随着混凝土施工工艺水平的提高、施工机械的迅速发展和相关理论的发展,普通混凝土重力坝得到蓬勃发展。近年来,又提出了胶凝砂砾石(Cemented Sand and Gravel, CSG)坝、堆石混凝土(Rock-Fill Concrete, RFC)坝等新材料坝型。本论文中提出了采用堆石混凝土材料和胶凝砂砾石材料联合筑坝的新思路。在坝体上游侧采用RFC材料浇筑,可省去CSG坝上游面的防渗处理措施,减小坝体尺寸,加快施工进度;在下游侧采用CSG材料,避免了采用高强度材料造成的材料强度发挥不充分的现象。更重要的是复合材料坝可将开挖料、河床砂砾石料中大粒径的块石或卵石作为RFC的堆石料,剩余部分制备CSG材料,从而有效利用当地材料,减小对环境的负面影响。以某实际重力坝工程为例,对RFC与CSG复合材料坝的坝型及其工作性态进行了理论上的初步研究和探讨。首先采用材料力学法,计算分析了坝体上游面坡度和两种材料交界面坡度对坝体应力和稳定性的影响,得到了满足强度和稳定性要求的一些坝型;随后将CSG部分作为散粒体填土,RFC部分作为挡土墙进行了分析;最后用非线性有限元法对坝体和基岩,两种材料交界面等部位进行敏感性分析。研究表明:(1)在复合材料坝上下游坝面坡度一定时,坝体稳定性随着交界面坡度增大单调减小;而坝体应力不随交界面坡度单调变化,存在拐点。为了减小坝体尺寸,节省工程造价,应综合考虑稳定性和强度要求,选择适当的材料交界面坡度。(2)当复合材料坝上游面略向上游倾斜时,坝体稳定性增加,但坝体压应力减小,不利于满足规范应力要求。(3)为了保证大坝施工的安全,在复合材料坝设计时,还应将CSG部分作为填土,RFC部分作为挡土墙进行分析。(4)对于坝体与基岩接触面,特别是坝踵、坝趾和两种材料交界处等部位以及两种材料交界面在靠近坝基的过渡区部位容易出现屈服,应注意这些部位的处理。