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文檔簡介

1總貝y1-0.1為規(guī)范水利水電工程碾壓式土石壩的設(shè)計,達到工程安全、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進的要求,特制定本規(guī)范。1-0.2本規(guī)范適用于1、2、3級和3級以下壩高大于30m的碾壓式土石壩的設(shè)計。對于特殊重要的碾壓式土石壩,應進行專門研究。碾壓式土石壩的級別,應根據(jù)GB50201—94《防洪標準》及SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》中的有關(guān)規(guī)定確定。1.0.3zb石壩按其且度可分為低壩、中壩和且壩。且度在30m以下為低壩,且度在3070m為中壩,且度在70m以上為且壩。土石壩的壩高應從壩體防滲體(不含混凝土防滲墻、灌漿帷幕、截水槽等壩基防滲設(shè)施)底部或壩軸線部位的建基面算至壩頂(不含防浪墻),取其大者。1-0.4±石壩在正常和非常運用條件的荷載組合情況下,必須滿足穩(wěn)定、滲流、變形以及規(guī)定的超高等要求,保證它能長期安全運用并充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益和社會效益。1-0.5土石壩設(shè)計條件應根據(jù)所處的工作狀況和作用力的性質(zhì)分為:1正常運用條件1)水庫水位處于正常蓄水位和設(shè)計洪水位與死水位之間的各種水位的穩(wěn)定滲流期;2)水庫水位在上述范圍內(nèi)經(jīng)常性的正常降落;3)抽水蓄能電站的水庫水位的經(jīng)常性變化和降落。2非常運用條件I1)施工期;2)校核洪水位有可能形成穩(wěn)定滲流的情況;3)水庫水位的非常降落,如自校核洪水位降落、降落至死水位以下,以及大流量快速泄空等。3非常運用條件n正常運用條件遇地震。1-0.6碾壓式土石壩設(shè)計除應符合本規(guī)范外,尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。2主要術(shù)語2.0.1均質(zhì)壩homogeneousearthdam壩體斷面不分防滲體和壩殼,絕大部分由一種土料組成的壩。2.0.2土質(zhì)防滲體分區(qū)壩soilimperviouszonedearthdam壩體斷面由土質(zhì)防滲體及若干透水性不同的土石料分區(qū)構(gòu)成,可分為心墻壩、斜心墻壩、斜墻壩以及其他不同形式的土質(zhì)防滲體分區(qū)壩。2.0.3非土質(zhì)材料防滲體壩non-soilimperviouszonedearthdam防滲體由混凝土、瀝青混凝土或土工膜組成,而其余部分由土石料構(gòu)成的壩。防滲體在上游面的稱為面板壩,在壩體中央的稱為心墻壩。2.0.4無粘性土cohesionlesssoil粘粒(粒徑小于0.005mm)含量(質(zhì)量)不大于3%、塑性指數(shù)不大于3、顆粒間不具有粘結(jié)力的土。2.0.5礫石土gravellysoil含有碎石、礫、砂、粉粒、粘粒等組成的寬級配土。有冰磺的、風化的和開挖的風化巖石或軟巖經(jīng)碾壓后形成的及人工摻合的各種礫石土。2.0.6膨脹土expansivesoil富含親水礦物并具有明顯吸水膨脹與失水收縮特性的高塑性粘土。2.0.7分散性粘土dispersiveclay遇水尤其是遇純水容易分散,鈉離子含量較高,大多為中、低塑性的粘±O2.0.8軟粘土softclay天然含水率大,呈軟塑到流塑狀態(tài),具有抗剪強度低,壓縮性大,透水性小,靈敏度高的粘土。一般采用以下標準評定:液性指數(shù)IlA0.75;無側(cè)g艮抗壓強度quW50kPa;標準貫入擊數(shù)N63.5W4;靈敏度§〉4。當lLA1.0,孔隙比e。〉1.5為淤泥;當lLA1.0,1.5>eoAl.O為淤泥質(zhì)土。2.0.9有機質(zhì)土organicsoil含一定量有機質(zhì)呈淺灰至深灰色,有臭味,壓縮性高的粘土或粉土。按有機質(zhì)含量Q的大小可細分為有機質(zhì)土(5%<Qv10%)、泥炭土(10%<QV60%)和泥炭(QA60%)。2.0.10濕陷性黃土collapsibleloess主要由粉粒組成,呈棕黃或黃褐色。具有大孔隙或垂直節(jié)理特征,遇水產(chǎn)生自重濕陷的土,或稱自重濕陷性黃土。不產(chǎn)生自重濕陷性的黃土稱為非自重濕陷性黃土。2.0.11紅粘土laterite石灰?guī)r或其他熔巖經(jīng)風化后形成的富含鐵鋁氧化物的褐紅色粉土或粘±O2.0.12喀斯特(巖溶)karst可溶性巖層被水長期溶蝕而形成的各種地質(zhì)現(xiàn)象和形態(tài)。2.0.13硬巖hardrock飽和無側(cè)限抗壓強度大于等于30MPa的巖石。2.0.14軟巖weakrock飽和無側(cè)限抗壓強度小于30MPa的巖石。2.0.15流土soilflow在滲流作用下,局部土體表面隆起、頂穿或粗細顆粒同時浮動而流失的現(xiàn)象。2.0.16管涌piping土體中的細顆粒在滲流作用下從骨架孔隙通道流失的現(xiàn)象。2.0.17接觸沖刷erosiononcontactsurface滲流沿著兩種滲透系數(shù)不同土層的接觸面流動時,沿層面帶走細顆粒的現(xiàn)象。2.0.18接觸流失soilflowoncontactsurface滲流垂直于滲透系數(shù)相差較大的兩相鄰土層流動時,將滲透系數(shù)較小的土層中的細顆粒帶入滲透系數(shù)較大的土層中的現(xiàn)象。2.0.19不連續(xù)級配土gap-gradedsoil由于土中缺乏某一范圍的粒徑而使粒徑分布曲線上出現(xiàn)臺階的土。2.0.20壓實度degreeofcompaction填土壓實的干密度相應于試驗室標準擊實試驗所得最大干密度的百分率。3樞紐布置和壩型選擇3.1壩軸線3.1.1壩軸線應根據(jù)壩址區(qū)的地形地質(zhì)條件、壩型、壩基處理方式、樞紐中各建筑物(特別是泄洪建筑物)的布置和施工條件等,經(jīng)多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較確定。3.1.2壩軸線應因地制宜地選定。宜采用直線。當采用折線時,在轉(zhuǎn)折處應布置曲線段。設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū)不宜采用折線。3.1.3當壩址處存在有喀斯特、大斷層或軟粘土等不良地質(zhì)條件時,應研究避開的可能性。3.2泄水和引水建筑物3.2.1樞紐中的泄水建筑物應能滿足設(shè)計規(guī)定的運用條件和要求。建筑物應運用靈活可靠,其泄洪能力必須滿足宣泄設(shè)計洪水、校核洪水要求,并應滿足排沙、排污和排冰的要求。3.2.2泄水建筑物的布置和型式,應根據(jù)地形、地質(zhì)條件和泄洪規(guī)模、水頭大'和防沙要求等綜合比較后選定??刹捎瞄_敞式溢洪道和隧洞。在地形有利的壩址,宜布設(shè)開敞式溢洪道。3.2.3設(shè)計地震烈度為8度、9度地區(qū)或1、2級土石壩,應論證是否設(shè)泄水底孔。3.2.4多泥沙河流應設(shè)排沙建筑物,并在進水口設(shè)防淤和防護措施。3.2.5泄水和引水建筑物進、出口附近的壩坡和岸坡,應有可靠的防護措施。出口應采取妥善的消能措施,并使消能后的水流離開壩腳一定距禺I。326泄水建筑物宜布置在岸邊巖基上。對高、中壩不應采用布置在軟基上的壩下埋管型式。低壩采用軟基上埋管時,必須進行技術(shù)論證。地震區(qū)的壩采用壩下埋管應按SL203—97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.3壩型選擇3.3.1碾壓式土石壩的型式可在以下三種基本型式中選擇:1均質(zhì)壩;2土質(zhì)防滲體分區(qū)壩;3非土質(zhì)材料防滲體壩。3.3.2壩型選擇應綜合考慮下列因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定:1壩址區(qū)河勢地形、壩址基巖、覆蓋層特征及地震烈度等地形地質(zhì)條件;2筑壩材料的種類、性質(zhì)、數(shù)量、位置和運輸條件;3施工導流、施工進度與分期、填筑強度、氣象條件、施工場地、運輸條件和初期度汛等施工條件;4壩高:高壩多采用土質(zhì)防滲體分區(qū)壩,低壩多采用均質(zhì)壩,條件合適時宜采用混凝土面板堆石壩;5樞紐布置、壩基處理以及壩體與泄水、引水建筑物等的連接;6運行條件:如對滲漏量要求高低,上、下游水位變動情況,分期建設(shè)等;7壩及樞紐的總工程量、總工期和總造價。3.3.33級低壩經(jīng)過論證可采用土工膜防滲體壩。3.3.4軸線較長的土石壩根據(jù)地形、地質(zhì)及料場的具體條件,段采用可分不同壩型,但在壩型變化處應設(shè)置漸變段。4筑壩材料選擇與填筑要求4-1筑壩材料選擇4.1.1筑壩土石料調(diào)查和土工試驗應分別按照SL251—2000《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》和SL237—1999《土工試驗規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,查明壩址附近各種天然土石料的性質(zhì)、儲量和分布,以及樞紐建筑物開挖料的性質(zhì)和可利用的數(shù)量。4.1.2在當?shù)赜卸喾N適于筑壩的土石料時,應進行技術(shù)經(jīng)濟比較后選用。筑壩土石料選擇應遵守下列原則:1具有或經(jīng)加工處理后具有與其使用目的相適應的工程性質(zhì),并具有長期穩(wěn)定性;2就地、就近取材,減少棄料,少占或不占農(nóng)田,并優(yōu)先考慮樞紐建筑物開挖料的利用;3便于開采、運輸和壓實。4.1.3樞紐建筑物開挖料的利用應與天然土石料場開采料一樣,從材料性質(zhì)、數(shù)量、棄料對環(huán)境的影響、施工進度安排及工程費用等進行論證。料場應統(tǒng)一規(guī)劃。4.1.4料場開采或樞紐建筑物的開挖料原則上均可直接作為筑壩材料,或經(jīng)處理后用于壩的不同部位,但沼澤土、膨潤土和地表土不宜采用。4.1.5防滲土料應滿足下列要求:1滲透系數(shù),均質(zhì)壩不大于1x1CMcm/s,心墻和斜墻不大于1x10-5cm/s;2水溶鹽含量(指易溶鹽和中溶鹽,按質(zhì)量計)不大于3%;3有機質(zhì)含量(按質(zhì)量計),均質(zhì)壩不大于5%,心墻和斜墻不大于2%,超過此規(guī)定需進行論證;4有較好的塑性和滲透穩(wěn)定性;5浸水與失水時體積變化小。4.1.6以下幾種粘性土不宜作為壩的防滲體填筑料,必須采用時,應根據(jù)其特性采取相應的措施。1塑性指數(shù)大于20和液限大于40%的沖積粘土;2膨脹土;3開挖、壓實困難的干硬粘土;4凍土;5未經(jīng)處理的分散性粘土。4.1.7紅粘土可用于填筑壩的防滲體。用于高壩時,應對其壓縮性進行論證。4.1.8經(jīng)處理改性的分散性粘土僅可用于填筑3級低壩的防滲體,其所選用的反濾料應經(jīng)迥試驗驗證。防滲體與壩基、岸坡接觸處等易產(chǎn)生集中滲流的部位,以及易受雨水沖刷的壩表面不得采用分散性粘土填筑。4.1.9濕陷性黃土或黃土狀土可用于填筑防滲體,但壓實后應不再具有濕陷性。采用的反濾料級配應經(jīng)過試驗驗證。4.1.10用于填筑防滲體的礫石土,粒徑大于5mm的顆粒含量不宜超過50%,最大粒徑不宜大于150mm或鋪土厚度的2/3,0.075mm以下的顆粒含量不應小于15%。填筑時不得發(fā)生粗料集中架空現(xiàn)象。4.1.11人工摻合礫石土中各種材料的摻合比例應經(jīng)試驗論證。4.1.12當采用含有可壓碎的風化巖石或軟巖的礫石土作防滲料時,其級配和物理力學指標應按碾壓后的級配設(shè)計。4.1.13用膨脹土作為土石壩防滲料時,填筑含水量應采用最優(yōu)含水量的濕側(cè),并在頂部設(shè)蓋重層。蓋重層產(chǎn)生的約束應力應足以制約其膨脹性。蓋重層應采用非膨脹土。4.1.14采用土工膜作為防滲體材料時,應按照GB50290—98《土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。4.1.15反濾料、過渡層料和排水體料應符合下列要求:1質(zhì)地致密,抗水性和抗風化性能滿足工程運用條件的要求;2具有要求的級配;3具有要求的透水性;4反濾料和排水體料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量應不超過5%o4.1.16反濾料可利用天然或經(jīng)過篩選的砂礫石料,也可采用塊石、礫石軋制,或天然和軋制的摻合料。3級低壩經(jīng)過論證可采用土工織物作為反濾層。料場開采和建筑物開挖的無粘性土(包括砂、礫石、卵石、漂石等)、石料和風化料、礫石土均可作為壩殼料,并應根據(jù)材料性質(zhì)用于壩殼的不同部位。均勻中、細砂及粉砂可用于中、低壩壩殼的干燥區(qū),但地震區(qū)不宜米用。采用風化石料和軟巖填筑壩殼時,應按壓實后的級配研究確定材料的物理力學指標,并應考慮浸水后抗剪強度的降低、壓縮性增加等不利情況。對軟化系數(shù)低、不能壓碎成礫石土的風化石料和軟巖宜填筑在干燥區(qū)。4.1.21下游壩殼水下部位和上游壩殼水位變動區(qū)應采用透水料填筑。4.1.22開采壩殼堆石料,應遵守下列規(guī)定:1開采前應徹底清除覆蓋層;2不同程度的風化料與新鮮石料應分區(qū)開采;3易風化的軟巖(如泥巖、頁巖)宜邊開采、邊填筑;4宜進行爆破設(shè)計,必要時進行爆破試驗。4.1.23護坡石料應采用質(zhì)地致密、抗水性和抗風化性能滿足工程運用條件要求的硬巖石料。4.2填筑要求4.2.1填筑標準應根據(jù)以下因素綜合研究確定:1壩的級別、高度、壩型和壩的不同部位;2土石料的壓實特性和采用的壓實機具;3壩料的填筑干密度和含水率與力學性質(zhì)的關(guān)系,以及設(shè)計對土石料力學性質(zhì)的要求;4土料的天然干密度、天然含水率,以及土料進行干燥或濕潤處理的程度;5當?shù)貧夂驐l件對施工的影響;6設(shè)計地震烈度及其他動荷載作用;7壩基土的強度和壓縮性;8不同填筑標準對造價和施工難易程度的影響。4.2.2含礫和不含礫的粘性土的填筑標準應以壓實度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計控制指標。設(shè)計干密度應以擊實最大干密度乘以壓實度求得。423粘性土的壓實度應符合下列要求:11、2級壩和高壩的壓實度應為98%100%,3級中、低壩及3級以下的中壩壓實度應為96%98%;2設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū),宜取上述規(guī)定的大值;3有特殊用途和性質(zhì)特殊的土料的壓實度宜另行確定。粘性土的最大干密度和最優(yōu)含水率應按照SL237-1999規(guī)定的擊實試驗方法求取。對于礫石土應按全料試樣求取最大干密度和最優(yōu)含水率。4.2.5砂礫石和砂的填筑標準應以相對密度為設(shè)計控制指標,并應符合下列要求:1砂礫石的相對密度不應低于0.75,砂的相對密度不應低于0.70,反濾料宜為0.70。2砂礫石中粗粒料含量小于50%時,應保證細料(小于5mm的顆粒)的相對密度也符合上述要求。3地震區(qū)的相對密度設(shè)計標準應符合SL203—97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。4.2.6堆石的填筑標準宜用孔隙率為設(shè)計控制指標,并應符合下列要求:1土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和瀝青混凝土心墻壩的堆石料,孔隙率宜為20%28%;2瀝青混凝土面板壩堆石料的孔隙率宜在混凝土面板堆石壩和土質(zhì)防滲體分區(qū)壩的孔隙率之間選擇;3采用軟巖、風化巖石筑壩時,孔隙率宜根據(jù)壩體變形、應力及抗剪強度等要求確定;4設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū),可取上述孔隙率的小值。4.2.7堆石的碾壓質(zhì)量可用施工參數(shù)(包括碾壓設(shè)備的型號、振動頻率及重量、行進速度、鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)等)及干密度同時控制。4.2.8堆石碾壓時宜加水,加水量宜通過碾壓試驗確定。對于軟化系數(shù)較高的硬巖堆石,應通過碾壓試驗確定是否加水。4.2.9設(shè)計填筑標準應在施工初期通過碾壓試驗驗證;當采用礫石土、風化巖石、軟巖、膨脹土、濕陷性黃土等性質(zhì)特殊的土石料時,對1、2級壩和高壩,宜進行專門的碾壓試驗,確定其填筑標準。4.2.10粘性土的施工填筑含水率應根據(jù)土料性質(zhì)、填筑部位、氣候條件和施工機械等情況,控制在最優(yōu)含水率的一2%+3%偏差范圍以內(nèi)。有特殊用途和性質(zhì)特殊的粘性土的填筑含水率應另行確定。填筑含水率還應符合下列要求:1上限值1)不影響壓實和運輸機械的正常運行;2)施工期間土體內(nèi)產(chǎn)生的孔隙壓力不影響壩坡的穩(wěn)定;3)在壓實過程中不產(chǎn)生剪切破壞。2下限值1)填土浸水后不致產(chǎn)生大量的附加沉降使壩頂高程不滿足設(shè)計要

求、壩體發(fā)生裂縫以及在水壓力作用下不產(chǎn)生水力劈裂等;2)不致產(chǎn)生松土層而難以壓實。4.2.11在冬季負氣溫下填筑時,應使土料在填筑過程中不凍結(jié),粘性土的填筑含水率宜略低于塑限;砂和砂礫料中的細料部分的含水率宜小于4%,并適當提高填筑密度。5壩體結(jié)構(gòu)5.1.1壩體分區(qū)設(shè)計應根據(jù)就地取材和挖填平5.1壩體分區(qū)衡原則,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。5.1.2壩體各種不同材料應有明確的分區(qū)。對各區(qū)材料的性質(zhì)和施工壓實要求等應有具體的可供考核、檢驗和進行質(zhì)量評定的技術(shù)指標。5.1.3均質(zhì)壩宜分為壩體、排水體、反濾層和護坡等區(qū)。壩殼、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩宜分為防滲體、反濾層、過渡層、排水體和護坡等區(qū)。防滲體在上游面時,壩體滲透性宜從上游至下游逐步增大;防滲體在中間時,壩體滲透性宜向上、下游逐步增大。壩殼、5.1.5當采用風化料筑壩時,壩表面應設(shè)保護層,保護層的垂直厚度應不小于1.50m。5.1.6壩體分區(qū)設(shè)計,宜研究圍堰與壩體相結(jié)合的可能性。5.2壩坡5.2.1壩坡應根據(jù)壩型、壩高、壩的等級、壩體和壩基材料的性質(zhì)、壩所承受的荷載以及施工和運用條件等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。5.2.2均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩、瀝青混凝土面板或心墻壩及土工膜心墻或斜墻壩壩坡,可參照已建壩的經(jīng)驗或近似方法初步擬定,最終應經(jīng)穩(wěn)定計算確定。瀝青混凝土面板壩的上游坡不宜陡于1:1.7O523當壩基抗剪強度較低,壩體不滿足深層抗滑穩(wěn)定要求時,宜采用在壩坡腳壓俄的方法提高其穩(wěn)定性。524設(shè)計地震烈度為9度的地區(qū),壩頂附近的上、下游壩坡宜上緩下陡,或采用加筋堆石、表面鋼筋網(wǎng)或大塊石堆筑等加固措施。5.2.5上、下游壩坡馬道的設(shè)置應根據(jù)壩面排水、檢修、觀測、道路、增加護坡和壩基穩(wěn)定等不同需要確定。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和均質(zhì)壩上游坡宜少設(shè)馬道。非土質(zhì)防滲材料面板壩上游坡不宜設(shè)馬道。根據(jù)施工交通需要,下游壩坡可設(shè)置斜馬道,其坡度、寬度、轉(zhuǎn)彎半徑、彎道加寬和超高等,應滿足施工車輛行駛要求。斜馬道之間的實際壩坡可局部變陡,但平均壩坡應不陡于設(shè)計壩坡。馬道寬度應根據(jù)用途確定,但最小寬度不宜小于1.50m。526若壩基土或筑壩土石料沿壩軸線方向不相同時,應分壩段進行穩(wěn)定計算,確定相應的壩坡。當各壩段采用不同坡度的斷面時,每一壩段的壩坡應根據(jù)該壩段中最大斷面來選擇。壩坡不同的相鄰壩段,中間應設(shè)漸變段。5.3壩頂超且5.3.1壩頂在水庫靜水位以上的超高應按下式確定:y=R+e+A(5.3.1)式中y壩頂超高,m;R--最大波浪在壩坡上的爬高,m,可按本規(guī)范附錄A計算;e——最大風壅水面高度,m;可按本規(guī)范附錄A計算;A--安全加高,m;按表5.3.1確定。表5.3.1安全加高A值2安全加高運用條件壩的級別1234、5設(shè)計1.501.000.700.50山區(qū)、丘陵區(qū)0.700.500.400.30n/w原、濱海區(qū)1.000.700.500.305-3.2地震區(qū)的安全加且尚應增加地震沉降和地震壅浪且度,按SL203一97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。如庫區(qū)內(nèi)有可能發(fā)生大體積塌岸和滑坡而引起壅浪時,壅浪高度及對壩面的破壞能力等應進行專門研究。對特殊重要的工程,安全加高可大于本規(guī)范表5.3.1規(guī)定的數(shù)值。5.3.3壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和,應按以下運用條件計算,取其最大值:1設(shè)計洪水位加正常運用條件的壩頂超高;2正常蓄水位加正常運用條件的壩頂超高;3校核洪水位加非常運用條件的壩頂超高;4正常蓄水位加非常運用條件的壩頂超高,再按本規(guī)范5.3.2規(guī)定加地震安全加高。5.3.4當壩頂上游側(cè)設(shè)有防浪墻時,壩頂超高可改為對防浪墻頂?shù)囊蟆5藭r在正常運用條件下,壩頂應高出靜水位0.5m;在非常運用條件下,壩頂應不低于靜水位。5.3.5波浪要素應按本規(guī)范附錄A計算,設(shè)計風速的取值應遵守下列規(guī)定:1正常運用條件下的1、2級壩,采用多年平均年最大風速的1.52.0倍;2正常運用條件下的3、4、5級壩,采用多年平均年最大風速的1.5倍;3非常運用條件下,采用多年平均年最大風速。5-3.6壩頂應預留竣工后沉降超且。沉降超且值應按本規(guī)范843的規(guī)定確定。各壩段的預留沉降超且應根據(jù)相應壩段的壩且而變化。預留沉降超且不應計入壩的計算且度。5.4壩頂構(gòu)造5.4.1壩頂寬度應根據(jù)構(gòu)造、施工、運行和抗震等因素確定。如無特殊要求,高壩的頂部寬度可選用1。15m,中、低壩可選用510mo5.4.2壩頂蓋面材料應根據(jù)當?shù)夭牧锨闆r及壩頂用途確定,宜采用密實的砂礫石、碎石、單層砌石或瀝青混凝土等柔性材料。5.4.3壩頂面可向上、下游側(cè)或下游側(cè)放坡。坡度宜根據(jù)降雨強度,在2%3%之間選擇,并應做好向下游的排水系統(tǒng)。5.4.4壩頂上游側(cè)宜設(shè)防浪墻,墻頂應高于壩頂1.001-20mo防浪墻必須與防滲體緊密結(jié)合。防浪墻應堅固不透水,其結(jié)構(gòu)尺寸應根據(jù)穩(wěn)定、強度計算確定,并應設(shè)置伸縮縫,做好止水。5.4.5位于地震區(qū)的土石壩應核算防浪墻的動力穩(wěn)定性。5.4.6工程運行要求壩頂設(shè)照明設(shè)施時,應按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.4.7對于高壩,壩頂下游側(cè)和不設(shè)防浪墻的上游側(cè),根據(jù)運用條件可設(shè)欄桿等安全防護措施。5.4.8壩頂結(jié)構(gòu)與布置應經(jīng)濟實用,建筑藝術(shù)處理應美觀大方,并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。5.5防滲體土質(zhì)防滲體分區(qū)壩的防滲體斷面尺寸應根據(jù)下列因素研究確定:1防滲土料的質(zhì)量,如允許滲透比降、塑性、抗裂性能等;2防滲土料的數(shù)量和施工難易程度;3防滲體下面壩基的性質(zhì)及處理措施;4防滲土料與壩殼材料單價比值;5設(shè)計地震烈度為8度、9度地區(qū)適當加厚。土質(zhì)防滲體斷面應滿足滲透比降、下游浸潤線和滲透流量的要求。應自上而下逐漸加厚,頂部的水平寬度不宜小于3.00m;底部厚度,斜墻不宜小于水頭的1/5,心墻不宜小于水頭的1/4。土質(zhì)防滲體頂部在正常蓄水位或設(shè)計洪水位以上的超高,應按表5.5.3的規(guī)定取值。非常運用條件下,防滲體頂部不應低于非常運用條件的靜水位。并應核算風浪爬且且度的影響。當防滲體頂部設(shè)有防浪墻時,防滲體頂部高程可不受上述限制,但不得低于正常運用的靜水位。防滲體頂部應預留竣工后沉降超fo)O表5.5.3正常運用情況下防滲體頂部超高防滲體結(jié)構(gòu)形式超局)(rn)斜墻0.800.60心墻0.600.30土質(zhì)防滲體頂部和土質(zhì)斜墻上游應設(shè)保護層。保護層厚度(包括上游護坡墊層)應不小于該地區(qū)的凍結(jié)和干燥深度,還應滿足施工機械的需要。斜墻上游保護層的填筑標準應和壩體相同,其坡度應滿足穩(wěn)定要求。5.6反濾層和過渡層5.6.1壩的反濾層必須符合下列要求:1使被保護土不發(fā)生滲透變形;2滲透性大于被保護土,能通暢地排出滲透水流;3不致被細粒土淤塞失效。土質(zhì)防滲體(包括心墻、斜墻、鋪蓋和截水槽等)與壩殼和壩基透水層之間以及下游滲流出逸處,如不滿足反濾要求,均須設(shè)置反濾層。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩的壩殼內(nèi)各土層間,宜滿足反濾要求。5.6.4下游壩殼與壩基透水層接觸區(qū),與巖基中發(fā)育的斷層、破碎帶和強風化帶接觸部位,如不滿足反濾要求,應設(shè)反濾層。5.6.5防滲體下游和滲流出逸處的反濾層,除應滿足本規(guī)范5.6.1外,在防滲體出現(xiàn)裂縫的情況下,土顆粒不應被帶出反濾層,裂縫可自行愈□O5.6.6根據(jù)材料性能、庫水位變化情況等,防滲體上游反濾層材料的級配、層數(shù)和厚度相對于下游反濾層可簡化。5.6.7反濾層的級配和層數(shù)應按本規(guī)范附錄B計算,經(jīng)過比較選擇最合理的方案。1、2級壩和高壩還應經(jīng)試驗驗證。5.6.8反濾層每層的厚度應根據(jù)材料的級配、料源、用途、施工方法等綜合確定。人工施工時,水平反濾層的最小厚度可采用0.30m,垂直或傾斜反濾層的最小厚度可采用0.50m;采用機械施工時,最小厚度應根據(jù)施工方法確定。如防滲體與壩殼料之間的反濾層總厚度不能滿足過渡要求時,可加厚反濾層或設(shè)置過渡層。在下列情況下,應論證是否要加厚防滲體上、下游側(cè)反濾層:1設(shè)計地震烈度為8度、9度地區(qū)的土石壩;2峽谷地區(qū)的高土石壩,或岸坡坡度有突變的部位;3防滲體與巖石岸坡或剛性建筑物接觸面附近部位;4防滲體由塑性較低、壓縮性較大的土料筑成;5防滲體與壩殼的剛度相差懸殊;6壩建于深厚覆蓋層上。土石壩的過渡層應具有協(xié)調(diào)相鄰兩側(cè)材料變形的功能,混凝土面板堆石壩的墊層和堆石之間,瀝青混凝土心墻和壩殼之間均應設(shè)過渡層。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩是否設(shè)過渡層應根據(jù)防滲體和壩殼材料特性及反濾層厚度綜合研究確定。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩壩殼為堆石時,過渡層應采用連續(xù)級配,最大粒徑不宜超過300mm,頂部水平寬度不宜小于3.00m,采用等厚度或變厚度均可。5.6.12在填筑過程中反濾層宜與壩體同時上升,且不應有明顯的顆粒分離和壓碎現(xiàn)象。5.6.13選用土工織物作反濾層,宜用在易修補的部位,并應按GB50290一98《土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范》設(shè)計。5.7壩體排水5.7.1土石壩應設(shè)置壩體排水,降低浸潤線和孔隙壓力,改變滲流方向,防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形,保護壩坡土不產(chǎn)生凍脹破壞。5.7.2壩體排水必須滿足以下要求:1能自由地向壩外排出全部滲透水;2應按反濾要求設(shè)計;3便于觀測和檢修。5.7.3壩體排水可在以下幾種型式中選擇:1壩體內(nèi)排水)翌式排水,包括直立排水、上昂式排水、下昂式排水等;)水平排水,包括壩體不同高程的水平排水層、褥墊式

排水(壩底部水平排水層)、網(wǎng)狀排水帶、排水管等。2棱體排水(濾水壩趾)3貼坡式排水4綜合型排水,由上述各種排水型式中的兩種或多種綜合組成。5.7.4排水型式的選擇,必須結(jié)合壩基排水的需要及型式,根據(jù)下列情況,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。1壩型、壩體填土和壩基土的性質(zhì),以及壩基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;2下游有水、無水、下游水位高低和持續(xù)時間,以及泥沙淤積影響;3施工情況及排水設(shè)備的材料;4筑壩地區(qū)的氣候條件。5.7.5均質(zhì)壩和下游壩殼用弱透水材料填筑的土石壩,宜優(yōu)先選用翌式排水,其底部可用褥墊排水將滲水引出。5.7.6均質(zhì)壩和壩殼用弱透水料填筑的壩,若需要降低壩體內(nèi)的孔隙壓力,可在上、下游坡不同高度設(shè)置壩體水平排水層。其設(shè)置位置、層數(shù)和厚度應根據(jù)計算確定,但最小厚度不宜小于0.30mo5.7.7棱體排水設(shè)計應遵守下列規(guī)定:1頂部且程應超出下游最且水位,超過的且度,1、2級壩應不小于1-Om,3、4、5級壩應不小于0.5m,并應超過波浪沿坡面的爬(°);2頂部高程應使壩體浸潤線距壩面的距離大于該地區(qū)的凍結(jié)深度;3頂部寬度應根據(jù)施工條件及檢查觀測需要確定,但不宜小于1.0m;4應避免在棱體上游坡腳處出現(xiàn)銳角。5.7.8貼坡排水設(shè)計應遵守下列規(guī)定:1頂部高程應高于壩體浸潤線出逸點,超過的高度應使壩體浸潤線在該地區(qū)的凍結(jié)深度以下,1、2級壩不小于2.0m,3、4、5級壩不小于1.5m,并應超過波浪沿坡面的爬高;2底腳應設(shè)置排水溝或排水體;3材料應滿足防浪護坡的要求。5.7.9壩內(nèi)水平排水設(shè)計應遵守下列規(guī)定:1由砂、卵礫石組成的水平排水層的厚度和伸入壩體內(nèi)的長度應根據(jù)滲流計算確定,排水層中每層料的最小厚度應滿足反濾層最小厚度的要求。2網(wǎng)狀排水帶中縱向排水帶(平行于壩軸線)的厚度和寬度及伸入壩體內(nèi)的深度應根據(jù)滲流計算確定。網(wǎng)狀排水帶中的橫向排水帶寬度應不小于0.5m,其坡度不宜超過1%,或按不產(chǎn)生接觸沖刷的要求確定。3當滲流量很大,增大排水帶尺寸不合理時,可采用排水管,管周圍應設(shè)反濾層。4壩內(nèi)水平排水伸進壩體的極限尺寸,對于粘性土均質(zhì)壩為壩底寬的1/2,砂性土均質(zhì)壩為壩底寬的1/3;對于土質(zhì)防滲體分區(qū)壩,宜與防滲體下游的反濾層相連接。5.8護坡5.8.1壩表面為土、砂、砂礫石等材料時應設(shè)專門護坡,堆石壩可采用堆石材料中的粗顆粒料或超徑石做護坡。5.8.2護坡可在以下幾種型式中選擇:1上游護坡1)堆石(拋石);)干砌石;)漿砌石;)預制或現(xiàn)澆的混凝土或鋼筋混凝土板(或塊);5)瀝青混凝土;6)其他形式(如水泥土)。2下游護坡1)干砌石;2)堆石、卵石或碎石;3)草皮;4)鋼筋混凝土框格填石;5)其他形式(如土工合成材料)。5.8.3護坡的型式、厚度及材料粒徑應根據(jù)壩的等級、運用條件和當?shù)夭牧锨闆r,根據(jù)以下因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。1上游護坡1)波浪淘刷;2)順壩水流沖刷;3)漂浮物和冰層的撞擊及凍冰的擠壓。2下游護坡1)凍脹、干裂及蟻、鼠等動物破壞;2)雨水、大風、水下部位的風浪、冰層和水流作用。5.8.4有條件時,上游護坡宜采用堆石護坡。在波浪較大的壩段和坡面,可采用與其他部位不同的護坡厚度和型式。下游護坡的水上、水下可采用不同的護坡厚度和型式。5.8.5護坡的覆蓋范圍應按以下要求確定:1上游面上部自壩頂起,如設(shè)防浪墻時應與防浪墻連接;下部至死水位以下不宜小于2.50m,4級以下的壩可減至1.50m,最低水位不確定時應護至壩腳。2下游面應由壩頂護至排水棱體,無排水棱體時應護至壩腳。5.8.6堆石、干砌石護坡與被保護料不滿足反濾要求時,護坡下應按反濾要求設(shè)置墊層。5.8.7現(xiàn)澆混凝土或鋼筋混凝土、瀝青混凝土和漿砌石護坡應設(shè)排水孔。588在寒冷地區(qū)的粘性土壩坡,當有可能因凍脹引起護坡變形時,應設(shè)防凍墊層,其厚度不小于當?shù)貎鼋Y(jié)深度。5.8.9除堆石壩護坡外,應在馬道、壩腳和護坡末端設(shè)置基座。5.8.10護坡厚度和粒徑應按本規(guī)范附錄A的方法計算,其中設(shè)計風速應符合本規(guī)范5.3.5的規(guī)定。5.9壩面排水5.9.1除干砌石或堆石護坡外,均須設(shè)壩面排水。應包括壩頂、壩坡、壩頭及壩下游等部位的集水、截水和排水措施。5-9.2除堆石壩與基巖交坡處外,壩坡與岸坡連接處均須設(shè)排水溝,其集水面積應包括岸坡集水面積在內(nèi)。5.9.3壩面排水系統(tǒng)的布置、排水溝的尺寸和底坡應由計算確定。有馬道時,縱向排水溝宜與馬道一致,并設(shè)于馬道內(nèi)側(cè)。翌向排水溝可每50100m設(shè)置一條。5.9.4排水溝可用混凝土現(xiàn)場澆筑或漿砌石砌筑,若用混凝土預制件拼裝時,應使接縫牢固、成一整體。6壩基處理6.1.1壩基(包括壩頭,下同)處理應滿足滲流控制(包括滲透穩(wěn)定和控制滲流量卜靜力和動力穩(wěn)定、允許沉降量和不均勻沉降量等方面要求,保證壩的安全運行。處理的標準與要求應根據(jù)具體情況在設(shè)計中確定??⒐ず蟮膲雾敵两盗坎灰舜笥趬胃叩?%。對于特殊土的壩基,允許總沉降量應視具體情況確定。6.1.2壩基中遇到下列情況時,必須慎重研究和處理。1深厚砂礫石層;2軟粘土;3濕陷性黃土;4疏松砂土及少粘性土;5喀斯特(巖溶);6有斷層、破碎帶、透水性強或有軟弱夾層的巖石;7含有大量可溶鹽類的巖石和土;8透水壩基下游壩腳處有連續(xù)的透水性較差的覆蓋層;9礦區(qū)井、洞。6.2砂礫石壩基的滲流控制6.2.1砂礫石壩基應查明砂礫石的平面和空間分布情況,以及級配、密度、滲透系數(shù)、允許滲透比降等物理力學指標。在地震區(qū),還應了解標準貫入擊數(shù)、剪切波速、動力特性指標等??睖y試驗應分別按照GB50287—99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》、SL237-1999《土工試驗規(guī)程》進行。622砂礫石壩基滲流控制可選擇以下形式:1垂直防滲1)明挖回填截水槽;2)混凝土防滲墻;3)灌漿帷幕;4)上述兩種或兩種以上形式的組合。2上游防滲鋪蓋3下游排水設(shè)備及蓋重1)水平排水墊層;2)反濾排水溝;3)排水減壓井;4)下游透水蓋重;5)反濾排水溝及排水減壓井的組合。4經(jīng)過論證的其他有效措施6.2.3砂礫石壩基滲流控制的措施,應根據(jù)壩高、壩型、水庫的用途及壩基地質(zhì)條件,選擇幾種可能的方案,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。6.2.4能可靠而有效地截斷壩基滲透水流的垂直防滲措施,在技術(shù)條件可能而又經(jīng)濟合理時應優(yōu)先采用。在下列情況下,對中、高壩應采用垂直防滲措施。1對滲漏量損失要求較高的水庫;2壩基砂礫石層滲透穩(wěn)定性差,采用鋪蓋及排水減壓措施仍不能保證壩與壩基的滲透穩(wěn)定時;砂礫石壩基深厚,水平層次非常顯著,具有強滲漏帶時。垂直防滲措施應設(shè)在壩的防滲體底部,均質(zhì)壩可設(shè)于距上游壩腳1/31/2壩底寬度處。垂直防滲措施的底部宜伸入相對不透水層,也可按滲流計算、模擬試驗成果確定。必要時可對基巖進行灌漿處理。壩的防滲體、砂礫石覆蓋層和基巖內(nèi)的防滲設(shè)施應緊密地聯(lián)結(jié)成一整體。均質(zhì)壩和土質(zhì)防滲體分區(qū)壩的壩基垂直防滲措施的選擇應符合下列原則:1砂礫石層深度在15m以內(nèi),宜采用明挖回填粘土截水槽;2砂礫石層深度在80m以內(nèi),可采用混凝土防滲墻;3砂礫石層很深時,可采用灌漿帷幕,或在深層采用灌漿帷幕,上層采用明挖回填粘土截水槽或混凝土防滲墻;4根據(jù)砂礫石層性質(zhì)和厚度,也可沿壩軸線分段采用不同措施。6.2.7截水槽應采用與壩體防滲體相同的土料填筑,其壓實度不應小于壩體同類土料,底寬應根據(jù)回填土料的允許滲透比降、及土料與基巖接觸面抗?jié)B流沖刷的允許滲透比降和施工條件確定。6.2.8混凝土防滲墻設(shè)計應遵守下列原則:1厚度應根據(jù)壩高和施工條件確定;2混凝土防滲墻頂應作成光滑的楔形,插入土質(zhì)防滲體高度宜為1/10壩高;高壩可適當降低,或根據(jù)滲流計算確定;低壩應不低于2m。在墻頂可設(shè)填筑含水率大于最優(yōu)含水率的高塑性土區(qū);3墻底宜嵌入基巖0.51.0mo對風化較深和斷層破碎帶可根據(jù)壩高和斷層破碎情況加深;4高壩深砂礫石層的混凝土防滲墻,應進行應力應變分析核算墻的應力,為確定混凝土的強度提供依據(jù);5混凝土防滲墻除應具有所要求的強度外,還應有足夠的抗?jié)B性和耐以性。在混凝土內(nèi)可摻粘土、粉煤灰及其他外加劑;6對高壩深厚覆蓋層中的混凝土防滲墻宜采用鉆孔、物探等方法做強度和滲透性的質(zhì)量檢查。629在砂礫石壩基內(nèi)建造灌漿帷幕前,宜先按可灌比(M)判別其可灌性:M>15可灌注水泥漿;M>10可灌注水泥粘土漿??晒嘈詰ㄟ^室內(nèi)及現(xiàn)場試驗最終確定??晒啾萂可按下式計算:M=Di5/d85式中Di5受灌地層中小于該粒徑的土重占總土重的15%,mm;d85——灌注材料中小于該粒徑的土重占總土重的85%,mmo6210砂礫石壩基灌漿材料宜用粒狀材料(水泥、粘土和膨潤土等),也可在粒狀材料灌漿后,再灌化學灌漿材料。6.2.11應通過現(xiàn)場帷幕灌漿試驗論證灌漿帷幕的技術(shù)可能性和經(jīng)濟合理性。帷幕灌漿試驗應確定帷幕的布置(排距、孑L距、深度、厚度)、灌漿壓力、灌漿材料、水灰比、灌漿設(shè)備、灌漿方法、施工工藝等,并應通過檢查孔驗證是否達到預期的防滲效果。6.2.12灌漿帷幕設(shè)計應遵守下列原則:1帷幕厚度T可按下式計算:T=H/J(6.2.12)式中H--最大設(shè)計水頭,m;J--帷幕的允許比降,對一般水泥粘土漿,可采用34O對深度較大的多排帷幕,根據(jù)滲流計算和已有的工程實例可沿深度逐漸減薄;2帷幕的底部深入相對不透水層宜不小于5m,若相對不透水層較深,可根據(jù)滲流分析,并結(jié)合類似工程研究確定;3多排帷幕灌漿的孔、排距應通過灌漿試驗確定,初步可選用23m,排數(shù)可根據(jù)帷幕厚度確定;使用的水泥粘土漿最優(yōu)配比應由試驗確定,但其中水泥量應為水泥和粘土總量的20%50%(按質(zhì)量計)5灌漿結(jié)束后,對表層未固結(jié)好的砂礫石應挖除,在完整的帷幕頂上填筑防滲體,必要時可設(shè)置利于結(jié)合的齒槽或混凝土墊層;6灌漿方法宜用套閥花管法。6.2.13鋪蓋應與下游排水設(shè)施聯(lián)合作用。對高中壩、復雜地層、滲透系數(shù)較大和防滲要求較高的工程應慎重選用。鋪蓋設(shè)計應遵守下列原則:1長度和厚度應根據(jù)水頭、透水層厚度以及鋪蓋和壩基土的滲透系數(shù)通過試驗或計算確定;2鋪蓋應由上游向下游逐漸加厚,前端最小厚度可取0.51-0m,末端與壩身防滲體連接處厚度應由滲流計算確定,且應滿足構(gòu)造和施工要求;3鋪蓋與壩基土接觸面應平整、壓實。當鋪蓋和基土之間不滿足反濾原則時,應設(shè)反濾層;4鋪蓋應采用相對不透水土料填筑,其滲透系數(shù)應小于壩基砂礫石層的1/100,并應小于ix10-ecm/s,應在等于或略高于最優(yōu)含水率下壓實。也可采用土工膜作鋪蓋;5當利用天然土層作鋪蓋時,應查明天然土層及下臥砂礫石層的分布、厚度、級配、滲透系數(shù)和允許滲透比降等情況,論證天然鋪蓋的滲透性,并核算層間關(guān)系是否滿足反濾要求。必要時可輔以人工壓實、局部補充填土、利用水庫淤積等措施。對抗?jié)B性差的天然土層宜避免采用;6鋪蓋宜進行保護,避免施工和運用期間發(fā)生干裂、冰凍和水流淘刷等。6.2.14壩基中的滲透水流有可能引起壩下游地層的滲透變形或沼澤化,或使壩體浸潤線過高時,宜設(shè)置壩基排水設(shè)施。6.2.15壩基排水設(shè)施應根據(jù)壩基地質(zhì)情況,并結(jié)合壩體排水按下述情況選用:1透水性均勻的單層結(jié)構(gòu)壩基以及上層滲透系數(shù)大于下層的雙層結(jié)構(gòu)壩基,可采用水平排水墊層,也可在壩腳處結(jié)合貼坡排水體做反濾排水溝;2雙層結(jié)構(gòu)透水壩基,當表層為不太厚的弱透水層,且其下的透水層較淺,滲透性較均勻時,宜將壩底表層挖穿做反濾排水暗溝,并與壩底的水平排水墊層相連,將水導出。此外,也可在下游壩腳處做反濾排水溝;3對于表層弱透水層太厚,或透水層成層性較顯著,宜采用減壓井深入強透水層。6216壩基反濾排水暗溝的位置宜設(shè)在距離下游壩腳1/4壩底寬度以內(nèi),壩外的反濾排水溝及排水減壓井應設(shè)在靠近壩腳處。壩外反濾排水溝宜采用明式,并與排地面水排水溝分開,避免沖刷和泥沙淤塞。計算或試驗確定,并作好反濾層。6.2.17排水減壓井系統(tǒng)設(shè)計應包括確定井徑、井距、井深、出口水位,并計算滲流量及井間滲透水壓力,使其小于允許值。同時應符合下列要求:壩基反濾排水暗溝、水平排水墊層及反濾排水溝斷面均應由1出口高程應盡量低,但不得低于排水溝底面;井徑宜大于150mm;3進水花管貫入強透水層的深度,宜為強透水層厚度的50%100%;4進水花管的開孔率宜為10%20%;5進水花管孔眼可為條形和圓形,進水花管外填反濾料粒徑D85與條孔寬度之比應大于等于1.2,與圓孔直徑之比應大于等于1-0;6減壓井周圍的反濾層應按本規(guī)范附錄B的規(guī)定進行設(shè)計。采用砂礫料或土工織物作反濾均可。采用砂礫料作反濾料時,反濾料的粒徑應不大于層厚的1/5;7蓄水后應加強觀測,對效果達不到設(shè)計要求的地段可加密井系。6.2.18下游壩腳滲流出逸處,若地表相對不透水層不足以抵抗剩余水頭,可采用透水蓋重。透水蓋重的延伸長度和厚度由計算或試驗確定。計算方法可按本規(guī)范8.2的規(guī)定執(zhí)行。6.3巖石壩基處理6.3.1當巖石壩基有較大透水性、軟弱夾層、風化破碎或有化學溶蝕以致通過地層的滲漏量影響水庫效益,影響壩體和壩基的穩(wěn)定或滲透穩(wěn)定時,應對壩基進行處理。632在喀斯特地區(qū)筑壩,應根據(jù)巖溶發(fā)育情況、充填物性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、水頭大小、覆蓋層厚度和防滲要求等研究處理方案??蛇x擇以下方法處理:1大面積溶蝕未形成溶洞的可做鋪蓋防滲;2淺層的溶洞宜挖除或只挖除洞內(nèi)的破碎巖石和充填物,用漿砌石或混凝土堵塞;3深層的溶洞,可采用灌漿方法處理,或做混凝土防滲墻;4防滲體下游宜做排水設(shè)施;5庫岸邊處可做防滲措施隔離;6采用以上數(shù)項措施綜合處理。6.3.3壩基范圍內(nèi)有斷層、破碎帶、軟弱夾層等地質(zhì)構(gòu)造時,應根據(jù)產(chǎn)狀、寬度、組成物性質(zhì)、延伸長度及所在部位,研究其滲漏、管涌、溶蝕和滑動對壩基和壩體的影響,確定其處理措施。除應按本規(guī)范7.1的規(guī)定做好接觸面的表面處理外,還可采用灌漿、混凝土塞和蓋板、混凝土防滲墻、鋪蓋、擴大截水槽底寬、挖除和放緩壩坡等處理措施。在防滲體下游斷層或破碎帶出露處應設(shè)置排水反濾設(shè)施。6.3.4土質(zhì)防滲體壩,當其基巖透水性較大時,應做帷幕灌漿,高壩還宜同時進行固結(jié)灌漿處理。6.3.5基巖裂隙寬度大于0.150.25mm,應采用水泥灌漿;裂隙寬度小于0.15mm應采用化學灌漿或超細水泥灌漿?;瘜W灌漿宜作為水泥灌漿的加密措施。受灌地區(qū)的地下水流速不大于600m/d時,可采用水泥灌漿;大于此值時,可在水泥漿液中加速凝劑或采用化學灌漿,但灌漿的可能性及其效果應根據(jù)試驗確定。當?shù)叵滤星治g性,應選擇抗侵蝕性水泥或采用化學灌漿。化學灌漿應采用低毒或無毒材料,并應對環(huán)境污染進行分析。6.3.6灌漿帷幕設(shè)在壩的防滲體底部的位置應符合本規(guī)范的規(guī)定。6.3.7灌漿帷幕的鉆孔方向宜與巖石主導裂隙的方向正交。當主導裂隙與水平面所成的夾角不大時,宜采用垂直帷幕;反之,則宜采用傾斜式帷幕,6.2.5其傾斜方向應與主導裂隙的傾斜方向相反,并應結(jié)合施工條件確定。6.3.8帷幕深度應根據(jù)建筑物的重要性、水頭大小、地質(zhì)條件、滲透特性以及對帷幕所提出的防滲要求等按下列方法綜合研究確定:1壩基下存在相對不透水層,且埋藏深度不大時,帷幕應深入該層至少5m;2當壩基相對不透水層埋藏較深或分布無規(guī)律時,應根據(jù)滲流分析、防滲要求,并結(jié)合類似工程經(jīng)驗研究確定帷幕深度;3喀斯特地區(qū)的帷幕深度,應根據(jù)巖溶及滲漏通道的分布情況和防滲要求確定。6.3.9灌漿帷幕的設(shè)計標準應按灌后基巖的透水率控制。1壩及高壩透水率宜為35Lu,3級及其以下的壩透水率宜為10Lu。蓄水和抽水蓄能水庫的上庫可取低值,滯洪水庫等可用高值?;鶐r相對不透水層透水率的標準同上。6.3.10灌漿帷幕宜采用一排灌漿孔。基巖破碎帶部位和喀斯特地區(qū)宜采用兩排或多排孔。對于高壩,根據(jù)基巖透水情況可采用兩排。多排帷幕灌漿孔宜按梅花型布置,排距、孔距宜為1.5-3.0m。灌漿壓力應根據(jù)地質(zhì)條件、壩高及灌漿試驗等確定。6.3.11灌漿帷幕伸入兩岸的長度可依據(jù)下述原則之一確定:1至水庫正常蓄水位與水庫蓄水前兩岸的地下水位相交處;2至水庫正常蓄水位與相對不透水層在兩岸的相交處;3根據(jù)防滲要求,按滲流計算成果確定。6.3.12帷幕灌漿完成后,應進行質(zhì)量檢查,檢查孔宜布置在基巖破碎帶、灌漿吸漿量大、鉆孔偏斜度大等有特殊情況部位和有代表性的地層部位,其數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的10%,檢查標準按本規(guī)范6.3.9規(guī)定的透水率執(zhí)行。6.3.13固結(jié)灌漿可沿土質(zhì)防滲體與基礎(chǔ)接觸面整個范圍布置。根據(jù)地質(zhì)情況,孔、排距可取3.04m,深度宜取510mo6.3.14固結(jié)灌漿的灌漿壓力,當沒有混凝土蓋板時,初步可選用0.10.3MPa;當有混凝土蓋板時,初步可選用0.20.5MPa;最終應通過灌漿試驗確定。6.3.15固結(jié)灌漿的設(shè)計標準宜與帷幕灌漿相同。灌漿后應進行質(zhì)量檢查,檢查孔的數(shù)量不宜少于固結(jié)灌漿孔總數(shù)的5%。6.3.16帷幕灌漿和固結(jié)灌漿對漿液的要求、灌漿方法、灌漿結(jié)束標準等應按照SL62—94《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。6.3.17當兩岸壩肩巖體有承壓水或山體較單薄存在巖體穩(wěn)定問題時,宜作灌漿帷帛和排水帛設(shè)施。6.4易液化土、軟粘土和濕陷性黃土壩基的處理6.4.1對地震區(qū)的壩基中可能發(fā)生液化的無粘性土和少粘性土,應按GB50287—99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》進行地震液化可能性的評價。對判別可能液化的土層,應挖除、換土。在挖除比較困難或很不經(jīng)濟時,可采取加密措施。對淺層宜用表面振動壓密,對深層宜用振沖、強夯等方法加密,還可結(jié)合振沖處理設(shè)置砂石樁,加強壩基排水,以及采取蓋重等防護措施。軟粘土不宜作為壩基。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證,采取處理措施后,可修建低均質(zhì)壩和心墻壩。6.4.4軟粘土壩基的處理措施,宜挖除;當厚度較大、分布較廣難以挖除時,可用打砂井、插塑料排水帶、加荷預壓、真空預壓、振沖置換,以及調(diào)整施工速率等措施處理。在軟粘土壩基上筑壩應加強現(xiàn)場孔隙水壓力和變形監(jiān)測。6.4.5有機質(zhì)土不應作為壩基。如壩基內(nèi)存在厚度較小且不連續(xù)的夾層或透鏡體,挖除有困難時,經(jīng)過論證并采取有效處理措施,可不予清除。6.4.6濕陷性黃土可用于低壩壩基,但應論證其沉降、濕陷和溶濾對土石壩的危害,并做好處理工作。6.4.7濕陷性黃土壩基宜采用挖除、翻壓、強夯等方法,消除其濕陷性。經(jīng)過論證也可采用預先浸水的方法處理。對黃土中的陷穴、動物巢穴、窯洞、墓坑等地下空洞,必須查明處理。7壩體與壩基、岸坡及其他建筑物的連接7.1壩體與壩基及岸坡的連接7-1-1壩體與壩基及岸坡的連接必須妥善設(shè)計和處理。連接面不應發(fā)生水力劈裂和鄰近接觸面巖石大量漏水,不得形成影響壩體穩(wěn)定的軟弱層面,不應由于岸坡形狀或坡度不當引起不均勻沉降而導致壩體裂縫。7-1-2壩體與土質(zhì)壩基及岸坡的連接必須遵守下列規(guī)定:1壩斷面范圍內(nèi)必須清除壩基與岸坡上的草皮、樹根、含有植物的表土、蠻石、垃圾及其他廢料,并將清理后的壩基表面土層壓實;2壩體斷面范圍內(nèi)的低強度、高壓縮性軟土及地震時易液化的土層,應清除或處理;土質(zhì)防滲體應坐落在相對不透水土基上,或經(jīng)過防滲處理的壩基上;4壩基覆蓋層與下游壩殼粗粒料(如堆石等)接觸處,應符合反濾要求,如不符合應設(shè)置反濾層。7.1.3壩體與巖石壩基和岸坡的連接應遵守下列原則:1壩斷面范圍內(nèi)的巖石壩基與岸坡,應清除其表面松動石塊、凹處積土和突出的巖石;2土質(zhì)防滲體和反濾層宜與堅硬、不沖蝕和可灌漿的巖石連接。若風化層較深時,高壩宜開挖到弱風化層上部,中、低壩可開挖到強風化層下部,在開挖的基礎(chǔ)上對基巖再進行灌漿等處理。在開挖完畢后,宜用風水槍沖洗干凈,對斷層、張開節(jié)理裂隙應逐條開挖清理,并用混凝土或砂漿封堵。壩基巖面上宜設(shè)混凝土蓋板、噴混凝土或噴水泥砂漿;3對失水很快風化的軟巖(如頁巖、泥巖等),開挖時宜預留保護層,待開始回填時,隨挖除,隨回填,或開挖后用噴水泥砂漿或噴混土質(zhì)防滲體與巖石接觸處,在鄰近接觸面0.51.0m范圍內(nèi),防滲體應為粘土,如防滲料為礫石土,應改為粘土,粘土應控制在略高于最優(yōu)含水率情況下填筑,在填土前應用粘土漿抹面。7-1-4與土質(zhì)防滲體連接的岸坡的開挖應符合下列要求:1岸坡應大致平順,上緩下陡時,變坡角應小于2巖石岸坡不宜陡于并采取相應工程措施;3土質(zhì)岸坡不宜陡于不應成臺階狀、反坡或突然變坡,岸坡4岸坡應保持施工期穩(wěn)20°;定。1:0.5o陡于此坡度時應有專門論證,7-1-5土質(zhì)防滲體與岸坡連接處附近,可擴大防滲體斷面1:1.5;和加強反濾層。7-1-6土質(zhì)防滲體與混凝土防滲墻的連接,應按本規(guī)范6.2.8規(guī)定執(zhí)行。7.2壩體與其他建筑物的連接7.2.1壩體與混凝土壩、溢洪道、船閘、涵管等建筑物的連接,必須防止接觸面的集中滲流,因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫,以及水流對上、下游壩坡和坡腳的沖刷等因素的有害影響。7.2.2壩體與混凝土壩的連接,可采用側(cè)墻式(重力墩式或翼墻式等)、插入式或經(jīng)過論證的其他形式。土石壩與船閘、溢洪道等建筑物的連接應采用側(cè)墻式。土質(zhì)防滲體與混凝土建筑物的連接面應有足夠的滲徑長度。723壩體與混凝土建筑物采用側(cè)墻式連接時,土質(zhì)防滲體與混凝土面結(jié)合的坡度不宜陡于1:0.25,下游側(cè)接觸面與土石壩軸線的水平夾角宜在85°~90。之間。連接段的防滲體宜適當加大斷面,或選用高塑性粘土填筑并充分壓實,且在接合面附近加強防滲體下游反濾層等。r寒地區(qū)應符合防凍要求。7.2.4壩下埋設(shè)涵管應符合下列要求:土質(zhì)防滲體壩下涵管連接處,應擴大防滲體斷面;涵管本身設(shè)置永以伸縮縫和沉降縫時,必須做好止水,并在接縫處設(shè)反濾層;3防滲體下游面與壩下涵管接觸處,應做好反濾層,將涵管包圍起來。7.2.5為灌漿、觀測、檢修和排水等方面的需要設(shè)置的廊道,可布置在壩底基巖上,并宜將廊道全部或部分埋入基巖內(nèi)。7-2.6地震區(qū)的土石壩與岸坡和混凝土建筑物的連接還應遵照SL203—97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8壩的計算和分析8.1滲流計算8.1.1滲流計算應包括以下內(nèi)容:1確定壩體浸潤線及其下游出逸點的位置,繪制壩體及壩基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖;2確定壩體與壩基的滲流量;3確定壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降,以及不同土3確定壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降,以及不同土4確定庫水位降落時上游壩坡內(nèi)的浸潤線位置或孔隙壓力;5確定壩肩的等勢線、滲流量和滲透比降。8.1.2滲流計算應包括以下水位組合情況:1上游正常蓄水位與下游相應的最低水位;2上游設(shè)計洪水位與下游相應的水位;3上游校核洪水位與下游相應的水位;4庫水位降落時上游壩坡穩(wěn)定最不利的情況。8.1.3滲流計算應考慮壩體和壩基滲透系數(shù)的各向異性。計算滲透流量時宜采用土層滲透系數(shù)的大值平均值,計算水位降落時的浸潤線宜用小值平均值。對1、2級壩和高壩應采用數(shù)值法計算確定滲流場的各種滲流因素。對其他情況可采用公式進行計算。對地質(zhì)復雜的情況,可采用反算方法校核和修正各項水文地質(zhì)參數(shù)。8.1.5岸邊的繞壩滲流和高山峽谷的高土石壩應按三維滲流用(8.2.4-1)(8.2.4-1)(824-2)8.1.6土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和均質(zhì)壩庫水位降落時,計算上游壩體內(nèi)的自由水面位置,1、2級壩和高壩應用數(shù)值法計算,其他情況可用公式計算。8.1.7采用公式進行滲流計算時,對比較復雜的實際條件可作如下簡化:1滲透系數(shù)相差5倍以內(nèi)的相鄰薄土層可視為一層,采用加權(quán)平均滲透系數(shù)作為計算依據(jù)。2雙層結(jié)構(gòu)壩基,如下臥土層較厚,且其滲透系數(shù)小于上覆土層滲透系數(shù)的1/100時,可將下臥土層視為相對不透水層。3當透水壩基深度大于建筑物不透水底部長度的1.5倍以上時,可按無限深透水壩基情況估算。8.2滲透穩(wěn)定計算8.2.1滲透穩(wěn)定計算應包括以下內(nèi)容:1判別土的滲透變形形式,即管涌、流土、接觸沖刷或接觸流失等;2判明壩和壩基土體的滲透穩(wěn)定;3判明壩下游滲流出逸段的滲透穩(wěn)定。8.2.2滲透變形形式的判別方法應按GB50287—99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。8.2.3在沒有反濾層保護時,壩體、壩基滲透出逸比降應小于材料的允許滲透比降。8.2.4壩基表層土的滲透系數(shù)小于下層土的滲透系數(shù),而下游滲透出逸比降又符合下式時,應設(shè)置排水蓋重層或排水減壓井。Ja_x>(Gs-1)(1-n1)/K排水蓋重層的厚度t可按下式計算:0乂Y」Gs1)(1n^Y式中Ja-x表層土在壩下游坡腳點a至a以下范圍x點的滲透比降,可按表層土上下表面的水頭差除以表層土層厚度t1得出(見圖8.2.4);Gs表層土的土粒比重;n1表層土的孔隙率;安全系數(shù),取1.52.0;t1表層土的厚度;排水蓋重層的容重,水上用濕容重,水下用浮容重;Y水的容W重。圖8.2.4壩基結(jié)構(gòu)示意圖1—上游水位;2一排水蓋重層;3一壩體;4一壩基表層;5一壩基下層8.3穩(wěn)定計算土石壩施工、建成、蓄水和庫水位降落的各個時期不同荷載下,應分別計算其穩(wěn)定性。控制穩(wěn)定的有施工期(包括竣工時)、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期和正常運用遇地震四種工況,應計算的內(nèi)容如下:1施工期的上、下游壩坡;2穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡;3水庫水位降落期的上游壩坡;4正常運用遇地震的上、下游壩坡。各工況正常和非常運用條件的區(qū)分應按本規(guī)范1.0.5的規(guī)定執(zhí)行。土石壩各種計算工況,土體的抗剪強度均應采用有效應力法按下式計算:T=c'+((r-u)tan°'=c'+cr'tan°'(8.3.2-1)粘性土施工期同時應采用總應力法按下式計算:T=cu+ctan°u(8.3.2-2)粘性土庫水位降落期同時應采用總應力法按下式計算:T=ccu+C'tan°cu(8.3.2-3)wUwwU''式中T土體的抗剪強度;C'、°'有效應力抗剪強度指標;C法向總應力;C'法向有效應力;U——孔隙壓力;Cu、°u一不排水剪總強度指標;Ccu、°cu一固結(jié)不排水剪總強度指標;Cc'庫水位降落前的法向有效應力8.3.3粗粒料非線性抗剪強度指標可按下式計算:C°0A0|g_3(8.3.3)°Pa式中°土體滑動面的摩擦角;°°一個大氣壓力下的摩擦角;A°c3增加一個對數(shù)周期下°的減小值;c3—土體滑動面的小主應力;Pa大氣壓力。土質(zhì)防滲體壩、瀝青混凝土面板壩或心墻壩及土工膜斜墻壩或心墻壩,其抗剪強度應采用本規(guī)范公式(8.3.2-1)(832-3)確定。上述壩型中的1級高壩,有條件時,粗粒料可用本規(guī)范公式(833)確定的抗剪強度指標驗算穩(wěn)定。混凝土面板堆石壩的粗粒料應采用本規(guī)范公式(833)確定的抗剪強度指標進行穩(wěn)定計算。土的抗剪強度指標應采用三軸儀測定。對3級以下的中壩,可用直接慢剪試驗測定土的有效強度指標;對滲透系數(shù)小于1CPcm/s或壓縮系數(shù)小于0.2MPa-i的土,也可用直接快剪試驗或固結(jié)快剪測定其總強度指標。抗剪強度試驗的儀器、方法和設(shè)計取值應按本規(guī)范附錄D規(guī)定選用。8.3.6粘性填土或壩基土中某點在施工期的起始孔隙壓力u??砂聪率接嬎悖簎0=丫hB(8.3.6)表8.3.10壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)式中Y表8.3.10壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)h——某點以上的填土高度;B——孔隙壓力系數(shù),按本規(guī)范附錄C確定。對于飽和度大于80%和滲透系數(shù)介于10-710-scm/s的大體積填±,可計算施工期填土中孔隙壓力的消散和強度的相應增長。計算方法可按本規(guī)范附錄C規(guī)定執(zhí)行。應加強現(xiàn)場孔隙壓力觀測,校核計算的成果。8.3.7穩(wěn)定滲流期壩體和壩基中的孔隙壓力,應根據(jù)流網(wǎng)確定。計算方法可按本規(guī)范附錄C規(guī)定執(zhí)行。8.3.8水庫水位降落期壩體和壩基中孔隙壓力的計算應符合下列規(guī)定:1對無粘性土,可通過滲流計算確定水庫水位降落期壩體內(nèi)的浸潤線位置,繪制瞬時流網(wǎng),定出孔隙壓力。2對粘性土,可按本規(guī)范附錄C規(guī)定的方法估算,并通過現(xiàn)場觀測進行核算。8.3.9壩坡抗滑穩(wěn)定計算應采用剛體極限平衡法。對于均質(zhì)壩、厚斜墻壩和厚心墻壩,宜采用計及條塊間作用力的簡化畢肖普(SimplifiedBishop)法;對于有軟弱夾層、薄斜墻、薄心墻壩的壩坡穩(wěn)定分析及任何壩型,可采用滿足力和力矩平衡的摩根斯頓普賴斯(Morgenstern-Price)等方法。穩(wěn)定計算方法按本規(guī)范附錄D的規(guī)定執(zhí)行。非均質(zhì)壩體和壩基穩(wěn)定安全系數(shù)的計算應考慮安全系數(shù)的多極值特性?;瑒悠茐拿鎽诓煌耐翆舆M行分析比較,直到求得最小穩(wěn)定安全系數(shù)。8.3.10采用計及條塊間作用力的計算方法時,壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù),應不小于表8.3.10規(guī)定的數(shù)值。運用條件工程等級1234、5正常運用條件1.501.351.301.25非常運用條件I1.301.251.201.15非常運用條件H1.201.151.151.10注:運用條件詳見本規(guī)范1.0.5?;炷撩姘宥咽瘔斡梅蔷€性抗剪強度指標計算壩坡穩(wěn)定的安全系數(shù)可參照表8.3.10規(guī)定取值。8.3.11采用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法計算壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時,對1級壩正常運用條件最小安全系數(shù)應不小于1.30,其他情況應比本規(guī)范表8.3.10規(guī)定的數(shù)值減小8%。8.3.12采用滑楔法進行穩(wěn)定計算時,若假定滑楔之間作用力平行于坡面和滑底斜面的平均坡度,安全系數(shù)應符合本規(guī)范表8.3.10的規(guī)定;若假定滑楔之間作用力為水平方向,安全系數(shù)應符合本規(guī)范8.3.11的規(guī)定。8.3.13由土工膜做成的斜墻土石壩,除應進行沿有關(guān)部位的壩坡和壩基穩(wěn)定分析外,并應沿土工膜和土的接觸帶進行穩(wěn)定分析。8.3.14抗震穩(wěn)定計算應按SL203—97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。如不按可靠度又采用擬靜力法計算時,其穩(wěn)定安全系數(shù)可按本規(guī)范8.3.10、8.3.11、8.3.12規(guī)定確定。8.4應力和變形計算8.4.1土石壩應進行沉降分析,估算在土體自重及其他外荷作用計算方法應按本規(guī)下,壩體和壩基竣工時的沉降量和最終沉降量,范附錄E執(zhí)行。計算方法應按本規(guī)8421、2級高壩及建于復雜和軟弱地基上的壩應采用有限元計算壩體及壩基或其他相銜接的建筑物在土體自重及其他外荷載作用下和各種不同工作條件下的應力、變形。地震區(qū)土石壩的動力分析應按SL203-97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定進行。8.4.3壩頂竣工后的預留沉降超高,應根據(jù)沉降計算、有限元應力應變分析、施工期觀測和工程類比等綜合分析確定。844根據(jù)沉降計算結(jié)果,應推算出壩體各部位的不均勻沉降量和不均勻沉降梯度,初步判斷發(fā)生裂縫的可能性。還應根據(jù)有限元應力、變形計算結(jié)果,分析壩體是否發(fā)生塑性區(qū)及其范圍、拉應力區(qū)及其范圍、變形及裂縫、防滲體的水力劈裂等。并在上述兩種計算結(jié)果基礎(chǔ)上綜合研究是否會發(fā)生裂縫以及應采取抗裂措施等。8.4.5應力、變形計算宜采用非線性彈性應力應變關(guān)系分析,也可采用彈塑性應力應變關(guān)系分析。對于粘性土的壩體和壩基,宜考慮固結(jié)對壩體應力和變形的影響。8.4.6有限元計算的參數(shù)宜由試驗測定,并結(jié)合工程類比選用。試驗用料的力學特性應能代表實際采用的筑壩材料,試驗條件和加載方式宜反映壩體的施工、運行條件。8.4.7有限元計算應按照施工填筑和蓄水過程,模擬壩體分期加載的條件,并應反映壩體不連續(xù)界面的力學特性。8.4.8當計算的竣工后壩頂沉降量與壩高的比值大于1%時,應在分析計算成果的基礎(chǔ)上,論證選擇的壩料填筑標準的合理性和采取工程措施的必要性。表8.3.10壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)8.4.9在施工過程中,應對沉降、孔隙壓力、總應力和位移等項目的原型觀測和施工質(zhì)量檢測資料及時進行分析,校核和修正計算參數(shù),參考工程類比成果,判斷計算成果的正確性和合理性,并論證是否需要采取工程措施或修正設(shè)計。9分期施工與擴建加高9.1分期施工9.1.1土石壩分期施工臨時斷面的填筑高程,應根據(jù)各時段的攔洪標準和蓄水要求確定。臨時斷面的分期劃分應根據(jù)壩型、壩基地形地質(zhì)條件、防滲排水設(shè)施的布置、總體施工進度、導流與度汛、樞紐建筑物的開挖料利用等具體情況擬定。9.1.2分期施工時,臨時斷面上游壩面防護應與攔洪蓄水條件相適應。下游壩面應視分期施工間斷時間的長短,做好壩面排水防護措施,或設(shè)臨時護坡。9.1.3對龍口段和先期填筑段的施工應符合下列規(guī)定:1均質(zhì)壩和厚心墻壩,應核算合龍段的施工期穩(wěn)定性;2先填筑壩段的橫向壩坡,土料不宜陡于1:3,砂礫石料不宜陡于1:1-5,堆石料不宜陡于1:1.3;3對土質(zhì)防滲體的高壩,應按本規(guī)范8.4規(guī)定的方法,驗算分期填筑壩體的不均勻沉降,進行發(fā)生裂縫的可能性分析,同時根據(jù)計算結(jié)果和工程類比確定分期填筑壩段的最大高差;4龍口段兩側(cè)先期施工的壩體橫向坡腳應采取防護措施。但在壩體合龍前必須將臨時防護設(shè)施全部清除。9.1.4土質(zhì)心墻、斜心墻和斜墻不應采取分期加厚的形式。9.1.5清基、削坡工作宜一次完成。如需分期完成,應避免后期施工對前期施工的影響。9.1.6對分期完建的壩,壩體、泄水和引水建筑物均必須按最終規(guī)模進行設(shè)計。9.2擴建加且9.2.1進行擴建加高設(shè)計時,應分析原壩體的原型觀測資料,并對原壩體進行勘探、試驗,了解壩體的質(zhì)量和安全狀況,作為擴建加高設(shè)計的依據(jù)。9.2.2進行擴建加高時,應對原壩壩基處理、壩坡穩(wěn)定、填筑質(zhì)量以及壩體與岸坡和其他建筑物的連接進行安全復核,對已建的泄水、引水建筑物的泄水能力和安全應進行核算。不滿足加高后運用要求時應進行加固和擴建。9.2.3土石壩的擴建加高宜采用從下游面培厚加高的方法。如在水庫的淤積物上加高,應根據(jù)淤積物固結(jié)情況,進行變形和穩(wěn)定分析,研究采取排水固結(jié)措施和控制加高速率必要性等問題。9.2.4若其他加高措施有困難、加高相對高度不大,對原壩體的填筑質(zhì)量、壩坡安全裕度、壩基地質(zhì)條件以及地震烈度等情況進行論證后,壩的整體安全滿足本規(guī)范要求時,也可采用戴帽加高的方法。9.2.5擴建加高壩體的土料與原壩體填土性質(zhì)不同時,應研究增設(shè)反濾層和過渡層的必要性。9.2.6土質(zhì)防滲體分區(qū)壩可采用混凝土面板堆石壩從下游面加高。加高設(shè)計中應對原壩的土質(zhì)防滲體與混凝土面板之間的連接和止水進行專門設(shè)計,必須形成完整的防滲體系。10安全監(jiān)測設(shè)計10.0.1土石壩應根據(jù)壩的等級、高度、結(jié)構(gòu)型式以及地形、地質(zhì)等條件,設(shè)置必要的監(jiān)測項目及相應的設(shè)施,并及時整理分析觀測資料。安全監(jiān)測設(shè)計應符合下列要求:監(jiān)視土石壩的安全運行;2根據(jù)施工期監(jiān)測資料,控制施工,并及時檢驗和修正設(shè)計;3根據(jù)長期監(jiān)測資料,檢驗設(shè)計的正確性;4為科學研究提供資料。10.0.2監(jiān)測儀器、設(shè)施的選擇,應在可靠、耐以、經(jīng)濟、適用前提下,力求先進和便于實現(xiàn)自動化監(jiān)測。監(jiān)測設(shè)施布置應符合下列規(guī)定:1應少而精,突出重點,并能反映大壩的工作狀況;2外部監(jiān)測表面位移點宜等距分布;3內(nèi)部監(jiān)測設(shè)施至少應沿壩軸線的一個縱斷面和最大壩高處(或其他有代表性的斷面)的一個橫斷面布置,必要時可增設(shè)橫斷面;4壩肩及基巖斷層帶、壩基覆蓋層最深處、承壓含水層等,以及壩內(nèi)有埋管或廊道處、壩的合龍段,應加設(shè)監(jiān)測設(shè)施;5臨時性監(jiān)測設(shè)施宜與永以性監(jiān)測設(shè)施相結(jié)合;6內(nèi)部觀測設(shè)施應避免施工干擾、盡量縮短管路和電纜長度;7各觀測設(shè)施應能相互校核,并做到一種設(shè)施多種用途;8應保證觀測作業(yè)有良好的交通及照明條件。10.0.31、2級壩及高壩應設(shè)置下列監(jiān)測項目:1壩面垂直位移、水平位移(縱向和橫向)和接縫位移;2壩基沉降;3壩體內(nèi)部垂直位移;4壩體和壩基的孔隙壓力及壩體浸潤線;5滲透流量、滲透水透明度和水質(zhì);如有可能,最好分別測定壩基、壩體、繞壩等各個部分的滲透流量;6繞壩滲流、岸坡地下水位。10.0.43級壩及4、5級壩高大于30m的壩應設(shè)置下列監(jiān)測項目:1壩面垂直位移和水平位移;2滲流量;3根據(jù)具體情況觀測壩體和壩基的孔隙壓力及壩體浸潤線。10.0.51、2級高壩,可根據(jù)工程具體情況,增加下列專門性監(jiān)測項目:1壩體內(nèi)部水平位移;2壩體內(nèi)部土體的應變;3壩體應力;4壩體與其他建筑物接觸面的土壓力;5混凝土防滲墻、鋼筋混凝土及瀝青混凝土防滲體的應力和應變;6地震;7岸坡穩(wěn)定;8其他(如波浪、水庫水質(zhì)污染等)。10.0.6地震監(jiān)測設(shè)置應符合下列要求:1設(shè)計地震烈度為8度、9度地區(qū)的1、2級高壩,應至少選12個斷面,沿不同高程設(shè)置測點,采用強震儀監(jiān)測壩體的動力反應;2在庫區(qū)有發(fā)震斷層或斷裂交匯帶的地區(qū),宜在蓄水前設(shè)地震臺網(wǎng)進行系統(tǒng)監(jiān)測;3壩體及壩基中的抗震敏感部位,宜設(shè)置動孔隙壓力等監(jiān)測設(shè)備。10.0.7混凝土防滲墻、鋼筋混凝土及瀝青混凝土防滲體觀測應結(jié)合有關(guān)專業(yè)規(guī)范或參照類似工程已有監(jiān)測成果設(shè)置應變、沉降、滲透、溫度等監(jiān)測項目。10.0.8監(jiān)測設(shè)計時,宜根據(jù)設(shè)計計算并參考類似工程監(jiān)測成果,提供監(jiān)測值的預計變動范圍。10.0.9安全監(jiān)測除應符合本規(guī)范要求外,還應執(zhí)行SL60—94《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、SL169—96《土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。10-0.10監(jiān)測設(shè)計中應對施工單位提出要求,將監(jiān)測設(shè)施的安設(shè)記錄及竣工圖,施工期的監(jiān)測記錄和整理分析資料,編成正式文件,移交給管理單位。施工單位應保證各項監(jiān)測設(shè)施的完好和監(jiān)測資料的完整性。附錄A疫痕和+戶旗斗算A.1波浪計算A.1.1年最大風速應采用水面上空10m高度處10分鐘的平均風速,當僅能獲得距水面其他高度的風速時,應按下式計算。A.1.2風向宜按水域計算點處八個方位角確定,A.1.2風向宜按水域計算點處八個方位角確定,其允許偏差為土式中W1OWKW10zz水面上空10m周度處(A.1.110分鐘的平均風速;)Z-距水面的且度;Kz風速修正系數(shù),按表A.1.1查得;Wz-距水面上空z高度處表A.1.1風速修止條數(shù)_10分鐘的平均風速。局)度Z(rn)25101520修正系數(shù)Kz1.251.101.000.960.9022.5A.1.3風區(qū)長度的確定應符合下列要求:1當沿風向兩側(cè)的水域較寬廣時,可采用計算點到對岸的距2沿風向有局部縮窄且縮窄處的寬度B小于12倍的計算波長時,可采用5B,同時不小于自計算點到縮窄處的長度;3如圖A.1.3示,當沿風向兩側(cè)水域較狹窄或水域形狀不規(guī)則或有島嶼等障礙物時,應采用等效風區(qū)長度,按下式計算:"COSaDiIDeJ(A.1.3)COSaIi式中De——等效風區(qū)長度;Dj——計算點至水域邊界的距離,i取0、±1、±2、±3、±4、土5、土6;ai——第i條射線與主射線的夾角,等于ix7.5°o圖A.1.3等效風區(qū)長度計算亦意圖1—主風向;2一主射線;3一射線;4—水域邊界A.1.4風區(qū)內(nèi)水域平均深度Hm宜沿風向作出地形剖面圖求得,計算水位應與相應設(shè)計狀況下的靜水位一致。A.1.5波浪的平均波高和平均波周期宜采用莆田試驗站公式,按卜列公式計算:gh.0.13W'gD。450.70?°°18生岫舛IfiW2gH070.13th0.7gHmw2(A.1.5-1)T4.438h.5mm(A.1.5-2)式牛1hm平均波周,m;Tm一平均波周期,s;W計算風速,m/s;D風區(qū)長度,m;Hm水域平均水深,m;g重力加速度,取9.81m/s2。平均波長可按下式節(jié)算l■Q2n+.2H.也Lm(A.1.5-3)對于深水波,即當H>0.5Lm時,式(A.1.5-3)可簡化為Lm9T;(A.1.5-4)n式中Lm——平均波長,m;H壩迎水面前水深,m。A.1.6對于丘陵、平原地區(qū)水庫,當Wv26.5m/s、Dv7500m時,波浪的波高和平均波長可采用鶴地水庫公式,按下列公式計算:■gh20.00625禮進(A.1.6-1)就W2啊?00386(A.1.6-2)■TIh__式中2%累積頻率為2%的波高,m。A.1.7對于內(nèi)陸峽谷水庫,當Wv20m/s、D<20000m時,波浪的波高和平均波長可采用官廳水庫公式,按下列公式計算:A.1-11設(shè)計波浪爬高值應根據(jù)工程等級確定,1、2和3級壩采綜合摩阻系數(shù),取3.6x10-6;計算風向與壩軸線法線的夾角,度。用累積頻率為1%的爬高值R1%,4、5級壩采用累積頻率為5%的爬高值R5%。(A.1.7-1)1/3gh0.0076W1/12gDW2W2g、gD1/3'75W20.331W1/2.15W(A-1-7-2)式中h當gD/W2=20250時,為累積頻率5%的波高h5%,m;當gD/W2=2501000時,為累積頻率10%的波高居。%,m。(A.1.7-1)A.1.8不同累積頻率P(%)下的波高hp可由平均波高與平均水深的比值和相應的累積頻率按表A.1.8中規(guī)定的系數(shù)計算求得。表A.1.8不同累積頻率下的波高與平均波高比值(\P(%)hm/Hm"\Ah0.01Hh^0.112451014205090<0.13.422.972.422.232.021.951.711.601.430.940.370.1~0.23.252.822.302.131.931.871.641.541.380.950.43A.1.9有效波高hs可取累積頻率為14%的波高h〔4%。A.1.10風壅水面高度可按下式計算:eKW/DcoS3(A.1.10)2gHm式中e——計算點處的風壅水面高度,m;風區(qū)長度,m;A.1.12正向來波在單坡上的平均波浪爬高可按下列公式和規(guī)定計算:當m=1.55.0時(A.1.12-1)v1m式中Rm—平均波浪爬高,m;m——單坡的坡度系數(shù),若坡角為a,即等于COta;KA——斜坡的糙率滲透性系數(shù),根據(jù)護面類型由表A.1.12-1查得;Kw經(jīng)驗系數(shù),按表A.1.12-2查得。表A.1.12-1糙率及滲透性系數(shù)KA?A.護面類型KA光滑不透水護面(瀝青混凝土)1.0混凝土或混凝土板0.9草皮0.850.90砌石0.750.80拋填兩層塊石(不透水基礎(chǔ))0.600.65拋填兩層塊石(透水基礎(chǔ))0.500.55表A.1.12-2經(jīng)驗系數(shù)KwW屈HW11.522.533.54>5411.021.081.161.221.251.281.30當mW1.25時Rm=KAKwRohm(A.1.12-2)式中Ro——無風情況下,平均波高hm=1.0m時,光滑不透水護面(邕二1)的爬高值,由表A.

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