带面板的对称干硬填筑坝与混凝土面板堆石坝的比较

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发布时间：2021-09-10

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带面板的对称千硬填筑坝与
混凝土面板堆石坝的比较
[伊朗] M．E．奥姆兰等
摘要：带面板的对称干硬填筑坝(FSHD)和混凝土面板堆石坝(CFRD)均适宜建在坝基较差的坝址地
带。对两种坝型的特性、技术参数和安全性等进行了详细描述和对比分析，研究结果表明，带面板的对称
干硬填筑坝的变形量相对要小，建坝成本更低。
关键词：干硬填筑坝；混凝土面板堆石坝；性能对比；对比分析
中图法分类号：TV641．4 文献标志码：A
1 概述
设计一座新坝，首要的一步就是要根据现场独
特的地形地质条件来确定合适的坝型，然后根据技
术、经济、环境条件和社会因素等确定大坝的最优设
计。
对于不良坝基的坝址，大坝断面最好设计成梯
形断面，这样，其自重一般就比常规重力坝更重而无
需靠建基面上的高抗剪强度来满足抗滑安全要求。
带面板的对称干硬填筑坝(FSHD)和混凝土面板堆
石坝(CFRD)，其断面均为对称的梯形，上游铺设的
混凝土面板，能防止库水透过坝体向下游渗漏。
本文重点对FSHD和CFRD两种坝型的特性进
行比较与评估。方法为采用有限元分析软件对这两
种坝型分别进行静态和动态分析，并评估两种坝型
在承受静荷载和动荷载情形下的安全性。最后，从
技术上和经济上对这两种坝型进行比较和评估。
研究成果表明，FSHD和CFRD都能很好地承
受外荷载，但FSHD的变形比CFRD小，另外在多发
性洪水的河流上，建FSHD比CFRD更经济。
2 两种坝型的特点
FSHD是一种较新的坝型，1992年由日本首建，
称作CSG，即胶凝砂砾石坝。这种坝是采用低成本
的胶凝砂砾石材料建成，称为干硬填筑坝。FSHD
有下列一些优点：安全性高、抗震性强、坝基要求不
收稿日期：2014—01—05
高、施工简便、工期不长，而且对环境的负面影响最
小。
由于大坝断面为梯形，所以这种坝型的自重量
和抗剪强度面比传统的重力坝要大得多(见图1)。
同时由于坝基抗剪强度较高，无需再满足抗滑稳定
的安全要求，这也就意味着这种坝甚至可建在不良
的坝基上。
图1 胶凝砂砾石坝断面
CFRD当然更受青睐，现已风行全世界，特别是
在大雨或暴雨经常光顾和不透水黏土缺乏的地带更
是如此。CFRD在过去的40 a中之所以得以广泛运
用，原因就在于与内置土心墙的堆石坝相比，其成本
更低，性能更高。
现代堆石坝的设计，包括CFRD现代设计的精
髓，都已载入坝工设计的史册，因此，往往有必要根
据历史上其他大坝的实际性能资料来评判现代大坝