梯形胶凝砂砾石坝发展史

１ ９ ９ ９年开始采 用梯形坝 型和 Ｃ Ｓ Ｇ法进 行坝设 计 。第 ２年完成 了建议 的设 计方法 。 将水 泥 、 水 与坝 址附近获 得 的材料在 无需 级配 和
当别（ Ｔ ｏ ｂ ｅ ｔ ｓ ｕ ） 坝（ 体积 ８ １ ３ ０ ０ ０ ｍ ， 坝高 ３ ０ ｍ ） 和嘉 赖（ Ｋ ａ ｓ ｅ ｇ ａ ｗ ａ ） 坝水库副坝（ 体积 ６ ８ ０ ０ ０ ｍ ） 的坝体施 工于 ２ ０ ０ ９ 年开始 ， 奥久 （ Ｏ ｋ ｕ ｋ ｕ ｂ ｉ ） 坝（ 体积 ３ ３ ９ ０ ０ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 坝高 ３ ９ ｍ） 也于 ２ ０ １ ０年 开工 建设 。所 有 这些 坝 的Ｃ Ｓ Ｇ填筑均在 １ ａ 之内完成。 图１ 、 图２ 和表 ｌ 示出了当别坝和奥久坝的相关 信息。
冲洗的情况下拌合就可 以很容易地制备 Ｃ Ｓ Ｇ料 ， 其 强度当然没有混凝土那样高。为了克服这一缺陷， 将
该种材料与不需要很高强度的梯形坝型结合使用。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ０ — ２ ５
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２ ３・
２ ０ １ ３年 １ 月
如
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ｇ ａ ｓ ｈ ｉ ｍ ａ ） 坝 的上 游 围 堰 。该 围堰 原来 是 一 座 不 透水
将新提 出 的梯 形 Ｃ Ｓ Ｇ 坝 设 计 法 用 于 设 计 大 保 （ Ｔ ａ ｉ ｈ ｏ ） 坝 的渗控建筑 物（ 体积 ３ ４ ０ ０ ０ ｍ ， 高３ ０ ｍ） 和 灰埭 （ Ｈ ａ ｉ ｚ ｕ ｋ ａ ） 坝水 库河 川 （ Ｋ ａ ｗ ａ ｉ ） 副 坝 的渗控 建 筑
获得 以下实 际性能数据 ： （ １ ）Ｃ Ｓ Ｇ的物理性能 ； （ ２ ）试 验方法 ；
（ ３ ）Ｃ Ｓ Ｇ梯形坝设计并将其建成永久性建筑物
所需 要 的强度 规范方法 ；
（ ４ ）与设 计 、 施工 以及质 量控制有关 的其他 许多
创新 。
游围堰和其他临时建筑物 ， 如道路压重填筑工程等，
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梯形胶凝砂砾石（ Ｃ Ｓ Ｇ ） 坝与传统重力坝和土石 坝的不同之处在于： 其坝体形状为梯形 ， 用Ｃ Ｓ Ｇ料建
造 而成 。
研究 时使用 了有 限元 法 和 能够显 示 应力 状态 的地 震 加 速 波 的动 态 分析 法 ， 并在 设 计 中用 到 了这 两种 方
法。
在日 本， 建造的第 １ 座此类建筑物是 长岛（ Ｎ ａ —
图 １ 当别 坝 剖 面
黼水 麓
坝轴线 溢洪道堰顶 ， ４ 扇闸门
ｅ ｌ ２ ９ ． ０ ０ ０
ｅ ｌ ２ １ ． ｏ ０ ０
最低水 位 ∥
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结 构 混 蜂 土
的钢 坝 ， 但是 在 １ ９ ９ １年 ９月发 生 的一 次 台风 期 间被
暴雨冲走。由于修复工作急 ， 研发并采用 了 Ｃ Ｓ Ｇ法。 具体 来说 ， 就 是 该 围堰 由 Ｃ Ｓ Ｇ料 建 造 。Ｃ Ｓ Ｇ 料制 备 起来很简单 ， 即使用骨料反铲机将水 、 水泥与取 自附 近河床上的砾石拌合而成 ， 无需级配或冲洗。然后用 推土机摊铺 Ｃ Ｓ Ｇ ， 接着用振动碾将其压实。长岛坝钢 围堰失事之后马上就进行了包括 Ｃ Ｓ Ｇ材料试验和断
根据这些 结果 ， 于２ ０ ０ ７年 ９月 编制完 成 了《 梯形
Ｃ Ｓ Ｇ坝施工及质量控制工程手册》 ， 为兴建全尺度水 坝奠定 了基础 。其 结 果是 ， 梯形 Ｃ Ｓ Ｇ坝 开 始 得 以实
质性 的建设 。
作为首批 兴 建 的 全尺 度 梯形 Ｃ Ｓ Ｇ坝 示 范工 程 ，
已经获得的 Ｃ Ｓ Ｇ物理性能和施工法方面的知识 ， 于
２ ０ １ ３年 １月
文章编号 ： １ ０ ０ ６ － ０ ０ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） 叭￣ ００ ２ ３ ０３ －
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第３ ４卷第 １ 期
梯 形 胶 凝 砂 砾 石 坝 发 展 史
［ 日本 ］ 藤泽 忠彦
摘要 ： 近年 来 日本 为 了合理利 用建筑材料而研发 了梯 形胶凝砂 砾石 （ Ｃ Ｓ Ｇ） 坝， 该类坝还 能有助 于改进 设计 ， 提 高施工效率 。它可以将坝址 附近 不适合 于用作混凝 土骨料 的风化 岩石料及 其他 材料利 用起 来 ， 而 且其材料 开采加工方法和设备 简单 。由于原料 开挖 区和施 工设备 区的 大小可 以受到 限制 ， 所 以此类 水坝 可以看成是环境友好型坝 。介绍 了梯形胶凝砂砾石 坝的主要 特点。 关键词 ： 梯形胶凝砂砾石 坝； 筑坝材料 ； 筑坝技 术 ； 日本 中图法分 类号 ： Ｔ Ｖ ６ ４ ９ 文献标 志码 ： Ａ
其 原 因在 于 很 容 易 获得 材 料 ， 并且 施 工 方 法也 很 简 单 。第一批 工程证 明 了 Ｃ Ｓ Ｇ料 及其 相关 的施 工方 法 是相 当有效 的 ， 此后 ， 该方 法在 像 坝 体这 样 的永 久 性 建筑 物 中的应用需求增 加 。为了满足 这种需 求 ， 根 据
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第３ ４卷第 １ 期
对梯形 Ｃ Ｓ Ｇ坝 和混 凝 土重 力 坝 （ 设 计成 一 个 弹
性体） 之间的基本差别进行了总结（ 表２ ） 。图 ３ 示出
了这两种建筑物设计 过程 的不 同。
表 ２ 两种设计之间的差别
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４
面设计 在 内的紧张工作 ， 并在 第 ２年 汛期 到来之 前完 成 了梯形 Ｃ Ｓ Ｇ围堰 的建造工作 。 随后 ， 陆续 采用 Ｃ Ｓ Ｇ料 和 Ｃ Ｓ Ｇ法兴 建 了许 多 上
物（ 体积 ３ ２ ０ ０ ０ １ ３ 。 ， 高１ ４ ｍ） ， 这两座建筑物均用 Ｃ Ｓ Ｇ 法进行施工。通过这两座建筑物的设计与施工 ， 可以