中华人民共和国行业标准浆砌石坝设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准浆砌石坝设计规范主编部门贵州省水利电力厅批准部门中华人民共和国水利部实行日期年月日中华人民共和国水利部关于发布浆砌石坝设计规范的通知水建号各有关单位根据原水利电力部标准制修订计划由贵州省水利水电厅主编的浆砌石坝设计规范经审定批准为水利水电行业标准标准的名称与代号为浆砌石坝设计规范从年月日起实施执行中如有问题和意见请函告部建设开发司并由该司负责解释该标准由水利电力出版社出版发行年月日浆砌石坝设计规范目次第一章总则第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第三章荷载及其组合第四章浆砌石重力坝第五章浆砌石拱坝第六章坝体防渗第七章坝基处理第八章坝体构造第九章观测设计附录一浆砌石体主要力学指标附录二荷载计算公式附录三用材料力学方法计算浆砌石重力坝坝体应力附录四用材料力学方法计算重力墩推力墩的应力附录五石料主要物理力学指标及胶结材料配合比附录六浆砌石体变形弹性模量抗压强度的试验方法附加说明浆砌石坝设计规范第一章总则第条本规范适用于大中型工程中的级浆砌石坝或坝高超过的级浆砌石坝的设计其他浆砌石坝设计可参照使用对于级浆砌石坝及坝高超过的浆砌石坝设计时应进行专门研究制订补充规定第条浆砌石坝设计应符合现行水利水电工程等级划分山区丘陵区部分水利水电工程地质勘察规范水工建筑物抗震设计规范以及其他有关规范规程规定的要求第条设计浆砌石坝应重视和研究下列问题一建坝地区的各项基本资料包括河流规划综合利用要求以及水文气象地形地质地震建筑材料施工和运用条件等二合理选择和确定坝型布置及荷载组合简化坝体结构三地基处理和坝体防渗四泄洪消能防冲五施工导流和渡汛六建筑材料施工方式及施工技术的采用应因地制宜七降低工程造价和缩短建设周期的措施此外还应研究与同类型混凝土坝设计中的异同重视浆砌石坝的材料试验结构试验和分析研究逐步探求和应用反映浆砌石坝结构特点的设计和计算方法第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第一节筑坝材料第条石料一砌体所用石料必须质地坚硬新鲜完整砌体石料按其形状可分为毛石块石粗料石三种毛石无一定规则形状块重应大于中部厚不小于块石上下两面大致平整无尖角块厚宜大于粗料石棱角分明六面大致平整同一面最大高差宜为石料长度的石料长度宜大于块高宜大于长厚比不宜大于二石料的标号分为等六级其标号根据或的岩石试件的饱和极限抗压强度确定当此值在分级的两个标号之间时应按较低标号取值三石料使用前必须鉴定其标号同时宜进行有关物理力学指标的测定中小型工程无试验条件时可参照附表选用第条胶结材料一浆砌石坝的胶结材料应采用水泥砂浆或混凝土二胶结材料标号水泥砂浆标号根据的立方体试件天龄期的极限抗压强度确定浆砌石体常用的水泥砂浆标号有四种浆砌石坝设计规范混凝土标号根据立方体试件天龄期的极限抗压强度确定浆砌石体常用混凝土标号有两种根据工程具体情况并经论证上述胶结材料标号也可用试件天龄期的极限抗压强度确定三胶结材料的配合比必须满足砌体设计标号的要求并采用重量比对于级浆砌石坝可参照附表和附表初选配合比但应根据实际所用材料的试拌试验进行调整四胶结材料采用掺合料或外加剂时应专门进行试验研究第二节浆砌石体的设计指标第条浆砌石体的设计容重根据砌体类别可在下述范围内选用但应按浆砌石坝施工技术规定附录三一浆砌石体容重检查的规定复核毛石砌体砌体块石砌体砌体粗料石砌体砌体第条浆砌石体的线胀系数可在范围内选用第条浆砌石体的变形性能一浆砌石体的变形模量和弹性模量宜按附录六的方法进行试验测定对无条件试验的工程可参照附表选用二浆砌石体的泊桑比宜采用第条浆砌石体的的极限抗压强度对级建筑物应按附录六的方法试验确定对级建筑物当无条件试验时可参照附表选用第条浆砌石体的抗拉强度级建筑物应进行石料与材料接触面间的极限抗拉强度试验取得砌体沿灰缝接触面通缝破坏时的极限抗拉强度然后按附表中所列砌体抗拉强度计算方法计取其他类别和破坏形式时的极限抗拉强度级建筑物浆砌石体的极限抗拉强度可参照附表选用第条在初步设计阶段浆砌石坝抗滑稳定计算所需的抗剪断抗剪参数及对沿垫层混凝土与基岩接触面的滑动情况级建筑物应作现场试验级建筑物可根据基岩特征从附表中查用对于沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动或沿浆砌石体本身滑动的情况级建筑物应在室内作浆砌石体的抗剪断强度试验级建筑物当无条件进行砌体试验时可查用附表第条应重视浆砌石材料的力学变形性能和热学性能的试验研究以便为设计提供正确的依据第三章荷载及其组合第一节荷载第条作用在浆砌石坝上的荷载按其作用的情况分为基本荷载和特殊荷载两类一基本荷载坝体及坝体上永久设备的自重坝体上游面静水压力选择正常蓄水位或设计洪水位进行计算下游面静水压力取其相应浆砌石坝设计规范的不利水位计算相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力包括渗透压力和浮托力下同泥沙压力相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力按多年平均冰层厚度确定的冰压力相应于设计洪水位时的动水压力温度荷载其它出现机会较多的荷载二特殊荷载校核洪水位的静水压力相应于校核洪水位时的扬压力相应于校核洪水位时的浪压力相应于校核洪水位时的动水压力地震荷载其它出现机会很少的荷载第条扬压力进行浆砌石重力坝稳定分析应力分析以及浆砌石拱坝稳定分析时必须计入扬压力的作用并应按垂直作用于全部计算载面积考虑扬压力的图形见附录二分析浆砌石拱坝坝体应力时宜考虑扬压力的作用但薄拱坝一般可以不计第条泥沙压力根据坝址河流水文泥沙资料及淤积计算成果确定泥沙压力泥沙压力的计算公式见附录二坝前淤沙高的计算年限可采用年或经专门论证决定第条浪压力浪高和波长应根据吹程和风速结合水库所在位置的地形采用适宜的经验公式进行计算对于山区峡谷水库可采用附录二中有关公式计算在正常蓄水位及设计洪水位时风速宜采用同期多年平均最大风速的倍在校核洪水位时宜采用相应洪水期多年平均最大风速浪高波长确定后可采用附录二中的公式计算浪压力第条冰压力在严寒地区水库表面形成较厚的冰盖时应考虑冰压力一静冰压力当气温升高受热膨胀时坝前冰盖层对坝面产生的压力二动冰压力由于冰块流动撞击坝面闸墩胸墙以及其他建筑物上所产生的压力冰压力计算方法见附录二第条动水压力当采用坝顶或坝面泄流时应计算溢流坝段反弧面上的动水压力对溢流面上的脉动压力和负压力可不考虑动水压力计算见附录二第条温度荷载浆砌石拱坝的温度荷载应根据运行期间坝体内部温度变化考虑计算方法见附录二浆砌石重力坝可不考虑温度荷载第条地震荷载地震荷载包括地震惯性力和地震动水压力地震荷载应按现行水工建筑物抗震设计规范进行计算第二节荷载组合第条应根据坝型合理确定浆砌石坝设计荷载及其组合浆砌石坝设计荷载组合分为基本组合和特殊组合两类基本组合由基本荷载组成特殊组合由相应的基本荷载与一种或几种特殊荷载组成浆砌石坝设计规范第条荷载组合按下述规定进行计算一基本组合水库正常蓄水位与相应的不利尾水位的静水压力坝体自重扬压力泥沙压力浪压力或冰压力二者取其中大者在拱坝设计中还应计入设计正常温降的温度荷载对于以防洪为主的水库其正常蓄水位很低者可考虑设计洪水位及相应尾水位的静水压力动水压力坝体自重扬压力泥沙压力浪压力在拱坝设计中还应计入设计正常温升的温度荷载在拱坝设计中还应考虑水库死水位或运行最低水位及相应尾水位的水压力泥沙压力坝体自重扬压力和此时出现的正常温降或温升的温度荷载的组合情况其它出现机会较多的不利荷载组合二特殊组合校核洪水位及相应尾水位的静水压力坝体自重扬压力泥沙压力动水压力浪压力在拱坝设计中还应计入设计正常温升基本组合加地震荷载施工期的不利荷载组合基本组合加其它出现机会较少的荷载第四章浆砌石重力坝第一节浆砌石重力坝的布置第条重力坝的布置应根据坝址地形地质水文等自然条件结合泄洪发电灌溉航运等枢纽建筑物的综合利用要求统筹考虑还应重视冲淤排沙及岸坡防护等问题第条坝体溢流段的前沿长度孔数等应根据泄洪排漂浮物等要求以及下游河床和两岸的抗冲能力水深与消能要求等因素综合比较确定第条坝体需要开设廊道和孔洞时其位置尺寸数目应结合运用要求施工条件以及坝体结构应力状态合理确定第条溢流重力坝枢纽布置方案的最终选定级建筑物应经水工模型试验验证级建筑物在必要时也应进行水工模型试验第二节坝体形状设计第条实体重力坝上下游面可分别采用一个或几个坡度上游坝坡可采用下游坝坡可采用第条溢流坝的水力设计应按照现行混凝土重力坝设计规范的有关规定执行第条空腹重力坝宜按以下要求拟定断面一外廓尺寸宜采用满足稳定和应力要求的较经济的实体重力坝断面二空腹宜位于坝底中部略偏下游空腹底宽宜为坝底宽度的左右高度宜为坝高的三空腹剖面形状设计宜采用应力状态较好的组合圆式或经论证的其它形状空腹下游面的倒悬度不宜大于空腹上游面宜倾向上游一定角度使空腹断面轴线趋向于坝体合力作用线浆砌石坝设计规范第三节坝体抗滑稳定计算第条坝体抗滑稳定计算必须考虑下列三种情况一沿垫层混凝土与基岩接触面滑动二沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动三浆砌石体之间滑动第条坝体抗滑稳定计算应采用公式或公式上二式中抗剪断计算的抗滑稳定安全系数滑动面上的抗剪断摩擦系数滑动面上的抗剪断凝聚力滑动面截面积作用于计算截面以上坝体的全部荷载包括扬压力对滑动平面的法向分值作用于计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的切向分值抗剪计算的抗滑稳定安全系数滑动面上的抗剪摩擦系数第条采用第条的公式计算时坝体抗滑稳定安全系数应不小于表中的规定值表抗滑稳定安全系数安全系数采用公式荷载组合级坝基本特殊基本特殊第条当坝基岩体内有软弱夹层时应重视深层抗滑稳定问题研究且必须核算坝体带动部分基岩沿该软弱结构面的抗滑稳定性第条对于岸坡坝段应视地形地质条件核算坝体侧向和抗滑稳定必要时应采取措施以保证施工期和运用期的稳定第条空腹重力坝除