新型混凝土-堆石混合坝的基本力学特性

吸收堆石坝和混凝土重力坝的优点并克服其缺点，提出了一种新型的混凝土-堆石混合坝技术，该坝型的特点是：坝体由上游带支墩的混凝土墙和下游堆石体组合而成，支墩设在混凝土墙后并以一定距离分布，混凝土墙和堆石体之间设置垫层和过渡层。以某心墙堆石坝工程为对象建立了混合坝数值模型，分析混合坝在竣工和蓄水工况下的坝体应力和变形特征，并与原心墙堆石坝工程性状进行对比分析。研究表明：混凝土墙后土压力呈非线性分布；混凝土墙受力以压弯为主，最大拉应力出现在墙踵处；支墩受力以弯剪为主，最大拉应力出现在支墩与混凝土墙连接处；堆石体整体应力水平比心墙堆石坝降低，安全性有较大幅度提高。技术经济分析比较表明，与心墙堆石坝相比，混合坝具有安全稳定、保护环境、节约材料等优点。