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漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范

第一章   總則

第1.0.1條 本規(guī)范適用于大、中型工程中的2、3級(jí)漿砌石壩或壩高超過(guò)50m的4、5級(jí)漿砌石壩的設(shè)計(jì)。其他漿砌石壩設(shè)計(jì)可參照使用;對(duì)于1級(jí)漿砌石壩及壩高超過(guò)100m的漿砌石壩,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門(mén)研究,制訂補(bǔ)充規(guī)定。

第1.0.2條 漿砌石壩設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行《水利水電工程等級(jí)劃分(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)》、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》、《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》以及其他有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定的要求。

第1.0.3條 設(shè)計(jì)漿砌石壩應(yīng)重視和研究下列問(wèn)題:

一、建壩地區(qū)的各項(xiàng)基本資料。包括河流規(guī)劃、綜合利用要求以及水文、氣象、地形、地質(zhì)、地震、建筑材料、施工和運(yùn)用條件等。

二、合理選擇和確定壩型、布置及荷載組合,簡(jiǎn)化壩體結(jié)構(gòu)。

三、地基處理和壩體防滲。

四、泄洪消能防沖。

五、施工導(dǎo)流和渡汛。

六、建筑材料、施工方式及施工技術(shù)的采用,應(yīng)因地制宜。

七、降低工程造價(jià)和縮短建設(shè)周期的措施。

此外,還應(yīng)研究與同類型混凝土壩設(shè)計(jì)中的異同,重視漿砌石壩的材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和分析研究,逐步探求和應(yīng)用反映漿砌石壩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法。

 

2.混凝土標(biāo)號(hào)根據(jù)15cm×15cm×15cm立方體試件28天齡期的極限抗壓強(qiáng)度確定。漿砌石體常用混凝土標(biāo)號(hào)有100、150兩種。

3.根據(jù)工程具體情況并經(jīng)論證,上述膠結(jié)材料標(biāo)號(hào)也可用試件90天齡期的極限抗壓強(qiáng)度確定。

三、膠結(jié)材料的配合比,必須滿足砌體設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的要求,并采用重量比。對(duì)于2、3級(jí)漿砌石壩,可參照附表5.2和附表5.3初選配合比,但應(yīng)根據(jù)實(shí)際所用材料的試拌試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。

四、膠結(jié)材料采用摻合料或外加劑時(shí)應(yīng)專門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)研究。

第2.2.6條在初步設(shè)計(jì)階段,漿砌石壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算所需的抗剪斷、抗剪參數(shù),及對(duì)沿墊層混凝土與基巖接觸面的滑動(dòng)情況;2級(jí)建筑物應(yīng)作現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);3級(jí)建筑物可根據(jù)基巖特征,從附表1.4中查用。對(duì)于沿漿砌石體與墊層混凝土接觸面滑動(dòng)或沿漿砌石體本身滑動(dòng)的情況,2級(jí)建筑物應(yīng)在室內(nèi)作漿砌石體的抗剪(斷)強(qiáng)度試驗(yàn);3級(jí)建筑物,當(dāng)無(wú)條件進(jìn)行砌體試驗(yàn)時(shí),可查用附表1.5。

第2.2.7條應(yīng)重視漿砌石材料的力學(xué)、變形性能和熱學(xué)性能的試驗(yàn)研究,以便為設(shè)計(jì)提供正確的依據(jù)。

第三章  荷載及其組合

第一節(jié)荷載

第3.1.1條作用在漿砌石壩上的荷載,按其作用的情況分為基本荷載和特殊荷載兩類。

一、基本荷載:

1.壩體及壩體上永久設(shè)備的自重。

2.壩體上游面靜水壓力。選擇正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位進(jìn)行計(jì)算,下游面靜水壓力取其相應(yīng)的不利水位計(jì)算。

       3.相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力(包括滲透壓力和浮托力,下同)。

4.泥沙壓力。

5.相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的浪壓力。

6.按多年平均冰層厚度確定的冰壓力。

7.相應(yīng)于設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力。

8.溫度荷載。

9.其它出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的荷載。

二、特殊荷載:

1.校核洪水位的靜水壓力。

2.相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力。

3.相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的浪壓力。

4.相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力。

5.地震荷載。

6.其它出現(xiàn)機(jī)會(huì)很少的荷載。

第3.1.2條 揚(yáng)壓力:進(jìn)行漿砌石重力壩穩(wěn)定分析、應(yīng)力分析以及漿砌石拱壩穩(wěn)定分析時(shí),必須計(jì)入揚(yáng)壓力的作用,并應(yīng)按垂直作用于全部計(jì)算載面積考慮。揚(yáng)壓力的圖形見(jiàn)附錄二。分析漿砌石拱壩壩體應(yīng)力時(shí),宜考慮揚(yáng)壓力的作用,但薄拱壩一般可以不計(jì)。

第3.1.3條 泥沙壓力:根據(jù)壩址河流水文泥沙資料及淤積計(jì)算成果確定泥沙壓力。泥沙壓力的計(jì)算公式見(jiàn)附錄二。

壩前淤沙高的計(jì)算年限可采用50~100年,或經(jīng)專門(mén)論證決定。

第3.1.4條 浪壓力:浪高和波長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)吹程和風(fēng)速結(jié)合水庫(kù)所在位置的地形采用適宜的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于山區(qū)峽谷水庫(kù)可采用附錄二中有關(guān)公式計(jì)算。在正常蓄水位及設(shè)計(jì)洪水位時(shí),風(fēng)速宜采用同期多年平均最大風(fēng)速的1.5倍;在校核洪水位時(shí)宜采用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速。浪高、波長(zhǎng)確定后,可采用附錄二中的公式計(jì)算浪壓力。

第3.1.5條 冰壓力:在嚴(yán)寒地區(qū)水庫(kù)表面形成較厚的冰蓋時(shí),應(yīng)考慮冰壓力。

一、靜冰壓力:當(dāng)氣溫升高受熱膨脹時(shí),壩前冰蓋層對(duì)壩面產(chǎn)生的壓力。

二、動(dòng)冰壓力:由于冰塊流動(dòng)撞擊壩面、閘墩、胸墻以及其他建筑物上所產(chǎn)生的壓力。冰壓力計(jì)算方法見(jiàn)附錄二。

第3.1.6條 動(dòng)水壓力:當(dāng)采用壩頂或壩面泄流時(shí),應(yīng)計(jì)算溢流壩段反弧面上的動(dòng)水壓力。對(duì)溢流面上的脈動(dòng)壓力和負(fù)壓力可不考慮。動(dòng)水壓力計(jì)算見(jiàn)附錄二。

第3.1.7條 溫度荷載:漿砌石拱壩的溫度荷載應(yīng)根據(jù)運(yùn)行期間壩體內(nèi)部溫度變化考慮。計(jì)算方法見(jiàn)附錄二。漿砌石重力壩可不考慮溫度荷載。

第3.1.8條 地震荷載:地震荷載包括地震慣性力和地震動(dòng)水壓力。地震荷載應(yīng)按現(xiàn)行《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。

第二節(jié)荷載組合

第3.2.1條 應(yīng)根據(jù)壩型合理確定漿砌石壩設(shè)計(jì)荷載及其組合。漿砌石壩設(shè)計(jì)荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類。基本組合由基本荷載組成;特殊組合由相應(yīng)的基本荷載與一種或幾種特殊荷載組成。
 
第3.2.2條 荷載組合按下述規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

一、基本組合:

1.水庫(kù)正常蓄水位與相應(yīng)的不利尾水位的靜水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力、浪壓力或冰壓力(二者取其中大者)。在拱壩設(shè)計(jì)中還應(yīng)計(jì)入設(shè)計(jì)正常溫降的溫度荷載。

2.對(duì)于以防洪為主的水庫(kù),其正常蓄水位很低者,可考慮設(shè)計(jì)洪水位及相應(yīng)尾水位的靜水壓力、動(dòng)水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力、浪壓力。在拱壩設(shè)計(jì)中還應(yīng)計(jì)入設(shè)計(jì)正常溫升的溫度荷載。

3.在拱壩設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮水庫(kù)死水位(或運(yùn)行最低水位)及相應(yīng)尾水位的水壓力、泥沙壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力和此時(shí)出現(xiàn)的正常溫降(或溫升)的溫度荷載的組合情況。

4.其它出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的不利荷載組合。

二、特殊組合:

1.校核洪水位及相應(yīng)尾水位的靜水壓力、壩體自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力、動(dòng)水壓力、浪壓力。在拱壩設(shè)計(jì)中還應(yīng)計(jì)入設(shè)計(jì)正常溫升。

2.基本組合加地震荷載。

3.施工期的不利荷載組合。

4.基本組合加其它出現(xiàn)機(jī)會(huì)較少的荷載。

第四章   漿砌石重力壩

第一節(jié)漿砌石重力壩的布置

第4.1.1條 重力壩的布置應(yīng)根據(jù)壩址地形、地質(zhì)、水文等自然條件,結(jié)合泄洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等樞紐建筑物的綜合利用要求,統(tǒng)籌考慮,還應(yīng)重視沖淤、排沙及岸坡防護(hù)等問(wèn)題。

第4.1.2條 壩體溢流段的前沿長(zhǎng)度、孔數(shù)等,應(yīng)根據(jù)泄洪、排漂浮物等要求,以及下游河床和兩岸的抗沖能力、水深與消能要求等因素,綜合比較確定。

第4.1.3條 壩體需要開(kāi)設(shè)廊道和孔洞時(shí),其位置、尺寸、數(shù)目應(yīng)結(jié)合運(yùn)用要求、施工條件以及壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài),合理確定。

第4.1.4條 溢流重力壩樞紐布置方案的最終選定,2級(jí)建筑物應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證;3級(jí)建筑物在必要時(shí)也應(yīng)進(jìn)行水工模型試驗(yàn)。

第二節(jié)壩體形狀設(shè)計(jì)

第4.2.1條 實(shí)體重力壩上、下游面可分別采用一個(gè)或幾個(gè)坡度,上游壩坡可采用1∶0~1∶0.2,下游壩坡可采用1∶0.6~1∶0.8。

第4.2.2條 溢流壩的水力設(shè)計(jì)應(yīng)按照現(xiàn)行《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

第4.2.3條 空腹重力壩宜按以下要求擬定斷面:

一、外廓尺寸宜采用滿足穩(wěn)定和應(yīng)力要求的、較經(jīng)濟(jì)的實(shí)體重力壩斷面。

二、空腹宜位于壩底中部,略偏下游;空腹底寬宜為壩底寬度的1/3左右,高度宜為壩高的1/4~1/3。

三、空腹剖面形狀設(shè)計(jì),宜采用應(yīng)力狀態(tài)較好的組合圓式或經(jīng)論證的其它形狀。空腹下游面的倒懸度不宜大于0.3∶1,空腹上游面宜傾向上游一定角度,使空腹斷面軸線趨向于壩體合力作用線。

                        第三節(jié)   壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算

第4.3.1條 壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算,必須考慮下列三種情況:

一、沿墊層混凝土與基巖接觸面滑動(dòng)。

二、沿漿砌石體與墊層混凝土接觸面滑動(dòng)。

三、漿砌石體之間滑動(dòng)。

第4.3.3條采用第4.3.2條的公式計(jì)算時(shí),壩體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)不小于表4.3.3中的規(guī)定值。

第4.3.4條 當(dāng)壩基巖體內(nèi)有軟弱夾層時(shí),應(yīng)重視深層抗滑穩(wěn)定問(wèn)題研究,且必須核算壩體帶動(dòng)部分基巖沿該軟弱結(jié)構(gòu)面的抗滑穩(wěn)定性。

第4.3.5條 對(duì)于岸坡壩段,應(yīng)視地形、地質(zhì)條件,核算壩體側(cè)向和抗滑穩(wěn)定,必要時(shí)應(yīng)采取措施,以保證施工期和運(yùn)用期的穩(wěn)定。

第4.3.6條 空腹重力壩除計(jì)算整體抗滑穩(wěn)定外,還應(yīng)核算前腿的抗滑穩(wěn)定性。

第四節(jié)  壩體應(yīng)力計(jì)算

第4.4.1條 壩體應(yīng)力計(jì)算方法:

一、實(shí)體重力壩以材料力學(xué)法為基本分析方法;當(dāng)壩體設(shè)置混凝土防滲面板時(shí),也可考慮壩體一個(gè)方向異性,按分層異彈模方法分析,計(jì)算方法參見(jiàn)附錄三。

        二、對(duì)于實(shí)體重力壩中的高壩、修建在復(fù)雜地基上的壩、以及不能作為平面問(wèn)題處理的壩體或壩段,還應(yīng)進(jìn)行有限元法計(jì)算或結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究。

三、空腹重力壩應(yīng)采用有限元法計(jì)算。

第4.4.2條 壩體應(yīng)力計(jì)算內(nèi)容主要包括:

一、各計(jì)算截面上的應(yīng)力(計(jì)算截面?zhèn)€數(shù)可根據(jù)壩高選定,壩基面、折坡處的截面應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于中、低壩,也可只計(jì)算壩體邊緣應(yīng)力)。

二、壩體廊道、孔洞等削弱部位的局部應(yīng)力。

三、空腹重力壩的腹拱周邊、前后腿的應(yīng)力。

設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)壩的具體情況和不同設(shè)計(jì)階段,計(jì)算上述內(nèi)容的部分或全部,或增加其它內(nèi)容。

必要時(shí),尚應(yīng)分析壩基內(nèi)部的應(yīng)力。

第4.4.3 條實(shí)體重力壩的應(yīng)力應(yīng)符合下列要求:

一、在各種荷載(地震荷載除外)組合下,壩體垂直正應(yīng)力應(yīng)滿足下列要求:

1.計(jì)入揚(yáng)壓力和不計(jì)場(chǎng)壓力兩種情況時(shí),壩基面垂直正應(yīng)力均應(yīng)小于砌體容許壓應(yīng)力。

2.計(jì)入揚(yáng)壓力情況時(shí),壩基面最小垂直正應(yīng)力應(yīng)為壓應(yīng)力。

第4.4.5 條漿砌石空腹重力壩計(jì)算應(yīng)力可用下列指標(biāo)控制:

一、壩踵部位:壩基面以上3%~5%壩高處,不出現(xiàn)主拉應(yīng)力(高壩宜?。常ィ?、低壩宜?。担ィ?。

二、壩趾部位:主壓應(yīng)力不超過(guò)容許壓應(yīng)力值。

第4.4.6條 對(duì)于空腹重力壩,應(yīng)通過(guò)調(diào)整壩體和空腹體形,改善空腹周邊部位的應(yīng)力狀態(tài),減小腹拱拉力區(qū)范圍。腹拱拱圈部分宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

第4.4.7條 漿砌石重力壩的漿砌石體抗壓強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)符合以下要求:

一、在基本荷載組合時(shí),應(yīng)不小于3.5。

二、在特殊荷載組合時(shí),應(yīng)不小于3.0。

第五節(jié)   溫度控制

第4.5.1條 壩基墊層混凝土溫度控制應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

第4.5.2條 壩體漿砌石砌筑時(shí)的溫度控制,應(yīng)按現(xiàn)行《漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

第4.5.3條 漿砌石壩體橫縫的設(shè)置宜根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況確定。

  第五章   漿砌石拱壩

第一節(jié)漿砌石拱壩的布置

第5.1.1條 漿砌石拱壩宜選河谷地形狹窄、壩肩地質(zhì)條件好的壩址。其布置應(yīng)根據(jù)壩址地形、地質(zhì)、水文等自然條件以及樞紐的綜合利用要求統(tǒng)籌考慮。

第5.1.2條 拱壩壩軸線位置的選擇,應(yīng)優(yōu)先考慮拱座穩(wěn)定,并經(jīng)多方案比較確定。

第5.1.3條 漿砌石拱壩體形的選擇,應(yīng)根據(jù)壩址地形、地質(zhì)條件、泄洪方式、施工條件等合理選定。

漿砌石拱壩頂部拱圈最大中心角以80°~110°為宜;在河谷較寬的壩址,宜選用非圓弧形拱圈。

漿砌石拱壩懸臂梁的倒懸度不宜大于0.3∶1。

第5.1.4條 漿砌石拱壩泄洪布置和泄洪方式的選擇,應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)確定。當(dāng)由壩體泄洪時(shí),宜優(yōu)先考慮表孔泄洪。應(yīng)重視漿砌石拱壩的溢流消能和防沖問(wèn)題。水力設(shè)計(jì)應(yīng)按照《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SD145—85)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2級(jí)建筑物的拱壩溢流布置,應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。

第二節(jié)壩體應(yīng)力分析

第5.2.1條 漿砌石拱壩結(jié)構(gòu)分析時(shí),可視結(jié)構(gòu)為各向同性的均質(zhì)體;當(dāng)有混凝土防滲體時(shí),也可考慮壩體的一個(gè)方向異性。

第5.2.2條 漿砌石拱壩應(yīng)力分析,宜以拱梁分載法計(jì)算成果作為衡量強(qiáng)度安全的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于2級(jí)或情況比較復(fù)雜的漿砌石拱壩,除用拱梁分載法計(jì)算外,必要時(shí)應(yīng)用有限元法驗(yàn)算或作結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

第5.2.3條 漿砌石拱壩應(yīng)力分析的主要內(nèi)容包括:

一、各計(jì)算截面上的應(yīng)力分布。

二、壩體上、下游面在各計(jì)算點(diǎn)的主應(yīng)力。

三、壩體削弱部位(廊道、孔洞等)的局部應(yīng)力。

在不同的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)根據(jù)具體情況,計(jì)算上述內(nèi)容的部分或全部。必要時(shí)還應(yīng)分析壩基內(nèi)部應(yīng)力。

第5.2.4條 漿砌石拱壩應(yīng)力分析中應(yīng)考慮下述問(wèn)題:

一、選擇應(yīng)力分布比較有利的體形。

二、壩內(nèi)孔洞對(duì)壩體應(yīng)力的影響。

三、封拱溫度對(duì)壩體應(yīng)力的影響。

四、不設(shè)橫縫、整體上升的漿砌石拱壩壩體自重對(duì)應(yīng)力的影響。

五、分期施工、蓄水對(duì)壩體應(yīng)力的影響。

六、壩體設(shè)橫縫時(shí),壩體橫縫灌漿前施工期各單獨(dú)壩段的應(yīng)力和抗傾覆穩(wěn)定性。

第5.2.5條 用拱梁分載法計(jì)算時(shí),壩體內(nèi)的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力應(yīng)符合以下要求:

一、漿砌石體容許壓應(yīng)力的安全系數(shù),對(duì)于基本荷載組合,采用3.5;對(duì)于特殊荷載組合,采用3.0。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),可參考表5.2.5/1值選用。

二、漿砌石拱壩計(jì)算拉應(yīng)力不應(yīng)大于表5.2.5/2所列數(shù)值。

用拱冠梁法計(jì)算時(shí),拱和梁的法向應(yīng)力應(yīng)滿足本條所規(guī)定的應(yīng)力指標(biāo)。

         第5.2.6條 2級(jí)漿砌石拱壩應(yīng)力分析中所采用的砌體彈性模量、泊桑比、壩基變形模量和彈性模量,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定??尚行匝芯侩A段,當(dāng)缺乏上述資料時(shí),可參照類似條件下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用。

第5.2.7條 對(duì)于重要的漿砌石拱壩,宜再用拱壩極限分析法核算,進(jìn)一步了解其安全度。當(dāng)采用拱壩極限分析法核算時(shí),壩體強(qiáng)度安全系數(shù)為極限荷載與設(shè)計(jì)荷載的比值,對(duì)于基本荷載組合,不應(yīng)小于3.2;對(duì)于特殊荷載組合,不應(yīng)小于2.9。

第三節(jié)拱座穩(wěn)定分析

第5.3.1條 在漿砌石拱壩設(shè)計(jì)的各階段,應(yīng)對(duì)兩岸拱座的穩(wěn)定性作出相應(yīng)的分析論證。

第5.3.2條 在評(píng)價(jià)拱座的穩(wěn)定性時(shí),應(yīng)合理確定滑裂面。滑裂面上的抗剪強(qiáng)度參數(shù)f和c的設(shè)計(jì)值;2級(jí)漿砌石拱壩應(yīng)通試驗(yàn)后研究選定;3級(jí)漿砌石拱壩不具備試驗(yàn)條件時(shí),可參照類似地質(zhì)條件下工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選定。

第5.3.3條 漿砌石拱壩拱座的抗滑穩(wěn)定分析,以剛體極限平衡法為主。必要時(shí)可輔以有限元法等。

拱座穩(wěn)定分析應(yīng)按空間問(wèn)題處理,確定其整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。如情況簡(jiǎn)單且無(wú)復(fù)雜的滑裂面時(shí),可按平面分層累計(jì)計(jì)算。  

第5.3.5條 采用第5.3.4條公式計(jì)算時(shí),相應(yīng)安全系數(shù)應(yīng)不小于表5.3.5規(guī)定的數(shù)值。

第5.3.6條 當(dāng)拱座下游存在較大斷層或軟弱帶時(shí),應(yīng)進(jìn)行專門(mén)研究,采取加固措施控制變形量,并核算拱座變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響。
第5.3.7條 應(yīng)采取有效措施,減小作用在巖體上的滲透壓力,保證拱座穩(wěn)定安全。

第5.3.8條 漿砌石拱壩重力墩、推力墩的穩(wěn)定分析應(yīng)符合本節(jié)的有關(guān)規(guī)定。其應(yīng)力及穩(wěn)定計(jì)算參見(jiàn)附錄四。重力墩、推力墩的荷載組合應(yīng)與壩體的荷載組合一致。

第四節(jié)溫度控制

第5.4.1條 漿砌石拱壩施工時(shí),可根據(jù)需要在拱端附近或其他適當(dāng)位置預(yù)留橫向?qū)捒p或窄縫。寬縫縫寬可為0.8~1.2m。

第5.4.2條 漿砌石拱壩的封拱溫度(指封拱時(shí)日平均氣溫)應(yīng)控制在年平均氣溫以下,但不宜低于5℃。嚴(yán)寒地區(qū)工程封拱溫度的確定需經(jīng)專門(mén)論證。

整體上升的漿砌石拱壩,砌筑時(shí)的日平均氣溫宜在年平均氣溫以下,超過(guò)年平均氣溫時(shí)應(yīng)采取降溫措施;同時(shí)不宜在低于5℃的氣溫下砌筑。

 

第六章  壩體防滲

第一節(jié)一般規(guī)定

第6.1.1條 漿砌石壩應(yīng)有防滲設(shè)施,可采用下列幾種形式:

一、設(shè)置在壩體上游面的混凝土防滲面板。

二、設(shè)置在靠近迎水面砌石體內(nèi)的混凝土防滲心墻。

三、利用壩體自身防滲。

四、經(jīng)過(guò)實(shí)踐或論證的其他形式。

第6.1.2條 壩體防滲形式應(yīng)結(jié)合建筑物等級(jí)、當(dāng)?shù)亟ㄖ牧稀⒆匀粭l件、施工工藝、建壩經(jīng)驗(yàn)等因素,比較論證后確定。

第6.1.3條 在有冰凍地區(qū),壩體上游面水位漲落部位的膠結(jié)材料或混凝土防滲面板應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥。

第二節(jié)混凝土防滲面板與心墻

第6.2.1條 防滲面板與心墻的混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足抗?jié)B、抗裂、抗凍、強(qiáng)度等要求。其抗?jié)B標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足表6.2.1/1的要求,抗凍標(biāo)號(hào)應(yīng)滿足表6.2.1/2的要求。

第6.2.2條 混凝土防滲面板與心墻的底部厚度宜為最大水頭的1/30~1/60,頂部厚度不應(yīng)小于0.3m。

第6.2.3條 混凝土防滲面板應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力計(jì)算或參照已建工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),配置鋼筋。

第6.2.4條 混凝土防滲面板或心墻與壩體的連接可采用聯(lián)系鋼筋或?qū)⑾噜徠鲶w砌成毛糙面?;炷练罎B心墻距上游壩面宜為0.5~2m。

第6.2.5條 混凝土防滲面板或心墻必須嵌入建基面1~2m,并與壩基防滲設(shè)施連成整體。

第三節(jié)利用壩體自身防滲

第6.3.1條 適合下列條件之一者,可利用壩體自身防滲: 

 

一、用混凝土作為膠結(jié)材料,使用機(jī)械振搗并輔以必要的補(bǔ)強(qiáng)灌漿的砌石壩。

二、高度低于50m,用水泥砂漿砌筑粗料石,迎水面用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿勾深縫的漿砌石壩。

第6.3.2條 利用壩體自身防滲,應(yīng)對(duì)壩體與地基的連接作出防滲設(shè)計(jì)。

第四節(jié)橫縫、止水和排水

第6.4.1條 重力壩的混凝土防滲面板應(yīng)設(shè)伸縮縫,縫距宜為10~20m。如壩體設(shè)橫縫,混凝土防滲面板或心墻的分縫應(yīng)與壩體一致。

第6.4.2條 拱壩混凝土防滲面板或心墻的橫縫間距宜為10~20m,并與壩身砌體橫縫的形式和部位一致?;炷练罎B面板或心墻應(yīng)和壩體同時(shí)封拱。

第6.4.3條 混凝土防滲面板或心墻的工作縫除必須按有關(guān)規(guī)定處理外,豎直工作縫應(yīng)埋設(shè)止水,水平工作縫宜采用鍵槽連接。

第6.4.4條混凝土防滲面板與心墻的伸縮縫,在水頭大于30m或死水位以下的部位應(yīng)設(shè)兩道止水,死水位以上且水頭小于30m的部位可設(shè)一道止水。

第6.4.5條 橫縫止水應(yīng)與壩基巖石緊密連接,止水片宜埋入基巖內(nèi)30~50cm。

第6.4.6條 橫縫止水后面宜設(shè)豎向排水孔,通至縱向排水檢查廊道或壩體水平排水系統(tǒng)。

第七章  壩基處理

第7.0.1條 漿砌石壩的地基處理設(shè)計(jì),必須根據(jù)地質(zhì)條件、地基與其上部結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系、樞紐布置和施工方法等因素綜合研究確定。地基處理后應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度和抗?jié)B、耐久的要求。

第7.0.2條 對(duì)巖溶地區(qū)和壩基范圍內(nèi)有較大的軟弱破碎帶者,應(yīng)有專門(mén)的壩基處理設(shè)計(jì)。

第7.0.3條 漿砌石重力壩的壩基處理設(shè)計(jì),可參照現(xiàn)行《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;漿砌石拱壩的壩基處理設(shè)計(jì),可參照現(xiàn)行《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

美觀。 

 

溢流壩頂應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置交通橋或工作橋。壩高50m以上的非溢流壩壩頂寬度不宜小于3m。壩頂下游側(cè)宜設(shè)置欄桿。

第8.1.3條 防浪墻可采用漿砌石、混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)與壩體連成整體,兩端與壩肩基巖相接。墻身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,其高度可為1.2m。

第8.1.4條 漿砌石壩的下游面可視需要設(shè)置壩后橋。

第二節(jié)   壩內(nèi)廊道和孔洞

第8.2.1條 壩體內(nèi)應(yīng)視需要設(shè)置孔洞和廊道,應(yīng)統(tǒng)一布置并盡量設(shè)在壩體應(yīng)力較小的部位。壩內(nèi)廊道、孔洞有立體交叉時(shí),其凈距不宜小于3m。薄拱壩壩體內(nèi)可不設(shè)廊道。

第8.2.2條 縱向廊道的上游壁距上游壩面的距離宜為0.05~0.1倍壩面作用水頭,且不得小于3m。

壩基灌漿廊道底面距基巖面的距離不得小于1.5倍廊道寬度,廊道斷面形狀可為圓頂直墻形,寬度宜為2.5~3m,高度宜為3~4m。岸坡縱向廊道的坡度不宜陡于45°。

第8.2.3條 壩基排水廊道,宜在基巖面或靠近基巖面按裂隙分布發(fā)育情況,縱、橫方向布置。廊道寬度宜為1.2~2.5m,高度宜為2.2~3m。

第8.2.4條 縱向檢查觀測(cè)廊道的設(shè)置,必須與相應(yīng)的設(shè)施要求相配合??崭怪亓蔚臋z查觀測(cè)廊道宜與空腹接通,并通至壩外。

第8.2.5條 當(dāng)需要布置多層廊道時(shí),層間距離高宜為20~40m,各層廊道均應(yīng)相互連通。

第8.2.6條 廊道內(nèi)應(yīng)設(shè)可靠的照明和排水設(shè)施。

第三節(jié)   壩體分縫和壩體排水

第8.3.1條 漿砌石壩根據(jù)地形、地質(zhì)、溫度等因素,可設(shè)置沉降或溫度橫縫。局部施工縫可根據(jù)需要設(shè)置。拱壩橫縫的構(gòu)造應(yīng)滿足封拱灌漿的要求。重力壩橫縫、拱壩底座水平縫應(yīng)設(shè)置可靠的止水。

第8.3.2條 壩體內(nèi)宜設(shè)置一排豎直排水管。當(dāng)壩體設(shè)防滲墻時(shí),壩體排水管應(yīng)設(shè)在防滲墻后,兩者凈距不得小于2m。當(dāng)不設(shè)防滲墻時(shí),排水管距上游壩面的距離不得小于3m。排水管管距宜為3~5m,內(nèi)徑宜為15cm左右,上端通入縱向廊道或壩頂(設(shè)蓋板),下端接入縱向檢查廊道或水平排水管。水平排水管高差宜為10~20m。

壩體排水管可采用預(yù)制無(wú)砂混凝土管,或用料石砌筑成排水孔。混凝土溢流護(hù)面與壩體漿砌

石的接觸面上,可視需要設(shè)排水管通至壩后。無(wú)冰凍地區(qū)的薄拱壩壩體內(nèi)可不設(shè)置排水管。

第九章  觀測(cè)設(shè)計(jì)

第一節(jié)  觀測(cè)設(shè)計(jì)原則和項(xiàng)目

第9.1.1條 漿砌石壩應(yīng)按級(jí)別、壩高、結(jié)構(gòu)型式及地質(zhì)條件等確定觀測(cè)項(xiàng)目和設(shè)備布置。觀測(cè)項(xiàng)目不宜過(guò)多,但應(yīng)能掌握施工期、蓄水期和運(yùn)行期大壩的工作狀態(tài)。

第9.1.2條 對(duì)于2、3級(jí)漿砌石壩,應(yīng)進(jìn)行上下游水位、氣溫、水溫、壩體溫度、水平位移、垂直位移、撓度、揚(yáng)壓力和滲流的觀測(cè);必要時(shí)宜進(jìn)行壩體橫縫、接觸縫、沖刷和淤積等項(xiàng)目觀測(cè)。對(duì)于2級(jí)或結(jié)構(gòu)比較新穎的漿砌石壩,可根據(jù)設(shè)計(jì)和科研的需要,對(duì)壩體的應(yīng)力、應(yīng)變、壩體局部結(jié)構(gòu)和孔洞的應(yīng)力、應(yīng)變、水力學(xué)以及地震反應(yīng)等項(xiàng)目進(jìn)行專門(mén)觀測(cè)。

 

第二節(jié)   觀測(cè)設(shè)備的布置

第9.2.1條 觀測(cè)設(shè)備布置應(yīng)符合下列要求:

一、測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)能反映大壩的主要工作狀態(tài),觀測(cè)成果便于與設(shè)計(jì)、試驗(yàn)成果對(duì)比分析。

二、應(yīng)根據(jù)壩型、壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和觀測(cè)目的選擇觀測(cè)斷面。

三、各相關(guān)因素的觀測(cè)設(shè)備布置要互相配合,盡量集中,其各類儀器布設(shè)的數(shù)量應(yīng)能滿足資料分析的需要。

四、觀測(cè)方法宜簡(jiǎn)便、直觀和滿足精度要求,觀測(cè)值應(yīng)能互相校核。

第9.2.2條 壩體上下游水位觀測(cè)可設(shè)置水尺或遙測(cè)水位計(jì)觀測(cè)。

第9.2.3條 壩體溫度觀測(cè)點(diǎn)沿壩高方向不宜少于4層,每層至少3個(gè)測(cè)點(diǎn)。水溫觀測(cè)宜與壩體溫度觀測(cè)配合進(jìn)行。

第9.2.4條 水平位移觀測(cè),可根據(jù)壩型、觀測(cè)內(nèi)容等具體條件選用垂線法、引張線法、視準(zhǔn)線法、激光準(zhǔn)直法、三角網(wǎng)法和精密導(dǎo)線法等。

第9.2.5條 壩體、壩基的垂直位移,宜用精密水準(zhǔn)測(cè)量,每壩段設(shè)一測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)用的基準(zhǔn)點(diǎn),應(yīng)遠(yuǎn)離壩體。

第9.2.6條 揚(yáng)壓力觀測(cè)應(yīng)以橫斷面觀測(cè)為主,縱橫結(jié)合。觀測(cè)橫斷面宜選在最大壩高及基礎(chǔ)較差處。每一水平截面不得少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。必要時(shí),可對(duì)壩肩巖體進(jìn)行揚(yáng)壓力觀測(cè),測(cè)點(diǎn)的位置,可根據(jù)地質(zhì)條件作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。地質(zhì)條件優(yōu)良的薄拱壩,可不作揚(yáng)壓力觀測(cè)。

第9.2.7條 滲流觀測(cè)宜在廊道(或壩基井、洞)排水溝的適當(dāng)位置設(shè)置量水堰和水位測(cè)針,或在壩址下游能匯集滲水處設(shè)置集水井等量水設(shè)施。

第9.2.8條 對(duì)壩后的沖刷坑及壩前淤積情況應(yīng)定斷面進(jìn)行觀測(cè)。

第9.2.9條 裂縫的開(kāi)合度觀測(cè),應(yīng)在壩體與岸坡、基巖接觸部位和壩體橫縫處埋設(shè)測(cè)縫計(jì)。

第9.2.10條 壩體應(yīng)力、應(yīng)變觀測(cè),對(duì)于拱壩,可選擇拱冠和左右拱端斷面進(jìn)行;對(duì)于重力壩,宜在溢流壩段和非溢流壩段各選一個(gè)觀測(cè)斷面;對(duì)于重要的或地質(zhì)條件復(fù)雜的工程,可酌情增加斷面。

每個(gè)觀測(cè)斷面,除在基礎(chǔ)附近布置一個(gè)觀測(cè)截面外,還可根據(jù)壩高和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),沿壩高大致均勻地布置幾個(gè)觀測(cè)截面。每個(gè)截面上至少應(yīng)在距上下游壩面0.6m左右及斷面中心處各布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。

第9.2.11條 測(cè)點(diǎn)應(yīng)變、應(yīng)力計(jì)的支數(shù)和方向,應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)力狀態(tài)確定,每個(gè)應(yīng)變計(jì)組附近,應(yīng)埋設(shè)無(wú)應(yīng)力計(jì)。布置無(wú)應(yīng)力計(jì)應(yīng)滿足以下要求:

一、無(wú)應(yīng)力計(jì)與應(yīng)變計(jì)組距壩面的距離相等。

二、在壩面附近溫度梯度較大的部位,無(wú)應(yīng)力計(jì)的軸線宜垂直壩面。

三、無(wú)應(yīng)力計(jì)與應(yīng)變計(jì)組的距離,不宜小于放置無(wú)應(yīng)力計(jì)外罩尺寸的3倍。

第9.2.12條 觀測(cè)站的布置應(yīng)靠近大量埋設(shè)儀器的斷面,并有良好的交通、照明、防潮和安全設(shè)施。 

同;另一部分為作用在空腹下游邊至壩趾之間的揚(yáng)壓力,按空腹內(nèi)基巖面是否有水的不同情況分別

按附圖2.3中(a)和(b)采用。  

 

 

附錄四     用材料力學(xué)方法計(jì)算重力墩、推力墩的應(yīng)力

(一)說(shuō)明

拱壩作用于重力墩的力系,隨墩的剛度而變,故對(duì)重力墩的分析,應(yīng)與拱壩的穩(wěn)定和應(yīng)力分析結(jié)合起來(lái),但難度較大,目前還未見(jiàn)實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)重力墩的高度比拱壩相對(duì)較低時(shí),可近似認(rèn)為它的剛度與地基相同,并假定為剛性地基,即不考慮地基變形影響。

重力墩與拱端接觸面受拱壩傳來(lái)的拱端力系作用及部分水壓力作用,迎水面直接受水壓力作用,故應(yīng)計(jì)算兩個(gè)方向的彎曲應(yīng)力,進(jìn)行疊加。
 
   漿砌石體變形(彈性)模量、抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法

砌石體試件按原型砌筑,試件尺寸很大,限于試驗(yàn)設(shè)備不能進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),允許在保持膠結(jié)材料和灰縫布局與原型相同的情況下,將石料尺寸縮小,砌筑小型的正方形棱柱體砌體試件,進(jìn)行試驗(yàn)。

試件高度與截面邊長(zhǎng)的比值,可采?。病玻?。截面邊長(zhǎng)要求至少沿邊長(zhǎng)能排列三塊石塊和兩條灰縫。尺寸縮小后的石塊,其形狀必須與上壩石料相似,其表面粗糙度則應(yīng)與上壩石料相同。例如上壩粗料石的表面為一寸三鉆,表面凸凹度1cm時(shí),試件所用粗料石的表面,也同樣要一寸三鉆,凸凹度1cm。 

 

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