徐樂(lè)毅 杜雙全 馮 煒

(1.四川岷江港航電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，四川 成都 610000；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

1 背景概述

習(xí)總書(shū)記倡導(dǎo)的綠水青山就是金山銀山的理念是新時(shí)代水利工作者的指南，要堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。水庫(kù)大壩和堤防工程是國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是綠色發(fā)展的重要保障，對(duì)防洪安全、供水安全、能源安全具有極為重要的意義，未來(lái)仍然需要建設(shè)新的水利工程，并要采取更加環(huán)保的建壩技術(shù)。土石壩、混凝土壩是傳統(tǒng)的兩個(gè)主要壩型，土石壩建設(shè)經(jīng)濟(jì)快速，占比95%以上，但存在漫頂潰決的風(fēng)險(xiǎn)；混凝土壩安全，但對(duì)壩基要求高、建造成本高，占比小于5%。在土石壩和混凝土壩之間應(yīng)尋求一種新壩型，既能最大限度地使用工程現(xiàn)場(chǎng)材料，又能施工快速，建造成本低。2009年賈金生等提出了膠結(jié)顆粒料壩(Cemented Material Dam，CMD，簡(jiǎn)稱膠結(jié)壩)和“宜材適構(gòu)”的新型筑壩理念，在土石壩和混凝土壩之間構(gòu)建的新壩型，既經(jīng)濟(jì)又漫頂不潰。新的筑壩技術(shù)體系充分利用當(dāng)?shù)厣暗[石等材料，甚至一些風(fēng)化料等低品質(zhì)材料膠結(jié)形成較低強(qiáng)度的固結(jié)體筑壩材料，采用成套高效施工技術(shù)建壩，在經(jīng)濟(jì)環(huán)保、施工效率和安全方面具有顯著優(yōu)勢(shì)[1-3]。膠結(jié)壩按照原材料的粒徑，分為膠結(jié)土壩、膠結(jié)砂礫石壩(包括硬填料壩、膠凝砂礫壩、膠凝人工砂石壩[4])、膠結(jié)堆石壩。新壩型按結(jié)構(gòu)的功能梯度思路分區(qū)，將防滲、防凍保護(hù)等部分與主體分開(kāi)，盡量避免重力壩材料超強(qiáng)過(guò)多的問(wèn)題[5-6]。

基于早在2004年福建街面膠結(jié)砂礫石圍堰等工程的實(shí)踐成果，為引導(dǎo)該技術(shù)在永久工程的應(yīng)用，2014年頒布了我國(guó)第一個(gè)有關(guān)膠結(jié)壩的水利行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《膠結(jié)顆粒料筑壩技術(shù)導(dǎo)則》[7]。在導(dǎo)則的指導(dǎo)下，我國(guó)第一座膠結(jié)砂礫石永久工程山西守口堡膠結(jié)壩于2015年開(kāi)始正式施工，該壩壩高61.6m，是當(dāng)前已建膠結(jié)壩工程中最高的大壩。除在圍堰和大壩工程中采用膠結(jié)砂礫石筑壩技術(shù)以外，早在2011年就開(kāi)展了在堤防工程中的應(yīng)用研究。岷江航電樞紐工程中的犍為段成為我國(guó)第一個(gè)研究采用膠結(jié)砂礫石筑堤的工程。

岷江航電四個(gè)樞紐的庫(kù)區(qū)防護(hù)堤總設(shè)計(jì)長(zhǎng)度達(dá)80.3km，高度一般在7～10m，最高不超過(guò)18m，擋水水頭較小；工程現(xiàn)場(chǎng)砂礫石儲(chǔ)量豐富，具備采用膠結(jié)砂礫石筑堤的客觀條件。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委和交通運(yùn)輸部關(guān)于四川岷江犍為航電樞紐工程防洪堤審查意見(jiàn)，鑒于四川岷江犍為航電樞紐工程防洪堤防護(hù)等級(jí)高、防洪堤線長(zhǎng)、征地困難、投資額度大等特點(diǎn)，并考慮工程建成后防洪效果及安全性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)砂礫石料源豐富、征地移民難度大、防洪水頭不高等實(shí)際情況，四川岷江港航電開(kāi)發(fā)有限公司提出建議采用膠結(jié)砂礫石堤型方案建設(shè)防洪堤，開(kāi)展岷江航電工程膠結(jié)砂礫石筑堤關(guān)鍵技術(shù)研究工作。

岷江犍為航電樞紐工程位于四川岷江干流下游河段，是岷江下游河段(樂(lè)山-宜賓)航運(yùn)和水電規(guī)劃的第三個(gè)梯級(jí)。犍為航電樞紐工程的庫(kù)區(qū)堤防工程位于犍為縣塘壩鄉(xiāng)。防洪堤長(zhǎng)約2.755km，最大堤高14.1m，地基為砂卵石地基，膠結(jié)砂礫石技術(shù)應(yīng)用于非巖基、長(zhǎng)距離的防護(hù)堤永久工程，尚未查到其他實(shí)例報(bào)道。實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的砂礫石料級(jí)配離散，如何保障膠結(jié)砂礫石材料強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求是急需研究解決的課題。同時(shí)由于膠結(jié)砂礫石骨料粒徑大，需要專門的拌和設(shè)備，且防滲層材料和止水方面也有待改進(jìn)。在岷江航電工程應(yīng)用膠結(jié)砂礫石技術(shù)，進(jìn)一步拓寬骨料粒徑到200mm，可充分利用壩址覆蓋層開(kāi)挖的砂卵石棄料，棄料作為原材料進(jìn)行防護(hù)堤填筑，可減少開(kāi)挖棄渣堆放和混凝土骨料開(kāi)采制備占地，最大程度減小工程建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，節(jié)能環(huán)保，同時(shí)縮短工期，降低工程造價(jià)，具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益，意義重大。在岷江犍為航電樞紐工程的非巖基上建筑膠結(jié)砂礫石壩的研究開(kāi)始于2011年，是最早開(kāi)展此類研究的永久工程實(shí)例，研究成果為工程實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。

2 膠結(jié)砂礫石筑堤在岷江犍為樞紐防護(hù)堤的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)斷面特點(diǎn)

膠結(jié)砂礫石壩一般按梯形設(shè)計(jì)，不同于傳統(tǒng)重力壩，后者的壩踵應(yīng)力在不同工況下變化較大(見(jiàn)圖1)，對(duì)壩體材料的力學(xué)和耐久性要求也高。而梯形斷面的膠結(jié)壩應(yīng)力水平低、變化幅度小，因此大幅度降低了對(duì)筑壩材料的各項(xiàng)性能要求。針對(duì)犍為膠結(jié)砂礫石堤防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)材料力學(xué)法和有限元二維、三維共10個(gè)方案的計(jì)算分析研究，對(duì)上游1∶0.5、下游1∶0.7的體型進(jìn)行了復(fù)核，對(duì)比上游1∶0.6、下游 1∶0.6和上游1∶0.55、下游1∶0.65兩個(gè)體型，綜合優(yōu)選推薦的岷江犍為膠結(jié)砂礫石堤防典型斷面圖見(jiàn)圖2，上游坡比為1∶0.5，下游坡比為1∶0.7。 其中采用短趾板方案，防護(hù)堤的拉壓應(yīng)力值都有明顯降低。在連接板間預(yù)設(shè)沉降縫對(duì)減小防護(hù)堤內(nèi)部及連接板的應(yīng)力具有明顯作用，同時(shí)應(yīng)考慮在沉降縫處做防滲止水設(shè)計(jì)。有限元各方案分析結(jié)果表明，壩體膠凝砂礫石區(qū)內(nèi)的壓應(yīng)力基本都不超過(guò)抗壓強(qiáng)度1.5MPa。壩體主體材料只要求結(jié)構(gòu)的支撐作用，具備一定力學(xué)強(qiáng)度保證碾壓施工的密實(shí)性就能滿足工程安全，對(duì)其耐久性不作特殊要求。膠結(jié)砂礫石壩要更加嚴(yán)格遵循功能分區(qū)設(shè)置的原則，即保證在任何工況下，壩體主體內(nèi)部都在受壓狀態(tài)，且最大應(yīng)力小于材料的允許壓應(yīng)力。對(duì)于在施工、運(yùn)行期可能出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位，以及具有防滲和抗凍要求的墊層和上下游保護(hù)層，應(yīng)采用強(qiáng)度高、耐久性好的常態(tài)混凝土、加漿振搗膠結(jié)砂礫石、富漿膠結(jié)砂礫石等的材料，并注意強(qiáng)度等性能差異大的筑壩材料之間的銜接和漸變性，以免因材料性能相差過(guò)大引起變形不一致導(dǎo)致的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 重力壩和膠結(jié)砂礫石壩的應(yīng)力對(duì)比

2.2 材料配合比設(shè)計(jì)和性能研究

岷江犍為堤防膠結(jié)砂礫石的原材料為河床天然砂礫石，剔除超徑骨料(粒徑大于150mm)后，無(wú)須篩分和水洗。膠結(jié)砂礫石的膠材用量(水泥和粉煤灰等)與碾壓混凝土相比顯著降低。由于骨料處理簡(jiǎn)化、膠材用量少，膠結(jié)砂礫石存在明顯的強(qiáng)度離析。膠結(jié)砂礫石配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)可能選用的料場(chǎng)進(jìn)行細(xì)致勘探和骨料級(jí)配測(cè)試，得到料場(chǎng)砂礫石的級(jí)配分布曲線，見(jiàn)圖3。對(duì)最粗級(jí)配、最細(xì)級(jí)配和平均級(jí)配的砂礫石開(kāi)展配合比試驗(yàn)，選取不同膠凝材料用量和用水量進(jìn)行膠結(jié)砂礫石工作性和強(qiáng)度試驗(yàn)，得到滿足工作性要求的適宜用水量范圍和對(duì)應(yīng)的適宜強(qiáng)度范圍，即“配合比控制范圍”。膠結(jié)砂礫石的配合比設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)混凝土固定的“點(diǎn)”控制，其由“范圍”控制，即用水量與強(qiáng)度隨著級(jí)配而變化。配合比設(shè)計(jì)要求平均級(jí)配的膠結(jié)砂礫石強(qiáng)度最小值應(yīng)滿足配制強(qiáng)度要求，同時(shí)最細(xì)級(jí)配的膠結(jié)砂礫石強(qiáng)度最小值不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，即滿足“雙級(jí)配雙強(qiáng)度控制原則”。

圖2 岷江犍為膠結(jié)砂礫石堤防典型斷面 (尺寸單位：cm)

圖3 岷江犍為堤防料源點(diǎn)砂礫石料累計(jì)過(guò)篩曲線(22組)

工程現(xiàn)場(chǎng)料源點(diǎn)測(cè)試了22組砂礫石料的顆粒級(jí)配，由試驗(yàn)結(jié)果可知，特大石(80～150mm)比例平均為22.3%；大石(40～80mm)比例平均為28.9%；中石(20～40mm)比例平均為18.9%；小石(5～20mm)比例平均為11.1%；砂(5mm以下)比例平均為18.8%。配合比試驗(yàn)表明(見(jiàn)表1)：

a.砂率為28.1%的最細(xì)級(jí)配砂礫石，適宜的用水量區(qū)間為105～125kg/m3，濕篩試件28天抗壓強(qiáng)度2.6～4.0MPa，90天抗壓強(qiáng)度4.9～8.0MPa，180天抗壓強(qiáng)度5.8～10.2MPa，在適宜用水量范圍內(nèi)，其180天最低強(qiáng)度大于4.0MPa的要求。砂率為18.8%的平均級(jí)配砂礫石，適宜的用水量區(qū)間為74～92kg/m3，濕篩試件28天抗壓強(qiáng)度4.4～8.5MPa，90天抗壓強(qiáng)度8.4～15.8MPa，180天抗壓強(qiáng)度10.2～17.6MPa，在適宜用水量范圍內(nèi)，180天最低強(qiáng)度大于配制強(qiáng)度5.3MPa的要求。為保障施工質(zhì)量，建議施工初期以18%砂率為適宜的最低砂率，施工過(guò)程中視現(xiàn)場(chǎng)碾壓情況，在能保證施工質(zhì)量的前提下可適當(dāng)降低至17%。當(dāng)工程料源點(diǎn)的砂率小于最低砂率值時(shí)，需要額外加砂以補(bǔ)充細(xì)料的不足。

b.全級(jí)配膠結(jié)砂礫石振實(shí)容重在2492～2551kg/m3之內(nèi)，VC值為3s左右時(shí)，平均級(jí)配的膠結(jié)砂礫石，180天齡期全級(jí)配抗壓強(qiáng)度為10.1MPa，相應(yīng)濕篩試件抗壓強(qiáng)度為11.8MPa；最細(xì)級(jí)配的膠結(jié)砂礫石，180天齡期全級(jí)配抗壓強(qiáng)度為6.0MPa，相應(yīng)濕篩試件抗壓強(qiáng)度為6.5MPa；全級(jí)配試件抗壓強(qiáng)度低于濕篩試件，平均比值為0.88。平均級(jí)配膠結(jié)砂礫石，180天齡期全級(jí)配試件彈性模量為25.6GPa，相應(yīng)濕篩試件彈性模量為22.8GPa；最細(xì)級(jí)配膠結(jié)砂礫石，180天齡期全級(jí)配試件彈性模量為18.1GPa，相應(yīng)濕篩試件彈性模量為13.2GPa。比較而言，平均級(jí)配的膠結(jié)砂礫石軸壓強(qiáng)度和彈性模量都高于最細(xì)級(jí)配的膠結(jié)砂礫石；全級(jí)配試件彈性模量高于濕篩試件，平均比值約為1.25。

膠結(jié)砂礫石的滲透溶蝕性能是各方關(guān)注的重要問(wèn)題，因此開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)研究。測(cè)試結(jié)果表明：隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)(1年齡期后)，膠結(jié)砂礫石中的水泥水化程度進(jìn)一步加深，膠凝材料體系中的粉煤灰進(jìn)一步消耗了產(chǎn)出的氫氧化鈣，生成的水化硅酸鈣凝膠提高了不同相界面過(guò)渡區(qū)的密實(shí)性，有效削弱了氫氧化鈣產(chǎn)生較大的結(jié)晶形成擇優(yōu)取向的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象即是所謂的“自愈現(xiàn)象”或“自封閉現(xiàn)象”[8-9]?？捉Y(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果也表明：養(yǎng)護(hù)了1年齡期的膠結(jié)砂礫石內(nèi)部的孔隙率越來(lái)越小，因此其抗?jié)B能力增強(qiáng)，可溶出的Ca2+進(jìn)一步降低，見(jiàn)圖4。掃描電鏡、差熱分析等微觀測(cè)結(jié)果證明：膠凝材料水化產(chǎn)物中很難發(fā)現(xiàn)Ca(OH)2晶體。水利水電工程從建設(shè)期到運(yùn)行投入通常都在1年以上，已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)1年養(yǎng)護(hù)的膠結(jié)砂礫石，其內(nèi)部可溶出的Ca2+已極少，因此已具備較高的抗?jié)B透溶蝕能力。

表1 推薦膠結(jié)砂礫石全級(jí)配和濕篩試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

圖4 Ca2+日溶出濃度與滲透溶蝕歷時(shí)曲線

2.3 專用拌和設(shè)備和質(zhì)量控制系統(tǒng)研發(fā)

由于對(duì)砂礫石僅要求剔除150mm以上的骨料，不采用篩分和水洗等措施，因此砂礫石級(jí)配離散性大、含水率和含泥量相對(duì)較大，拌和設(shè)備方面與傳統(tǒng)混凝土的要求不同。為了滿足高產(chǎn)能拌和生產(chǎn)，同時(shí)能均勻拌和最大粒徑150mm，甚至個(gè)別超過(guò)150mm以上骨料的膠結(jié)砂礫石，研制了膠結(jié)砂礫石專用滾筒式拌和設(shè)備和碾壓施工質(zhì)量控制系統(tǒng)。通過(guò)優(yōu)化滾筒式攪拌機(jī)的葉片布置，極大提高了拌和能力和超徑骨料拌和的適應(yīng)性，達(dá)到能拌和粒徑大于200mm的砂礫石，拌和能力最大達(dá)200m3/h，滿足了岷江犍為堤防膠結(jié)砂礫石快速施工的要求。攪拌機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和拌和設(shè)備在犍為堤防現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況見(jiàn)圖5。

圖5 膠結(jié)砂礫石專用拌和設(shè)備滾筒構(gòu)造和工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

基于膠結(jié)砂礫石的材料特點(diǎn)，砂礫石的級(jí)配、拌和物的工作性和碾壓密實(shí)度是施工過(guò)程中的重點(diǎn)，如采用傳統(tǒng)人工測(cè)試和監(jiān)理旁站等方式，工作量極大且難以達(dá)到有效控制，需要采用現(xiàn)代化和信息化的手段監(jiān)控。因此基于4G和5G物聯(lián)網(wǎng)和超寬帶信息技術(shù)，研發(fā)了用于碾壓施工的膠結(jié)砂礫石質(zhì)量控制系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、動(dòng)態(tài)分析，對(duì)堤防工程所用的膠結(jié)砂礫石配合比各參數(shù)、拌和物拌和時(shí)間、層面允許鋪筑時(shí)間以及振動(dòng)碾壓施工等全過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控和超值預(yù)警提醒等，工程實(shí)踐表明其在膠結(jié)砂礫石壩建設(shè)中發(fā)揮了重要的質(zhì)量控制作用。岷江犍為堤防膠結(jié)砂礫石質(zhì)量控制系統(tǒng)功能框架見(jiàn)圖6。

圖6 膠結(jié)砂礫石壩智能化質(zhì)量控制系統(tǒng)框架與應(yīng)用

3 創(chuàng)新成果的總結(jié)

岷江航電工程膠凝砂礫石筑堤，是膠結(jié)砂礫石筑壩新型技術(shù)在非巖基堤防上的首次應(yīng)用。取得如下成果：

a.提出了膠結(jié)砂礫石新壩型和“宜材適構(gòu)、宜構(gòu)適材”的新設(shè)計(jì)理念，利用少量水泥、粉煤灰和當(dāng)?shù)厣啊⒌[、石料拌和筑壩，通過(guò)調(diào)整壩體結(jié)構(gòu)以適應(yīng)當(dāng)?shù)夭牧咸匦?、采用不同筑壩材料?gòu)建功能梯度結(jié)構(gòu)，形成了介于土石壩和混凝土壩之間的新型筑壩體系，實(shí)現(xiàn)了用當(dāng)?shù)夭牧显诜菐r基上筑壩的突破。

b.提出了廣源材料筑壩的材料配制、數(shù)字拌和控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。提出了雙級(jí)配雙強(qiáng)度控制的配合比設(shè)計(jì)方法和基于數(shù)字拌和的智能調(diào)控方法，解決了材料大粒徑、寬級(jí)配、高離散復(fù)雜條件下保障工程安全的挑戰(zhàn)性技術(shù)難題，成功建設(shè)了新型壩。提出了基于功能梯度結(jié)構(gòu)的新壩型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法，研發(fā)了用于防滲保護(hù)層的富漿、可振搗膠結(jié)砂礫石等功能梯度材料，構(gòu)建了壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工控制指標(biāo)體系，成果納入水利行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際大壩委員會(huì)技術(shù)導(dǎo)則。

c.發(fā)明并研制了數(shù)字化拌和專用設(shè)備、智能加漿振搗設(shè)備等專用設(shè)備，發(fā)明了加漿振搗膠結(jié)砂礫石制備方法、新型表層止水及施工方法，提出了層面質(zhì)量控制、膠結(jié)砂礫石與常態(tài)混凝土及岸坡銜接部位施工等工法，形成了安全優(yōu)質(zhì)高效的新壩型施工成套技術(shù)，解決了最大粒徑200mm、寬級(jí)配膠結(jié)砂礫石料和上下游防滲保護(hù)層高效、高質(zhì)量施工的技術(shù)難題。

d.開(kāi)發(fā)了基于超寬帶定位技術(shù)的施工質(zhì)量數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在無(wú)通信信號(hào)區(qū)新壩型建設(shè)全過(guò)程數(shù)字監(jiān)控，建立了膠結(jié)砂礫石壩質(zhì)量控制指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)了施工全過(guò)程優(yōu)化、動(dòng)態(tài)調(diào)控和實(shí)時(shí)預(yù)警。岷江航電膠結(jié)壩的有關(guān)成果，經(jīng)科技評(píng)價(jià)為“國(guó)際領(lǐng)先水平”，國(guó)際大壩委員會(huì)評(píng)價(jià)認(rèn)為“膠結(jié)壩是一項(xiàng)發(fā)明，既節(jié)省了投資又增強(qiáng)了安全性，意義重大，是大壩發(fā)展史上的重要新進(jìn)展，具有里程碑意義”。岷江犍為2.7km膠結(jié)壩堤防于2019年11月建成，堤防航拍面貌見(jiàn)圖7。該工程經(jīng)受了2020年8月樂(lè)山地區(qū)百年未遇的大洪水考驗(yàn)，性態(tài)正常。

圖7 岷江犍為2.7km膠結(jié)壩堤防建成后航拍面貌

4 結(jié)語(yǔ)與展望

目前已建、在建、待建膠結(jié)壩40余座，在未來(lái)中小型水利水電工程中有廣闊的應(yīng)用前景。四川順江堰膠結(jié)壩(高11.6m)為建于砂卵石基礎(chǔ)上的溢流壩，壩頂長(zhǎng)270m，50天完成填筑，比原埋石混凝土壩方案節(jié)省投資27.6%，2016年4月蓄水以來(lái)長(zhǎng)期處于自溢流工況運(yùn)行，性態(tài)良好。貴州福泉兩趕壩(高20.3m)、安順花魚(yú)井壩(高11.5m)采用膠結(jié)人工砂石修建。四川金雞溝壩(高33m)建于泥質(zhì)砂巖地基上，采用50%砂巖(飽和抗壓強(qiáng)度：<30MPa，軟化系數(shù)：0.71，壓碎指標(biāo)：20.2%)摻天然砂卵石修建。在建的貴州西江膠結(jié)壩(高49.5m)采用風(fēng)化料與河床砂卵石混摻(摻50%)填筑。已建最高的膠結(jié)壩為山西守口堡(高61.6m，膠結(jié)砂礫石總方量46萬(wàn)m3)，設(shè)計(jì)中最高的為新疆TLTL膠結(jié)壩(高88m)；已建軸線最長(zhǎng)的工程為四川岷江犍為膠結(jié)砂礫石防護(hù)堤(高14.1m、長(zhǎng)2.755km，膠結(jié)砂礫石總方量42萬(wàn)m3)。膠結(jié)壩新型筑壩技術(shù)的最大特點(diǎn)是利用當(dāng)?shù)夭牧夏z結(jié)筑壩實(shí)現(xiàn)漫頂不潰，具有安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好等突出優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于中小型水庫(kù)大壩、堤防、基礎(chǔ)處理、圍堰、除險(xiǎn)加固工程等領(lǐng)域，在河床砂礫石料儲(chǔ)量豐富地區(qū)尤其適用。由于可最大限度利用當(dāng)?shù)夭牧?，采用膠結(jié)土、膠結(jié)砂礫石、膠結(jié)堆石等實(shí)現(xiàn)少棄料或無(wú)棄料，因此在開(kāi)挖受限、生態(tài)環(huán)保要求高的地區(qū)具有突出優(yōu)勢(shì)。此外，放寬了骨料和基礎(chǔ)的要求，在壩址地質(zhì)條件不滿足混凝土壩要求、中低強(qiáng)度料源(如30MPa以下)情況下均可應(yīng)用。

岷江航電工程第四個(gè)梯級(jí)龍溪口航電樞紐工程已開(kāi)始建設(shè)，待建的庫(kù)區(qū)防護(hù)堤有23km，其地基為粉土和砂卵石共存的二元結(jié)構(gòu)，部分壩段的粉土層厚近10m，相應(yīng)地基承載力和地震液化等方面都需要重視，如何在粉土地基上建設(shè)膠結(jié)壩，并能夠最大限度地應(yīng)用粉土，拓展膠結(jié)土的利用空間，減少棄渣等是一個(gè)新的課題，課題組3年的試驗(yàn)研究結(jié)果表明在配套的地基處理措施下，龍溪口堤防具備采用膠結(jié)砂礫石建堤的條件，采用該技術(shù)將提高堤防的工程安全，并將節(jié)約資金近2億元。隨著岷江犍為堤防的成功應(yīng)用以及當(dāng)前在岷江龍溪口堤防中的應(yīng)用，膠結(jié)砂礫石筑堤技術(shù)在岷江老木孔、東風(fēng)巖堤防工程以及其他堤防工程中的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越顯著。