胶凝砂砾石坝

摘要： 胶凝砂砾石坝对坝基、筑坝材料的相对要求比碾压混凝土坝低,可利用现场部分开挖弃料,工程经济性较优。本文以某水库胶凝砂砾石坝为例,分别从地质条件、胶凝砂砾石配合比设计、现场施工工艺方面进行了阐述,可为类似工程提供一定的参考。

摘要： 为揭示胶凝砂砾石坝损伤机制,基于胶凝砂砾石力学特性和应变破坏准则建立其非线性损伤本构模型,编制了相应的程序,并采用室内试验验证了该模型的合理性。采用该模型对胶凝砂砾石坝进行超载数值模拟,研究其坝体应力、结构破坏过程,结果表明胶凝砂砾石坝在超载后坝踵、坝趾均存在破坏风险,其中坝踵开裂风险较大。基于损伤本构模型进行超载分析还可知,胶凝砂砾石坝破坏模式为坝体和坝基材料变形不协调,使得随着超载倍数增大,坝体、坝踵产生屈服损伤,并逐渐开裂,裂纹沿上游建基面向下游扩展,而线弹性模型模拟无法获得该规律,因此基于非线性损伤本构模型的胶凝砂砾石坝受力分析可预测结构的失效模式,为结构设计提供依据。

摘要： 地质力学模型试验是研究胶凝砂砾石坝(cemented sand-gravel dam,CSG坝)安全稳定性的一种研究方法,但在试验中,模型的变位位移比较微小、倾覆趋势不易捕捉,并不能精确地判断出试验中模型受压破坏的区间及其超载安全系数(模型破坏时的极限安全系数)。针对这一问题,本文通过开展CSG坝复杂地基条件下地质力学模型试验,得到了坝基内部应变、坝体下游面位移及坝体表面应变等数据,判断出模型的超载安全系数Kp在4.6~6.2区间内;为得到模型精确的超载安全系数,首先运用突变理论对模型试验数据进行四次多项式拟合,后将结果代入模型失稳判别式,得到了模型的超载安全系数Kp的精确区间为6.0~6.2。本文解决了困扰CSG坝地质力学模型试验中超载安全系数精确性的问题,对CSG坝后续的推广、发展和应用起到了积极的作用。

摘要： 胶凝砂砾石(CSGR)的压实质量受VC值和碾压参数控制,而材料配合比参数对VC值有直接影响.通过考虑交互作用的四因素三水平正交试验,采用极差、方差、多元线性回归和残差等统计分析方法对VC值测试结果进行数据处理,研究了CSGR的VC值关于单位用水量(W)、单位水泥用量(C)、单位粉煤灰用量(F)和砂率(S)4个因素的敏感性.结果表明,W、C、F、S及试验误差对VC值的贡献率依次为75.55％、6.73％、17.00％、0.08％和0.64％,砂率对VC值的影响几乎可忽略,施工时应严格控制单位用水量并实时监控VC值,以便及时调整施工措施控制施工质量.基于研究结果,提出了VC值的预测模型,对合理调整配合比参数及控制VC值,进而提高施工质量具有一定指导意义.

摘要： 该文针对莆田西音胶凝砂砾石坝工程防渗设计方案,基于FEFLOW地下水模拟软件,建立坝体和坝基精细分层分区的非溢流坝段三维渗流有限元模型,并进行稳定渗流场数值模拟研究,通过计算分析渗流等水头线、渗透压力、浸润线和渗流量等,验证了坝体和坝基防渗和排水措施的合理性及其效果,可为工程施工设计提供参考。

摘要： 胶凝砂砾石坝是在堆石坝和碾压混凝土坝筑坝理论及施工方法基础上,因地制宜产生的一种新型坝,其施工方法也是参考两种坝型的施工工艺及设备。为进一步发展与推广该新坝型,对胶凝砂砾石坝施工的新设备与新工艺进行了探索,针对胶凝砂砾石材料自身均匀性问题以及施工拌和问题,总结目前两种常用的拌和方式搅拌机拌和法及料坑翻拌法存在的优点及不足,提出适用于胶凝砂砾石材料施工的专用设备——搅浆喷浆机和连续翻拌机,及其功能、形式和要求,以实现在砂砾石仓面均匀喷浆并在仓面内实行连续翻拌,直至仓面内的胶凝砂砾石材料混合体拌和均匀;首次提出平推、喷浆、翻拌、碾压新型施工工艺流程,以达到胶凝砂砾石坝快速施工、保证质量、节省造价等综合效果。

摘要： 目前国内外工程实例的胶凝砂砾石坝均选用岩石基础作为建基面,在砂卵砾石覆盖层基础建设胶凝砂砾石坝尚未有先例。结合岷江犍为航电枢纽工程库区防洪堤工程实例,利用材料力学法和有限元法探讨在砂卵砾石深覆盖层基础上采用胶凝砂砾石坝。进行截面设计、稳定及应力分析、坝体构造设计及防渗设计等,并提出砂卵砾石深覆盖层基础上建设胶凝砂砾石坝的地基处理方案。

摘要： 为了研究胶凝砂砾石坝应力和变形的特点,基于摩尔-库伦软化模型和混凝土弹塑性损伤本构模型,设置正常蓄水和超载2种工况对守口堡胶凝砂砾石坝的坝体模型进行有限元分析,并将正常蓄水工况结果与物理模型试验结果进行对比,探究该胶凝砂砾石坝的应力和应变特点.结果表明:正常蓄水工况下,该大坝的应力和变形结果与模型试验结果相近,应力及位移的分布规律、大小基本一致,该结果验证了数值模拟结果的准确性;超载工况下,该大坝的这2种本构模型的应力和应变计算结果相近,应力和位移分布规律一致,且均在坝踵处出现损伤,均未出现整体破坏的情况,说明守口堡胶凝砂砾石坝设计合理,抗压和抗拉特性良好.其模型试验结果及数值模拟结果可为工程实际提供参考.

摘要： 在贵州省对于胶凝砂砾石坝尚无相关的定额依据的前提下,以冷水河水库为例,通过分析胶凝砂砾石坝的施工工艺,对胶凝砂砾石坝的工程造价进行了计算和分析,并通过三种不同坝型的对比分析,指出胶凝砂砾石坝具有降低施工成本、减少环境污染、加快施工进度的显著优势.

摘要： 为了研究胶凝砂砾石坝应力和变形的特点,基于摩尔-库伦软化模型和混凝土弹塑性损伤本构模型,设置正常蓄水和超载2种工况对守口堡胶凝砂砾石坝的坝体模型进行有限元分析,并将正常蓄水工况结果与物理模型试验结果进行对比,探究该胶凝砂砾石坝的应力和应变特点。结果表明:正常蓄水工况下,该大坝的应力和变形结果与模型试验结果相近,应力及位移的分布规律、大小基本一致,该结果验证了数值模拟结果的准确性;超载工况下,该大坝的这2种本构模型的应力和应变计算结果相近,应力和位移分布规律一致,且均在坝踵处出现损伤,均未出现整体破坏的情况,说明守口堡胶凝砂砾石坝设计合理,抗压和抗拉特性良好。其模型试验结果及数值模拟结果可为工程实际提供参考。

摘要： 基于碾压混凝土坝施工提出碾压式胶凝砂砾石坝施工工艺,在顺江堰胶凝砂砾石坝工程实践中,对其胶凝砂砾石生产、运输入仓和仓面碾压等主要施工工艺进行改进和创新,并对实际施工中出现的胶凝砂砾石骨料离析等问题,提出相应的解决办法,最后总结出胶凝砂砾石坝施工的技术特点,应用于顺江堰胶凝砂砾石坝工程,建成我国第一座胶凝砂砾石坝永久工程.

摘要： 山西省大同市守口堡水库大坝是我国首座胶凝砂砾石坝,地处北方高寒地区,冬季时间长,针对胶凝砂砾石坝坝体冬季保温和基坑冬季排水,进行了实践性的研究,取得了相应的施工方法和研究成果.

摘要： 为了得到胶凝砂砾石坝结构破坏的一般规律,参考重力坝分析思路,基于非线性有限元方法,对胶凝砂砾石坝进行数值模拟;参考地质力学模型破坏试验研究方法,研究其坝体应力、变形、坝体结构破坏过程以及极限承载力,比选出适合模拟胶凝砂砾石坝结构破坏的超载方法,并以那恒水库CSG坝为模型进行超载分析.结果表明,胶凝砂砾石坝在超载后坝踵、坝趾率先出现屈服区,坝踵在拉、压应力相互作用下,较坝趾更容易屈服破坏;相比目前破坏试验主要使用的研究方法,以水荷载超载为主的综合法更适合胶凝砂砾石坝超载破坏研究.

摘要： 胶凝砂砾石坝属于新型筑坝技术,坝坡比是胶凝砂砾石坝断面设计的重要参数,直接影响工程的安全性和经济性,应通过坝体抗滑稳定性和应力分析来确定最优坝坡比和坝体断面.通过和面板堆石坝、碾压混凝土重力坝坝坡比的对比,结合胶凝砂砾石坝坝体受力特征分析,对胶凝砂砾石坝在基本荷载组合条件下的坝坡比进行了理论分析和研究.胶凝砂砾石坝设计初期,类似Ⅳ类硬质岩的坝基地质条件,且材料设计抗压强度Ra≥6.0MPa、坝高小于70m时,胶凝砂砾石坝综合坝坡比可在1.2～1.3之间初选;上游坝坡比宜大于1∶0.3、小于1∶1.0;下游坝坡比宜大于1:0.5、小于1∶1.0.在综合坡比一定时,将坝体设计为对称梯形断面对坝体抗滑稳定有利;将坝体设计为上游坝坡比小、下游坝坡比大的非对称梯形坝对降低坝体主应力水平有利.

摘要： 胶凝砂砾石坝是我国提出的胶结颗粒料坝坝型的一种,基于硬填料坝、胶凝砂砾坝发展而来的,与传统坝型比,在环保、经济、安全、施工快速等方面具有优势,并已应用于我国数座围堰工程.顺江堰水利枢纽位于都江堰灌区外江西河,天然砂砾石丰富,研究采用胶凝砂砾石坝,是我国建成的第一座胶凝砂砾石永久工程.本文简要总结了该工程的设计指标和施工工艺,供类似工程选型和实施参考.而目前，顺江堰溢流坝胶凝砂砾石部分已全部施工完毕，通过工程应用，充分证明了胶凝砂砾石坝的技术优势，可总结为:环保，快速，经济，安全。基于顺江堰工程的成功建设，面对十三五期间，我国建设大量水利工程的实际需求，在设计阶段，尽可能增加论证胶凝砂砾石坝的比选，充分发挥其环保安全、经济快速的技术优势。在中小型水利工程中，条件允许的条件下，尽可能增加施工质量控制系统，做到全过程质量控制，同时能够实现施工过程各参数的回溯。充分贯彻胶凝砂砾石坝的“宜材适构”的设计理念，充分认识胶凝砂砾石坝的特点，进一步放低筑坝材料要求，进一步扩大胶凝砂砾石坝的应用范围，如护岸、挡墙等部位。在《胶结颗粒料筑坝技术导则》的基础上，结合顺江堰等实际工程建设，总结相关经验，形成完善的设计、施工规范文件，以便于胶凝砂砾石坝的进一步推广。

摘要： 山西省守口堡水库大坝为胶凝砂砾石坝,是我国首次将该坝型应用在永久工程中,被水利部确定为科研试验坝进行研究.为了保证大坝施工质量,并完成科研试验工作,为施工规范的编制提供参考资料,大坝施工前必须进行科研生产性试验.文中按照工程设计和招标文件的技术要求,紧密结合工程所处的地域环境、气候条件、施工条件和原材料特性,科学合理地设计了胶凝砂砾石坝科研生产性试验方案,包括试验内容、试验规划、组织机构、资源配置、试验报告提交内容等,为山西省守口堡水库胶凝砂砾石坝科研生产性试验提供了指导性文件,可供类似坝型的模拟生产性试验借鉴.

摘要： 目前我国对胶凝砂砾石坝(CSGR dam)结构特性的研究尚处于理论分析研究阶段,结合实际工程应用的研究成果还不多见.本文针对胶凝砂砾石坝设计、施工需求,以某水库大坝为例,通过使用材料力学法和有限元法分析胶凝砂砾石坝受力特点及变形规律,验证了在软基上建胶凝砂砾石坝的可行性,可供类似工程参考.

摘要： 依托水利部先进实用技术示范项目,结合在建的云南松林堆石混凝土坝和山西守口堡胶凝砂砾石坝现场施工,组织设计、施工和科研等单位开展胶结颗粒料筑坝技术示范.验证了导则的相关规定和技术指标的合理性,分析了存在的问题,提出了进一步推广和应用建议,并对SL678-2014《胶结颗粒料筑坝技术导则》提出了修订意见.

摘要： 胶凝砂砾石坝(简称CSG坝)是一种新坝型,其基本剖面是上下游坝坡大致对称的梯形,上游坝面采取防渗措施,筑坝材料采用价格低廉的低强度胶凝砂砾石料.CSG坝的倡导者认为这种坝型具有高安全性、高抗震性和对地基条件要求低的优点,而且施工简便、快速,造价低廉,对环境的负面影响小.目前我国对CSG坝结构特性的研究尚处于理论分析研究阶段,结合实际工程应用的研究成果还不多见.本文以某水库工程为依托,采用有限元数值模拟方法,分别计算分析了坝体及坝基弹性模量变化对大坝应力及变形的影响.

摘要： 胶凝砂砾石坝(Cemented Sand&Gravel Dam,简称CSG坝)是近年来出现的一种新坝型.本文结合山西守口堡大坝实际工程,基于有限元软件ABAQUS建立胶凝砂砾石坝本构模型,以非线性有限元方法研究胶凝砂砾石坝的损伤特性,验证以混凝土塑性损伤本构计算胶凝砂砾石材料损伤特性的可行性,并分析坝体在自重和水荷载作用下的塑性损伤及应力和位移的分布情况.

摘要： 本发明涉及坝体建筑施工技术领域，具体涉及一种胶凝砂砾石坝连续翻拌机，包括驱动机构，在驱动机构后方设有水平架，水平架底部交错设有左翻犁头组和右翻犁头，水平架通过牵引机构与驱动机构连接，在水平架的上方设有提升机构，提升机构与驱动机构连接，本发明结构独特，操作及控制简便，重复利用率高，不再需要事先通过搅拌机对骨料和胶凝材料搅拌拌合，避免了由于放宽骨料最大粒径限制而引起的搅拌机叶片被卡和搅拌机筒壁受损的情况，骨料摊铺和胶凝材料喷涂完后能够对骨料和胶凝材料的连续式、原位的翻拌，提高了骨料与胶凝材料的均匀性，骨料拌合的均匀性及胶凝砂砾石材料总体的均匀性。

摘要： 本申请涉及一种装配式胶凝砂砾石坝及其浇筑模具，包括采用胶凝砂砾石浇筑而成的预制块，所述预制块整体呈六面体设置，六面体的所述预制块的其中三个两两相邻的面上均浇筑有多个凸起，六面体的所述预制块的剩余三个面的其中两个面上开设有多个用于供凸起插入的凹槽，六面体的所述预制块的剩余一个面呈平面设置；本申请具有提高相邻预制块之间抗剪能力的优点。

摘要： 本发明属于胶凝砂砾石坝施工技术领域，具体涉及一种胶凝砂砾石坝新型施工工艺，将砂砾石材料直接上坝摊铺，再进行胶凝材料的喷浆，对胶凝砂砾石材料的翻拌，最后进行碾压施工，通过专用设备搅浆喷浆机和连续翻拌机的相互配合，能够充分利用天然砂砾石料，适当的放宽骨料最大粒径限制，在施工过程中降低了大型机械拌合的使用，降低了工程造价，并且能够精准的控制胶凝材料的用量，并且由于进一步的放宽了骨料最大粒径限制，弃料便会减少，降低了施工成本，并且加快了施工速度，使工期缩短，进一步的降低了工程造价。

摘要： 本发明公开了一种胶凝砂砾石坝应变计实测应变的分离计算方法，考虑了胶凝砂砾石材料与普通混凝土相比，具有弹性模量低、应变大的特点，以大变形问题对各应变分量因子进行计算，在此基础上，利用逐步分析方法将应变的各组成分量逐步从应变计实测应变中分离出来。本发明用于胶凝砂砾石坝应变计实测应变的分离计算，针对胶凝砂砾石坝筑坝材料的力学特性，修改了混凝土坝相关计算方法中分量因子基于小变形假设的不足，获得了适用于胶凝砂砾石坝的应变分离方法。本发明在胶凝砂砾石坝应变监测资料分析，施工及运行期坝体真实应变动态变化规律研究等方面，具有较高的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种考虑渗水影响的胶凝砂砾石坝温度场计算方法，以冷源形式将渗水影响引入热传导方程，建立渗透水对坝体温度影响的降温公式，提出适用于胶凝砂砾石坝的温度场计算方法。本发明针对胶凝砂砾石坝筑坝材料具有较高的透水性的特点，将渗透水的降温作用引入到胶凝砂砾石坝体温度场计算中，区别于现有的常规混凝土坝温度场计算方法。采用本发明提出的计算方法，可以获得能够反映胶凝砂砾石坝真实温度场规律的分析成果，具有较好的理论意义和很好的实际应用价值。

摘要： 本发明提供一种胶凝砂砾石坝，包括上游防渗层、下游保护层和坝体中部，在对应胶凝砂砾石坝的下游坝体保护层和坝体中部之间以及坝体中部和上游防渗层之间设置挤压边墙，该挤压边墙的强度介于所述下游保护层与坝体中部的强度之间，且渗透性高于所述坝体中部。本发明前所未有地在胶凝砂砾石坝的坝体中间加设挤压边墙，而且限定挤压边墙的强度和渗透性，有效降低渗透水流对坝体胶凝砂砾石的渗透溶蚀，也很好地解决了胶凝砂砾石坝防渗面板的拉裂破坏，功能失效而使坝体渗漏的问题。本发明还提供胶凝砂砾石坝的施工工艺。

摘要： 本申请涉及一种装配式胶凝砂砾石坝及其浇筑模具，包括采用胶凝砂砾石浇筑而成的预制块，所述预制块整体呈六面体设置，六面体的所述预制块的其中三个两两相邻的面上均浇筑有多个凸起，六面体的所述预制块的剩余三个面的其中两个面上开设有多个用于供凸起插入的凹槽，六面体的所述预制块的剩余一个面呈平面设置；本申请具有提高相邻预制块之间抗剪能力的优点。

摘要： 本发明公开了一种利用磁场力改变胶凝砂砾石坝模型试件容重的实验台，包括坝体模型试件和试验台，所述坝体模型试件的主骨料为铁粉，所述实验台上开有磁场槽，磁场槽左侧的实验台上设置有施压单元；磁场槽内设置有磁场单元，磁场单元包括底座、薄膜支撑板和永久磁铁，坝体模型试件固定在薄膜支撑板；本发明结构简单，使用方便，通过永久磁铁改变实验台磁场强度使坝体模型试件1的容重发生改变，更符合坝体原型的实际受力情况，并且由于试验台、底座和薄膜支撑板的材质均属于逆磁物质，所以不会改变永久磁铁的磁力效应，从而使实验数据更加准确。

摘要： 本发明属于胶凝砂砾石坝施工技术领域，具体涉及一种胶凝砂砾石坝新型施工工艺，将砂砾石材料直接上坝摊铺，再进行胶凝材料的喷浆，对胶凝砂砾石材料的翻拌，最后进行碾压施工，通过专用设备搅浆喷浆机和连续翻拌机的相互配合，能够充分利用天然砂砾石料，适当的放宽骨料最大粒径限制，在施工过程中降低了大型机械拌合的使用，降低了工程造价，并且能够精准的控制胶凝材料的用量，并且由于进一步的放宽了骨料最大粒径限制，弃料便会减少，降低了施工成本，并且加快了施工速度，使工期缩短，进一步的降低了工程造价。

摘要： 本发明涉及喷浆技术领域，具体涉及一种胶凝砂砾石坝搅浆喷浆机，牵引机构与支撑行走机构连接固定，支撑行走机构上方设有搅浆系统，支撑行走机构尾端连接有支撑架，支撑架上设有喷头系统，喷头系统与搅浆系统连接，通过本发明能够均匀的将胶凝材料喷涂在骨料上，实现在砂砾石仓面的均匀喷浆，且喷出的浆液的渗入程度与骨料的摊铺厚度相适应，能够精准的控制单位面积上的喷浆量，并且能够使胶凝材料的水胶混合物连续搅拌，避免出现水胶分离的现象。