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胶凝砂砾石坝坝坡比分析研究胶凝砂砾石坝坝坡比分析研究杨晋营，高超（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）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6.0 MPa、坝高小于70 m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。
关键词：胶凝砂砾石坝；坝坡比胶凝砂砾石坝属于新型筑坝技术，在国内永久工程中应用实例为数不多，山西守口堡水库胶凝砂砾石坝是我国应用此项技术的首例，坝高61.6 m［1］；四川顺江堰拦河滚水坝是我国第一座已建成的胶凝砂砾石坝永久性工程，坝高11.6 m［2］。
在临时围堰工程中应用较多［3－6］。
从材料性能和施工方法来看，胶凝砂砾石坝是介于面板堆石坝与碾压混凝土坝之间的一种新坝型，其特点就是加入少量的胶结材料，将不经筛分的天然砂砾料胶结起来，通过碾压的方式使之达到一定强度，来满足应力和稳定要求的。
胶凝砂砾石坝断面形状一般为梯形，断面比较大，当坝轴线较长，对断面进行优化设计，可有效减少胶凝砂砾石工程量。
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。
目前，国内有关永久性胶凝砂砾石坝坡比研究成果比较少，有关文献对守口堡胶凝砂砾石坝坝坡比进行了研究［7－9］。
胶凝砂砾石坝体的受力特性及超载能力分析
孙明权;岳鹏展;郑璀莹
【期刊名称】《华北水利水电学院学报》
【年(卷),期】2012(033)002
【摘要】为了研究胶凝砂砾石坝体的受力特性,运用线弹性有限元方法,计算坝体的应力分布和变形性态.为了研究坝体的极限承载能力和安全储备情况,采用D-P弹塑性模型来模拟胶凝砂砾石本构关系,同时建立非线性有限元模型,对胶凝砂砾石坝体进行了容重超载法、水头超载法和降强安全储备的研究.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】孙明权;岳鹏展;郑璀莹
【作者单位】华北水利水电学院,河南郑州450011;华北水利水电学院,河南郑州450011;中国水科院,北京100038
【正文语种】中文
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一、项目名称：胶凝砂砾坝（CSG）材料离散及溶蚀退化对坝体可靠性的控制技术二、推荐单位意见年月，湖南省水利厅在长沙组织召开了本课题的成果鉴定会，鉴定意见认为研究成果居国内领先水平。
胶凝砂砾石坝是在碾压混凝土坝和面板堆石坝的基础上发展起来的一种新型筑坝技术。
作为一种新型筑坝技术，胶凝砂砾石坝大幅放宽了筑坝材料、施工工艺、坝基等方面的要求，在大坝建设中实现少弃料、零弃料，突显了其适应环境、保护环境的优势。
因此，胶凝砂砾石坝的应用将产生巨大的社会经济和生态环境效益。
该项目的成果对CSG坝筑坝新技术的发展有重要意义，发展前景广阔，具有推广价值，是一项科技进步的新成果。
该成果提交的内容、完成单位以及完成人员真实有效，填报内容符合填报要求。
同意推荐申报湖南省科学技术进步奖。
三、项目简介胶凝砂砾石坝（CSG）是从碾压混凝土重力坝及混凝土面板堆石坝发展而来的一种新的坝型。
胶凝砂砾石坝对筑坝材料、施工工艺以及坝基要求降低，大坝施工基本实现零弃料，凸显了在适应环境、减轻环境破坏方面所具有的优势，因此，中、低水头的胶凝砂砾石坝在各种类型水利工程中具有广阔的应用前景。
由于胶凝砂砾石材料的物理力学性能的离散及其在渗透压力作用下的溶蚀退化规律对大坝的影响非常关键，也是研究其它问题的基础，本项目主要针对材料的离散及溶蚀退化对坝体结构可靠性影响进行研究，取得了如下研究成果：（）当胶材用量固定时，砂率大于%以后，强度显著下降；随着水灰比的变化，强度有拐点现象，但总体上水灰比仍然是影响强度的关键因素，建议水胶比在.~.是合适的；水泥用量从~kg/m变化，天龄期强度变化从.MPa增至.MPa，由此可见水泥用量对胶凝砂砾石材料的强度也较大。
（）在不同水灰比、水泥用量及砂率情况下，采用《SL-水工混凝土试验规程》进行一组胶凝砂砾石材料立方体抗压强度标准值的标准差变化区间较大，其最大标准差达到.，材料离散性很大，总结归纳出了设计强度从C~C的最大标准差，为材料强度控制提供参考。
胶凝砂砾石坝在水库工程建设中的应用
程军
【期刊名称】《黑龙江水利科技》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】为探索胶凝砂砾石坝在水库工程中应用的可行性及控制要点,对胶凝砂砾石材料性能展开试验,并对设计强度和配合比进行分析;进而对某中型水库工程中胶凝砂砾石坝的施工要点展开分析探讨。
结果表明,胶凝砂砾石坝作为新坝型,其梯形断面应力更加均匀,在非常工况下抗剪断安全系数高,抗压强度大,施工速度快,施工质量好,综合投资也比传统坝型节省少,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
【总页数】4页(P94-97)
【作者】程军
【作者单位】新疆源伟建设工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV64
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守口堡水库胶凝砂砾石筑坝材料强度试验研究武晓菲【摘要】为确保守口堡水库大坝运行安全、验证胶凝砂砾石材料的可靠性,本文通过试验对其强度进行研究.采取大坝拟定的配合比,制取胶凝砂砾石及富浆胶凝砂砾石大小试件,进行抗压强度检测,试验结果满足设计要求.并对胶凝砂砾石大试件进行抗拉强度劈裂试验,其检测结果合格,可满足大坝强度的要求.【期刊名称】《水利建设与管理》【年(卷),期】2018(038)008【总页数】4页(P26-28,5)【关键词】守口堡大坝;胶凝砂砾石;抗压强度【作者】武晓菲【作者单位】山西省水利水电科学研究院,山西太原 030002【正文语种】中文【中图分类】TV541胶凝砂砾石坝是在碾压混凝土坝和面板堆石坝的基础上发展而来的一种新坝型。
它的施工方法与碾压混凝土坝相似，其特点是将少量胶凝材料和水掺入天然砂砾石材料中，采用经拌合设备拌和而成的一种低强度的材料来筑坝。
胶凝砂砾石坝具备面板坝和碾压混凝土坝两者的优点，除此之外还具有缩小坝体断面、简化施工、缩短工期、减少费用等特点。
由于胶凝砂砾石坝安全性高，抗震性强，对施工工艺及地基条件要求低，而且可就地取材，造价低廉，基本实现零弃料，对环境的负面影响小，在国际坝工界已经得到了普遍的重视[1]。
目前，中国胶凝砂砾石坝的应用仅为围堰工程等一些临时工程的试验性应用，在永久性工程中没有应用先例[2]。
山西省守口堡水库枢纽工程是中国第一座将胶凝砂砾石坝运用在永久工程中的水利工程，目前大坝尚在建设中，对其进行筑坝材料强度试验研究对于胶凝砂砾石坝的推广应用意义重大。
1 工程概况守口堡水库位于山西省大同市阳高县，坝址位于黑水河上游段，坝控面积291km2，是一座小(1)型水库，水库总库容为980万m3，主要用于工业供水、农业灌溉及防洪等。
大坝的主体为胶凝砂砾石，采用150mm×150mm×150mm 的立方体试件180天龄期的极限抗压强度，设计强度为C6。
胶凝砂砾石在中小型水利工程的应用分析发布时间：2021-09-10T12:19:46.959Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：罗瑾[导读] 摘要：胶凝砂砾石坝是随着我国科学技术深化发展之后，所发展起来的一种新坝型。
湖南晶昌建设工程有限公司摘要：胶凝砂砾石坝是随着我国科学技术深化发展之后，所发展起来的一种新坝型。
这种坝主要的是运用胶凝砂砾石来建造的，这种胶凝砂砾石是介于混凝土和堆石料之间的筑坝材料。
本文主要结合业界关于胶凝砂砾石的研究，从施工工艺、配合比等内容切入，对胶凝砂砾石在中小型水利工程的应用进行一定的剖析，并对其发展前景进行一定的阐述，希望能够对当下水利工程建设提供一定的参考作用。
关键词：胶凝砂砾石；中小型水利工程；工程应用；施工工艺砂砾石是现阶段较为常见的属于颗粒性的材料，被很多施工人员广泛运用在各种工程建设当中。
胶凝砂砾石坝是胶结颗粒料坝当中的一种，其骨料粒径的宽度可以放大到150mm，是我国经济建设发展成熟逐步兴起的一种新型坝。
借助各种有机材料的融合与胶结，从而生成出一种相比起混泥土来讲其性能稍低，但各方面都能够初步适合施工工程所运用的材料。
然而，在坝体的部分关键位置，还必须采用高强度材料来进行建设。
与此同时，在不同地区进行胶凝砂砾石坝的建设时，还必须充分考虑当地的气候以及地址状况，而后进行合适的配合比方式来满足当地的气候条件等需求。
一般来讲，胶凝砂砾石坝对材料的适应性较强，可以更加方便的在当地运用原材料，因此能够使得整个工程更加经济节约，是未来中小型水利工程发展的主要方向。
因此，本文主要站在前人研究的基础上，对胶凝砂砾石在中小型水利工程的具体应用上进行一定的分析。
一、砂砾石料制备与碾压混凝土比起来，胶凝砂砾石骨料其最大的不痛点便是不需要经过多重的程序如筛分水洗，其本身便是砂砾石混合料，这大大缩减了工程的工作量。
对于一些永久性工程的建设而言，其骨料粒径的最大量可以达到150mm，因此在实际的生产当中，只要对粒径较大的石料采取合理的方式进行剔除即可。
胶凝砂砾石坝材料特性研究及工程应用摘要：胶凝砂砾石筑坝技术是在碾压混凝土筑坝技术和面板堆石筑坝技术的基础上发展起来的一种新坝型，其特点是采用胶凝材料与砂砾石材料（包括砂、砾石、石等）拌合筑坝，使用高效率的土石方运输机械和压实机械施工。
由于水泥的胶凝作用增大了材料的抗剪强度，与面板坝相比可以缩小坝体断面；由于简化了材料的配比和骨料的制作，与碾压混凝土坝相比可以简化施工、缩短工期和减少费用。
胶凝砂砾石筑坝技术因施工快速、经济性和安全性好，以及环境友好，近年在日本、土耳其、希腊、法国、菲律宾等国的永久工程得到了应用，具有良好的发展前景。
该新型筑坝技术的引进研究及推广应用对我国面广量大的中小型水库大坝工程、围堰工程建设，以及众多的病险水库除险加固工程具有重大意义。
关键词：胶凝砂砾石坝技术特性发展误区1胶凝砂砾石坝技术特性和误区1.1筑坝材料──胶凝砂砾石胶凝砂砾石是将胶凝材料和水加入河床砂砾石或开挖废弃料等在坝址附近容易获得的岩石基材中，然后用简易的设备进行拌合而得到的一种筑坝材料。
与早期干贫碾压混凝土类似，胶凝砂砾石大多采用“土工法（‘Soil’Approach）”确定配合比，即通过试验得到材料的用水量、VC值和密度等指标之间的关系，确定单方最优用水量，然后通过试验得到胶凝砂砾石抗压强度与用水量、胶凝材料用量、龄期之间的关系，确定胶凝材料用量和设计龄期。
研究表明，VC值在10～20s之间时，胶凝砂砾石各方面的性能较好。
通常情况下，胶凝砂砾石胶凝材料用量在70～100kg/m3，其中水泥用量在40～60kg/m3，90d龄期抗压强度大于5MPa。
应力—应变关系可以近似为线性的范围被定义为“线性范围”，线性范围内的最大应力被定义为“线性极限强度（σL）”。
1.2应力分布胶凝砂砾石性能与混凝土类似，目前胶凝砂砾石坝也借鉴传统混凝土重力坝设计准则进行设计。
但因坝体断面不同，胶凝砂砾石坝与传统重力坝的应力分布存在根本性区别。
谈中小型水利工程胶凝砂砾石应用［关键词］胶凝砂砾石；中小型水利项目；项目应用；施工工艺砂砾石是一种常见的颗粒状、无粘性材料，在项目中应用广泛。
胶凝砂砾石坝作为胶结颗粒料坝的一种，其最大骨料粒径可以放宽至150mm〔对于围堰，最大粒径小于300mm〕，是一种介于传统重力式土石坝和混凝土坝之间的新型坝【1】。
通过各种材料的胶结，形成一种各项性能稍低于混凝土的材料，强度、抗剪能力和抗冲刷能力都能满足项目使用，但在坝体重要部位还应该使用高强度材料，坝体按照功能是常见的做法。
同时，胶凝砂砾石坝考虑不同地区使用要求时，需要进行配合比二次调整以满足各种强度要求以及抗冻、防渗等要求。
由于胶凝砂砾石对材料适应性强，可以因地制宜利用当地原料，其在经济适用、环保节约等方面具有综合优势，是中小型水利项目领域新的开展方向，具有广泛的适用性。
本文旨在前人研究技术上，对胶凝砂砾石在中小型水利项目的应用实践进行分析，重点阐述配合比、施工工艺及胶凝砂砾石坝断面形式方面的设计施工要点。
1砂砾石料制备相对于碾压混凝土，胶凝砂砾石骨料最大的区别为原那么上可以是不用经过复杂筛分水洗的砂砾石混合料，骨料就是砂砾石混合料，对于永久项目最大骨料粒径可达150mm，在生产过程中只需剔除大于设计最大粒径石料即可。
同时骨料需满足一定的砂率，相对于碾压混凝土砂率可使用范围变广，可在18%～35%之间。
粗骨料在使用中对各粒径组的比例没有严格限制，只对5mm～40mm粒径含量有一定要求，宜在35%～65%之间。
未经开采的天然砂砾石混合料，其天然级配分布较为均匀，是胶凝砂砾石最为理想的骨料来源。
人工砂石骨料亦是采用爆破混合料或项目开挖料等经过简易破碎获得。
对于胶凝砂砾石的人工骨料，没有碾压混凝土要求严格，无需经过屡次破碎和筛分来获得满足要求的各个粒径组的骨料。
胶凝砂砾石骨料生产系统流程图见图1。
2配合比设计胶凝砂砾石的原材料一般为开采天然砂砾石、地基岩石开挖料、破碎料等，其最大骨料粒径小于150mm，筛分之后超过使用要求的骨料将进行破碎处理，最大化合理利用原材料。
胶凝砂砾石研究综述作者：黄晓琦来源：《建筑与装饰》2018年第14期摘要作为建筑材料中胶凝材料的重要组成部分，胶凝砂砾石凭借经济、安全、方便、低碳、环保等优点，广泛应用于建筑工程领域。
实际生活中，虽然胶凝砂砾石的应用非常广泛，但是，人们对于胶凝砂砾石材料还缺少全面、系统的认识。
因此，本文从胶凝砂砾石材料的力学特点、坝数值及坝型分析以及胶凝材料在温度变化和冻融环境下的耐久性等方面来对胶凝砂砾石进行了综合分析，希望可以指导人们更好的认识胶凝砂砾石材料。
关键词胶凝砂砾石；力学特点；坝数值；坝型；温度；冻融；研究胶凝砂砾石材料综合特性会受到材料用量、含砂率、水胶比、骨料级配、围压等诸多因素的影响。
而要想真正了解胶凝砂砾石材料的性质，我们首先就要研究其力学特性，通过系统的实验，精确的数据来分析和探讨胶凝砂砾石的力学特性。
1 胶凝砂砾石材料力学特性胶凝砂砾石是介于碾压型混凝土与堆石材料之间的一种新型胶凝材料，胶凝砂砾石的力学特性是坝体结构设计的基础，目前对于胶凝砂砾石的研究，多数是先选取合适的实验试件，然后通过反复的室内实验来完成的。
为了研究胶凝砂砾石的力学特性，国内外的建筑材料研究人员对其进行了很多单轴、三轴实验。
但是，由于胶凝砂砾石材料的特性会受到许多因素的影响，单从一个或几个方面来进行研究和实验，研究结果往往会缺少系统性和相关性。
而只有通过全面、系统的试验，将影响胶凝砂砾石材料的各种因素都考虑在内，才能全面了解并掌握胶凝砂砾石材料的力学特性及强度变化规律。
1.1 胶凝砂砾石材料强度的研究在对胶凝砂砾石强度进行全面研究的过程中，在考虑各种影响因素的情况下，通过全面、系统的拉、压实验及三轴剪切实验，才能真正了解胶凝砂砾石材料的力学特性，并掌握其强度的变化规律。
胶凝砂砾石材料的抗拉、压及三轴剪切等强度会受到胶凝材料的含砂率、水泥含量、水胶比、粉煤灰含量、级配及试件尺寸等诸多因素的影响。
例如，根据实验结果可知：胶凝砂砾石的含砂率在百分之二十左右时其实验试件的抗压强度最高，水泥用量和抗压强度是正比关系。
砂砾石地基上的胶凝砂砾石坝地基土含水量饱和工况强度分析高彦丛;王冲;张新燕
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2018(49)8
【摘要】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.
【总页数】4页(P810-813)
【作者】高彦丛;王冲;张新燕
【作者单位】首钢工学院建筑与环保工程系,100041,北京;首钢工学院建筑与环保工程系,100041,北京;首钢工学院建筑与环保工程系,100041,北京
【正文语种】中文
【中图分类】TU471.6
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谈中小型水利工程胶凝砂砾石应用发布时间：2021-10-27T07:40:46.201Z 来源：《中国电气工程学报》2021年6期作者：程青宝[导读] 胶凝砂砾石是一种基于混凝土面板和碾压混凝土开发的新型胶凝砂砾石。
它是这是混凝土与堆石料程青宝福建华源阳光工程管理有限公司福建福州 350008摘要：胶凝砂砾石是一种基于混凝土面板和碾压混凝土开发的新型胶凝砂砾石。
它是这是混凝土与堆石料之间的胶凝砂砾石。
胶凝砂砾石作为国内外际橡胶砾石研究的一部分，从配合比、施工技术等方面分析了胶凝砂砾石在中小型水利工程中的应用情况。
根据国内外混胶凝砂砾石的建设和运营现状，研究了胶凝砂砾石在中小型水利工程中的应用前景，以便为相关工程的设计和实施提供信息。
关键词：胶凝砂砾石；中小型水利工程；工程应用；施工工艺砾石是工程中常用的非粘性粒状材料。
胶凝砂砾石的最大骨料尺寸可放宽到150毫米(最大粒料尺寸小于300毫米)。
这是一种新型坝，位于传统重力坝和混凝土坝之间。
通过胶结各种材料形成了性能略低于混凝土的材料。
强度、抗剪强度和抗冲强度符合工程使用要求，但大坝重量部分也必须使用高强度材料。
根据大坝的功能，即同时考虑到不同地区的使用要求，胶凝砂砾石坝的配合比必须调整两次，以满足强度、抗冻性、防渗等要求。
由于胶凝砂砾石可适应强，因此可以适应当地原材料。
它具有经济、应用、环境保护、节能和其他综合效益，是中小型水事领域的新发展方向，它的范围很广。
一、砂砾石料制备碾压混凝土与压胶凝砂砾之间的主要区别在于，原则上可以混合砂砾石而无需复杂的筛分水洗。
骨料是砂砾石混合料。
对于永久性工程，骨料的最大尺寸可达150毫米，并已用于生产在此过程中，只需移除大于预期最大粒度大小的石头即可。
同时，骨料必须满足一定的砂率。
沙子的利用率从18%到35%不等。
使用粗颗粒时，对每种粒径的比例没有严格限制，只有5毫米。
40毫米粒径的含量应为35-65％。
未开发的天然砂砾混合料具有相对均匀的天然粒径分布，是粘贴砂砾的理想颗粒来源。
胶凝砂砾石坝稳定及应力分析郭戎【摘要】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.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P60-63)【关键词】胶凝砂砾石坝;稳定;应力;分析【作者】郭戎【作者单位】黔南州水利水电勘测设计院,贵州黔南 558000【正文语种】中文【中图分类】TV64胶凝砂砾石坝与土石坝、重力坝不同，这种坝型核心技术为：在天然砂石料中加入适量水泥直接用于筑坝。
这种坝型安全性高，坝基适应性强，可取消温控措施，施工迅速。
国内多位水利专家在推广这项筑坝技术。
目前国内已有大坝工程和临时围堰工程在应用此项筑坝技术。
本文以贵州省惠水县翁吟河水生态拦水堰工程枢纽胶凝砂砾石坝为研究对象进行稳定和应力分析。
翁吟河水生态拦水堰工程坝址以上集水面积339km2，多年平均径流总量21628万m3，多年平均流量6.64 m3/s。
水库校核洪水位971.784m，总库容214万m3，工程等别为Ⅳ等，工程规模为小(1)型。
水库正常蓄水位967m，相应库容55.3万m3，死水位与正常蓄水位相同。
经专家论证批复，翁吟河水生态拦水堰工程坝型选择为胶凝砂砾石坝，其首部枢纽由胶凝砂砾石坝、坝顶开敞式溢洪道、底流消能建筑物、右岸放空建筑物组成。
坝顶轴线总长249.98m，坝顶宽5m，坝顶高程972.6m，坝轴线方位角为N98.0°E。
左、右岸非溢流坝段基本坝型为胶凝砂砾石坝，坝轴线采用直线布置，左岸长138.5m，右岸长55.48m，方位角为N98.0°E，河床建基面高程958m，坝顶高程972.6m，最大坝高14.6m，坝顶宽5m，最大坝底宽度为22.52m。
大坝上、下游坝坡均为1∶0.6，上、下游坝面浇筑一层厚0.5m钢筋混凝土防渗(保护)面板，大坝基本断面为等腰梯形。
