶凝掺量为60kg/m3的胶凝砂砾石料的动力试验,分析了材料最大动弹性模量与围压之间的关系,推导了非线性动弹性模量及阻尼比的表达式。试验结果表明:胶凝砂砾石料的动应力动应变关系具有明显的非线性特征,且受围压的影响较大;材料动弹性模量随动应变的增大而减小,而阻尼比则相应增大,并趋于某最大值;动应变一定时,围压增大引起材料动弹性模量增大,而阻尼比则随之减小。

本文以翁吟河水生态拦水堰工程胶凝砂砾石坝为研究对象,采用刚体极限平衡法和材料力学法对胶凝砂砾石材料坝进行稳定及应力计算,供同类工程参考.

现代工程技术的长足发展,让我国西部强震区建设高混凝土面板和沥青心墙砂砾石坝成为可能。在分析国内外砂砾石坝的基础上,对砂砾石筑坝的工程特性、填筑标准与材料分区进行了研究,提出了解决其抗震稳定性的措施,包括合理的坝体材料分区设计、加强坝体抗震措施和施工技术进步等。

砂砾石坝料渗透特性试验研究

水库大坝作用非常大,可以解决当地农户的灌溉问题,有效进行水利发电,还可以在防洪抗灾中发挥作用,在一些特殊地方,可以结合当地材料特点建设胶凝砂砾石坝.下面就结合具体案例,分析胶凝砂砾石坝结构设计情况,希望给有关人士一些借鉴.

文章针对胶凝砂砾土坝不同层面间的结合性能因层面结合处理方式不同而变化展开研究。

胶凝砂砾石坝是介于混凝土重力坝与堆石坝之间的新坝型。目前，胶凝砂砾石坝的建基面设计仍参照混凝土重力坝的建基面设计要求。针对胶凝砂砾石坝与混凝土重力坝结构的差异性，提出了胶凝砂砾石坝坝基的地质适应性问题。通过现场的弹性波试验与原位剪切试验，坝基的强度及抗滑稳定性可以满足设计要求，证明适当放宽胶凝砂砾石坝建基面要求，不仅技术上是可行的，而且可以减少工程量，节约资金，降低工程投资。

以大同守口堡水库为例,详细介绍了胶凝砂砾石与常态混凝土、岸坡等结合部位的施工工艺及其操作要点,变态混凝土施工技术在胶凝砂砾石坝施工中的应用,成功解决了胶凝砂砾石铺筑过程中坝肩两岸坡及常态混凝土周边无法碾压的问题,值得同类工程推广借鉴。

主要介绍坝高31.88m的关峡水库沥青心墙砂砾石坝的沥青心墙设计、对沥青心墙混凝土的组成、指标控制、及本工程采用的设计指标进行了详细分析,说明其沥青心墙设计的合理性,为其他相似工程的设计提供借鉴作用.

基于胶凝材料含量为70kg／m^3的胶凝砂砾石（csg）材料力学特性，对拟定不同坝高的剖面进行稳定分析，得到csg坝最小计算剖面。采用有限单元法对坝体坝基进行强度分析，确定所拟坝体适应的地基条件，为工程提供参考依据。

大同守口堡水库的坝型为胶凝砂砾石坝。根据该坝型对砂砾料的要求,提出并比较了砂砾料母料的两种筛分系统方案,即固定筛分系统方案和移动筛分系统方案,最后选定了前者。文中详细介绍了选定方案,并对其施工效果进行了分析。

通过研究地基土指标，由施工期指标进入蓄水期指标时完建坝体与地基应力场的重分布，结果表明，重分布的变幅是相当巨大的，甚至于会影响到在砂砾石地基上能否建造某种胶凝砂砾石坝的决策。故对此进行分析研究，分析地基土含水量饱和工况强度。

为了研究胶凝砂砾石料动力特性,采用大型动三轴仪压缩试验,分析该材料在动荷载作用下的动应力—动应变关系和阻尼比的变化规律。结果表明:胶凝砂砾石料的动应力—动应变关系曲线呈非线性特征,由包络曲线可以将胶凝砂砾石料压缩过程大致分为压密、弹性、屈服、应变软化等4个阶段,且该材料的峰值强度随围压增加而增大；在同一围压作用下,随动应变的增大,阻尼比先减小趋于平缓后增大；在相同应变条件下,阻尼比随着围压增加而减小。