成果简介:20世纪60年代以来,随着土力学理论与实验技术的进步,以及现代施工机械和施工技术的发展,国外高土石坝发展很快。而我国高土石坝发展极为缓慢,到80年代中期仅建成100m级高土石坝2座。但在我国大规模水电开发中,多数坝址地质条件复杂,又位于强地震区,且水泥等高耗能短线工业材料供应日趋紧张,因此大力发展对地质条件适应性强,抗震性能好,并可就地取材的高土石坝势在必行。为此,土质防渗体高土石坝研究作为加快水电建设的一项重要措施被列入“七五”国家科技攻关计划。 该项目结合小浪底(最大坝高154 m, 地基覆盖层最大深度70m)、瀑布沟(最大坝高186 m,地基覆盖层最大深度75.4 m)和鲁布革(最大坝高103.5m,岩基)高土石坝工程的设计和施工,通过室内外试验和计算分析取得了多项重要成果。在筑坝材料及坝基软弱夹层工程性质研究方面,主要对小浪底工程的防渗土料、坝壳堆石料、坝基软弱夹层以及瀑布沟工程的冰碛土进行了系统研究,提出了一系列揭示和测定土工程性质的新的概念、方法和设备。在设计计算方面,研究开发成功两大综合软件系统,即土石坝设计交互式软件系统ERDIDS和土石坝设计计算程序微机系列软件包ASED。同时在结合小浪底和瀑布沟工程所进行的大量计算分析中,建立了大坝在初次蓄水、水位骤降和地震作用等情况下的变形与稳定和岩石渗流分析新方法,提出了若干新型合理的坝体结构形式或设计原则。在施工质量控制方面,结合鲁布革土石坝等工程的施工,成功研究和引用了现代施工质量控制和统计的质量管理方法,并研制成功压实质量控制的面波仪和压实计,填补了我国这方面的空白。相关成果不仅推动岩土工程学科发展,且在工程上实用性强, 生产力转化率达96%以上,创造节约190万m3填筑工程量的直接经济效益。
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