堆石混凝土技术

堆石混凝土是我国自主知识产权的新型混凝土技 术，具有水化热低、工艺简便、施工快速、节省成本 等特点，得到了国家发改委和水利、水电、铁路、交 通、港口等行业认证与推广，近年来在我国水利、水 电行业得到了一定的推广和应用。为全面推动水电行 业堆石混凝土技术的发展和应用，为堆石混凝土工程 建设提供理论依据和实践经验，金峰、安雪晖、周虎 著的《堆石混凝土技术》结合实际工程对堆石混凝土 的综合性能、仿真分析、结构设计、施工工艺、控制 标准和检验方法等开展了试验研究、数值模拟、现场 试验，并依托沙坪二级水电站主体工程堆石混凝土施 工开展了工程实践，取得了良好的效果。

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1 概述 1.1 堆石混凝土技术简介 1.2 堆石混凝土技术发展情况 1.3 堆石混凝土工程应用情况 1.3.1 堆石混凝土地域分布情况 1.3.2 堆石混凝土行业应用情况 1.3.3 堆石混凝土工程部位应用情况 1.4 堆石混凝土典型工程 1.4.1 堆石混凝土重力坝——山西围滩水电站 1.4.2 堆石混凝土拱坝——山东蒙山水库 1.4.3 堆石混凝土拱坝加固——恒山水库 1.4.4 堆石混凝土固废循环利用——广东中山长坑三级水库 1.4.5 堆石混凝土防洪堤——福建洋庄防洪堤 1.4.6 抛石型堆石混凝土——向家坝电站沉井回填 2 堆石混凝土综合性能试验研究 2.1 研究内容 2.2 原材料 2.3 自密实混凝土配合比 2.4 力学性能试验 2.4.1 立方体抗压强度试验 2.4.2 抗拉力学性能试验 2.4.3 弹性模量试验 2.4.4 冷缝直剪试验 2.5 变形试验 2.5.1 干缩变形试验 2.5.2 自体积变形试验 2.6 耐久性试验 2.6.1 抗渗性能试验 2.6.2 堆石混凝土抗冻性能试验 2.7 堆石混凝土热学性能试验 2.7.1 线膨胀系数 2.7.2 绝热温升 2.8 本章小结 2.8.1 堆石混凝土大尺寸试验体系的建立 2.8.2 堆石混凝土力学性能试验结论 2.8.3 堆石混凝土变形性能试验结论 2.8.4 堆石混凝土耐久性能试验结论 2.8.5 堆石混凝土热学性能试验结论 3 堆石混凝土细观力学性能与本构研究 3.1 混凝土多相细观力学损伤断裂模型 3.1.1 数值模型的基本思路 3.1.2 细观单元的损伤本构关系 3.2 随机场相关因子对材料性能的影响——Weibull分布模型的改进 3.2.1 随机场相关尺度的引人 3.2.2 相关尺度的数值实现 3.3 堆石混凝土三相介质力学性能的试验研究 3.3.1 试件的制备 3.3.2 试验装置与试验步骤 3.3.3 试验结果 3.4 用多相细观力学模型研究堆石混凝土性能 3.4.1 基本条件 3.4.2 多相材料的离散 3.5 堆石混凝土四点弯梁试验与数值验证 3.5.1 四点弯梁试件的制备及试验方法 3.5.2 试验结果与数值仿真的比较 3.6 本章小结 4 堆石混凝土三维有限元温度应力仿真分析 4.1 堆石混凝土温度应力仿真分析的基本理论 4.1.1 热传导基本方程及边界条件 4.1.2 求解温度场问题的泛函描述 4.1.3 不稳定温度场的有限单元法求解 4.1.4 混凝土绝热温升 4.1.5 混凝土的弹性模量 4.1.6 混凝土的徐变及应力场求解 4.2 沙坪二级水电站温度应力仿真分析成果 4.2.1 堆石混凝土与常规混凝土温度应力对比分析 4.2.2 基本工况计算成果与分析 4.2.3 浇筑温度提高为28℃、30℃、32℃的影响 4.2.4 取消坝段分缝的影响 4.2.5 仿真分析主要结论 4.3 松林水库温度应力仿真分析成果 4.3.1 温度应力成果分析 4.3.2 仿真分析主要结论 4.4 本章小结 5 堆石混凝土结构设计 5.1 堆石混凝土大坝设计概述 5.1.1 堆石混凝土重力坝 5.1.2 堆石混凝土拱坝 5.2 堆石混凝土坝体分缝和止水 5.2.1 横缝的设置 5.2.2 纵缝和水平施工缝 5.2.3 坝体止水 5.3 堆石混凝土坝体防渗 5.3.1 坝体防渗设计 5.3.2 自密实混凝土防渗层一体化浇筑技术 5.4 堆石混凝土坝体温度控制与防裂措施 5.5 堆石混凝土坝其他细部构造 5.5.1 堆石混凝土建基面 5.5.2 堆石混凝土坝体内排水 5.5.3 堆石混凝土坝体内钢筋混凝土 5.6 堆石混凝土大坝设计工程案例 5.6.1 堆石混凝土重力坝案例 5.6.2 堆石混凝土拱坝案例 5.7 本章小结 6 堆石混凝土现场试验 6.1 现场试验段布置 6.2 现场试验浇筑方案 6.2.1 仓面清理 6.2.2 模板支立 6.2.3 堆石入仓 6.2.4 自密实混凝土浇筑 6.3 堆石混凝土现场试验 6.3.1 自密实混凝土配合比 6.3.2 现场实际生产配合比 6.3.3 堆石混凝土施工过程 6.4 堆石混凝土性能检测 6.4.1 自密实混凝土性能检测 6.4.2 堆石混凝土浇筑质量检测 6.4.3 堆石混凝土抗渗性能检测 6.4.4 堆石混凝土实测温升检测 6.4.5 堆石混凝土力学性能检测 6.5 本章小结 7 堆石混凝土施工工艺 7.1 施工流程简介 7.2 仓面处理 7.3 模板支立 7.3.1 组合钢模板 7.3.2 浆砌石模板 7.3.3 悬臂模板 7.3.4 预制件模板 7.3.5 模板质量控制措施 7.4 堆石选取 7.4.1 堆石料储备 7.4.2 堆石筛选 7.5 堆石冲洗 7.5.1 筛分冲洗同步 7.5.2 中途冲洗 7.6 堆石人仓 7.6.1 自卸车通过上坝公路直接入仓 7.6.2 塔机+吊斗入仓 7.6.3 吊车+吊斗入仓 7.6.4 挖掘机辅助卸料和平仓 7.7 堆石施工质量控制措施 7.8 自密实混凝土施工 7.8.1 自密实混凝土的生产和运输 7.8.2 自密实混凝土浇筑方法及原则 7.8.3 自密实混凝土浇筑工具及方式 7.9 养护 8 堆石混凝土质量控制体系研究 8.1 堆石质量控制 8.2 自密实混凝土质量控制 8.2.1 自密实混凝土“理论—实际—生产”配合比体系的建立 8.2.2 自密实混凝土的试拌复核方法 8.2.3 自密实混凝土实际配合比调整方法 8.2.4 自密实混凝土的生产控制 8.2.5 自密实混凝土性能检测与生产资料的要求 8.3 堆石混凝土工程质量检测方法 8.3.1 堆石混凝土工程质量检测方法概述 8.3.2 孔内电视检测堆石混凝土浇筑密实度 8.3.3 超声波检测堆石混凝土浇筑密实度 8.3.4 堆石混凝土芯样抗压强度检测方法 8.3.5 钻孔压水检测堆石混凝土抗渗性能 8.4 本章小结 9 堆石混凝土在沙坪二级工程的应用 9.1 堆石混凝土应用概况 9.2 堆石混凝土施工工艺流程 9.2.1 仓面处理 9.2.2 模板支立 9.2.3 堆石的选取和入仓 9.2.4 自密实混凝土施工 9.2.5 自密实混凝土养护 9.3 堆石混凝土施工管理 9.4 堆石混凝土工效统计 9.4.1 堆石混凝土施工现状 9.4.2 堆石混凝土施工效率分析与改进意见 9.5 堆石混凝土综合成本测算 9.6 堆石混凝土综合性能检测 9.6.1 密实度检测 9.6.2 自密实混凝土抗压强度检测 9.7 水下自密实混凝土和堆石混凝土工程应用 9.7.1 水下自密实混凝土及堆石混凝土应用概况 9.7.2 水下自密实混凝土及堆石混凝土施工流程 9.7.3 水下自密实混凝土及堆石混凝土成本测算 9.7.4 水下自密实混凝土及堆石混凝土质量检测与评价 9.8 本章小结 10 总结与展望 10.1 主要成果 10.2 展望 参考文献