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作为一种近年才在国内发展的新坝型，胶凝砂砾石坝以“宜材适构”的筑坝理念，利用少量的胶凝材料和砂砾石料经拌合后成为一种新型低强度筑坝材料，性能介于混凝土面板堆石坝和碾压混凝土坝之间，胶凝砂砾石材料用量更少，且应力较低、分布均匀、较强的地基适应性，具有安全、经济、施工快等优点。国外较早将胶凝砂砾石材料用于实际坝体工程，而国内尚处于发展阶段，仍有很多问题亟须解决，本文的研究具有一定的理论和实践作用。
本文通过有限元法，分析研究了西音水库胶凝砂砾石坝的应力应变、破坏模式及剖面对称性，对比同高程重力坝分析了各工况下胶凝砂砾石坝型的安全性，从稳定安全的角度分析了坝体沿坝基面和薄弱层面的破坏模式和机理，提出了最优胶凝砂砾石坝断面，本文研究内容如下：
(1)对比同高程的重力坝，各工况下胶凝砂砾石坝应力水平更低、安全性更高。压应力极值在施工期时较重力坝降低49%，运行期时降低25%，胶凝砂砾石坝更小的应力分布有利于低强度材料在坝体上使用，可适当降低对坝基要求，由于内部胶凝砂砾石材料应力水平较低，筑坝过程中可以对各材料层面间处理要求放宽，降低筑坝成本，多方位角度对比分析体现了胶凝砂砾石坝型的安全性。
(2)通过有限元强度折减法，对坝体沿坝基面及局部薄弱层面的破坏过程与机理进行分析，研究了不同薄弱层位置及组合对坝体安全的影响。结果表明在均质地基上胶凝砂砾石坝的坝踵、坝趾以及坝基面、局部薄弱层面是大坝结构的薄弱环节，在胶凝砂砾石坝的设计中可以通过控制坝踵、坝趾区的破坏情况来保证坝体的整体安全度。得到的强度折减系数均能满足坝体安全，靠近坝体底部出现的薄弱层对坝体更为不利，为确保安全，施工时应对坝踵、坝趾及下部层面间采取加固强化措施。
(3)综合考虑相同坝高、基岩等条件下不同坡比的断面，对称剖面相比非对称剖面，坝体及坝基面应力减小，应力分布更为均匀，有利于坝体稳定；单独改变上游或下游坝坡时，应力水平随坡比的变缓而降低，下游坝坡变化引起的应力最值变化幅值都大于上游坝坡，对坝体安全更为不利。各断面设计方案均未使坝体在竖直向出现拉应力，全断面受压，对比重力坝等易在坝踵处出现竖向拉应力的坝型，可见胶凝砂砾石坝体材料、断面设计、坝型的优越性。
(4)比较各胶凝砂砾石坝断面的应力水平，以对称剖面1∶0.7作为最优剖面，应力水平分布均优于其他对称与非对称剖面，考虑到实际工程中选址、施工、材料用量等诸多经济实用问题，采用对称剖面时可适当调整上游坝坡以满足工程要求，同时保证坝体安全稳定，因此西音水库工程坝体非对称断面选取合适。
本文通过有限元法，分析研究了西音水库胶凝砂砾石坝的应力应变、破坏模式及剖面对称性，对比同高程重力坝分析了各工况下胶凝砂砾石坝型的安全性，从稳定安全的角度分析了坝体沿坝基面和薄弱层面的破坏模式和机理，提出了最优胶凝砂砾石坝断面，本文研究内容如下：
(1)对比同高程的重力坝，各工况下胶凝砂砾石坝应力水平更低、安全性更高。压应力极值在施工期时较重力坝降低49%，运行期时降低25%，胶凝砂砾石坝更小的应力分布有利于低强度材料在坝体上使用，可适当降低对坝基要求，由于内部胶凝砂砾石材料应力水平较低，筑坝过程中可以对各材料层面间处理要求放宽，降低筑坝成本，多方位角度对比分析体现了胶凝砂砾石坝型的安全性。
(2)通过有限元强度折减法，对坝体沿坝基面及局部薄弱层面的破坏过程与机理进行分析，研究了不同薄弱层位置及组合对坝体安全的影响。结果表明在均质地基上胶凝砂砾石坝的坝踵、坝趾以及坝基面、局部薄弱层面是大坝结构的薄弱环节，在胶凝砂砾石坝的设计中可以通过控制坝踵、坝趾区的破坏情况来保证坝体的整体安全度。得到的强度折减系数均能满足坝体安全，靠近坝体底部出现的薄弱层对坝体更为不利，为确保安全，施工时应对坝踵、坝趾及下部层面间采取加固强化措施。
(3)综合考虑相同坝高、基岩等条件下不同坡比的断面，对称剖面相比非对称剖面，坝体及坝基面应力减小，应力分布更为均匀，有利于坝体稳定；单独改变上游或下游坝坡时，应力水平随坡比的变缓而降低，下游坝坡变化引起的应力最值变化幅值都大于上游坝坡，对坝体安全更为不利。各断面设计方案均未使坝体在竖直向出现拉应力，全断面受压，对比重力坝等易在坝踵处出现竖向拉应力的坝型，可见胶凝砂砾石坝体材料、断面设计、坝型的优越性。
(4)比较各胶凝砂砾石坝断面的应力水平，以对称剖面1∶0.7作为最优剖面，应力水平分布均优于其他对称与非对称剖面，考虑到实际工程中选址、施工、材料用量等诸多经济实用问题，采用对称剖面时可适当调整上游坝坡以满足工程要求，同时保证坝体安全稳定，因此西音水库工程坝体非对称断面选取合适。