膠結壩

膠結壩是中國自主研發的創新型築壩技術體系,以膠結砂礫石為主要材料,兼具土石壩經濟性與混凝土壩安全性。該技術由賈金生團隊於1999年啟動研究,2009年正式提出概念,通過"宜材適構"理念實現材料與結構的適配創新。核心突破包括採用不篩分砂礫石降低骨料成本30%-50%、研發功能梯度結構提升防洪安全性、發明智慧型施工裝備提升效率。目前已在國內建成山西守口堡水庫(61.6米)等40餘項工程,並在2021年貴州西江水庫成功抵禦8小時漫頂洪水。國際大壩委員會於2013年成立專業委員推動技術標準化,成為首個由中國主導的國際築壩技術標準。

基本介紹

  • 提出時間:2009年  
  • 主要材料:砂礫石+膠凝材料 
  • 核心優勢:漫頂不潰 
  • 國際認可:ICOLD技術公報  
  • 典型工程:陝西普化水庫 
  • 經濟指標:降低造價30%-50%  
技術起源,核心技術體系,材料配製,結構設計,施工工藝,工程套用,國內實踐,極端工況驗證,國際影響,技術創新價值,

技術起源

針對傳統土石壩漫頂易潰、造價高昂等痛點,中國水利水電科學研究院賈金生團隊於1999年啟動技術攻關。2004年在福建街面水電站圍堰首試成功,2009年正式確立"膠結壩"概念並形成理論體系。技術突破源於三項核心發現:
  • 壩基開挖料可直接用作骨料,破解材料成本瓶頸
  • 180mm粒徑材料的振動密實工藝創新
  • 分級強度控制理論實現材料梯度利用

核心技術體系

材料配製

採用河床砂礫石、工程棄渣等廣源材料,混合水泥、粉煤灰等膠凝材料形成砂石拌合物,材料強度控制在3-15MPa區間。山西守口堡工程驗證了150mm級配材料的施工可行性。

結構設計

首創"金包銀"分區結構,上游面設定富漿防滲層(厚度1.5-2m),內部採用低膠材用量主體,形成功能梯度分布。該設計使陝西普化水庫減少壩基開挖量15%。

施工工藝

配備自動化布料系統和智慧型振搗裝備,實現200mm粒徑材料的均勻攤鋪。貴州西江水庫採用專用質量監控系統,施工周期較傳統工藝縮短40%,2020年成功抵禦8小時漫頂洪水。

工程套用

國內實踐

2024年建成的陝西普化水庫(壩高47m)通過利用開挖石渣節約骨料成本3600萬元。四川順江堰工程驗證了膠結壩在溢流工況下的結構穩定性,建成14.1米高溢流壩體。

極端工況驗證

2021年貴州西江水庫遭遇超標準洪水漫頂8小時,壩體僅表面局部破損,主體結構保持完整。該案例被國際大壩委員會評價為"築壩技術里程碑"。

國際影響

2013年國際大壩委員會成立膠結壩專委會,由中國專家賈金生擔任主席主持編制《膠結砂礫石壩》技術公報。截至2025年,技術已在突尼西亞梅來閣等全球40餘項工程套用,形成覆蓋五大洲的技術推廣網路。

技術創新價值

較傳統築壩技術呈現三重優勢:
  • 安全性:漫頂工況下潰壩風險降低80%
  • 經濟性:單位體積造價降低30%-50%
  • 生態性:骨料利用率提升至95%,實現工程零棄渣
該技術被水利部列入《重點推廣指導目錄》,成為"一帶一路"水利合作的核心技術支撐。2020年榮獲水力發電科學技術獎一等獎等三項國家級獎項。

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