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超高心墙堆石坝要害手艺及应用

主要完成单位：中国伟德BETVLCTOR集团昆明勘探设计研究院有限公司、华能澜沧江水电有限公司、清华大学、河海大学、大连理工大学、中国水利水电科学研究院、南京水利科学研究院

主要完成人： 张宗亮，马洪琪，艾永平，袁友仁，张丙印，陈祖煜，迟世春，冯业林，速宝玉，李国英

一、效果简介

糯扎渡心墙堆石坝，最大坝高261.5m，为海内已建最高（天下第三）土石坝，比已建的小浪底高100m。电站装机容量585万kW，多年平均发电量239亿度，总库容237亿m3，总投资611亿元，是“西电东送”的主干项目。

本效果依托糯扎渡特高心墙堆石坝，针对自然防渗土料黏粒含量和含水率偏高差别时知足特高坝渗透和变形要求、规范和坝料本构模子与剖析要领不适用特高坝、通例施工要领难以包管工程质量等难题开展系统研究。建设了300m级特高心墙堆石坝设计手艺系统，设计建成糯扎渡大坝，使我国心墙坝坝高提升100m，为后续300m级特高坝建设涤讪手艺基础。

二、主要指标(或立异点)

1.首次研发了自然土料掺级配碎石人工改性成套手艺。一是提出了自然土料掺级配碎石人工改性要领，经3000多组室内试验和6项大型现场试验获得科学掺砾量为30%~40%，压缩模量增添约1倍、渗透性基本稳固，解决了防渗心墙既要知足渗透稳固又要知足变形控制的难题；二是研发了人工掺砾施工工艺成套手艺，包管掺砾匀称性和施工质量；三是提出了粗细料相关联的三点快速击实质量控制要领，大幅提高检测精度和效率。突破了特高坝防渗心墙渗透稳固和变形控制的手艺瓶颈。

2.建设了特高心墙坝设计和清静评价手艺系统。一是建设了特高心墙坝设计手艺系统，论证防渗结构型式和坝体细腻化分区，首次在上游坝体使用478万m3含软岩开挖料，拓宽了规范适用规模，主编《碾压式土石坝设计规范》；二是提出全生命周期综合清静评价指标，研发了智能监控与清静评价平台。解决了规范适用性和清静控制标准的难题。

3.生长了心墙堆石坝坝料本构模子和水力劈裂及裂痕盘算剖析要领。一是提出堆石料修正Rowe剪胀方程，生长了双屈服面模子，基本解决坝体变形剖析“低坝算大、高坝算小”的难题；二是展现了渗水弱面是水力劈裂爆发的主要条件，提出基于有限元-无单位耦合算法，解决了水力劈裂和张拉裂痕生长历程模拟难题。攻克了特高坝渗流和变形特征剖析与评价的难题。

4.团结研发了施工质量监控与数字大坝信息系统，实现了填筑碾压全历程细腻化实时在线监控，确保大坝施工质量，开创我国水利水电工程数字化建设先河。

三、社会经济效益、应用推广方法和领域

效果乐成应用于糯扎渡大坝，乐成运行10年，大坝渗漏量仅15L/s，为海内外同类工程最小，坝顶最大沉降仅1.1m，被谭靖夷院士誉为“无瑕疵工程”，是实现我国从跟跑到逾越的标记性工程。在两河口（295m）、双江口（314m）、如美（315m）等推广应用。

依托糯扎渡完成的“超高心墙堆石坝要害手艺及应用”“重洪流利水电工程施工实时控制要害手艺及其工程应用”“高坝泄洪消能防护和雾化清静手艺与应用”研究效果均获国家科技前进二等奖；工程获FIDIC工程项目优异奖、中领土木匠程詹天佑奖，国际大坝委员会授予堆石坝国际里程碑工程奖。

四、效果图片