软材料坝简介

日前，记者从国家冶金局和北京市科委组织的科研成果鉴定会上获悉，由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心研究的“九五”重点科技攻关计划课题——“碳纤维材料加固修复混凝土结构技术研究开发与应用”成果通过验收。 我国目前已有的大量的混凝土建筑物和构筑物中，由于设计、施工的缺陷和长期使用过程中的损伤、老化或灾害，造成结构开裂、抗震性能不良、承载力不足等诸多问题，急需有效、耐久、施工简便的高新材料与加固修复的施工技术。用碳纤维材料加固修复混凝土结构技术，具有高强高效、施工便捷、耐久耐腐、适用面广、自重轻、不增加结构尺寸等优点，并具有优良的性能价格比，成为应用前景十分看好的新技术。 据了解，这项成果已在近百项工程项目中得到了推广应用，范围遍及全国十多个省、市、自治区。其中包括北京民族文化宫、人民大会堂、北京电报大楼等标志性建筑。加固类型涉及工业及民用建筑的梁、板、柱、剪力墙和屋架等构件，并逐渐向市政、铁路、特种结构等系统扩展。 与国内目前应用较普遍、加固机理类似的粘钢法相比，粘贴碳纤维加固技术，从加固材料性能、与混凝土共同工作性能、对原结构的影响、施工工效、工期、适用范围、耐久性等方面都优于粘钢板，单位工程造价与粘钢加固基本持平，因而综合效益优于粘钢法。 国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心在试验研究的基础上，提出了碳纤维加固修复混凝土结构设计计算方法；提出了配套的、操作性强的碳纤维材料加固修复混凝土结构施工工法；研制开发了碳纤维加固修补混凝土结构用粘结材料，并编制了《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》；专题成果填补了国内空白，达到国际先进水平。

软材料坝，

混凝土结构技术，是采用树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴于混凝土表面，从而起到结构补强、加固和修复的作用。日前，记者从国家冶金局和北京市科委组织的科研成果鉴定会上获悉，由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心研究的“九五”重点科技攻关计划课题——“碳纤维材料加固修复混凝土结构技术研究开发与应用”成果通过验收。

我国目前已有的大量的混凝土建筑物和构筑物中，由于设计、施工的缺陷和长期使用过程中的损伤、老化或灾害，造成结构开裂、抗震性能不良、承载力不足等诸多问题，急需有效、耐久、施工简便的高新材料与加固修复的施工技术。用碳纤维材料加固修复混凝土结构技术，具有高强高效、施工便捷、耐久耐腐、适用面广、自重轻、不增加结构尺寸等优点，并具有优良的性能价格比，成为应用前景十分看好的新技术。

据了解，这项成果已在近百项工程项目中得到了推广应用，范围遍及全国十多个省、市、自治区。其中包括北京民族文化宫、人民大会堂、北京电报大楼等标志性建筑。加固类型涉及工业及民用建筑的梁、板、柱、剪力墙和屋架等构件，并逐渐向市政、铁路、特种结构等系统扩展。

与国内目前应用较普遍、加固机理类似的粘钢法相比，粘贴碳纤维加固技术，从加固材料性能、与混凝土共同工作性能、对原结构的影响、施工工效、工期、适用范围、耐久性等方面都优于粘钢板，单位工程造价与粘钢加固基本持平，因而综合效益优于粘钢法。

国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心在试验研究的基础上，提出了碳纤维加固修复混凝土结构设计计算方法；提出了配套的、操作性强的碳纤维材料加固修复混凝土结构施工工法；研制开发了碳纤维加固修补混凝土结构用粘结材料，并编制了《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》；专题成果填补了国内空白，达到国际先进水平。2100433B

依其在坝内功用可分为三类。

土坝防渗料

用以填筑土坝防渗体，减少库水渗漏。防渗土料应有较小的渗透系数、较好的渗透稳定性和一定的塑性。粘性土一般都可用作防渗料，但沼泽土、班脱土、地表土及含有未完全分解有机质的土料不宜采用。防渗料盐类含量不得超过规范的允许值。上坝土料的含水量（水和干土的重量比）应控制在最优含水量附近，使施加相同的压实功能可获得最大干容重（单位体积干土重）。如料场的天然含水量过干或过湿应进行处理。世界上广泛采用砾石土作为高土坝的防渗料。这种土同时含有粒径大于5mm的粗粒和小于5mm的细粒，但粗粒含量一般不要超过50%，以满足防渗要求。砾石土同时具备粗粒土和细粒土的特点，强度高，压缩性低，透水性小，为理想的防渗料。缺点是抗裂性能差一些。由于砾石土的采用，使防渗土料级配范围大为扩大（图1）。除土料外，混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土亦可用作防渗料。

土坝

土坝坝壳料

用来填筑坝壳，支撑防渗体，保持坝坡稳定，将通过防渗体和坝基的渗水排往下游。砂、砂砾、卵砾石、碎石、石料以及从基坑挖出来的石碴均可用作坝壳料。均匀粉细砂不易压实，遇地震易液化，应慎用。20世纪60年代以后采用大型震动平碾分薄层压实坝壳料，使开挖出来的风化岩和软岩都可上坝，扩大了坝壳料的使用范围。

土坝反滤料

设在坝内粗细料之间，要求质地致密坚硬，含泥量不超过 5%。反滤料应既能排水通畅又不让被保护材料流失。材料级配和层数由计算或试验确定。反滤料可来自筛分天然砂砾料或人工轧碎的骨料，也可直接采用天然砂砾料。为防止刚度突变而在坝体设置的过渡料，兼具反滤作用，且一般较厚，有利于施工。

土坝设计中提出坝体各部分填筑材料要求并规定应达到的干堆积密度的设计工作。对筑坝材料的要求有：

(1)具有与使用目的相适应的性能。

如防渗材料有足够的防渗性；坝壳料有较高的强度；反滤料、过渡料及排水用料具有良好的透水性。一般各种土砂石料只要配置在坝体的适宜部位，均可作坝壳材料；黏土、壤土、残积土、坡积土等均可作防渗材料；砾质砂壤土、黄土类土等还可作冲填坝材料。

(2)筑坝材料的工程性质应能长期保持稳定。如有机质太多(5%以上)和水溶盐含量太大(3%以上)的土料，在长期的渗流作用下易形成渗水通道，不宜作为筑坝材料。

(3)具有良好的压实性能，填土压实后有较高的抗剪强度。如防渗体土料的含水量接近最优含水量；无影响压实的超径材料。

填筑标准包括对筑坝土料填筑后的干容重、含水量及相对密度等特性所提的要求。它对土坝施工的难易程度、坝体质量和工程投资等有很大影响。

进行土料设计时，遵循就地取材、因材设计的原则。合理的土料设计要根据所需压实功能，合理确定筑坝土料的密实性，使土料获得足够的抗剪强度和较小的压缩性，不致产生可能引起坝体裂缝的不均匀变形以及湿化变形，满足渗流控制要求，获得最经济合理的土坝剖面。

选定填筑标准时，需要综合分析研究的因素有：①土坝的等级、坝高、坝型及土料在坝体的部位。②土石料的压实特性和可能采用的压实机具及其有效的压实程度。③填筑料的干容重、含水量与其力学性质的关系，以及设计对土石料力学性质的要求。④天然干容重与天然含水量，以及土料可能进行干燥或湿润处理的程度。⑤筑坝地区的自然条件；⑥设计地震烈度及其他动荷载作用。⑦坝基土的强度与压缩性。⑧不同填筑标准对造价和施工难易程度的影响。

黏性土的填筑标准主要是含水量和干容重。含水量、干容重和压实功能之间有密切关系。在一定的压实功能下，相应最优含水量时，可获得最大干容重。一般情况下，最优含水量多在塑限附近。

防体位于坝体上游面的称为面板坝 。