西北院提出的复合坝新坝型

在国际水库和大坝研讨会上引起热烈反响

日前，西北院总工程师/国家能源水电工程技术研发中心高边坡与地质灾害研究治理分中心常务副主任、陕西省水力发电工程学会常务理事姚栓喜应邀在国际水库和大坝研讨会上作了题为《复合结构型式面板坝技术可行性初步研究》的报告。

姚栓喜的报告首先针对当前特高面板坝实际变形量大于坝体设计时预测的变形的变形控制问题、防渗系统的可靠性问题及极端工况下下部面板无法检修的问题，提出了复合结构型式面板堆石坝的新坝型。这种坝型是指将经济性好的面板坝与防渗可靠、内部设置检修廊道后检修性好的混凝土挡水防渗体（混凝土坝或钢筋混凝土防渗墙）复合而成的一种新结构坝型，简称复合坝,也叫复式坝。研究复合坝的目的是想实现高面板下部防渗体前所未有的可检查可维修性功能。复合坝也包括为减小堆石体变形，在坝体堆石变形敏感区设置局部高模量具体散粒体特性的材料复合。

姚栓喜的报告明确了复合坝的结构型式选择及关键技术问题。复合坝中，混凝土挡水防渗体的基本结构型式是在河床一般布置“趾墙”位置设置高度大于40米～70米的混凝土重力坝、拱坝或是厚防渗墙型式的混凝土结构体。混凝土挡水防渗体的关键技术问题一是选用坝式结构（满足重力坝、拱坝规范要求的重力坝、拱坝体形），还是选用混凝土防渗墙型式（对防渗墙，现行规范没有明确的稳定安全系数要求）；二是混凝土结构体和堆石体的稳定、应力、变形及变形协调、周边缝变形控制。

随后，姚栓喜介绍了在堆石体内设置局部高模量区及如何实现堆石料所需模量、从而达到控制特高坝变形的研究成果。

姚总报告的最后结论是：

1、复合坝能够实现高面板下部防渗体可检查可维修性的功能。对应300级面板坝，采用复合坝在布置上具有抬高放空洞布置的条件。

2、关于复合坝下部挡水防渗混凝土体的结构型式：

——在投资和工期可以接受的条件下，推荐采用重力坝型式；

——地质地形条件允许的300级高度的复合坝可以考虑采用拱坝体形；

——防渗墙适应性较广，主要取决以墙后回填的材料，从堆石到RCC都可考虑。

3、复合坝设计的关键是混凝土结构体稳定、应力、变形及周边缝变形控制和面板坝变形协调。

姚栓喜的报告赢得了60多位中外专家、学者的热烈掌声。

会议主持人中国工程院院士马洪琪说：听完姚总的报告我想谈点感想。近代坝工技术主要由国外专家提出并在工程实践中不断发展，由我国专家首次提出的理论和施工方法并不多见。姚总提出的复合坝技术以及贾金生秘书长提出的胶凝砂砾石筑坝技术是我国首次提出并具有广阔前景的技术。我认为250米级的面板坝是安全的，300米级的面板坝安全性还存在很多质疑，技术审查部门也不敢审批。姚总提出的复合坝新技术为300米级的面板坝安全性问题给出了解决方案，我呼吁坝工界支持姚总他们走集成创新之路，做好复合坝技术的研究与应用工作。

对于马院士的点评，与会专家给予了热烈掌声。

面板坝动力学专家、大连理工大学孔宪京教授说，姚总的报告和复合面板坝的想法很好，愿意加入研究队伍用他们特长的精细化模拟软件完成数值分析相关工作。

中国电建集团周建平总工认为，西北院在集团复式坝研究课题思路的基础上又有新进展，要求加大研究投入，取得实用成果。

中国大坝学会秘书长、曾任国际大坝协会主席贾金生转达了与会的现任国际大坝协会主席认为复合坝是一种很有发展前景坝型的看法。贾金生秘书长提出希望与我公司合作，用复合坝研究课题共同申请国家“十三五科技支撑计划”中的特高土石坝关键技术研究相关子题。

（来源：西北勘测设计研究院有限公司）