前言
胶凝砂砾石材料是近年来提出的一种环保型建筑材料,它是将少量胶凝材料添加到河床砂砾石材料或开挖废弃料等容易在坝址附近获取的岩石基材中,采用简易的设备和工艺进行拌和后得到的一种低强度的筑坝材料,具有经济、环保等显著优点。目前,国内外对胶凝砂砾石坝的研究仍处于起步阶段,其基础理论和工程实践仍需不断深入研究。
本书是在水利部公益性行业科研专项经费项目“胶凝砂砾石材料力学特性、耐久性及坝型研究”基础上完成的。主要内容包括:第1章绪论,总结了胶凝砂砾石的发展历程和研究现状;第2章胶凝砂砾石材料力学性能研究,针对影响胶凝砂砾石材料力学特性的主要因素进行了试验研究,并分析了胶凝砂砾石材料强度随之变化的规律;第3章胶凝砂砾石材料耐久性试验研究,研究了胶凝砂砾石材料在温度变化和冻融影响下的耐久性能;第4章胶凝砂砾石坝剖面形式研究,研究了胶凝砂砾石坝体剖面的变化形式和相应的控制标准;第5章胶凝砂砾石材料本构模型,介绍了虚加弹簧法的邓肯-张模型、摩尔-库仑软化模型、弹塑性损伤模型和多线性随动强化模型及其在胶凝砂砾石坝中的应用;第6章胶凝砂砾石坝的有限元分析,以线性和非线性有限元方法研究了不同坝高及边坡对胶凝砂砾石坝体应力与位移的影响;第7章模型试验及评价,通过模型试验研究和验证了胶凝砂砾石坝体应力分布规律;第8章胶凝砂砾石结构冻融仿真及工程应用,采用有限元数值分析手段研究了不同气候条件下胶凝砂砾石坝抗冻融性能和工程措施。
本书由“胶凝砂砾石材料力学特性、耐久性及坝型研究”项目负责人孙明权教授负责全面编写工作。其中,柴启辉、韩立炜负责第1章和第2章编写,郭磊、郭利霞负责第3章编写,杨世锋、田青青负责第4章编写,杨世锋、许新勇、张建伟、黄虎负责第5章编写,杨世锋、彭成山负责第6章编写,丁泽霖负责第7章编写,陈守开、郭磊负责第8章编写。
在项目研究和本书编写过程中,项目组全体成员为项目研究及成果取得作出了应有的贡献。中国水利水电科学研究院、河海大学、郑州大学、河南省水利科学研究院、山西省水利水电勘测设计研究院等同行专家对项目研究提出了很多宝贵意见。我们将铭记胶凝砂砾石坝研究领域内专家对项目组的支持和鼓励;铭记中国水利水电出版社对本书的关怀和指导;铭记华北水利水电大学水利学院和水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心对本书付出的极大热情和帮助。在此谨向他们表示衷心的感谢。
由于作者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请广大读者批评指正。
著 者
2016年6月