高混凝土面板砂砾石坝关键技术

一是研制了大型高压固结渗透仪，解决了连续稳定供应高压水这一技术难题，对原级配砂砾石料的工程特性，特别是渗透和渗透稳定性开展了全面系统的试验研究，更为准确地揭示了砂砾石料的渗流和渗流破坏特性。 二是研制了一种新型的面板周边缝止水结构——双金属止水结构。该结构具有良好的强度、韧性和对大变形的适应能力，成功地应用于青海黑泉水库大坝，并已在国内新建工程中推广应用。 三是深入系统地研究和优化了垫层料的级配、垫层的结构和坝内排水体结构形式。 四是在对混凝土原材料优选、配合比优化和改性、养护工艺、施工工艺和质量控制等进行大量试验研究基础上，提出了一套寒冷、干旱、多风地区混凝土面板防裂技术。 五是采用离心模型试验以及有限元数值方法，研究了2座依托工程大坝的应力变形特性和渗透稳定特性，对处于8度强地震区的黑泉水库大坝进行了动力反应和稳定分析。 六是提出了一套寒冷、干旱、多风地区填筑高混凝土面板砂砾石坝的施工技术，确保了工程质量，加快了施工进度。 七是进行了寒冷地区高混凝土面板砂砾石坝原型观测，分析研究了乌鲁瓦提和黑泉等2座砂砾石坝的原型观测成果，揭示了依托工程的工作特性。 八是研制了带有电测功能的DSP-1型电测引张线式水平位移计以及DCJ-1型电测水管式沉降计，并应用于面板坝工程。在国内外首次实现了堆石坝坝体内部变形的原型监测自动化。 特点及应用前景 该项目从立项开始就明确了目标：从解决依托工程的技术难题出发，研究出具有普遍意义的成果，以提高坝工建设的理论与实践水平。 本项目的研究成果大部分得到了应用，依托工程的建成和良好的运行状态，说明研究成果的正确性。同时，研究成果具有良好的推广价值，如本项目的部分研究成果应用于察汉乌苏等一批高砂砾石面板堆石坝，推广应用前景广阔。本项目在国内外首次对高砂砾石面板坝的关键技术进行了全面系统的研究，取得了一整套高砂砾石面板坝的关键技术，对于提高我国高砂砾石面板坝的建设水平、拓宽土石坝筑坝材料范围、降低工程造价具有重要作用。 技术创新亮点 该项目在以下几方面实现了突破：一是在国内外首次研制成功大型高压固结渗透仪，并提出了一套完整的实验操作程序和安全评价方法。2个依托工程的成功应用表明，该仪器可克服试样的缩尺效应，使试验结果更符合实际，可广泛应用于面板堆石坝，特别是砂砾石面板坝坝体的原级配砂砾石料的渗透和渗透稳定性试验和研究，更为准确地揭示砂砾石料的渗流和渗流破坏特性。二是在国内外首次研制成功了结构简单、对大变形适应能力强的面板周边缝双金属止水片结构。三是开发研制成功了带有电测功能的DSP-1型电测引张线式水平位移计以及DCJ-1型电测水管式沉降计，在国内外首次实现了面板坝坝体变形的监测自动化。四是提出了一套寒冷、干旱、多风地区填筑高砂砾石面板坝先进、实用的施工技术。五是提出了一套寒冷、干旱、多风地区有效降低混凝土面板裂缝的技术。 社会和经济效益 新疆乌鲁瓦提和青海黑泉水库均位于我国西部少数民族地区，是党中央、国务院为促进当地少数民族地区经济和社会发展而建的民心工程。本项目密切结合依托的新疆乌鲁瓦提和青海黑泉水库的高砂砾石面板坝工程开展研究，成果已大部分应用于依托工程。同时，这2座高砂砾石面板坝的建成和安全运行消除了自青海省沟后水库砂砾石面板坝溃决后人们对该坝型安全性的疑虑。 该项目的实施，使乌鲁瓦提水利枢纽工程节支5430万元，青海省黑泉水库工程节约2200万元。本研究成果在2座依托工程中应用成功，对今后西部地区广泛利用砂砾石材料筑坝具有重要的意义，可为国家节约大量投资，促进我国筑坝技术水平的进一步提高。