SL 274-2020 碾压式土石坝设计规范

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ICS93.160P59SL中华人民共和国水利行业标准SL274-2020替代SL274-2001碾压式土石坝设计规范Designcodeforrolledearth-rockfilldams2020-11-30发布2021-02-28实施中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国水利部关于批准发布《碾压式土石坝设计规范》等5项水利行业标准的公告2020年第22号中华人民共和国水利部批准《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2020)等5项为水利行业际准，现予以公布。序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期~l!:Jt.式士打SL274-2020SL274-20012020.11.302021.2.28坝设计规范水利水电T2程进水口设计SL285-2020SL285-20032020.11.302021.2.28规范绿色小水电3SL/T752-2020SL752-20172020.11.302021.2.28评价标准水利网络安全保护技术SL!T80320202020.11.302021.2.28规范淤地坝技术SL28920033SL!T804-20202020.11.302021.2.28规范SL302-2004水利部2020年11月30日 目。根据水利技术际准制修订计划安排，按照SL1-2014((水利技术标准编写规定》的要求，对SL274-2001(<碾压式土石坝设计规范》进行修订。本标准共10章和6个附录，主要技术内容有:一一枢细布置和坝型选择;筑坝材料选择和填筑要求;坝体结构;坝基处理;坝体与坝基及其他建筑物的连接;坝的计算和分析;分期施工与扩建加高;安全监测设计。本次修订的主要内容有:相关各章节中增加了体现风险设计理念的相关内容;对料场规划和开挖料利用的有关内容进行了补元:一一根据土有坝技术发展，对填筑要求作了相应修订;一一补充完善了反滤层设计;砂砾石I也基处理强化了开挖相混凝土防渗墙应用:细化了岩基不利地质条件处理;增加了坝I~埋管的相关规定;一一坝体结构、坝基处理和坝与地基连接中，增加了防渗、排水形成完整体系有关内容;增加土有坝应力变形计算材料模型有关内容。本标准中的强制性条文有3.2.5条.4.1.6条l款、2款，4.1.16条.4.2.3条1款，4.2.5条]款、2款.5.3.1条，5.3.5条，õ.3.7条，5.5.3条5款，5.6.2条，8.3.15条。以 黑体字标示.必须严格执行。本标准所替代标准的历次版本为:一一-SDJ218-84一一-SL274-2001木标准批准部门:中华人民共和国水利部木标准主持机构:水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位:水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位:黄河勘测规划设计研究院有限公司本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社本标准主要起草人:张金良景来红孙胜利吴剑疆李治明王新奇曹国利韩秋茸赵大洲王跃代巧枝练继建宋志宇邢建营李鑫张幸幸本标准技术内容审查人:温续余关志诚本标准体例格式审查人:陈登毅本标准在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将有关意见相建以反馈给水平IJ部|司际合作与科技司(通信地址:北京市西城区白广路一-条2甘，邮政编码100053;电话:010-63204533;电子邮箱bzh@mwr.gov.cn)，以供今后修订时参考。 目次l总则……………………………………………………………12术语……………………………………………………………33枢纽布置和坝型选择…………………………………………63.1坝轴线………………………………………………………63.2泄水引水建筑物…………………………………………..63.3坝刑选择…………………………………………………..74筑坝材料选择和填筑要求……………………………………94.1筑坝材料选择………………………………………………94.2填筑要求…………………………………………………125坝体结构……………………..………………………………155.1~贝体分|风…………………………………………………155.2坝坡……………………………………………………..155.3坝顶超高…………………………………………………165.4坝政构造…………………………………………………185.5防渗体……………………………………………………195.6反滤层和过渡层………………………………·…………..195.7坝体排水…………………………………………………215.8护坡………………………………………………………235.9坝面排水……………………………..………………….256坝基处理………………………………………………………m6.1一般规定…………………………………………………266')砂砾石坝基的渗流控制……………………………………266.3岩石坝基处理……………………………………………..306.4特殊性土坝基的处理………………………………………337坝体与坝基及其他址:筑物的连接……………………………35Î.1坝体与坝基的连接…………………………………………35 7.2坝体与其他建筑物的连接…………………………………368坝的计算和分析………………………………………………m8.1渗流计算分析………………………………………………398.2渗透稳定计算分析…………………………………………40R.:,稳定计算和分析……………………………………………418.4应力和变形计算分析………………………………………459分期施工与扩建加高…………………………………………49.1分期施t…………………………………………………刊9.2扩建加高…………………………………………………410安全监测设计…………………………........................50附录A波浪和护坡叶算………………………………………51附录B反滤层设叶……………………………………………们附录C坝体内孔隙压力的估算………………………………65附录D稳定分析……………………………………………..67附录E沉降计算………………………………………………M附录F应力和变形计算模型…………………………………m标准用词说明……………………………………………………87标准历次版本编写在信息………………………………………88条文说明…………………………………………………………89 1总则1.0.1为规范水利水电工程碾压式士石坝的设计，达到安全适用、经济合理和技术先进的要求.制定木标准。1.0.2木标准适用于1级、2级、3级和3级以下坝高大于30m的碾压式士石坝的设计。1.O.3坝|句200m及其以上的自坝或特别重要的眼压武士石坝设计，在遵照执行本标准的同时.对填筑标准、渗1m、抗滑稳定和变形安全等应进行专门研究c1.O.4土石坝按其坝高可分为低坝、中坝和1高坝，高度在30m以下为低坝，高度在30~70m为中坝，高度在70m以上为高坝。1.O.5士石坝在if常和非常运用条件的荷载组合情况下，应满足稳定、渗流、变形以及规定的超高等要求，保证;在合理使用年限内安全运用和充分发挥其经济效益和社会效益。1.O.6士石坝设叶条件应根据所处的工作状况、作用力出现的几率和持续时间的长短划分为正常运用条件、非常运用条件I和非常雇用条件H二种c1下列工况应为正常运用条件:1)水库水位处于正常蓄水位相设计洪水位与死水位之间的各种水位的稳定渗流期;2)水库水位在上述范围内经常性的正常降落;3)抽水蓄能电站的水库水位的经常性上升和降落。2下列工况应为非常运用条件1:1)施工期;2)校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况;3)水库水位的非常降落，包括自校核洪水位降落、降落至死水位以下，以及大流量快速泄空等。1 3正常运用条件遇地震应为非常运用条件E。1.O.7本标准主要引用下列标准:GR/T50290土工合成材料应用技术规范GB504íl7水利水电工程地质勘察规范CB/T50662水工建筑物扰冰冻设计规范GB51247水工建筑物抗震设计标准凹，62水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL237士工试验规程SL251水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL252水利水电工程等级划分及洪水标准SL386水利水电工程边坡设H规范SL551土石:tYl安全监视1)技术规范SL725水利水电工程安全监测设计规范1.O.8碾压式士有坝设计除应符合木标准规定外.尚山符合国家现行有关标准的规定。2 2术语2.0.1碾压式士石坝rolledearthandrock-filldam用土、堆石、砂砾石等当地材料填筑.并将土石料分层碾压而成的坝。2.O.2均质坝hornogeneousearthdarn坝体断面不分防渗体和坝壳.绝大部分由·种士料组成的坝。2.O.3土质防渗体分民坦nearthzonedearthrock-filldam坦n体断由FR土质|珩渗体及若干透水性小同的士石料分R构成-可分为，心墙坝、斜墙坝以及其他不同形式的十质防渗体分区坝。2.O.4非士质材料防渗体坝non-earthearthrock-fillclam防渗体由1昆凝土、沥青混凝士或士工膜组成，而其余部分由土石料构成的坝。2.O.5砾:fi士gravellysoil含有碎石、砾、砂、粉粒、如粒等组成的宽级配土，包括冰磺的、风化的和开挖的风化岩石或软右经碾压后形成的及人工掺合的各种砾石土。2.O.6膨胀士expansivesoil富含举水矿物并具有明显吸水膨胀与失水收缩特性的高理性茹士。2.O.7分散性士dispersi刊soil4内、押离子含量较高，遇水尤其是纯水容易分散成散粒结构的士。2.O.8软土50ftclay天然孔隙比大于或等于1.0、天然含水量大于液限、具有高斥缩性、低强度，高灵敏度、低透水性和高流变性，且在较大地3 震力作用下可能出现震陷的细粒士，包括淤泥、淤泥质士、泥炭、泥炭质土等。2.O.9有在rl质土organicsoil有机质含量大于5%，呈浅灰至深灰缸，有臭味，压缩性高的季li土或粉土。按有机质含量Q的大小可分为泥灰土ClO%~::~Q<60%)和泥炭(Q~?:60%)。2.0.10茧土locss主要由粉粒组成，呈棕黄、灰黄或黄褐色，一般具有多孔性、大孔隙和垂直节理的士。2.0.11湿陷性黄士collapsibleloe吕吕结构疏松、胶结相对较弱，浸水时结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土。遇水产生自豆温陷的士称为自豆温陷性黄土，不产生自重温陆的黄土称为非自重湿陷性黄土。2.0.12红站士Iaterite石灰岩或其他熔岩经红士化后形成的高含铁铝氧化物的褐红色粉士或茹士32.0.13特殊性士specialsoil具有特殊成分、结构、构造或特殊物理力学性质的土，如软土、黄土、红站土、温陷性土、分散性土、膨胀土、液化土、有机质土等。2.0.14硬岩hardrock饱和无侧限抗压强度大于等于30MPa的岩石。2.0.15软岩softrock饱和无侧限抗压强度小于30MPa的岩石。2.0.16小连续级配土gap-gradedsoil由十士中缺乏某范围的粒径而使粒径分布曲线上出现"台阶"状的士。2.0.17压实度clegreeo[compaction填士压实的干密度相应于试验室标准击实试验所得最大下密度的百分率。4 2.0.18坝下埋管co口duirunderembankment埋设在土石坝坝基或嵌入坝基内的洞形或管形过水结构物。2.0.19贴坡排水slopcfaccdrainagc将坝体下游坡脚附近渗水排出并保护土有坝下游边坡不受冲刷的表层排水设施。2.0.20棱体排水prismdrainagc在土不i坝下游坡脚处设置的桂形排水体。2.O.21坚式排水chimneydrain位于土石坝坝体中部或偏下游处的竖向(或倾斜)排水设施。2.0.22减斥井reliefwell为降低士石坝下游覆盖层的渗透用力而设置的井式减用排渗设施。2.0.23颗粒级配曲线gral11Slze刮目tributionenvelopecurve反映某类士粗细范围的颗粒组成的曲线，通常将其上下范围线称为级配包线.粗颗粒范围线称为下包线，细颗粒范围线称为上包线。5 3枢纽布置和坝型选择3.1坝轴线3.1.1坝轴线应根据坝士I~区的地形地质条件、坝型、坝基处理、枢纽泄水建筑物及其他主要建筑物的布置和施工条件等，经多方案的技术经济比较确定。3.1.2坝轴线的选定应因地制在.有采用直线，也可采用折线，但在转折处应布置曲线段c地震设计烈度为VlII度、E度时，不有采用折线。3.1.3坝址处存在岩溶、大断层、软士或滑坡等小良地质条件时，应研究避开或调整坝轴线降低其处理难度的可能性。3.2泄水引水建筑物3.2.1枢纽中的泄水建筑物j丰满足设计规定的运用条件和要求，建筑物应运用灵活可靠，其j世j赏能力应满足宣泄设计洪水、校核洪水的要求，并应满足排沙、排冰和排污的要求。3.2.2泄水建筑物的布置和形式，应根据地形地质条件、泄水规模、水头大小和防沙要求等综合比较后边走。泄水建筑物可采用开敞式溢洪道或同时采用开敞式溢洪道和隧洞，也可单独采用隧洞。在地形有利的坝灶，有布设开敞式溢洪道。3.2.3采用开敞式洞式溢洪道.应考虑·定的超世能力.必要时应采取防止漂浮物影响泄洪能力的措施。3.2.4对地震设叶烈度为回度及其以上的土石坝，应研究尽快降低库水位的措施。3.2.5地震设计到!度为四度、E度的土石坝或1级、2级高坝，应论证设置放室设施。3.2.6多泥沙河流，应设排沙生t筑物，并在进水口设防淤和防护措施。6 3.2.7泄水和引水、输水建筑物进口、出口附近的坝坡和岸坡，应有可靠的防护措施ç:l~口应采取妥善的消能措施，并使消能后的水流离开坝脚一定距离D3.2.8泄水建筑物不应采用坝下埋管形式。由于坝址地形、地质条件原网，引水、输水建筑物形式不得不采用坝下埋管时，高坝、中坝的坝下理管应布设于岩基.低1贝采用非岩基上埠管时应进行专门技术论证。地震设计烈度为回度、E度时.不应采用非岩基坝下埋管。3.3坝型选择3.3.1碾压式士石坝的形式同在下列三种基本形式中选拌:1均质坝。2土质防渗体分厌坝。3非士质防渗体坝。3.3.2坝型选择应综合考虑下列因素，经技术经济比较确定:1坝士Ir区河势、坝Jif~基岩、覆芷层特征及地震烈度等地形地质条件。2筑坝材料的种类、性质、数量、位置和运输条件。3枢纽布置、坝高、坝基处理，以及坝体与世水、引水建筑物等的连接。4施工导流、施工进度与分期、填筑强度、气象条件、施工场地、运输条件和施工期度汛等施工条件。5对渗漏量要求高低、上下游水位变动情况等运行条件。6:f.个境保护、水土保碍和移民安置等要求D7t;lf!及枢纽的总工程量、总工期和总投资33.3.3在坝型选择的技术经济比较中，应考虑各种因素对大坝安全风险的影响o3.3.4对于中坝、低坝，在河床地形宽阔、泄洪规模大且两岸地形地质条件不具备布雷泄洪佳筑物的条件下，经论证可选择当地材料坝与泪凝土坝组合的组合坝型。7 3.3.53级低坝可采用复合土工膜防渗体坝。2级低坝;和3级及其以下中坝采用土工膜防渗体川才，应经专门论证。3.3.6轴线较长的土质防渗体土石坝，根据地形、地质及料场的具体条件.可采用不同的防渗体形式。不同防惨体形式的坝段间应设置渐变坝段。8 4筑坝材料选择和填筑要求4.1筑坝材料选择4.1.1筑坝土石料调查和土工试验应分别按照SL251和SL237的有关规定，查明坝址附近各种天然土有料和枢纽建筑物开挖料的件质、储量和分布。当采用砾石士、风化岩石、软岩、膨胀士、温陷性黄士等性质特殊或需要进行处理的士石料时，有进行针对性的勘察和民验c4.1.2在当地有多种适于筑坝的士石料情况|言，应按干列原则进行技术经济比较后选用:1具有或经处理、加工后与其使用目的相适应的工程性质，并具有长期稳定忡。2就地、就近取材，减少弃料，考虑耳境保护和水土保持，不占或少占耕地、林地和草地，并优先写虑枢纽建筑物开挖料的利用。3便于开采、运输租用实。4.1.3筑坝材料选择应进行料场规划，枢纽建筑物溢棋道、隧洞及进山口等开挖料直纳入料场统一规划中。4.1.4料场规划应从下列方而进行分析论证:1料场筑坝材料、枢纠建筑物开挖料的性质、储量、分布和运距.以及与坝体分区和用量的天系c2料场筑坝材料、枢纽建筑物开挖料的开采、运输、坝料临时堆存和处理与:tYl体填筑的关系，及其施工进度计划。3料场表层耕植士的利用和|临时堆存防护34弃料对环境的影响，以及弃料场地征用和堆存防护处理及其费用。5工程投资。4.1.5当在料场内同一类筑坝材料的物理力学性质和施工特性9 有明思差异时，百分别开采、分别填筑D难以分别开采时，有根据其分布情况、材料性质差异等，进行相应的处理。4.1.6防渗土料应满足下列要求:1渗透系数，均质坝不大于1X10-4cm/s，心墙和斜墙不大于1X10-5cm/s。2水溶盐的易溶盐和中溶盐的含量，按质量计不大于3%。3有机质含量，按质量计均质坝不大于5%.心墙和斜墙不大于2%，超过此规定应进行论证34有较好的塑性和渗透稳定性。5漫水与失水时体积变化小。4.1.7-，王歹1)几种秸性土不宜作为坝的防惨体填筑料，不得小采用时，应根据其特性对采取的相应处理措施进行论证:1塑忡捐数大于20和液限大于10%的冲积茹士。2膨胀士。3开控、压实困难的干硬就士。4冻土。5分散性士。4.1.8红勃士用于高坝|珩渗体时，应对其压缩伸进行论i止34.1.9经处理改性的分散性土可用于1级低坝的防彦体，;H;所选用的反滤料应经过试验验证D防渗体与坝基、岸坡接触处等易产生集中渗流的部位，以及易受雨水冲刷的坝表而不应采用分散性土填筑。4.1.10湿陷性黄土或黄土状土可用于填筑防渗体，压实后应不再具有1显|白性。采用的反滤料级配应经过反滤试验验i止。4.1.11用于填筑防渗体的砾石土-粒径大于5mrn的颗粒含量不宜超过50%，最大粒径不宜大十150rnm或填筑厚度的2/3，0.075mm以下的颗粒含量不应小于15%，最终采用的级配宜通过试验确定。填筑日才不得发生粗料凭巾架空现象。4.1.12人工掺合砾石士巾各种材料的掺合比例应经试验论证。4.1.13采用含有可用碎的风化岩石或软岩的砾石土作防渗料10 时，应按硬压后的级自己确定其物理力学指标。4.1.14~膨胀土作为土石坝防渗料|时，填筑含水率应采用最优含水率的湿侧，其含水率数值应经试验验证。在顶部采用非膨胀土铺设革重层，革重层产生的约束应力山足以制约其膨胀性。4.1.151也震设计烈度为四度、应度的1级和2级高坝，应研究筑呗材料的地震动力4寺'1主D4.1.16反滤料、过渡层料和排水体料，应符合下列要求:1质地致密，抗水性和抗风化性能满足工程运用条件要求的砂fi!f，石和硬岩。2具有要求的级配，反滤料应为连续级配。3具有要求的适水性。4粒径小于0.075mm的颗粒含量应不超过5%。4.1.17反滤料可利用天然或经过筛选的砂砾石料，也可采用块石、砾石轧制，或天然和轧制的掺合料。4.1.18均匀中砂、细注j、及粉砂可用于中坝、低坝的坝壳干燥区，但地震区不宜采用。4.1.19对于风化石料和软岩堆石料，应按压实后的级配确定材料的物理力学指标号并应考虑漫水软化后抗剪强度降低、压缩件增加等因素。4.1.20对软化系数低、不能压碎成砾有土的风化料和软岩宜填筑在干燥区c当用于填筑;1<下和浸润线以下的坝区时，应研究浸水软化后颗粒破碎对坝体变形和稳定的影响，并采取相应的措施。4.1.2]开采坝壳堆有料，应遵守F91J规定:1开采前，应彻底清除覆盖层。2不同科度的风化料与新鲜石料应分区开采。3易风化的泥岩、页岩等软岩宜边开挖、边填筑。4官进行爆破设计，必要时进行爆破试验34.1.22护坡石料应采用质地致岳、抗水性和抗风化性能满足工程运用条件要求的硬岩石料。草皮护坡所闸的培植土可利用料场11 相坝士Ir区清理的腐殖质士c4.2填筑要求4.2.1填筑标准应根据下列因素综合研究确定:1坝的级别、高度、坝型和坝的不同部位。2地震设计烈度及其他动荷载作用。3坝料的i真筑密实度与物理力学性质的关系.以及对物理力学性质的要求。4坝基士的强度和压缩性。5当地气候条件对施工的影响。6土料的大然干密度、大然含水率，以及对土料进行干燥或温润处理的程度。7士石料的压实特件和采用的压实机具。8不同压实标准对施工难易秤度和l造价的影响。4.2.2含砾和不含砾的勃件士的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计十密度应以击实最大十密度乘以压实度求得。4.2.3黠性士的压实度应符合下列要求:11级坝、2级坝和3级以下高坝的压实度不应低于98%，3级中坝、低坝及3级以下申坝压实度不应低于96%。2地震设计烈反为四)豆、E度的坝，应在上述规定基础上相应提|句。3有特殊用途和性质特殊土料的压实度另行确定。4.2.4茹性土的最大干密度和最优含水率应按照凹，237规定的击实试验方法求取。砾石土应按全料试样求得最大干密度和1最优含水率。4.2.5砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度作为设计控制指标，并应符合下列要求:1砂砾石的相对密度不应低于0.75，砂的相对密度不应低于0.70，反洁、料宜为O.70。12 2砂砾料中粗糙料含量小于50%时，应保证粒径小于5mm的细料的相对密度也符合上述要求。3地震区的相对密度设计标准，应符合GB51247的规定。41级、2级坝和3级以下高坝的相对密度标准宜采用现场大型眼压试验对有关揭标进钉修正。4.2.6堆石的填筑标准宜用孔隙率为设计控制指标，并应符合下列要求:1士质防渗体分区坝和沥青混凝土，心墙坝的堆石料，孔隙半官为19%~26%，2沥青混凝士面板坝堆石料的孔隙率在混凝土面板堆石坝和士质防渗体分民:tYl的孔隙率之r8J选择。3地震设叶烈度为四度、E度的坝，取上述孔|蜻率的小值。4.2.7风化岩石、软岩等十石料的设计控制捐标根据其物理力学，~fl:质可采用于L隙率、压实度或同时采用孔隙率和压实度。填筑标准应恨据试验和同类母岩的工程类比结合坝体变形、应力及抗剪强度等要求确定。4.2.8设计填筑标准应在施工初期通过碾压试验验证，防渗士料的眼压试验应在坝体以外进行。4.2.9当采用砾有土、风化岩石、软岩、膨胀土、温陷性茧土、分散性土等性质特殊的土有料时，对l级坝、2级坝和3级以下高坝，应j茸行专门的碾压试验，论证其填筑标准。4.2.10堆石碾压时在加水，加水量有通过碾压民验确定。对于软化系数较高的硬岩堆石，应通过碾压试验确定是否加水。4.2.11站性土的施工填筑含水率应根据土料性质、填筑部位、气候条件和施土机械等情况-控制在最优含水率的2%~+3%偏差范围以内。4.2.12茹性土填筑含;j(率上限值和下限值的确定出符合下列要求:1上限{自应符合下列要求:1)不影响斥实和施工机械的正常运行;13 2)施工期间士体内产生的孔隙压力不影响坝坡的稳定;3)斥实过程中不产生剪切破坏。2下限值应符合下列要求:1)填土浸水后不致产生较大的附加沉降使坝顶高程不满足设计要求、坝体产生裂缝，以及在水压力作用下不产生水力劈裂等;2)不致产生松土层而难以压实。4.2.13有特妹用途和性质特妹的勃性士的填筑含水旦在应另行确定。4.2.14负气植下填筑时，在填筑过程中士料应不冻结.并应符合|吁。要求:1茹性土的填筑含水率宜略低于塑限。2砂以及砂砾料中的细料部分的含;j(率宜小于，1%.并宜道当提高填筑密度。3堆石料填筑过程中不宜加水。14 5坝体结构5.1坝体分区5.1.1坝体分区设计应根据坝体各区功能和就地取材、挖填平衡的原则，经技术经济比较后确定。5.1.2坝体各种不同材料应有明确的分区。对各区材料的性质和施工压实要求等应有具体的可供考核、检验相进行质量评定的技术指标。5.1.3均质坝宜分为±!jl体、排水体、反滤层和护坡等仄。5.1.4土质防渗体分仅坝宜分为|珩渗体、反滤层、过渡层、坝壳、排水体、护坡、斥坡和盖重等厌。5.1.5i历青:昆凝士和士工膜防彦体分区坝宜分为防读体、垫层、过渡层、坝壳、排水体和护坡等区35.1.6当采用风化料或软岩筑坝时，坝表面有设保护层，保护层的垂直厚度应不小于1.50m。5.1.7坝体分仄设计宜忻究用堪与坝体相结合的可能性。5.2坝坡5.2.1坝坡应根据坝型、坝高、坝的等级、坝体和坝基材料的性质、坝所承受的荷载以及施工和运用条件等因素.经技术经济比较后确定。5.2.2均质坝、土质防渗体分区坝、沥青混凝土由板或心墙坝及土工膜，心墙或斜埔坝坝坡-可参照已建坝的经验或近似b法初步拟定，经稳定计算后确定。5.2.3当因坝基抗剪强度低，坝体不满足深层抗滑稳定要求时，宜采用在坝坡脚压坡的方法提高其稳定性。5.2.4地震设计烈度为VIIl度、E度时，坝顶附近处上游、下游局部坝坡可放级，可采用加筋堆石、表面钢筋|叫或大块石雄筑等15 加国措施。5.2.5坝坡马道设置应根据坝坡坡度变化、坝而排水、检修维护、监测巡查、增加护坡和坝基稳定等需要确定，并应符合下列规定:1士质防渗体分区坝和l-:g质坝上游坝坡宵少设或不设马道，非土质防渗材料而板坝上游坡不宜设马道。2马道宽度也根据用途确定，最小宽度不宜小于1.50m,3当马道设排水沟时.排水沟以外的宽度不宜小于1.50mo5.2.6根据施工和运行管理交通要求，下游坝坡可设置斜马道，斜马道之间的实际坝坡可局部变陡.平均坝坡应不陡于设计坝坡。5.2.7下静坝坡官至少设置一道坝顶至坝脚的步梯.步梯净宽度不有小于1.50m.步梯两侧有设栏杆。5.2.8当坝基地形地质条件或筑坝士石料沿坝轴线方向不相同时，坝坡确定j业符合下列规定:1根据分坝段稳定计算成果确定相山的坝坡。2当各坝段采用不同坡度的断面时.每一坝段的坝坡根据该坝段中最大断面来选择c3坝坡不同的相邻坝段设渐变段。5.3坝顶超高5.3.1坝顶在水库静水位以上的超高应按公式(5.3.1)确定:y=R+e+A(5.3.1)式中y一一坝I页超高，m;R一一最大波浪在坝坡上的爬高m，可按附录A计算;e一一最大凤重水面高度m，可接附录A计算;A一一安全加高m，按表5.3.1确定。16 表5.3.1安全加高A值单位m坝的级别1级2级3级4级、5级正常运用条件1.501.000.70。.50非常运用山区、丘陵区0.70。.500.400.30条件平原、滨海区1.00。.700.500.305.3.2安全加高除应满足表5.3.]的要求外，还应符合下列要求:1地震区安全加高应增加地震沉降平日地震窒垠高度，应按GB51247的有关规定执行。2当库区内有可能发生大体积塌岸和滑坡而引起塞浪时，主浪高度及对坝面的影响等应进行专门研究。3对特殊豆耍的工程，安全加高可大于表5.3.1规定的数值。5.3.3设计坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之租，应按下列运用条件计算，取其最大值。1正常蓄水位加正常运用条件的坝UI超品32设1-1洪水位加正常运用条件的坝顶超高33校核洪水位加非常运用条件的坝预超高34正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再按5.3.2条的规定加地震安全加品。5.3.4当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高可改为对防琅墙顶的要求。5.3.5在正常运用条件下，坝顶应高出静水位。.5m;在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位。5.3.6波浪要素应按附录A1-I-算.设1-1风速的取值应遵守下列规定:1Jf常运用条件下，1级、2级坝采用多年于均年最大风速的1.5~2.0倍。2正常运用条件下，3级、4级、5级坝，采用多年平均年最大风速的1.5倍。17 3非常运用条件下.采用多年7均年最大风速D5.3.7坝顶应预留竣工后的沉降超高。5.3.8预留竣工后的沉降超高值应按8.4.6条的规定确定。各坝段预留竣工后的沉降超高山根据相应坝段的坝高而变化。预留竣工肝的沉降超高不应计人坝高。5.3.9竣工时的坝顶高程应按5.3.3条计算的坝顶高程加预留竣工后沉降超高确定o5.4坝顶构造5.4.1坝顶宽度应根据构造、施工、运行管理和抗震等因素确定，高坝的坝顶宽度可选用10~15m.中坝、低坝可选用5~10m，地震设1-1-烈度为明度、E度时tYl1顶宜加宽，tY!1顶不应作为公共交通道路-确有必要时，应进行专门论证。5.4.2坝顶道路面层材料宜采用密实的砂砾石、碎石、单层砌块或沥青混凝士等柔忡材料。坝体i冗降基本稳定后，坝顶可采用?昆凝士路面。5.4.3坝顶而可|句上游、下游侧或下游侧放坡，坡度宜根据降雨强度在2%~3%选择，并应做好向|王游的排水系统。5.4.4坝顶上脏侧直设防j良墙，墙顶应高于坝顶1.00~1.20m，墙底应与防渗体紧密结合。5.4.5防浪墙应满足下列要求:1应具有要求的强度和耐久性，不透水。2应设置仲缩缝和止水.仲缩缝宽度和止水形式应满足坝体变形要求。3结构尺寸应根据稳定、强度1-1算确定。4地震区应核算防浪墙的动力稳定件35.4.6坝顶宜按照运行管理、出急抢险等要求设置照明设施和停车场地。5.4.7巾坝、高坝坝顶下游{则和不设防浪墙的上游侧.宵设栏杆、护栏等安全防护措施。18 5.4.8坝顶结构与布置应经济实用，建筑艺术处理应美观大方，并与周罔环境相协调c5.5防渗体5.5.1土质防渗体分区坝的防渗体断而尺寸应根据下列因素研究确定:1防渗土料的塑性、抗渗和抗裂性能等。2防渗士料的数量和施L难易程度。3防渗体下面坝基的性质及处理措施。4防渗士料与坝壳材料单价比值D5地震设叶烈度为VlIl度、E度的坝，I珩渗体厚度适当加厚。5.5.2土质防渗体断由应满足渗透比|华、干游漫润线和渗透流量的要求。十质防惨体Jili自上而下逐渐加厚-顶部的;j(平宽度不宜小于3.0m;底部厚度，斜墙不宜小于水头的1/5.心墙不宜小于水头的1/4，5.5.3土质防渗体顶部高程确定应符合下列规定:1防渗体顶部在正常运用条件静水位以上的超高，斜墙坝不应低于O.60m，心墙坝小应低于O.30m。2防渗体顶部不应低于非常雇用条件的静水位。3应核算破浪爬高高度的影响。4当土质防渗体顶部设有防浪墙时，防渗体顶部高程对于本条1~3款的要求可适当降低，但不应低于正常运用条件的静水位。5土质防渗体顶部应预留竣工后沉降超高。5.5.4土质防渗体顶部和土质斜墙上游应设保护层。保护层厚度应不小于该地区的冻结和干裂深度，还应满足施工的需要。士质斜墙上游保护层的填筑标准山和坝体相同.其坡度!也满足稳定要求。5.6反滤层和过渡层5.6.1坝的反滤层应符合下列要求:19 1使被保护士不发生渗透变形。2渗透性大于被保护土，能通畅地排山渗透水流。3不致被细粒土淤塞失效。5.6.2土质防渗体与坝壳、与坝基透水层之间以及下游渗流出逸处，应设置反滤层。5.6.3下游坝壳与坝基透水层接触区.与岩基巾发育的断层破碎带、裂隙密集带接触部位，应设反滤层。土质防渗体分区坝的坝壳内不同件质的材料分区之间，宜满足反滤要求。防j参体下游相渗流出逸处的反滤层，在防渗体出现裂缝的情况下士颗粒不应被带出反滤层。5.6.4根据材料性能、库水位升降频次和幅度等，防渗体上游反滤层材料的级配、层数和厚度相对于于游反滤层可简化。5.6.5反滤层的级配和层数应按附录B规定的方法设计，并根据被保护士材料特竹、反滤料料场的砂砾有特竹、保护部位、坝高等经工程类比确定。1级坝、2级坝和3级以下高坝的反滤应经反滤试验验证。5.6.6反滤层每层的厚度应根据反滤层部位、材料级配、料源、施工方法等综合确定，并应符合下列要求:1土质防渗体上游、下游侧的反滤层的最小厚度不宜小于1.00m。2土质防渗体上游、下游侧以外的反滤层，人工施工时，水于反滤层的最小厚度可采用。.30m，垂直或倾斜反滤层的最小厚度可采用O.50rn。3机械施工时，最小厚度应根据施工H法确定D5.6.7在下列情况下，宜加厚土质防渗体上游、F游侧反滤层:1地震设1-1烈度为四度、E度的士石坝。21峡谷地区的高土有坝，或岸坡坡度有突变的部位。3防渗体与岩石岸坡或刚件建筑物接触面附近部位。4防渗体由塑性较低、压缩性较大的士料筑成。5防渗体与坝壳的问IJ度相差悬殊。20 6坝建于深厚覆盖层上。5.6.8土质防渗体分厌坝过渡层设置，应根据防渗体与坝壳材料变形特性差异大小，以及反滤层厚度能否满足相邻两侧材料变形协调功能要求确定。当防惨体与坝壳料之间的反滤层总厚度满足过渡要求时，可不设过渡层。不满足过渡要求时，应:1m厚反滤层或增设过渡层。5.6.9土质防渗体分区坝坝壳为堆有时，过渡层应采用连续级配，最大粒径不宜超过300mm.顶部水平宽度不宜小千3.00m.可采用等厚度或变厚度。5.6.10在填筑过程中，反滤层应与相邻坝体分区同步上升，且不应有明显的颗粒分离和压碎现象o5.6.11当选用土工织物作反滤层时，宜用在易修补的部位，并应按GB/T50290设计。5.7坝体排水5.7.1士石坝排水体应能降低浸润线和孔隙压力，改变渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡士不产生i东胀破坏。5.7.2坝体排水应满足下列要求:1能自由地向坝外排山渗入坝体的全部渗透水c2按反滤要求设计。3便于监测和检修。5.7.3坝体排水可在下列形式中选择:1坝体内排水.包};çt斗。形式:1)竖式排水，可选择直立式排水、上倾或下倾式排水等形式;2);J(平排水，可选择坝体不|司高程的在平排在层，坝底部的褥垫式排水、网状排水带、排水管等形式。2棱体排水。3N占坡排水。21 4综合型排水，可选择上述两种或多种组合。5.7.4坝体排水形式的选择，应结合坝基排水的需要及形式，根据下列情况，经技术经济比较后确定:1坝型、坝体填土和坝基土的性质，以及坝基的工程地质和水文地质条件。2下游水位高低及其持续时间，以及泥沙淤积影响。3施工情况及排水体的材料。4筑坝地区的气候条件。5.7.5均质坝有选用竖武排水.}底部有1设水于排水将渗水引出坝外。5.7.6下游坝壳用弱远水材料填筑的分区坝，反滤层和过渡层可作为坚式排水，底部宜设水平排水将渗水'71出坝外。主与反滤层和过渡层不能满足排水要求II'J.可加厚过渡层或增设排水层。5.7.7崎质坝和坝壳用弱透水料填筑的士石坝.当需要降低坝体内的孔隙压力时，可在上游、下游坡不同高度设置坝体水于排水层。其设置位置、层数和厚度应根据计算确定，最小厚度不宜小于O.30m。5.7.8当下游坝壳采用弱透水的软岩堆石或砂砾石填筑时，宜在坝壳与岸坡之间设置排水体D5.7.9棱体排水顶部高程应按下列规定确定:11级坝、2级坝，超出最高下游水位的高度应不小于1.OOm,23级坝和4级、5级的中坝、自坝，超出最白下游水位的高度应不小于O.50m。3应超过波浪沿坡由的爬高。4tJJ!体浸ìfrJ线距坝由的距离应大于该地I叉的冻深。5.7.10棱体排水顶部宽度应根据施工条件及检查观测需要确定，并不宜小于1.OOm，在棱体上游坡脚处不应出现锐角。5.7.11贴坡排水顶部高科高于坝体浸润线出逸点的高度应按下列规定确定:11级坝、2级坝不应小于2.00m。22 23级坝和4级、5级的中坝、自坝不应小于1.50m。3应超过波浪沿坡面的爬高。4应满足坝体程润线在该地区的冻深以下D5.7.12贴坡排水底脚W.设置排水沟或排水体，材料也满足防浪护坡的要求。5.7.13坝内水平排水设计应符合下列规定:1由砂、卵砾石组成的水平排水层的厚度和伸入坝体内的长度应根据渗流1-[算确定，排水层中每层料的最小厚度应满足反滤层最小厚度的要求。2I功状排水带中，于行于坝轴线的排水带的厚度和宽度及伸入坝体内的深度应根据渗流计算确定G3网状排水带中，垂直于坝轴线的排水带宽度不应小于O.5r丑，其坡度不宜超过1%，或按不产生接触冲刷的要求确定3当惨流量很大，增大排水带尺寸不合理时.可采用排水管。排水管的布置、管径应经计算确定。排水管周围应设反滤层。4坝内水平排水伸i茸坝体的极限尺寸，站忡士均质坝宜为坝底宽的1/2，彤、性士均质坝宜为坝底宽的1/3，土质防渗体分厌坝宜与防渗体下游的反滤层连接或坚式排水相连接。5.7.141级、2级高坝可在左岸、河床、右岸设置相对独立的排水通苗，并进行分区渗流监测o5.8护坡5.8.]坝表面为士、砂、砂碍石、软岩、风化料等材料时应设专门护坡，堆有坝可采用堆石材料巾的粗颗粒料或超径石做护坡。5.8.2护坡的形式、厚度及材料粒径应根据坝的等级、运用条件和当地材料等情况，考虑下列因素经技术经济比较后确定:1r肖减风浪。2防止波浪淘刷。3防止]1民坝水流冲刷。23 4抵抗漂浮物相冰层的撞击、挤压。5防止冻胀、干裂，以及蚁、鼠等动物破坏。6防止雨水冲刷、大风侵蚀等。5.8.3护坡可选择下列一种或多种形式:1上游护坡可采用下列形式:1)堆石和抛石;2)干砌j石或混凝土预制块:3)浆砌石;4)现浇的混凝土或钢筋?昆凝土板;如水泥士护坡。2下游护坡可采用下列形式:1)干砌石、卵研、石或碎石;2)钢筋j昆凝土或浆砌石框格内填石或植草;3)堆石和抛有;4)草皮或生态护坡35.8.4选择的护坡不得影响渗水自由排出坝体。5.8.5上游护坡，不同坝段同根据其风浪大小采用不同的护坡厚度和形式。下游护坡的水上、水下可采用不同的护坡厚度和形式。5.8.6护坡的覆盖范围应按下列要求确定:1上游坡上部应自坝顶起，当设防浪墙时应与防浪墙连接，下部官护主坝脚。2下游坡应由坝顶护主排水棱体或贴坡排水.无排水棱体或贴坡排水时应J户至坝脚c5.8.7堆石、干砌石和干砌混凝土块等护坡与土、砂、砂砾石、软岩、风化料等被保护料之间宜按反滤要求设置垫层。5.8.8tl!凝土或钢筋泪凝土板、沥青:昆凝土和浆砌有等透;}C性小于被护坡材料透水性的护坡应设排水孔，排水孔应做好反滤05.8.9寒冷地区的上游护坡结构应根据冰压力大小和类似工程经验确定，土质坝坡应设防冻垫层，其厚度应按Gß/T5066224 确定。5.8.10除堆石和抛石护坡外，在马迪、坝脚或护坡末端均应设置基座。5.8.11非岩质的近坝库岸，宜按坝坡护坡的要求迸行防护。5.8.12护坡厚度和粒径应按附录A的方法计算，其中设计风速应符合5.3.6条的规定D5.9坝面排水5.9.1坝面排水应包括坝顶、坝坡、坝肩及坝下游岸坡等部位的集水、截水和排水措施D除一卜砌石或堆石、抛石护坡外.均应设tYl面排水。5.9.2tYl坡与岸坡连接处应设排水沟，其1-1-算集水由积应包f;r;岸坡集水面积在内。5.9.3岸坡开挖面顶部j半设置排水沟或挡;j(设施。岸坡开挖顶面以外的地面径流不应排入坝面。5.9.4岸坡排水有与坝体坝基排水形成相对独立的排水体系。5.9.5坝而排水系统的布置、排水沟的断而尺寸和底坡应由计算确定。有马道时-排水沟设置高科宜与马道一敛，并设于马道内侧。竖向排水沟可每问阳50~lOOm设置一条D5.9.6排水沟可用混凝土现场由筑或浆砌J石砌J筑c采用?昆凝土预制件拼装时，应便接缝牢固、成一整体。25 6坝基处理6.1一般规定6.1.1坝基处理应满足渗透稳定和渗流量控制、静力和动力稳定、变形控制等要求，处理的标准与要求应根据工程实际情况确定。6.1.2竣工后的坝顶沉降量不宜大于坝l自j的1%。对于特殊士坝基.总沉降量应视工程实际情况确定D6.1.3当坝基中遇到下列情况时，应愤豆研究和处理。1深厚砂砾石层。2软土。3i币陷件黄士。4疏松砂士及少勃忡士，。5岩悔。6有断层、破碎带、透水性强或有软弱夹层的基岩。7含有大量可济盐类的基岩和士。8透水坝基下游坝脚处有连续的透水性较差的覆盖层D9矿区的井、洞等o6.1.4坝基防渗处理措施应与坝体防渗纳构形成完整的体系，并有与两坝肩其他建筑物地基防渗措施统一考虑。6.2砂砾石坝基的渗流控制6.2.1砂砾石坝基应查明砂砾石的空roJ分布号以及级配、密度、渗透系数、允许渗透比阵等物理力学指标。地震区还应了解标准贯入击数、剪切波速、动力特性指标等。勘察和试验山分别按照GB50487、SL237的规定进行。6.2.2砂际石坝基渗流控制可选择垂直防渗、水平防渗、下游排水及排水孟重层等一种或多种处理形式组合。26 6.2.3垂直防渗处理可选择下列·种或多种形式:1挖除覆盖层，防渗体直接建在基肩上。21昆凝土防渗墙D31，昆凝土防惨墙下的砂砾有灌浆帷幕。6.2.4水于防渗处理可选择下列一种或多种形式:1填土铺盖。2天然土层和水库淤积铺盖。3士工膜铺盖。6.2.5下游排水可选择下列一种或多种形式:1水于排水垫层32反滤排水沟。3排水~)丧井o4排水盖重。6.2.6砂砾石坝基渗流控制l措施，应根据坝高、坝型、水库用途及坝基地质条件等，经技术经济比较后确定。应优先采用垂直防凄措施。6.2.7坝基的垂直防渗措施，在最短渗径下应满足、渗透稳定相抵抗水力劈裂等要求，设置位置应根据大坝防渗体形式、垂直防渗措施结构等确定。土质防渗体分区坝可设于防渗体底部中间位置，均质坝可设于距上游坝脚l/3~1/2坝底宽度处。6.2.8垂直防渗措施的底部宜伸入柑对不透水层，也可根据渗流计算成果确定。6.2.9当砂砾石层深度小于15m时.宵采用挖除防渗体和反滤层基面范围内的砂砾有覆盖层c6.2.10当砂砾石层深度小于100m时，宜采用混凝土防渗埔.可根据坝高、渗流损失、防渗对地下水环境影响及地基渗流安全性评价，采用嵌入基岩或悬挂式防渗墙c6.2.11当砂砾石层深度大于等于100m时，经技术论证和经济比较，可采用下列防渗措施:1嵌入基岩的温凝土防读睛。27 2悬挂式谊凝土防渗墙。3悬挂式提凝土防渗墙和其底部以下采用灌浆帷幕的组合形式。4悬挂式j昆凝土防渗墙与水平防渗措施的组合形式。6.2.12根据砂砾石层性质和厚度，不同坝段可采用不同防渗处理措施。不同处理措施的连接或搭接应满足结构和渗透稳定要求。6.2.13混凝土防渗墙结构尺寸应符合下列规定:1厚度应根据坝高和施工条件确定。2防渗墙插入士质防惨体的部分应做成光滑的模形.插入高度宜为1/10坝高，低坝不应小于2m，高坝可根据工程类比并经渗流H算确定。3培底直嵌入基右。.5~1.Or丑，风化较深和断层破碎带可根据坝高和断层破碎情况加深。6.2.14混凝士防渗墙应具有所要求的强度、抗渗件和耐久忡。高坝深厚砂砾石层的温凝士防渗墙应进行山力应变计算分析。6.2.15混凝土防渗墙顶可设填筑含水率大于最优含水率的高塑性土厌。防渗体内设有廊道时.防渗体、廊道、防渗埔应有可靠连接。6.2.16对高坝深厚覆盖层中的混凝土防渗墙直采用钻孔和物探等方法进行墙体质量检查c6.2.17砂砾石覆盖层，当采用帷幕灌浆进行防渗处理时，应进行专门的勘测。其可灌性及预期效果、j瞿浆孔深度和孔排距布置、灌浆应法和工艺.应进行论证c在灌浆前.应进行灌浆试验验证。6.2.18低坝可采用防渗铺盖。中坝、高坝防渗铺盖，复杂地层、覆盖层渗j主系数大和防渗要求高的工程的防渗铺盖，以及利用天然士层和水库淤积的铺盖，官作为辅助防渗措施。铺盖应与下游排水设施联合作用。6.2.19铺孟结构尺寸及相关要求应符合下列规定:28 1长度和厚度应根据水头、透水层厚度以及铺盖材料和坝基土的渗透系数通过试验或计算确定。2铺盖采用土料时应由上游向下游逐渐加厚，前端最小厚度可取0.5~1.0m，末端与坝身防渗体连接处厚度也由渗流计算确定，且应满足构造和施工要求。3铺盖与坝基接触面应平整、压实，并官设反滤层。4铺盖土料的渗透系数应小于坝基砂砾石层的1川00，并应小于lXlO-scm/s，应在等于或略高于最优含水率下压实。5可采用士工膜做铺盖.并应按GB/T50290设计36当利用天然士层作铺盖时，应查明天然士层及下卧砂砾石层的分布、厚度、级配、渗透系数和1允许渗透比|锋等情况，论证大然铺盖的渗透性，并核算层r8J关系是否满足反滤要求。必要川才可辅以人工‘厚实、局部补充填土、利用水库淤积等措施。7铺盖宜进行保护。6.2.20当坝基中的渗透水流有可能引起坝下游地层的渗透变形或沼泽化TI且'使坝体浸润线过高时，有设置坝基排水设施。6.2.21坝基排水措施应根据坝基地质情况，并结合坝体排水按下列情况选用:1透水性均匀的单层结构坝基以及上层渗透系数大于下层的双层结构坝基，可采用水平排水垫层，也可在坝脚处结合贴坡排水体做反滤排水沟c2双层结构透水坝基，当表层为不太厚的弱透水层，且其下的透水层较浅.渗透性较均匀时，有将坝j鼠表层挖穿做反滤排水暗沟，并与坝底的水平排水垫层相连，将水导出。也可在I~游±!jl脚处做反滤排水沟。3对于表层弱透水层太厚号或透水层成层件较显著时，宜采用减压井深入强j重点层。6.2.22坝基反iJ~排水暗沟的位置宜设在距离下游坝脚1/4坝底宽度以内，坝外的反滤排水沟及排水减压井应设在靠近坝脚处。6.2.23坝外反滤排水沟有采用明式，并与排地面水排水沟分29 开，避免冲刷和泥沙淤塞c6.2.24坝基反滤排水暗沟、水平排水垫层及反滤排水沟断面均应由计算或试验确定.并做好反滤层。6.2.25排水减压井设计山确定井径、井距、井深、出口水位，并计算渗流量及井间渗透水压力，使其小于允许值，同时应符合下列要求:111口高程应尽量低，但不应低于排水沟底面D2井筒可采用开孔花管或无砂混凝土管，井内径宜大于150rnrno3花管开孔率有为10%~20%,4t咸阳井外罔应设置反滤层，反滤层可采用砂砾料或土工织物，或同时采用砂砾料和土工织物。6.2.26下游坝脚渗流:1~逸处.当地表相对不透水层不足以抵抗剩余水头时.可设置排水盖重层。排水盖重层的延伸民度和1厚度由计算或试验确定。计算方法可按8.2节的规定执行。6.3岩石坝基处理6.3.1当岩石坝基有断层破碎带、裂隙密集带、强风化层或喀斯特等强透水性地层.影响坝体和坝基的渗透稳定或水库效益，以及存在软弱夹层影响坝体或坝基稳定时，应进行处理o6.3.2坝址区存在有岩洛时，应根据岩恪发育情况、充填物性质、坝扯区水文I也质条件等，选择下列一种或多种组合处理措施:1大由积i容蚀未形成溶洞的可设铺盖防渗c2浅层的i容洞宜挖除或片挖除洞内的破碎岩石和充填物，采用混凝士或埋石f昆凝士堵塞33深层的i窑洞，可采用灌浆方法处理，或设棍凝土防渗墙。4防渗体下游有设排水设施。5库岸边处可设防渗措施隔离。6有高流速地下水时，有采用膜袋灌浆。30 6.3.3坝体防渗体和反滤层坝基范围内的断层破昨带、裂隙密集带或强风化层等，应根据构造特征和组成物性质，采取混凝土盖板、I昆凝土塞、混凝土防渗墙或灌浆等一种或多种处理措施。6.3.4坝基软弱夹层可根据埋藏深度、性质和出露位置，采用控除、压坡、局部放缓坝坡或阻滑棍凝土毒等一种或多种处理措施。6.3.5当防渗体的岩石坝基的透水率不满足要求时应设置灌浆帷幕，同时宜进行固结淮浆。准浆帷幕的设ì-[标准应按准浆后的基岩透水率控制.灌浆帷幕位置应按照6.2.7条的规定确定。6.3.6灌浆帷幕的设计标准应按灌后基岩的透水率控制，和基岩相对不连水层的选水率标准相同，宜按下列规定确定:11级、2级:tYl及高坝，基岩透水率为3~5Luo22级中坝、低坝和3级以下中坝，基右透水率不大于5~10Luo3蓄水水库可采用规定范围内的小值-滞洪水库等可取大值。6.3.7帷幕深度应根据建筑物的重要性、水头大小、相对不透水层分布及渗透特性，以及对帷幕所提出的防渗要求等，按下列规定综合研究确定:1当相对不透层埋藏深度不大时，帷幕应深入相对不透水层不小于5mo2当坝基相对不透水层埋藏较深或分布无规律时，应根据防渗要求，经i参流分析并结合类似工程经验综合研究确定。3岩洛地区的帷幕深度，应根据岩溶及渗漏通道的分布情况和|珩惨要求确定。6.3.S淮浆帷幕伸入两岸的长度可恨据下列要求之确定:1至;J(库正常蓄;J(位与;J(库蓄;J(前两岸的地下水位相交处。2至水库正常苔水位与相对不透水层在两岸的相交处。3根据防渗要求，按渗流计算成果确定。6.3.9隧洞等建筑物穿过灌浆l帷幕时，应采取措施确保灌浆l惟31 幕的完整性。坝基灌浆帷幕附近的其他建筑物需设晋灌浆帷幕|时，帷幕的布置应统一考虑。6.3.10当土质防渗体坐落在基岩强风化层中部、上部时，应对基岩的可灌性、耐冲蚀性、灌浆帷幕的耐久性等进行论证，并结合类似工程经验确定钻孔布置、准浆技术工艺和准浆材料.~住浆实施前应进行灌浆试验验证。6.3.11当河床砂砾石层坝基设置混凝土防渗墙，两岸岂不i坝基设置i*豆浆帷幕时，两岸基岩i样浆帷幕应与混凝士防渗墙搭接，搭J主长度应满足渗径要求。混凝土防渗墙下基岩是否设置灌浆帷幕，应根据覆盖层厚度、空间分布情况、渗透特性以及坝高和大坝对防渗的要求等确定。6.3.12岩基灌浆帷幕宜采用单排孔布置。基岩断层破碎带、裂隙密集带和:t:"1存直采用两排或多排孔。对于高坝-根据基右透水情况可采用两排。多排帷幕灌浆孔宜按梅花形布置。排距、孔距宜为1.5~3.0m。淮浆压力应恨据地质条件、坝高及附:浆试验等确定。6.3.13帷幕灌浆材料应按下列要求确定:1基岩裂隙宽度大于等于o.15~o.25mm宜采用水泥灌浆，裂隙宽度小于O.15mm宜超细水泥灌浆，也可采用化学灌浆o2受灌地区的地下水流速不大于600m/叶时可采用水泥灌浆，大于600rn!ι1日才可在水泥浆液中加速凝剂，也可采用化学灌浆.但灌浆的可能性及其效果应根据试验确定。3当地下水有侵蚀性，应选择抗侵蚀性水泥.也可采用化学灌浆。4采用的化学推浆材料不得对环境造成污染。5化学灌浆宜作为;}C泥灌浆的加密措施。6.3.14灌浆帷幕的钻孔方向宵与岩石主导裂隙的方向正交。当主导裂隙与水平面所成的夹角不大时.宵采用垂直帷幕.反之则有采用倾斜式l帷幕，其倾斜方向j应与主导裂隙的倾斜方lóJ相反，32 并应结合施二[技术水于确定。不同钻孔方向的榈邻帷幕段之间应有可靠的连接。6.3.15固结灌浆的设计标准，可根据工程实际，同时或分别采用灌浆后坝基岩体的神性i股股速、坝基岩体透水平作为控制指标，确寇的控制指标实施前应通过现场试验进行验证。6.3.16固结灌浆可沿土质防渗体与地基接触面的整个范围布置。根据地质情况，孔距、排距可取3.0~4.Om.深度宜取5~10mo6.3.17固结灌浆的灌浆压力，没有混凝土盖板可初步选用O.1~0.3MP乱，有混凝土盖板可初步选用O.2~0.5MPa.最终应通过灌浆试验确定。6.3.18帷幕灌浆和同结灌浆对浆液的要求、灌浆b法、灌浆结束标准及质量检查等应按照SL62执行。6.3.19当两岸坝肩岩体有乐压水或山体较单薄存在岩体稳定问题时，宜设置;非浆帷幕和排水幕设施。6.4特殊性土坝基的处理6.4.1对地震庆的坝基中可能发生液化的兀秸性士和少茹性土.应按GB50487进行地震液化判别。6.4.2对判别可能腋化的土层，宜挖除、换土c在挖除困难或不经济时，根据液化层的分布和厚度，可采取加密、设置盖重等措施，加密措施有采用振冲、强弃等方法.还可结合振冲处理设置砂石桩，加强坝基排水D6.4.3软土小宜作为坝基。当其厚度较大、分布较广难以挖除时-可采用砂井、塑料排水带、加荷预斥、真空顶斥、振冲置快以及调整施工速率等措施处理。经过处理的软十坝基，可修建低的均质坝和心墙坝。软土坝基上筑坝应加强现场于L隙压力和变形监测。6.4.4有机质士不应作为坝基。如坝基的存在的有机质土厚度较小且为不连续夹层或透镜体，难以挖|综时，经过论证并采取有33 效处理措施可不挖除。6.4.5盟陷性黄土可作为低坝坝基，但应论证其温阳、沉降和j窑滤对坝的不利影响.并应对其进行处理。温陷性茧土坝基直采用挖除、翻庄、强穷、挤密等方法，y肖除其湿陷性。自重性j显陷性黄土经过论证可采用预先浸水的方法处理。黄土中的落水洞、陷穴、动物巢穴、窑洞、基坑等地下空洞，应查明处理。34 7坝体与坝基及其他建筑物的连接7.1坝体与坝基的连接7.1.1坝体与坝基的连接面处理应与坝体结构和坝基处理相结合，并应满足下列要求:1连接面不应发生水力劈裂。2防渗体邻近接触面岩石不应产生严重渗漏。3不得形成影响坝体稳定的软弱层面c4不应由于j~坡开挖形状或坡度不当'11起不均匀沉|锋时导致坝体裂缝。7.1.2坝基范罔肉土基和砂砾石地基，应清除草皮、树根、腐殖士、垃坝、蛮有及其他废料，清理后的坝基面也整平和压实。7.1.3坝基范围内的岩基，应清除表面松动石块、凹处积士和突出的岩石。7.1.4土质防渗体应坐落在相对不透水土基上，或经防渗处理的士基上。7.1.5垂直防渗措施下游侧，土质防语体与砂砾有坝基连接面应设反滤层。7.1.6土质防渗体和反滤层与岩石基础连接应按下列规定执行:1宜与坚硬、不冲蚀和可灌浆的岩石连接D2风化层较深时句坝宵开挖到弱风化层上部，中坝、低坝可开挖到强风化层下音15，经专门论证，当处理措施能满足渗流安全和1耐久性要求时，中坝、低坝坝基可开挖至强风化层中部、上部。3开挖后的岩石面，宜用风枪、在枪冲洗干净，对断层、张开节理裂隙应逐条开挖清理，井边开挖清理边用1昆凝土或砂浆封堵。7.1.7对土质防渗体的负岩、泥岩等软岩及各类易风化岩石坝35 基，开挖时有预留保护层，或开挖后用混凝土盖板保护。7.1.8土质防渗体坝基右面上直设j昆凝土盖板，硬右的陡坡面可采用U~混凝土或喷水泥砂浆D7.1.9混凝土盖板直设施工缝，上游、下游方向的施工缝应错缝布置。在断层带与影响带、断层影响带与完整基岩分界处的混凝土盖板有设永久分缝，分缝处应设止水。7.1.10土质防渗体与岩基或处理后的岩基连接面，在防渗体填筑前应用茹士浆抹面。邻近接触面。.5~1.Om.防渗(本应采用不含租颗粒的勃士填筑，并应控制在略l臼于最优含水旦在情况下填筑。7.1.11与土质|珩渗体连接的岸坡的开挖应符合|吁Ij要求:1岸坡宜平]1囚，不应成台阶状、反坡或突然变坡，岸坡上缓下陡川才，变坡角应小于200。2岩石岸坡不宜陡于1O.5。陡于此坡度时应有专门论证，jf二采取相应工程措施。3士质岸坡不肯陡于1:1.504岸坡施工期稳定应满足SL386的规定c7.1.12士质防渗体与岸坡连接处附近，可扩大防渗体断面和加厚反滤层。7.1.13坝壳与两岸岸坡连接面，直根据工程实际情况提山避免形成架空层的措施。7.2坝体与其他建筑物的连接7.2.1坝体与混凝土坝、溢洪道、船闸、坝I~埋管等建筑物的连接，应防止接触由发生集中渗流、因不均匀沉|伴而产生裂缝，以及水流对上游、下游坝坡和坡脚的冲刷等。7.2.2土质防渗体与泪凝土建筑物的连接面山同时满足渗径和连接面上不产生水力劈裂的要求。7.2.3土石坝坝体与混凝土坝的连接形式，应按照下列规定选用:36 1低坝宵采用侧墙式连接。2中坝直采用侧埔式，也可采用插入式或经过论证的其他形式。3高坝的连接形式出进行专门论证。7.2.4土石坝与溢洪道、船闸等建筑物的连接宜采用侧墙式。7.2.5j:贝体与混凝土址:筑物采用侧培式连接应符合下列规定:1土质防渗体与混凝土面结合的坡度不宜陡于1:0.25,2坝轴线下游侧接触面与士石坝轴线的水平夹角宜为85'~900，3连接段的防渗体官适当加大断面，并符合7.1.10条的规定。4宜加厚下游反滤层。5严寒地庆应符合防冻要求。7.2.6当士有坝防渗体与1昆凝士坝的连接采用插入式连接形式时，连接面的坡度不宜陡十1:o.25c7.2.7岩基上的坝下埋管也符合下列规定:1防渗体相反滤层范围内应埋设在基岩槽内，并担l填混凝土与两侧基岩面齐平。2埋管宜采用明流。3采用压力流时，宜采用埋管内铺设管道形式，也可采用内衬钢管或其他可靠的结构形式。7.2.8非岩基上的坝下埋管应符合下列规定:1应采用理管内铺设管道输水的形式c2埋管地基应进行加固处理。3土质防渗体与±!j!于埋管接触处，宜扩大|珩渗体断由并加厚下静反滤层。7.2.9坝下埋管分段分缝J}i.根据地形、地质条件和与坝体连接部位的坝体分区.经工程类比和计算分析确定，分缝应做好止水和反滤。7.2.10为灌浆、现洲、检修和排水等方面的需要设置的廊道，37 可布青在坝)鼠基岩上.井有将廊道全部或部分卸入基岩内。7.2.11高度大于30m连接段的坡度、形式和长度等宜通过应力变形分析验证。7.2.12地震区的土有坝与岸坡和棍凝土建筑物的连接还应按照CB51247的有关规运执行。38 8坝的计算和分析8.1渗流计算分析8.1.1渗流计算应包括下列内容:1确定坝体浸润线及其下游山逸点的位置，绘制坝体及坝基内的等势线分布图或流网图。2确定坝体与坝基的单宽渗流量和总渗流量。3确定下游坝壳Lj坝基面之间的渗透比降，坝坡出逸段的出逸比|绊，以及不同土层之间的渗透比|等。4确定库水位降落时上游:tYl坡肉的浸润线位置或孔隙斥力35确定坝肩的等势线、渗流量和渗透比降38.1.2渗流计算应包括下列水位组合情况:1上游正常蓄水位与下游柑应的最低水位32上游设计洪水位与下游相应的水位。3上游校核洪水位与下游榈应的水位c4序水位降落时上游坝坡稳定最不利的水位组合38.1.3渗流计算应包括各工况组合下的稳、也渗流，1级坝、2级坝和3级以下高坝库水位降落工况直进行非稳定渗流计算o8.1.4渗透系数取值应符合下列规定:1坝体和坝基材料应考虑渗透系数的各向异性c2计算渗流量时宵采用渗透系数的大{自于均俏c3H算水位降落时的浸润线宜用渗透系数的小值平均值。8.1.5渗透系数可根据试验成果和工程类比综合确定。岩石坝基材料取值应考虑岩层特仲、风化科度和地质陶造的影响。地质条件复杂时，水文地质参数可根据现场水文地质资料用反演法校核和修正。8.1.6渗流计算应采用数俏法进行计算。窄深河谷的高坝和岸边绕坝渗流应按二:维渗流进行计算339 8.1.7二维渗1m计算的典型断面应包括以下内容:1最大坝高断面G2两岸岸坡坝段的代表性断面。3坝体不同分区的代表性断面。4坝基不同地质条件的代表性断而。8.1.8渗流几何模型的确定应满足下列要求:1坝基计算深度直达到相对不透水层，当相对不透水层很深时.官不小于2.0倍的最大坝|句。2上梅、下游坝坡脚外延伸的长度应恨据坝基地质条件、淤积情况等综合分析确定，宜小小于2.0倍的最大坝高。3两:tYl肩以外延伸的长度宜达到序水位与相对小透水层或与地干年水位相交处以夕|、哥当相交处很远时，宜不小于2.0倍的最大坝高。4渗透系数相差5倍以上的相邻坝体分区和地层，不宜概化合并。5断层、裂|蜡密集带等特殊的地质构造小宜与中日邻岩层概化为一个分厌。8.2渗透稳定计算分析8.2.1渗透稳定计算山包括下列内容:1多1)别土的渗透变形形式，即管涌、流土、接触冲刷或接触流失等。2判明坝和坝基土体的渗透稳定。3判明坝下游渗流出逸段的渗透稳定。8.2.2渗透变形形式的判别方法应按GB50487的规定执行38.2.3当坝基表层土的渗透系数企1小于下层土的渗透系数鸟，而干游渗透出逸比|咔叉符合公式(8.2.3-1)时，应设置排水盖重层或排水减压井。排水盖重层的厚度t可按公式(8.2.3-2)计算。1.-x二>(G,-l)(l-nl)/Kt(8.2.3-1)40 K,Ja-xtjYw-(G,-])(1-111)t1Yw(8.2.3-2)Y式中Jn-x一一表层土在坝下游坡脚点a至且以下范围x点的渗透比降，可按表层土上下表丽的水头差除以表层土厚度t1得出(见图8.2.3);G，一一表层土的土粒比重;η1一一表层土的孔隙率;Kt安全系数，取1.5~2.0;l1表层士的厚度m;y排水芷重层的容重，kN，水上周湿容重，水下用浮容亘;Yw水的容豆，kN。二/\j5k二k1<仇1上游水位2排水盖章后坝体4坝基表层s坝基下层图8.2.3坝基结构示意图8,3稳定计算和分析8.3.1土石坝应进行下列坝坡抗滑稳定H算:1施工期的|临时填筑坡和上游、下游坝坡。2稳定渗流期的土游、下游坝坡D3水库水位降落期间的上游坝坡D4正常垣用条件F遇地震的上游、|斗}于1!j!坡。8.3.2稳定计算工况正常和非常运用条件的划分应按].o.5条的规定执行。8.3.3稳定ì-[算典型断由应包括:41 1最大坝l自断面c2两岸岸坡坝段的代表性断面。3坝体不同分K的代表性断由。4坝基不同地形地质条件的代表性断向。8.3.4计算断而材料分区概化应符合下列规定:1:tJJ!体坝基内抗剪强度指标及其他性能相近的材料可概化合并为一个分区，相差明显的材料不应进行概化合并。2坝基软弱夹层应单抽分区。8.3.5土石坝各种计算工况，土体的有效应力抗剪强度均应采用公式(8.3.5-1)计算:r=cr十(σ-u)tan106063 B.0.10第层反滤下包线的0100可参照类似工程经验确定，但不宜超过50mm，上包线Os应按4.1.16条相关要求确定。B.O.11确定颗粒级配包线时，上、下包线的相同粒径的含量百分数差值不宜大于35%。以滤士为主的反滤层宜先确定下包线，以排水为主的反滤层宜先确定上包线。B.0.12当第一层反滤的不均匀系数Cu>>5~8，应按控制大于5mm颗粒的含量小于60%，选用.11111TI以下的细粒部分的O，s作为计算粒径。B.O.13根据求出的第·层反滤层原始级配，用B.O.6条4款和B.O.8条验算与坝壳料的关系，如满足上述要求，可不设第二层反滤层，如不满足可设第二层反滤层。同理.可1-1算是否需要设第二:层反滤层。B.0.14选择第二、第三层反滤层时，可分别以第一、第二层反滤层原始级配作为被保护士，按B.O.6条4款和B.O.8条确定。64 附录C坝体内孔隙压力的估算C.O.l辈11性填土或坝基中某点施工期的起始孔隙压力u。可按公式cc.0.1)计算:Uo=yhBcc.o.l)式中y一一某，点以上土的平功容重，kN/m3;h-某点以上的填土白度n10C.O.2站性填士施工期的子L隙压力系数B官根据三轴不排水试验中相应剪应力水平下的孔隙用力Uf和大主总应力σIf'按公式CC.O.2)计算:B=Uf/σIfCc.o.2)式巾Uf---三轴压缩试验剪破时的孔隙压力.四川σIf三轴压缩试验剪破时的轴向出力，kPa,C.O.3孔隙压力消散宜采用太沙基方法按公式cc.O.3-1)}I算，有条件时也可采用比奥方法按公式CC.O.3-2)计算。,111_léJ2Uδ2II月12二C←一τ十一寸i十R二土Cc.o.3一l)éJt飞d二{:"éJZ"JéJt式中u士体中某点(工，川的孔隙压力，kPa;t一一一时间S;E号时间微量dt中，填土荷和lAI量dtJj所引起的孔隙压力地量，kPa;Cv一一土体的固结系数，通过消散试验确定。如属非饱和土体，通常V!{用c~表示。65 GdC;vJu-GV2几十一二十=0λ1-2μ3汇δ汇GJC;v,dUGV'u，十一二+'~~=γ~CC.O.3-2)1-2uJz'Jzk~少δεA7:vuhu式中V2拉普拉斯算子;G士的剪切模量•MPa;Ux、U，--x、z方向的位移，n1m;u孔隙压力，kPa.为X..Z二|句坐标与时间t的函数zC;v体应变;走渗透系数，设二向同性:μ一一土的j白松比;γ一一士的容重，kN/m'066 附录D稳定分析D.l抗剪强度指标的确定D.l.l直剪和三轴压缩试验应按照SL237的规定进行。抗剪强度指标的测定和应用方法可按表D.1.1选用。D.l.2抗剪强度指标的整理相采用应按下列原则进行:1抗剪强度试验不少于11组时，抗剪强度指标有采用小伯T均{自确定。2采用的抗剪强度指标可根据试验成果并参考类似工程确定。D.l.3在应用总应力法确定填土强度包线时，施工期应采用罔D.1.3(a)直线2.库水位降落期应采用图D.1.3(h)中的CD和cu下包线abc0N仙3Ef制也M罚HmmmmmC协]与C坛Gα法|句应力σ法|坷应力σ(Lυ)(a)I有效强皮包线CD;2不排水剪总强皮包线"CU;3有效强度包线CD;4团结不排水剪总强度包线CU图。.1.3强度包线的组合示意图D.l.4对于粗粒料相耕性土接触而的抗剪强度指标，应分别测得粗粒料强度包线OAR和站土的强度包线FAD.采用OAD线作为接触面的抗剪强度包线，如图D.1.4所示。67 表D.l.1抗剪强度指标的测定和应用σ〉α2控制稳定使用试样起始汁算主1法上类试验hl去与代号强度指标的时期仪器状态直剪仪↑是剪(S)元勃性土一轴仪网结排水剪(CDl填土。用有效应直剪仪慢剪(S)饱和度小于80%C、伊J真筑含;J(半力法三轴仪不恃水剪iIN-fU然压力(lIU)和填筑谷重施工期奋斗性土直剪仪慢剪(S)的土;坝基饱和度大于等于so%士t用原轴仪同结不排水别测孔隙斥为(CU)状士渗j登系数小于10-7cm/s直剪仪快剪(Q)总应力法动性士Cu、II、件。 跑回NBm棋坛DFO法|岛j应力σ图D.1.4粗粒料和黯士接触面的抗剪强度指标包线示意图D.2稳定计算D.2.1简化毕肖普法可按公式(D.2.1)1-1算.[国弧滑动条分见图D.2.102..;{[(W:::!:::V)secaubsecaJt叫F十c'bse叫二~.一l十旦?旦K=2..;[世V)sinα+节]CD.2.1)式中W士条重量，kN;V主在宦地震惯性力(向上为负，向下为正)，kN;u作用于士条底面的孔隙压力，k:"J!ffi;α一一条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角.C>;b一一土条宽度.nl;c有效应力抗剪强度指标.土条!底面的凝聚力.kPa;伊'有效应力抗剪强度指标，土条j底面的内摩擦角，C);Mc一一水平地震惯性力对圆心的力矩.kN'ffi;R圆弧半径ffio69 (uJ(bJ图D.2.1圆弧滑动条分;去示意图D.2.2摩根斯顿一昔赖斯法(见图D.2.2)应按公式CD.2.2-1)~公式(D.2.2-8)计算:xοy(al(bl图D.2.2摩根斯顿普赖斯法计算示意图J:ρ(工)巾)山=0CD.2.2-1)fp川工)t(圳工-M"=O(D.2.2-2)fd讥r,dVρ(工)=(u±再十q)sin(伊;α)-useωtn抖十dQc，sccacOs矶7-cos(4一α)(D.2.2-3)ux.1"(.:<:)二川(伊:α+卢)cxp[-[叫;α+啡句]CD.2.2-4)70 tω=j[h:J〉(ωSl时呼中一呻an川pU川归阳叫>aa川n川n(ω￠4;一α十卢川)骂苦和何dl比叶rJ(D.2.2-;))Me=ffhedxCD.2.2-6)J---VA(D.2.2-7)且rkCD.2.2-8)式中dx土条宽度m:dW士条重量，kN:q坡顶外部的垂直荷载，kN/m:M,水平地震惯性力对土条j面部中点的力矩，k"J.m;dQ、dV土条的水平和垂直地震惯性力(lóJ上为负，I占l下为正)，kN:α一一条块底面与水干面的夹角，C):卢一一土条侧面的合力与水平方向的夹角，C);h，一一水T!也震惯性力到士条战面中点的垂直距离，moD.2.3滑棋法(见罔D.2.3)可按公式(D.2.3-1)~公式(0.2.3-3)计算。1坝壳2-)愕斜墙成llli"L、墙图D.2.3滑棋法计算示意图71 P,=sec(rp:i乱+卢ι)[Pi-lCOS(rp:iαi+β1)(W土V，)sin(rp:;α;)+u;secu;sin抖;6.XLLsecα;COSrp:i6.X十Q;cos(弘一αι)CD.2.3-1)CiCD.2.3-2)C"-K且rκCD.2.3-3)式中P;土条一侧的抗泪'力，kN;P'-1一一土条另一侧的下滑力.k-"J;W,士，条的豆量.kN;Ui一一作用于土条底部的孔隙压力，kN!m;。、V;水平和垂直地震惯件力(向上为负-向下为正).kN;α2土条底由与水平由的夹角，C);卢F一一土条一侧的P;与水平丽的夹角，C);卢'-1土条约一侧的P'-l与水平面的夹角，(")0D.2.4运用D.2.]~[).2.3条公式时.应遵守于列规定:1前力1-1-算时，地震惯性力应等于零。2施工期，坝体条块豆量为实豆。当±!jl基有地干水存在时，条块重W=WI十W2cWj为地下水位以上条块温重，W2为地下水位以下条块浮重。当采用有效应力法，孔隙压力u应用uoYwZ代替u。为施工期孔|蝶用力，A1公式CC.O.1)求碍，Yw为水的容重，Z为罔D.2.1中所示的条块底部中点至坡外水位的距离D当采用总应力法，条块重同上，孔隙压力u=O，c'、4应采用Cu、伊u,3稳定渗流期用有效应力法计算，于L隙压力U应用u-YwZ代替。u为稳定渗流期的孔|燎斥力，条块豆W=Wj十W2•W1为外水位以上条块实豆-浸润线以上为而豆，浸润线和外水位之{司为饱和重，W2为外水位以下条块浮童，其他符号同D.2.4条72 2款c4J幸水位降落期，用有效应力法计算11才，应按降落后的水位计算.方法同D.2.4条3款。用总、应力法时C(，lI、r.pcu应采用图D.1.3(h)下包线;分子也采用库水位降落前条块重W=Vl，十W2•W，为外水位以上条块温重，W2为外水位以下条块浮重，u应用Ui-YwZ代替Ui为库水位降落前孔隙压力。分母应采用库水位降落后条块重W=W，十H飞.W，为外水位以上条块实重，浸润线以上为瘟重，浸润线和夕|、水位之间为饱和重，W2为外水位以下条块浮重。73 附录E沉降计算E.l基本资料E.1.1沉降计算巾压缩由线的选取应符合下列规定:1计算施工期沉降量时.坝体土宜采用非饱和状态的压缩曲线，坝基材料j半根据实际的饱和情况，采用非饱和状态或饱和状态下的压缩曲线。2计算最终沉降量应采用饱和状态下的压缩曲线。E.1.2固结试验中号坝基士试样应采用原状十，坝体士样应采用最优含水率条件下击实至设计干密度的土样，试验方法应按SL237的规定进行。E.1.3每·分层土的计算压缩曲线可取于均压缩曲线，计算压缩曲线应按照下列方法确定:1试验平均压缩曲线上各点的孔隙比按公式(E.1.3-1)计算，将各)~绘成试验于均压缩曲线1(见图E.1.3)号其起始压力下相应的起始于L隙比为ε;。三Jrzp(巳1.3-1)式中ep一一在压力ρ下的平均孔隙比:eip一一在压力ρ下某i式样的孔隙比;n一一某一分层1-1'试验tllJ线数c2平均起始孔隙比按公式CE.1.3-2)H算:LeiÛCE.1.3-2)式巾eo某一分层巾试样的平均起始孔隙比;eiO某一分层巾朵i式样的起始孔隙比;74 111某一分层巾试样总数，其中包括进行固结试验的试样和未进行间结试验但测定了孔隙比的其他试样33~号曲线1向上或向下平移L':.eo所得曲线2即为该分层的计算压缩曲线，L':.e"J血按公式CE.1.3-3)计算:6eo二的-eoCE.1.3-3)句运篮」阳句KL1·l运司二丁ttt，L曲，句epP有放应力I一试验平均压缩I.U]线2-[1算压缩rltr线图E.1.3计算压缩曲线E.1.4孔隙压力可采用附录C的方法计算。对于重要土不[坝还应采用实测孔隙压力校核。E，2竖向应力计算E.2.1坝体任一点因自重引起的坚向总应力可采用该点处单位由积以上的士柱豆量Ì:/算3E.2.2坝基任·点的坚向总应力应由自重和坝体荷载引起的附加应力叠加组成。E.2.3当高坝满足公式(E.2.3-1)、巾坝满足公式CE.2.32)要求时，可不考虑坝体荷载引起的附加应力在坝基的应力扩散，取坝顶以下的最大坝体自重应力作为坝基的附加应力。卜。lCE.2.3-1)E萨‘fqp~王!è-Q坪Lp'y,-Q哼王p二三Q坪王qf>>M]一卢-Q兰p旦旦Q斗zpry,-Q咔王p巳"--Q哼主[nu-q'q-qq-q>enr对pC!.二Q坠;z二p'"-Q坠;24Q?>f称ι-Q~子p二三Q~平~>G,-Q~子(F.2.2-2)式中{6.σ}一一一应力增量，k王Pa川;[叼0]{6.今江εd应变增量;人、Sy、五z偏应力分量.kPa;τ町、τy'、τzx剪应力分量.kPa。 F.2.3弹塑性矩阵[D]，p巾J町、M2'P、Q应分别按公式(F.2.3-1)~公式CF.2.3-8)计算:M1气气e冲+~GeB)十tGe(F.2.3-1)J12=-:;K"户[5(1十?G巳B)÷Gc(F.2.3-2)p-=2KeGeCCF.2.3-3)3(1+K,A+GeD)Q=2G~DCF.2.3-4)3(1+KcA十GcD)D=?但+K"AB-KcC2)CF.2.3-5)A=叭l十FA2CF.2.3-6)B=4巾i十2:FAZCF.2.3-7)C=4FVqA14:AZCF.2.3-8)式中凡、Ge-一体积模量和剪切模量，kPa;A1、A2塑性系数。F.2.4塑性系数Al和A2应分别按公式CF.2.4-1)和公式(F.2.4-2)计算:η{立丛立}十JEs{2丘ii}A，二叫E，EtGcl飞E，Kel4ρJ2(1十J2r2r;)(5十r2户CF.2.4-1)i立3且2厅..2_(主ι一土飞Aρ2飞E，E,GeJV-，γ飞EtKeJ2-q2d/2(.j言5市)(5十句2)CF.2.'1-2)85 式中可八面体正应力与八面体剪应力之比:111体积应变与坚向应变之比，或称为切线体积t~0F.2.5切线体积比应按公式(F.2.5)计算:门户/σ3叫ERrSr]-Rd(,l-RrRrSrμr二二l/d飞p，，)0"1τ0"3丁7γRd仁曰~)(F.2.5)式中Cd、川、Rd试验常数。F.2.6Ji!i.根据加荷、卸荷条件选取不同的参数o86 标准用词说明标准用词严格程度必须很严格，非这样做不可严禁应严格，在正常情况下均应这样做不应、不得且~允许硝有选拌，在条件许可时首先山不宜这样做可有选择，在一定条件下可以这样做87 标准历次版本编写者信息SDJ218-84木标准主编单位:水利电力部西北勘测设计院(水利电力部第五工程局原设计组)水利水电科学研究院SDJ218-84修改和补充规定本标准主编单位:水利水电科学研究院本标准主要起草人:蒋同澄杨荫华陈愈炯SL274-2001本标准主编单位:黄河水利委员会勘测规划设计研究院本标准主要起草人:甘宪章孙胜利钱忠柔阎中华宗志坚李?台明王新奇粱承喜李玉ll杜高广淳洪广文潘少华韩秋茸姜苏阳曹国利代巧枝田华样赵洪dl令段世超杨Jk叶88 中华人民共和国水利行业标准碾压式土石坝设计规范SL274-2020条文说明 目次1总则……………………………………………………………912术语……………………………………………………………933枢纽布置和坝型选择…………………………………………944筑坝材料选择和填筑要求……………………………………985:f:贯{本主吉十句……………………………………………………1126坝基处理……………………………………………………1237坝体与坝基及其他建筑物的连接…………………………1368坝的H算和分析……………………………………………1489分期施工与扩建加高………………………………………15810安全监测设计……………………………………………..16190 1总则1.O.21.昆凝土而板堆石坝、沥青混凝土心墙及而板坝、复合土工膜，心墙及斜墙坝等均属于碾压土有坝范畴。这几种坝型的设计分别执行凹，228<(捏凝土面板堆有坝设计规范》、凹，501<(土有坝沥青温凝土面板和心墙设计规范》、CB!T50290íí士工合成材料应用技术规也》等规也31.O.3为与日.252-20]7((水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定相一纹，jd鉴于当前坝高200m及其以上的高坝的建设实际情况，因此规定要进行专门研究。1.O.4士石坝的坝高计算时-需分别从坝体防渗体建基面(不含泪凝士防楼墙、灌浆帷幕、截水槽等坝基防渗措施)和坝铀线部位的建基面算至坝顶(不含防浪墙)，防渗体决定大坝的读流场形态，坝I页至士贝基面的坚直高度对大坝应力变形场起重要作用，两者均与大坝安全密切相关oI主|防惨体的形式不同，往往防渗体建基由与坝轴线部位建基面并小豆合，当却if!基地形起伏羞较大时，按坝顶下建基面与防渗体建基面算起的最大坝高会相差较大，为正确反映坝的高度规模，坝高取两种方法计算结果的大值。混凝土防渗墙、灌浆帷幕和以往采用的柑水槽等属于坝基防渗处理措施，因此不能计入坝品之中。1.O.5条文规定了在"合理使用年限内"土石坝的安全和功能两h面的总体定性要求，合理使用年限在日.654((水利水电工程合理使用年限及耐久性设H;J;J!范》中有明确规定。1.O.6理解和执行本条需要注意条文中规定正常运用条件、非常运用条件I和非常运用条件ll，主要是按运用条件可能出现的几率高低划分，而不是依运用条件的恶劣程度划分.这是执行本条文需要掌握的基本原则，也是执行条文时需要重视和正确把握的。一种运用条件包含多种工况，但由于水平IJ水电工程的复杂91 性，条文中难以将不同运用条件下的所有工况全部列出.条文中指明的仅是部分典型的和设计人员熟悉的工况，而不是全部。但只要掌握上述原则就能比较合理地确定实际遇到的工况属于何种运用条件。92 2术语2.O.S原标准为"软粘士"0GB50487-2008<<水利水电工程地质勘察规范》附录R特殊土勘察要点中列山了软土、茧土、盐渍土、膨胀土、人工填土、分散性土、冻土、红斡土等8种士，其中条文说明对软士的说明为"天然孔隙比大于或等于1.O.且含水量大于液限的细粒士应判定为软士气JGJ83-2011《软士地区岩士工程勘察规程》定义为.，2.O.]软士softclay大然孔|球比大干或等于1.0、大然含水量大于液限、具有高斥缩、低强度，高灵敏度、低透水性和高流动性，Jd..在较大地震力作用下可能出现震陷的细粒士。包括淤泥、淤泥质士、?尼炭、泥炭质十等"。因此本标准采用"软十"替代原来的"软粘士"。2.0.13新增"特殊性士"定义。基本出处来源于GB/T50279《岩土工程基本术语标准j)，根据水利工，程的特点，略f故修改。93 3枢纽布置和坝型选择3.1坝轴线3.1.3坝扯的不良地质条件多种多样.条文巾列出几种情况比较常见，对大坝的安全或拦蓄水功能有影响c有些不良地质条件可以避开，有些情况可能不能避开，但可以通过调整坝轴线，降低其处理难度，确保大坝的安全与功能满足设计和运行要求。因此条文规定研究这种可能性。3.2泄水引水建筑物3.2.2开敞式溢棋道和隧洞是最常用的j世水建筑物。隧洞布置高科相对较低，在洪水来临之前，可以利用隧洞提前泄水，有效降低库水位.增大防洪库容，降低洪水风险。开敞式溢洪道布置高程相对较高，但超泄能力较强，不易被洪水带来的漂浮物淤塞。在遭遇超标准洪水情况下，可以临时扩大过水断而加大泄洪能力，j戚小恶件事故发生的几率-提高工程安全度。在同等1世水能力的条件下，同时布置开敞式溢i共迫和隧洞，应用更加灵活，洪水安全风险较低。工程实践表明，中坝、高坝土有坝枢纽多采用开敞式溢洪道、隧洞相结合的世洪形式，低坝仅采用开敞式溢洪道的较多。以往习惯上将两岸"坤口"称为布雷开敞式溢洪道的"有利地形"近些年来随着岸边式溢洪道越来越多地得到应用，表明非高陡的坝肩岸坡也是布置溢洪道的"有利地形"。3.2.3近年来，在西北的高山峡谷山厌，采用开敞式洞式溢洪道逐渐增多，其他地区也有采用。条文规定具有同等的超泄能力，是为了使其潜在的世洪安全功能与开敞式溢棋道基本达到|司一个层次。所谓的"应考虑一定的胆泄能力"就是与开敞式溢i共道具有大致相当的宣泄届标准洪水的能力，宣泄届标准洪水日才能确保洞式水道仍有足够的净空，始终保持为明流流态。对于可能94 产生大量漂浮物和沉浮物寺河流.采取相应措施防止污物影响其过流能力，以确保工程安全。3.2.4、3.2.5随着经济发展和对工程安全度要求提高，设置放空和快速泄水建筑物的要求，逐渐在一些工程中实现。放空和快速泄水建筑物既有相同义有区别，放空建筑物以降低库水位提供检修条件为主。快速泄水址:筑物是在发生突发事故时，快速降低库水位，避免恶性事故发生。3.2.6多泥沙河流的泥沙淤积将减小库容，大大影响水库的效益，有些水库因淤积不得不JJOI句大坝或增建泄洪设施，因此设排沙建筑物是必要的。另外泥沙淤积还影响闸门的提升，因此要求i茸口设防淤、防护措施c一般而言，排沙建筑物布置位置较低，因此可以考虑兼做放空设施。3.2.7近年来大量的工程实践表明哥对泄水建筑物进口、u口附近边坡，不仅仅是简单的护坡问题，还存在着是否需要进行加固的问题。对于天然边坡有时可能仅进行坡面洁理和护坡就能满足要求，而人工开挖边坡往往ι!坡度过陡而需要进行加国。条文中要求泄水引水建筑物"出口采取妥善的消能措施，并使消能后的水流离开坝脚一定距离"的目的是，避免水流冲刷和回流沟刷。也有的工程受地形条件限制，泄水山口布置在距坝脚较近处，有些工程的溢洪i且是在坝启的岸边山坡开挖而戚，而对坝脚进行~当的保护c3.2.8从多年来的士石坝除险加固工程实践可知，坝下埋管是致使土石坝出现安全问题较多的建筑物c随着我国经济发展和对工程安全要求的提高，本次修订对坝下埋管的应用给予更为严格的规定，r世水建筑物小采用:tYl下埋管。对于叶水、输水建筑物.要求相对稍微放宽-但仍强调中坝、高坝，只有在"不得不"的情况下才采用坝下埋管，且要求埋管地基为岩基。非岩基上的坝下埋管更是造成土石坝重大的安全隐j品，除非在不得己的情况下，一般不采用坝下埋管这种形式的建筑物，因此要求专门论证。95 3.3坝型选择3.3.1本条列w了常采用的二种土石坝基本形式。1功质坝是低坝、中坝常用的坝型。这种坝型有其明显的不足之处，如相对于堆石等材料，土料的抗剪强度低，因此坝坡较缓.体积庞大，使用土料多;铺土厚度薄填筑速度慢.填筑施工容易受降雨和冰冻影响，不利于加快进度、缩短工期。因此均质坝大多为低坝、中坝，且坝址处除士料外，缺乏其他材料的情况下才采用。2士质防渗体分区坝是高坝、中坝最常用的坝型。3条文中的"非士质|珩渗体t;lf!"指混凝土由板堆石坝、YlJJ青:昆凝土由板和心培坝、土工膜防渗体坝。(1)泪凝土面板堆石坝。从20世纪80年代初，我同开始引进混凝士面板唯有坝这种坝型后，已经修建了许多座棍凝十面极堆石坝，具有相对成熟的设计施工经验3混凝土面板堆石坝大多修建在岩基上，近年来也开始在覆盖层地基修建准凝士面板堆石坝。(2)沥青泪凝土面板和心埔坝。该种坝型己应用多年，但与上述坝型相比，总数量相对偏少。cn土工膜防渗体坝c土工膜防渗体坝多为低坝、中坝，以及平原水库和注入式水库大坝D3.3.2,3.3.3条文列出了坝型选择要考虑的7种主要因素，这7种因素对坝型选择的影响程度，因工程具体情况不同而有所不同。一般阳言，可能是第1~3种因素对坝型选择影响较大。土石t;lf!在很大程度上是"因材设H的"所以筑坝材料情况如何对坝、型选择往往起决定性的作用，如国内均质坝多为中坝、低坝。7种因素中，有些因素与安全关系密切，有些对工程投资影响，条文中重点强调了考虑安全因素。即使计算的安全系数相同，不同的坝型实际安全度也会不同，比如同等高度的均质坝和与其他坝型相比，其稳定、渗流、变形等实际安全度仍可能低于其他常96 用坝型，因此要求在坝型比选中.考虑安全风险。3.3.4本条为新增条文。随着水资源的开发利用，越来越多地遇到两坝日不适于布置i世水建筑物的地形地质条件的坝址.因此组合坝型采用比以前多了。3.3.5用复合士工膜作防渗体已经多年，但多用于病险坝除险加固，单独采用复合土工脏的新建坝相对较少。统计的49座大坝，用于新建大坝防渗体仅为19项.其中中坝7座，低坝12座，其余主要用于后期除险加固和修复，也有用于围堪或铺盖防渗。P期采用士工膜防渗体的有:广西田村坝句48m;浙江小岭头坝，高36m;晰江询、口坝，高26m;吉林白河301坝，高31.3m;江西钟吕坝，高51mo平原水库和注入式水库，大坦n与序盆同时需要防渗时，为便于相结合组成完整的防渗体系，也采用复合土工膜。97 4筑坝材料选择和填筑要求4.1筑坝材料选择4.1.1查明筑坝材料的性质、储量和分布是土石坝设计的首要工作，目的是经济合理地选择筑坝材料，确定合适的坝型和坝体结构.确保大坝安全.并保证顺利施工。前期的筑坝材料勘察和试验工作不充分，往往会在开工后因补勘料场或临时更换料场造成停工。仓促间问题处理不好，还可能给大坝造成安全隐患。将枢纽建筑物开挖料提到与大然筑坝材料同等豆耍的地位，旨在91起设1-1在对开挖料应用的豆视3对性质特殊或需要处理的土石料，需要进行有针对性的勘察试验-以便根据其性质因材而用，或进行处理后使用。4.1.2本条提出了筑坝材料选择的三项原则。1防渗材料、反法料和坝壳料等在坝体中所起作用不同，对材料的要求也不同。当某种材料不能完全适应使用的目的时，需要进行处理。如人工掺合砾石士、轧制惨合反滤料、分散性土改性等。2就地、就近取材是设计当地材料坝的基本原则，不片面追求所谓的"材料高质量'气当坝址附近有多种筑坝材料可选用时，在满足技术要求的前提下，尽量采用运距近的材料.以降低工程造价。同时，随着社会发展和环境保护的重要性提高，近些年来对生态环境的要求越来越高，这也是需要叫起设川在重视的问题。3便于开采、运输和压实的要求对于缩短工期、保证工程质量、降低工程造价等均有重要的意义D4.1.3、4.1.4近些年的土石坝设计巾.因料场规划工作不到位，在开工后造成停工的现象日才有发生，因此本次修订更加强调了料场规划。尽管提倡利用枢到建筑物开挖料多年，实际设计中98 仍有将大量建筑物开挖料丢弃的现象。因此更加明确规定将建筑物开挖料利用纳入料场统一规划。从开始阶段，以及各个环节做好开挖料利用的工作，确保开挖料的利用落到实处。4.1.5同一类筑坝材料在不同空间分布的性质差异明显而影响筑坝材料应用的情况，在工程实践中是存在的。如果忽略这种差异，有可能造成坝的安全隐忠。采用的方法有分别开采分区填筑和进行处理两大类。对于难以分别开采的情况，处理方法一般是采用斜采或立采的应法进行?昆合.改善其件质，或在采用简易饰分方法:t除不合格材料。工程实践中般根据实际情况和材料要求，采用-种或多种处理方法。4.1.6卒条对用作l珩渗土料(包捂砾石土)的渗透系数、水溶盐和有机质气项基本指标作了定量规定，并对塑性、渗透稳定性和失水体积变化提山了定性要求。1国内己建成的心墙和斜墙坝防楼料的渗透系数一般不大于10-6cm/旨，均质坝不大于10-5crn/s,2水洛盐一般分为易榕盐、中油盐相难洛盐三类。易j容盐包括氯盐、重碳酸盐、碳酸纳和硫酸铀等.中榕盐主要是石膏.难恪盐包括碳酸钙、碳酸楼等。难洛盐在非浸蚀件水中j林洗速度很慢，引起的填土性质变化一般可以不计。因此标准仅对易;在盐、中j窑盐的含量提山要求。常用的筑坝土料中的易梅盐含量一般不大，但石膏在长期渗透作用下的淋洗使土料性质变坏，会产生附加沉降，是实践中必需考虑的主要问题D为降低石膏的淋洗速度，工程实践巾常采用提高压实密度、降低渗透系数和减小渗透比|海等措施。针对石膏淋洗将会产生附加1J11锋的情况，常采用增加超高的工程措施。3士中有机质有两种:①未完全分解的植物残渣、树皮草根等，这些有机质的继续分解可以在士中形成孔洞，其化学变化能改变士的性质:②完全分解的有机质，这种有机质对土的影响与其处于分散或凝聚状态有夭。防渗体土料的塑性、渗透稳定性相浸水与失水时的体积变化99 不能定量地给出规定.在设计中只能根据工程的具体情况，参照已建的类似工程，经论证研究确定G4.1.7本条列w了几种不直采用的站性土D塑性指数大于20和液限大于40%的冲积站土、干硬茹土和软勤土主要是施工不便，不易保证填筑质量，对含水率比较敏感。下硬站土不易压碎，含水率不易调整均匀。膨胀土遇水易膨胀，失水易裂缝和形成干硬土块。冻士块不易压碎.含水率一般偏高，填筑往往不密实。融化后.bt剪强度恩著降低.对稳定不利;融化时还有融沉问题，{吏坝体附加沉降加大。需安指出的是，对于条文中列出的几种不宜采用的奋斗性士，同一种士料可能有多种处理措施，各种处理措施的效果有所差别，所以条文中规定"应根据其特性对采取的相应处理措施进行论证"。4.1.S红却士是在限热气候条件下的风化产物，我国南方分布较多。在成士过程中.二氧化碎、碱和碱土金属不断淋洗，使铁铜相对富集，形成以高岭石为主，含有大量铁钥氧化物的红色或棕色勃士。在酸仲介质条件I~，可以形成稳固的团粒结构。其主要特征为:(1)矿物成分以高岭有为主。(2)化学成分，土悬液的pH值小于7，二氧化硅和三氧化二铝的当量比小于1~2;游离氧化物含量|句。(3)物性指标，相对密度高达2.8~2.9或更高y，在塑限都高而塑性指数小大，塑性图上的位置在八线以下。(们渗透性系数一般为10-6~10-7cm/s，(5)压缩件，由于粒间结合力强而耐水，其容重虽低，但具有中低压缩性。而在高压力下压缩变形并未停止，不过没有因团粒结构崩溃而突然下沉的现象。(6)抗剪强度比同样密度的一般如土高，并具有某些粒状士的性质3100 实践证明.红勃土具有较高的抗剪强度和抗冲刷能力.且具有中低压缩性，用主T茹土填筑的土坝巳运行多年，情况良好。因此删掉原条文"红军占土可用于填筑坝的防渗体"仅对高坝可能产生高压下变形不收敛的问题，提出进行论证其压缩性是否满足要求。红布士干燥脱水的不可逆性也比一般如士突出.是物理力学性质试验时需注忌的问题D4.1.9分散性士遇到低含盐量的水会出现冲蚀和淋蚀破坏，给工程带来危害。条文巾规定的改性、做好反滤、易冲刷部位不采用分散性土等措施是根据一般经验制定的，采用时要根据工程的实际需要，参照类似工程经验-同时采取其他的措施。分散件十的改件一般采用掺入一定比例的石灰以抑制其分散件。4.1.10碾压后的黄土是否具有湿陷性，决定于碾压过程巾对其原状结构的破坏程度。i盟陷↑生黄土用于筑坝时，只有在合适的含水量下斥实主Jj较高的密实度，彻底地破坏其原状结构，才能消除其限陷件3黄土一般不耐冲刷，且塑性偏低，远山变形的能力较差，易发生裂缝，例此安求保护黄土的反滤要经试验验证o4.1.11、4.1.12作为防渗料的砾石土，最大和径一般为75~J;:íOmm，国内多在100mm以下。击实试验表明，砾石土具有两个特征砾有(粒径大于5111111)含量值。一般文献中称砾有开始起骨架作用的含砾量为第一特征含砾量(用P!表示)，砾石完全起骨架作用的含砾量为第二特征含砾量(用PSll表示)。当砾石含量小十PS1时，干密度随砾石含量成比例增加，其中的细料(粒径小于5111111)都可以压实到最大下也〈度;当含碟量大于P!时.下密度不随砾石含量成比例增加，其中的细料已不能压实到最大干密度;当含砾量等十PsßH寸，最大十密度达到最大俏，冉增加砾石含量，最大十密度反而101 j咸小。斗含砾量大于FoIT川才，渗透系数增大很多，往往不满足防渗要求。同时由于砾石己完全起骨架作用，细颗粒不能得到压实，在、渗透水作用下很容易产生渗透变形。条文中含低量就是参照一般砾石土的PF规定的。砾石土的N并不是-个常数，大多为40%~60%,试验表明，砾石土的渗透系数与小于O.075mm颗粒含量密切相关。一般情况下，当砾石土小于0.075mm颗粒含量小于10%时-渗透系数就会大于10-5cm/s.而不适于作防渗材料。一般要求小于0.075mrn颗粒含量为15%~20%。在工程实践中，新土质砾和粉土质砾均有采用。新土质砾的|怕界惨j重比降较高，不易发生渗j主变形。粉土质砾较11向界渗远比阵较低，级配不良11才易发生渗透变形，工程实践中有发生渗透破坏的实例。4.1.14膨胀土的胀缩性强弱除与矿物的亲水性有关外，还与密实度、含水率及外在约束有关。比如，高密实度、低含水平的膨胀土膨胀性就强，反之，讪弱;外在的约束条件对膨胀量有明显的影响，稍加约束力，膨胀量就可以减小很多。膨胀士在约束条件下漫水，其抗剪强度没有明显降低。根据这些特点，采用膨胀土筑坝时，常选择心墙坝型、表层加盖重或换成非膨胀土.以及降低填筑密度、1真筑含水率控制在最优含水率温侧等。另外，膨胀士和分散性士属于同一范畴的士类，强烈膨胀的士可能具有分散性，设计时要引起注意D4.1.15对于地震设计烈度为VJll度、E度的士石坝，士料的塑性、斥缩性和抗裂性等动力特性与大坝安全息息相关。因此本次修订增加本条，以'11起设1-1在重视。4.1.16反滤料的成功与否，除反滤材料的j重点性和母岩质量外，突出反映在级配上。因此，条文明确要求反滤要"连续级配"。小于O.07;)mm颗粒含量的多少影响反滤料的透水件，条文中规定不超过5%是根据一般经验确定的。102 天于反滤料旺岩的质量问题。升空采用中、自强度的岩石，不允许采用软右和风化料。4.1.17本条的目的是选择反滤料时，要综合考虑技术、经济以及料场开采和弃料处理对环境的影响等多种因素确定。不仅是在缺乏天然在jy砾料时才选用人工砂或昨石，即使砂砾料料源储量丰富，但颗粒级配不理想时.采用轧制料或天然料与轧制料的掺和料，在技术、经济上也可能是合理的。4.1.18均匀中砂、细砂及粉砂的特点是不易压实.饱和后义易产生渗透变形和振动液化。美国的下圣费尔南多坝.就是采用粉质砂土筑坝发生地震液化破坏的典型实例。4.1.19风化磊料和软岩的抗斥强度低，碾斥前后的级配变化较大3统H的几种软岩服用前后的破碎量为6.8%~44%。服用前后级配的变化必然引起物理力学指标的变化。4.1.20日前用风化石料和软岩筑坝已比较普遍，用于填筑非干燥区的实例也越来越多。风化石料和软岩能否填筑于非干燥区，主要决定于其碾压后?是水沉降变形和抗剪强度降低对坝的影响能否得到妥善解决。软化系数低、不能压碎成砾石土的风化石料相软岩，浸水后抗剪强度明显降低、沉降变形明显增大，凶此规定填筑于非干燥区时，要研究浸水饱和后的变形对大坝的影响，根据后期变形情况决定。4.1.22岩石的耐风化能力主要与岩性、强度和使用时的风化程度有关。94)卒坝的统计资料表明，护坡岩石岩性68%为石灰岩和火成岩，砂岩和其他岩石占32%，因岩石风化致使护坡破坏的有9座，其巾砂页岩4座，花岗片麻岩(变质岩)5座，阳石灰岩手n优质的火成岩完全没有风化3另据调查，两大型土石坝均采用砂岩、砾岩块石护坡，其中座坝采用风化岩石，经两三作的运行几乎全部破坏，而另一座坝采用新鲜的有料经20年的运行基本完好。因此对十护坡石料有必要从岩件(主要是抗水件和抗风化)、强度和风化程度等各方面都提出要求。近些年，对环境保护要求越来越高，将料场和坝士Ir.l3Z表层清103 理的腐殖质士加以利用可以减少对环境的破坏等，而且这些腐殖土比较适合吁地草皮生长，因此在条文中进行了规定。4.2填筑要求4.2.2一般土石坝的一种材料用量常达几卡至数百万立方J长，取自一个至数个料场。不同料场占主至同一料场的不同部位、不同深度的土料，其压实性能并不相同，甚至差别很大，对于砾石土更为突出。若以个最大干密度乘以压实度计算出的干密度作为填筑控制指标，对于压实性能好的土料，干密度满足要求时，其压实度可能不满足要求;对于压实性能差的土料，压实度满足要求时，干密度可能仍不满足，也可能无论怎样补斥也达不到要求。采用用实度作为控制指标.斥实干密度随土料的斥实性能不同而浮动，，~JG可以进免上述现象。士料的含;](率与其物理力学性质及施工压实功有密切的关系，在工程实践中多用最优含水率作为控制标准。因此条文明确提出将最优含水率作为设计控制指标之一。实际施工控制过程中最大千密度是一个动态指标，随着土料场士料性质的变化，其最大干密度也相应地改变。4.2.3原标准自2001版颁布以来，经过对实际工程的调查，原条文规定的压实标准是合理的，便于操作，因此木次修订未进行修改c仅为了便于纳入强制性条文，将上限值删去c第3款指出有特殊用途和性质特殊的土料的压实度确定问题。对于有特殊用途的土料.如混凝土防渗墙顶部的高塑性土，要求能承受较大的变形，并不要求太高的压实度;对于性质特殊的士料，如膨胀土，为减小其膨胀性希望用实度低一些，阳湿附性黄十，需最大限度地破坏其原状结构，使其不同具有tfrll陷件，希望压实度高一些;对于5mm含量超过凹的土随着粗粒含量的增加，压实性能较大，因此条文规定需另行确定。因此.对类似上述这些情况，就需要根据工程土料的实际情况，确定合适的斥实度。104 4.2.5条文中对砂和砂砾石等不同材料，坝壳相反滤层等，提出了不同的相对密度要求，其数值是根据一般经验和工程数据统计确定的.本次修订对一些工程的调查表明上一版本的规定是合洼的，未进行修改，调金结果见表10相关试验资料表明对同一种砂砾石填筑干密度越大，强度越高，从这点上看为保证大坝安全和减少后期沉降，填筑下密度越大也即相对密度越高越好D但是对一个工程来说，1真筑标准的确定是一个安全和经济效益的博弈关系，既要保证安全，义不至于因过分强调安全而带来工程投资的无意义增加。恨据已建工程统计资料.对于坝高150m以下的坝，主堆li'J、砾石料填筑的相对密度一般建议在o.75以上;坝高在150~200m时，砂砾石料填筑的相对密度一般建议在O.85以上;当坝高超过200m时，砂砾石料的相对密度一般建议在O.90左右，并通过专门的试验论证3相粒料含量小于50%，细料(小于5mm的颗粒)大于50%.此时为砂包粒，因此要求细料的相对密度也要满足本条要求，尤其防止地震掖化时，更需这种控制。对于砂砾石，实际应用中一般根据不同级配(往往是以含粗粒料百分数不同进行控制)的室内试验结果整理出级配十密度相对密度关系，以便现场挖坑取样检查时，能根据测山的级配和干密度.查山相对密度是否满足要求o反i虑料除作为心墙如土的反滤外，压有心墙如土与坝壳料之间过渡料的性质.从这点看压实度不能过|句。瀑布沟、糯扎渡、长河坝等的反滤料的相对密度达到o.80~O.85，这些除与坝自有关外，主要是Ilßi渗心墙采用变形模最更高的砾石土，因此反滤料的相对密度才采用了较高值。近年来不断发现采用室内试验结果确定的设1-1相对密度-在施工现场少量碾压甚至不碾压就满足的情况出现，使得室内试验在特定条件下的指导性存在争议。而卡拉贝利、阿尔塔什、大石门、二Idt~在什、前坪等工程巾采用现场大型眼压试验取得的指标;{+工程中取得了不锚的应用效果，为加强对工程填筑质量的控制105 表1国内部分土石坝工程砂砾石相对密度D，控制标准表](()⑦是命为坝高大lJj!地震设计序号坝名坝类型反滤料j王i度来?坝先料现场原级1m级别烈度配试俭l前坪教士心情砂砾(卵)石坝90.3lVllD，二三o.75D,?>-0.75D，二主O.80/-回L7尼尔基沥青混凝土心墙茸t'低有坝41.5VIID，:;C元。80D，;江o.8D，;二O.8050年.10;;.{.3大句门碾压xt沥青?昆凝土心墙坝128.810，二"'0.S5/),;?;O.s.s/)，;注0.85是260gal100年，1%4大石峡面板frj、砾石坝2471D，二号三O.90是0.467g100年.2;;1.J阿尔f苔fI面板砂砾石坝164.81D，二?-O.90D，二主O.90是320gal~H主50年.lU归，6下极地沥青心培砂砾石坝782D，;二乞0.75D,?>-0.80322gal",::0;22%50年，50;;.{,句,J向朝J沥青混凝土心墙堆有坝124.5I11<20%11三;:~2:)~，~4:;0日al100年.2;;.{,8吉材、台级面极砂liIJAlj:jJ!157。了三~O.S5υ，;?;0.85。r主主0.85470日al9黑泉面板砂砾有lJj!12~.5mD，二泣。.85D,;?;O.85D，二字。.80 表1(续)是否为士贝高大坝地震设计序号坝名坝类型反泼、料过渡料坝壳料现场原级/n1级别主!l度由己试验101册;美混凝土由扳堆白粉l132.5ì'II"三ζ18%11三三19%11三18%50年，10~，n~二20%、n:S二22%、11石门沥青心墙砂砾石坝1062184galD，关0.801)，关O.8012乌鲁瓦提面板砂砾石坝13318D，二三日.90D，二毛主O.90D，二号三O.9050年，2%,13肯斯瓦特面板frj、砾石坝129.41D，二毛主O.85D，;二主0.85D，二主0.85393gal14察汗马苏面板砂砾石坝110lmD，二毛O.90庄，50年，200mm15卡拉贝利面板砂砾石坝91.51D，二主0.852%;75gal以下全料16英英先面板砂砾石坝772300gal设防50年，10?1.17库尔干面板砂砾石坝762200gal18下天吉面扳砂砾{JrjJj941m。注O.S5/)，主O.S.S。r主O.H5HCU19fiit机混凝土面板堆石坝1621VIIn~二17%u-::;二19%71:(,18%可注目η为孔隙率。 相指导，特增加·款强调对l级、2级坝和3级以下自坝升空采用现场大型碾用试验对榈对密度指标进行修正的内容。4.2.6由于目前没有有效的方法确定堆石的相对密度.仍按一般经验采用孔隙率作为填筑标准。原标准中土质防渗体土有坝和沥青混凝土心墙坝堆石料的孔隙率20%~28%是根据一般经验规定的。根据一般工程经验，当地材料坝孔隙率越小，对坝坡稳定和坝体变形越有利.但是相应对工期、投资和社会资源影响较大。根据当前堆石压实设备的发展情况，经相关专家协商，今i次修订稍JJo捏l自J，即孔隙率19%~26%。沥青混凝士面板堆石坝是堆石坝的种，由于沥青混凝士面板施工的限制，其坝坡一般在混凝土而板坝和土质防渗体分区坝之间，在保ìll工程安全和经济用实参数的情况下，孔|蝶率也需在二#之间选择3在选择时需根据筑坝材料特仲、坝高、坝型及填筑部位等经技术经济比较确定。国内部分士石坝工科堆石孔隙率见表204.2.7对于软岩雄石料，如采用于L隙率，由于软岩岩块天然孔隙率较高，碾用后岩石破碎率也较高，岩块密度与颗粒密度差异很大.导致干密度与孔隙率问换算结果完全不能反映实际情况，如采用压实度则依据不足。软岩唯有料加水后易崩解，随右性不同孔隙率变化较大，当压实后细颗粒含量多时，义呈现低石土的性质。目前对软岩筑坝，不同的工程依据实际情况分别采用孔隙率、压实度等控制，或采用孔隙率和压实度同时控制。因此条文中根据这一实际情况进行了规定。在实际操作巾，多是根据室内试验拟定，再经现场碾斥:试验进行复核。由于软岩、风化料类型较多，设1-1前期试验条件多不完备，因此一般参照工程经验进行选择.后期施工时需要结合现场生产性碾压试验确定采用的控制指标和柑应的控制标准。4.2.8标准规定的填筑标准是根据一般经验确定的.拟定的设计填筑标准对具体工程并不一定完全合适，国此要求通过眼斥试108 表2国内部分士石坝工程堆石孔隙率n设计控制标准表坝高地震设il序号坝名坝类泪大坝级另I1过渡料坝壳料/n1烈度IjJýT口砾石土心f齿l轧石坝314ll四0，;主0.83r二;2J%--23%2两河口砾石士心墙堆石坝2%1ì'1l7i~二22%~24%TI";:20%~22%糯扎渡幸自土心墙堆有J:Jj!~ii1.Si四11~毛~:)%--2ò%IIω5川L.Ò%0，二三o.904长河坝砾有土J心墙l世平干坝2401L:r二~21/'f岸.ì!1仇杀。.Sò5瀑布沟砾-í-I土心墙堆七JjJ!1日61明n三三20%n主二22/'f6洪家渡i昆凝土面板堆石坝179.51叽11";;19.66%11毛二20.02~07去学沥青?昆凝才工，心墙堆石坝164.221l~;:21~iη";:20%~21%811'ìl)Jl挂壤土斜心j肖堆石坝160l1世0,)00.70ll~二;211千9毛尔盖砾质土心墙堆七JjJ!15,120，二字。.80,1l'~;22yon主二23Yc]{()ψ主堆石n:S二20%;10巳山混凝土面饭堆.{;TjJ!15411三19%;火堆乎-1n::S:二22% 表2(续)]-HOlJjl高地震设计序号坝名坝类型大坝级别过渡料坝7主料1m更:~J主主11董丰字i昆凝土面板堆石坝150n'::::二19.16%11::::.二19.41~0•2茵尾砾质土J心墙l住石坝139.8l可l11三;~21%r二~Z1/'::13狮子坪砾质士心墙堆石坝1360，)宅。7:"11<24/f14晓偌i砾质土心墙堆平干坝125.Sn<';~23%n三;~23yc50年咱15?ft朝j沥青混凝十心培堆石坝124.5150%•n<20~~1/三二23/f450gal1G塔里干勃土心墙砂叨:七JjJ!1090，工>0.70n，工>0.8017水牛家碎石士心J;吉姆:石坝10711三三20%1l~二22/'::18碧口裂1土心墙坝101.80,>0.7"0,>0.7519A怡市其;每和土心培堆石坝108lL'0,>0.851/':;;ZO/'::20二鹏站上心墙堆石坝1001叫|n~二23Y:21满拉砾质土心墙I佳石坝'76.32l四1/.:;;Z5/':: 验进行复核，为修正设计选定的压实控制指标提供依据c4.2.9条文中提山了砾石土、风化岩石、软启堆石料、湿阳性黄土等几种性质特殊土石料的填筑标准应进行碾压试验复核。(1)砾有土、风化岩石、软岩1在有料碾压前后的级配变化较大，因此规定进行专门的碾压试验。(2)显陷性黄土原状结构的破坏程度.对坝体变形等的影响至关重要.因此规定进行碾压试验D4.2.10加水有利于岩块棱角的破碎，并可以减小堆石岩块之间的摩擦力，同时可将压碎的表层细颗粒充填到下部岩块的孔隙中，有利于提高堆石的压实程度，因此是堆石眠压时常用的措施。对于岩石软化系数较高的硬岩堆石，加水对提高堆石密实程度的作用可能不大，因此条文规定应通过碾斥试验确定G4.2.11-4.2.13大量的研究成果表明，在最优含水率的干侧和精侧压实的十，具有不同的结构和不同的力学性质。在干侧压实的士偏向于颗粒忏;意排列的凝聚件结构，1，'fj!，侧压实的十偏向于颗粒定向排列的分散忡结构。干侧压实的士.孔隙压力明显减小、强度高:但过一卜时，碾压时易发生千松层、士的结构不均匀、有较大孔隙、渗透系数明显地加等，浸水后将产生附加沉降D在j显侧压实的土，可增加~I=t:塑性，土的结构较均匀，渗透系数降低，模量降低，对不均匀沉降的适应性较好:过温时年，眼压日才易形成所谓的"弹簧士"或称"橡皮士"还会影响重型机械施工。填筑于混凝土防渗墙顶部及与岩石坝基、岸坡接触部位的幸自土料，要求有较高的塑性和适应不均匀变形的能力，因此要求在大于最优含水率的情况|王填筑。对于材料性质或客观条件特殊的情况，砾有士也有采用高于最优含;j(率较多的情况下填筑的。111 5坝体结构5.1坝体分区5.1.3-5.1.5条文提出了均质坝、土质防渗体分区坝、沥青混凝土和土工膜防渗体分区坝的坝体分区要求，其目的是促使土石坝材料分区h法、分区名称标准化，便于技术相互交流.有利千技术水于提品。原标准5.1.4条规定"防渗体在上游面时.坝体渗透性有从上游至F游逐步增大;防渗体在中|同时，坦l!体渗透性宜向上、下游迹步增大"。目前软岩、风化料巳普遍应用，可以通过设置专门排水体系将渗水顺畅排山，不必严格要求远离防渗体方向坝体渗透忡逐渐增加。因此本次修订删去了上述规定。5.1.7对于高士石坝，围堪(主要是上游围堪)高度和填方量很大.若与坝体结合经济效益非常明思.近代士石坝较多地采用了这种形式。5.2坝坡5.2.3对由于坝基抗剪强度低，存在深层抗滑稳定问题，如深厚覆盖层、基岩中存在软弱夹层等，一般情况下，除坝基进行加固外.解决坝坡稳定问题，采用坝坡脚压坡(压由)的方法最为经济和有效。5.2.4由于地震加速度分布系数在坝1页处较大，坝顶附近震害较严豆."5.12"议川地震土石tYl损坏调查也表明，tYl由严豆损坏均发生在坝顶附近，表现形式多为坝顶附近上游、下游坝坡局部拥塌为缓坡，因此采用坝顶附近运当放缓局部坝坡，可以提高其抗震稳定性。坝IfíI处局部边坡加固，也是常用、有效的抗震措施。5.2.5、5.2.6根据目前坝的发展，上游坝坡除1川liJ等特殊需要112 外，巳趋向不设马道，下游坝坡也趋向于不设相少设马道。近些年，狭窄高陡河谷中的高土石坝，在下讲坝坡设"Z"形上坝公路巳较为常用。5.2.7根据大坝观测、监视和维护等需求，下游坝坡通常会设置·道或多道步梯，本次增加了设置步梯的具体要求。步梯两侧设青栏杆，主要考虑巡查人员的人身安全。5.3坝顶超高5.3.2坝工建设中曾有因库区大体积滑坡引起雍浪漫过坝lDI而造成巨大损失的事例，国内如相溪水电站.国外如意大利瓦希昂水电站，从阳'11起了工程界的豆视o故要求"当!军民内有可能发生大体积塌j~和滑坡阳'11起的噩浪时，噩浪高度及对坝由的影响等应进行专门研究"5.3.3Jf常蓄水位和设计洪水位J匀j禹i仨常运用条件，有些工程的I巨常蓄水位高于设计洪水位，所以分别进行计算。5.3.5本条为新增强制性条文，重点强调坝顶高程高于静水位的要求。5.3.6本条规定了波浪要素1-1算和设计风速取值却法，均系根据国内已有的经验确定的D5.3.7土石坝竣工后，其坝体沉降变形并未停止，而且会延续很长的时间，为应免阿竣工后沉降导致坝顶高程不满足要求，规定坝lilI要预留竣工后的沉降超高。5.3.8坝段高度不同，其沉降变形也不同，不同坝段要分别确定其竣工后的沉降超高。通常意义上的坝高水包含预臼竣工后的1)11华超高-因此预阳竣工后的1)11锋超高不1-1入坝高。5.3.9竣工时的坝顶高科是指大坝填筑完成时的坝顶高秤，施工图阶段需要给出预留竣工后沉降超高的加高方式，加高部分工程量要计入总填筑工程量，按照预留竣工后沉降居高的大小.一般采用坝顶垂直加高、局部或整体坝坡变陡等加高方法。113 5.4坝顶构造5.4.1近些年国内修建了一些200m及以上的高土石坝，坝顶宽度也有超过15m，如糯扎i度砾有土心墙坝坝高261.5m、坝顶宽18m.双YT口砾石士心墙坝坝高314m、坝顶宽16m.长河坝砾石土.L'墙坝坝高240m、坝顶宽16m，我国坝顶公路纳入外部公路网作为本久公路的情况并不多见，而且近期由于工程管理、安全主面要求日趋严格，这种情况就更少。近些年来，公共交通货运车辆载重量越来越大.将坝顶作为交通道路，不确定的移动荷载及其振动将对大坝变M和安全造成严豆影响，并增大工程管理难度，向íll.-且:tY!l团出现不均匀变形和裂缝等情况，难以l又分是大坝本身的问题还是由于交通荷载引起的，加大分析和处理难度。因此条文规定"坝顶不应作为公共交通道路"。5.4.2坝顶柔件护面材料，多采用砂砾石、泥结碎石、沥青碎石等.可以防止防渗体的千裂和雨水冲蚀，可以适应坝的变形，坝体有裂缝也容易发现;但从某些工程失事的教训看，洪水首先漫过防浪埔，冲蚀坝顶材料使防浪埔j勾脚而被推{i'Jj.造成洪水漫顶而失事，这是柔性护面材料弱点。坝顶用一些耐冲的材料，如混凝土、拥青、砌石或混凝土砌块等，对防汛有一定的好处:但厚层混凝土护而刚度较大，可能不与坝体变形同步，会使士与混凝士之间出现间隙，坝体裂缝也不易发现，这是不足之处D因此.士石坝建成初期.坝体变形较大且不稳定.坝顶多采用柔性J户由材料;建成后一定时间，坝体j兀降基本稳定后，可以按照需求改建为混凝土等跻由形式。5.4.3当坝ur面向上游、下游侧放坡时，流向上游侧的水流，一般需要集中后，设置一定数量的排成管，在不影响路面结构的前提下排向下游。5.4.4、5.4.5从坝的失事实例得出.有坚固的不透水的防浪墙有助于防汛。防f良墙不仅要求防琅并适应坝顶沉降变形，在遭遇114 超标准洪水时还要兼具挡水功能.所以要求防浪挡不透水.并对埔底与防渗(本连接，墙体的强度、耐久性和适应变形能力，以及稳定等性能给山具体要求D根据己建坝的经验和人的心理安全高度，历次版本功规定防i良墙高出坝顶1.OO~1.20mo5.4.6当前工程管理和应急抢险安全，交通车辆巳普遍采用，为方便运行管理和应急抢险，木次增加了设置坝顶停车场地的规定，以便工具车、抢险等车辆停放和应急抢险物资的|临时堆放。5.4.7、5.4.8随着国民经济的发展和人民物质文化水平的提品，水库区常被开辟为旅游景区，游人较多，因此坝顶设置栏杆、护栏或其他防护设施是必要的D同时.为美化环境，对坝顶结构和1布置提出了要注意建筑艺术的处理的要求。5.5防渗体5.5.2坝顶士质防渗体顶宽定为3.0m.系考虑机械施工的要求确定的。十质防渗体厚度理论上要根据允许渗透比阵确定，但太薄对抗震、抗裂等不利'本标j准佐历次版本均规定斜墙底部厚度不小于水头的1凡/的工丰秤♀实践中也都是这样执行的，本次修订未修改。5.5.3对于防渗体顶部超高，本次修订未加修改，仅为便于纳入强制性条文，将规定的范围值改为仅规定下|很值，并将表格数值直接并入文字中。第1款规定的防渗体顶部在静水位以上的超自俏，是在无风浪时的最低要求。考虑风浪较高时.按静水位确定的心墙顶高程会距坝顶较高，因此第3款规定需要核算风浪爬高高度的影响。与坝1页高程的要求相同，I班渗体1页部也需要预留竣工后的1JLI海超高-目的是考虑防渗体沉降完成后，仍能不低于设计的防渗体顶部高科;也就是说竣工时防渗体顶填筑高科-要考虑加上竣工后的沉降超高。5.6反滤层和过渡层5.6.2天然砂砾石料级配离散性较大，根据少量的试样判断防115 渗体与坝壳和坝基砂砾石之间是否满足反滤要求，很难真实反映其实际情况，不设反滤层具有潜在的安全风险。因此删除了原条文"如不满足反滤要求"。5.6.3一般覆盖层的允许惨透比降较小.与下游坝壳接触区功需设反滤层。下游坝壳与断层破碎带等接触部位，断层破碎带中的细颗粒在渗流冲刷下有可能冲进1贝壳，故要求设反滤层。虽然可采取各种措施防止防渗体发生裂缝.实际上难以避免。因此，要求设1-1的反滤层需使防渗体颗粒不致被渗透水流带走，并逐渐淤塞裂缝.但裂缝是否闭合无法监测，因此删除"裂缝可自行愈合"。5.6.4上游反滤层的工作条件与下游反滤层不同，主里是水库水位降落时，保护防渗体不受冲蚀，承受的渗透比|绊较小(抽水蓄能水库库水位变化幅度大且快，除夕忡，不像防渗体下游的反滤层欣受很大的渗透比降。有人认为上游反滤料要在防渗体裂缝时，有细粒被带入裂缝中起到淤主裂缝的作用，并按此进行反滤设计;根据试验，上游细颗粒不易被带入裂缝.使裂缝自愈主要靠下游反滤料。|主!此上游反滤层可以适当简化o5.6.5原标准反滤层设计方法分为保护兀甜性土相保护站性士两大类。保护无结性土的反滤层设计采用太抄基准则.保护站性土的反滤层设计采用谢拉德设计准则。谢拉德设计准则对土的分类已包含无结性土，且一年者基木柑同，因此木次修订不再进行区分D本次修订区分了非分散性士和分散性士。询I拉德设计准则提出了比较完整的反滤层的级配设计，美国陆军工程师兵团EM]]]0-2-]g].3((堤坝设叶和施工》编入了这-)i~士;美国内务部垦务局设1-1标准NO.1.3填筑坝(2011版)利用了其部分内容。原标准对于被保护士为无秸性土.不闯匀系数Ct1~S二5~8时，直接进行反滤计算;对于不均匀系数Cu>8的被保护士，取c王三5~8的细粒部分的d85、d15作为计算粒径;对于级配不连续的被保护土，要取级配曲线平段以下(一般是l~õmm扣住)116 细粒部分的dss、dJ5作为计算粒径。本次修订被保护土级配依据5mm的颗粒含量及限制条件采用或调整。原标准被保护土为无结性土时，D，s!d85c.ç4~5。本次修订对于小子0.075mm颗粒含量小于15%的被保护士，DIS~辽4d时D原标准被保护士为无知性士时，D1S!d'5二三5;被保护士为毛I1性土时，满足排水要求D'5二三4d'5o木次修订合并为第一层反滤满足排水要求时D15~>5d'õQ，原标准条文说明中.D5最小粒径为O.075rnrn，D，o。最大粒径<::75rnrn;本次修订将下包线的D100和上包线队的确定方法放在条文中。原标准条文说明中，反滤层上、I~包线过筛率60%和料的任一最大与最小jfit径之比小大于5，本次修订反滤层颗粒级配带宽按上、下包线相同和径的含量百分数差值不宜大于35%确定。关于反滤层的设计说明如下:(1)对于含有大于4.75mrn颗粒的却件士被保护十，需要按下列方法调整级配:①用100除以小于粒径4.75mm的百分含量得一调整系数D②将f.i:栓小于'1.75mm的各和组的百分数乘以上调整系数3③绘制调整后的新级配曲线。④用新级配曲线确定粒径。.075mm的含量百分数c(2)上包线队的限制指的是设计要求。(3)反滤料的级配可在上下包线也围内调整。若滤士更重要，级配曲线更接近上包线特征粒径DI5;若排水更重要，级配曲线更接近下包线特征粒径[)150(1)考虑地震时，反滤层宽度通常R1地震预期的最大变形控制-初步11~算，反滤层尺寸至少为预期变形(水干或垂直)的2倍才能提供足够的安全系数。(5)不考虑地震作用时，反滤层宽度通常由施工方法确定，窄反滤层需要特殊的填筑程序和严格的质量控制，窄反滤层的抗裂和自愈能力也小于较宽厚度的反滤层。117 5.6.6理论上，薄层(如5Dmax~8Dm，，)即可满足渗透变形的要求，我同早期修建的新立屯水库，反滤层厚为0.20m，大伙房为O.:10r口，但心墙经过削坡，反滤层使用模板进行施工D实际上反滤层厚度取决于施工条件，故提出人工施工厚度为O.:10~O.50rn，机械化施工未提出尺寸，因机械施工方法不同其厚度也不同。采用推土机平料时最小宽度不小于:1.OOr丑，采用其他机械施工时，可根据采用工艺可以缩窄。目前人工施工戚本高、效率低，逐渐被机械施工替代，机械施工不可避免会造成反滤料的分离，因此规定防渗体上下游的最小厚度。统计了1级、2级、3级、3级以下高坝和3级以下中坝共41座工程的反滤层厚度，风有1座反滤层的厚度为0.6m，40座士程的反滤层厚度均大于1.Omo统1-[资料各级坝所占比例见罔1，反滤层厚度统计汇总见表303级以下中坝5%1级坝42%3级坝27~1Ó图1统计资料各级坝所占比例5.6.8混凝土由板堆石坝及沥青I昆凝土心墙坝的过搜层在相关规范中有专门规定，因此删除相应内容，并将原标准5.6.8条相关内容与木条合并。土质防渗体分区坝是否设过疲层与坝壳材料性质差异大小有关，除坝壳为推石外，一般不设过渡层，即使坝壳为堆石，若反滤层有一定的厚度，也不一定设过技层。118 表3反滤料厚度统计汇总表3级以下3级以下f贝分类合计1级坝2级f贝3级坝高坝中坝细数41171011l2反滤层马"，1.0m40171010l2厚度<1.Oml。。lO。注级坝，有-座坝高23.0m.上游设置一层反滤料.I草O.6m.下游设置两层反滤料，原均为O.6m。5.6.9大量已建工程.坝壳为堆有时.过技层最大粒径采用300rnrn是工程实践中常规的用法，即可满足层向过渡要求，义有利于采用满足强度和渗透性要求的其他水工建筑物的洞挖堆石料。5.6.11由于用土工织物做反滤层，可能存在淤堵等问题.因此尽可能用在易修补部位，如护坡下丽的垫层、坝下游排水沟下雨的反滤层、下游贴坡排水的反滤层等。5.7坝体排水5.7.3,5.7.4设置竖式排水的日的，使渗透进入坝体的水通过它及早排主下游.保持排水体后坝体干燥.有效地降低坝体的漫润线，并防止渗透水在坝坡出逸。坚式排水是控制渗流的有效形式，因此提倡采用这种形式。竖式排水在国外也称为烟囱式排水CChirnncydrain)。一般竖式排水的顶部通到坝顶附近，底部与坝底水平排水层连接，通过水平排水层排至|悦于。设在上游坝壳小同高程内部J水平排水，其目的是在水库上游水位降落时，改变上游坝壳内渗流方|句，降低孔隙压力，以增加上游坝坡在库水位下降时的稳定性。对于、渗透系数小的筑坝材料，能加速排水固结，及早提高材料强度.利于坝的稳定安全。坝内褥垫式排水，可以降低坝体浸润线，防止土体的渗透破坏和坝坡土的冻胀，增加坝基的渗透稳定，造价也较低，还是一119 种较好的坝基排水设备，缺点是不易检修。棱体排水体，可以降低坝体程润线，防止坝坡土的渗透破坏和冻胀，在下游有水条件下可防止波浪淘刷，正可与坝基排水相结合.在坝基强度较大时，可以增加坝坡的稳定性，是均质坝常用的排水设备，但需要的块石较多，造价较高，且与坝体施工有干扰.检修较困难。贴坡排水体，可以防止坝坡土发生渗透破坏，保护坝坡免受下游波浪淘刷，与坝体施工干扰较小.易于检修，但不能有效地降低浸润线。要防止坝坡冻胀，需要将反滤层加厚到超过冻结深度。5.7.5、5.7.6原条文将均质±!jl和下游坝壳用弱透水材料填筑的士石±!j!均规定"宜优先选用竖式排水"考虑两种情况各有其特点，本次修订将两种坝体形式分别规定3许多均质坝采用风化料或砾石士筑成，常因士料的不均生J'Vt而形成局部的楼水通道，使下游浸润线抬高，甚至渗透水在下游坡面出逸造成险'情;即使是相对均质的士料，四为水平碾压而使水平|句渗透系数大于垂直|址渗透系数，也会使实际浸润线偏高，甚至出现几层水的现象，这在|玛内外屡见不鲜，采用坚式排水能有效避免这种现象，国此对于均质坝规定"直选用竖式排水"。下游坝壳用~~透水材料填筑的分区坝，一般均可以以反滤层和过渡层直接作为坚式排水体，当反滤层和过渡层厚度较薄不能满足排水要求时，可以加厚过波层或者单强增设排水层。5.7.7,5.7.8下游坝壳用弱透水材料填筑的士石坝设青水于排水层的目的是，降低孔|蜡压力，改变渗流应向和加速固结，从向改苦±!j!坡稳定安全性。弱透水软岩堆石或砂砾石下游Jß!壳直接和岸坡连接方面影响岸坡的渗流的排出，另·方面渗流还会对软岩堆有产生软化作用，因此要求远类坝壳与岸坡之间设置排成体，使得渗流沿排水{本排出。5.7.9-5.7.13为各种坝体排水设备的具体要求.沿用己有的工程经验。120 5.7.14本条为新增条文D对坝体坝基的i参流最，适当强调各自成为相对独立的排水通迫，有利于对大坝渗流安全性状的判断。考虑这样布置技术上有时有一定难度，本次修订只规定l级、2级高坝需要这样考虑。5.8护坡5.8.2-5.8.4堆有坝广泛采用堆:有或抛石护坡，即在堆石填筑面上，将超径大块石用推士机或抓石机置于上游坡面，或在用超径石抛填于坡面.这种护坡消浪效果好.且适合于机械化施工，能做到既快又省.而且保证安全。用水泥士作为上游护坡.是将砂中掺入7%~12%的水泥，分层填筑于坦n由作为扩I坡，厚度约为o.6~O.9m，在缺乏石料的地I灭使用比较经济-同内尚无大规模应用的经验。}J(;国的一些平原水库，由于库水浅，吹科大，需防护的面积也大，护坡屡遭破坏，有采用浆砌石护坡和防浪材、台相结合的方法，如宿鸭湖水库，效果良好，而且有综合效益。下游护坡主要为防止被雨水冲刷、大风侵蚀和人为毁坏，一般采用简化的方式。草皮护坡是均质坝常见的形式，我|玛应用较昔遍，只要结合坡面排水，护坡效果良好.而且可美化环境。近十多年，诸如生态?昆凝土、土工格主植草、生态袋等生态护坡形式，在边坡、河湖岸坡等的坡雨防护中大量使用，土石坝使用实例榈对较少，考虑护坡技术的发展，本次增加生态护坡作为下游护坡的可选形式。对砂或砂砾石的下游坡.般采用卵砾石、碎石护坡。我国常采用干砌石护坡.费工，费料，除特殊要求外，一般水建议这样做。混凝士护坡，过i;在国外应用甚广，苏联般采用就地商制厚15~õOcm，5mX5m到20mX20m的板块。在国内采用混凝士板和预制六角形混凝士块的均有，要因地制宜选择，寒冷和严寒地区的上游护坡采用1昆凝土板.效果较好。5.8.5对于坝顶长度较长或主风[óJ与坝轴线夹角较小，不同坝121 段的风浪大小差别较大，因此规定采用不同的护坡厚度和形式。5.8.7护坡垫层的厚度与和径有关，一般砂土用O.15~0.30m，卵际石或碎石用。.30~0.60m，但也要与施工方法相结合o堆有坝壳采用1在有或抛石护坡时.一般不设专门垫层。5.8.9寒冷地区的上游护坡除了承受风浪淘刷租房胀变形外，还要承受冰冻荷载的作用。工程实践中由于冰推力、i水拔力导致护坡破坏的现象常有发生。因此，木次修订增加了寒冷地区的上胖护坡结构确定方法.以及设置防冻垫层的相关规定。5.8.1111自近坝面的非岩质岸坡坡面.受风浪淘刷、水流冲刷等破坏也会在·定程度上影响大坝安全.因此规定该范围岸坡与坝坡ft'坡要求相同。5.8.12抛石护坡在今i标准附录A中推荐了常用的计算方法，一般认为其厚度至少要包括2~3层块石，这样可以使其在波浪作用下自动调整，不致因垫层暴露而遭到破坏。5.9坝面排水5.9.3工程实践中，有发生时为坝肩开挖以外的大而积地向径流流入坝面后-造成坝体严重损坏的情况。国此本次，修订增加了木条.要求在在开挖坡顶设排水和挡水设施。5.9.4木条为新增条文。岸坡排水与坝体坝基排水形成相对独立的排水体系，可以最大限度排除降雨的影响，渗流量监测会更加接近实际情况，有利于对坝体渗流安全判断。122 6坝基处理6.1一般规定6.1.1、6.1.2坝基处理的目的是满足渗流、稳定及变形三方面的要求，以保证坝的安全运用及经济效益o根据国内外的实测资料，竣工后沉降量小于1%时基本上没有发生裂缝.1%~3%有的有裂缝，有的没有裂缝，大于3%时大多出现裂缝3这些实测资料，有的坝基无覆盖层，有的坝基覆盖层厚度比坝的高度还大，如生T山水库，Jy!高31m，坝基细砂层厚60m，13年观测资料表明沉|华量为53.2cm.占Jy!高的1.72%.无裂缝3所有观测资料，不论有无覆盖层，均按坝高的百分比统计。因此规定竣工后沉降量不大于坝高的1%。坝体如果按本标准4.2节要求的填筑标准填筑，坝体沉降量般不会大于1%;此时如果坝顶总沉降量超过1%.很可能是坝基沉降量过大引起的.时此沉降量的控制放在此处。6.1.4本条为新增条文，包含了原标准6.2.:5条"坝的防渗体、砂砾有覆盖层和基岩内的防渗设施应紧密地连接成一整体"的规定，增加了坝基防渗处理措施与两坝启其他建筑物地基防渗措施统一考虑的技术要求，这也是形成一个完整的防渗体系是渗流安全的基本要求。如果两坝肩布置有隧洞、溢洪道等建筑物，其防渗处理系统需要与坝基和坝体防渗处理系统统一考虑.因此条文进行了相应规定。6.2砂砾石坝墓的渗流控制6.2.1本条强调，在在jy砾石上建坝查明砂砾石的分布、层次和物理力学性质等是首要问题。砂砾石地层层次比较复杂，强调查明这些问题便于根据地层不同情况采用相应的处理措施。123 6.2.2-6.2.5对原标准6.2.2条的修打。工程实践表明，以往采用明挖回填截水槽和砂砾石灌浆帷幕山现问题较多，近年来不大采用，因此本次修订不推荐"明挖问填截水槽"和单抽采用"灌浆帷幕"的形式。近年来施工开J艺技术及装备水干的提高，开J艺相对容易且往往比较经济.因此将"明挖问填截水槽"改为"挖除覆盖层，防渗体直接建在基右上"。随着混凝土防渗墙施工技术的发展，一般情况下均用防渗墙作为砂砾石坝基垂直防渗措施3只有坝基砂砾石特别深厚时，也有在防渗墙下设灌浆l帷幕作为辅助处理措施的形式。如新摇下坡地沥青心墙坝，坝基覆盖层厚约150m，防渗墙深85m，墙下l帷幕深66m:四川冶勒放!青心墙坝，坝基覆盖层厚度超过400m，防渗埔深140巳.1.埔下帷幕深6ω0111丑1上游防j渗参铺盖列出了常用的几种形式:填士铺盖、天然士层和水库淤积铺盖、士工膜铺盖3下游排水盖重一般采用水平排水与上部盖重组合的形式，不是单纯的全部透水材料。6.2.6垂直防渗是有效可靠的防渗措施，在砂砾石基坝渗流控制中普遍采用，所以规定"砂砾有坝基应优先采用垂直防渗措施"。近些年来的工程实践表明，随着开挖机械功能和防渗墙施工技术及装备水平的提高，大大降低了垂直防渗措施的施工难度租费用般情况下.工程中均采用直接挖除覆盖层或采用?昆凝土防渗墙的形式。6.2.7,6.2.8原标准6.2.，)条的修订"必要时可对基岩进行灌浆处理"在6.3.11条进行规定。"坝的|珩渗体、砂砾石覆盖层和基岩内的l珩渗设施应紧密地连接成一整体"作为一般规定放在6.1.4条。6.2.9-6.2.12原标准第6.2.6条的修订。随着开控技术能力的提高，对不同的坝高，砂砾石覆盖层深度小于15m时，挖除防渗体范再|内的砂砾石覆盖层也可能是经济的，土质防渗体直接124 在l主落在岩基上渗流安全更有保障，因此将原标准第6.2.6条第Iik修改为"砂砾石层深度小于15mI时，直采用挖除防渗体和反滤层基面范围内的砂砾石覆盖层"。原标准规定砂砾有层深度在80m以内.可采用泪凝土防惨墙。近年来混凝土防惨墙设计施工技术迅速发展，坝基砂砾石层深度居过80m的多!卒坝均采用了1昆凝土防渗f凿，本次修订将原来的80m扩大为100m，表4是国内近年来部分土石坝坝基深厚覆盖层采用防渗墙处理的工程实例，防渗墙深度超过100m的巳有多!卒，最深的是旁多水电站，防渗墙最深达150.0mo因此根据国内目前采用的造孔技术、浇筑混凝土方法.做100m深的防渗墙是可行的，质量是有保证的。对于超深厚覆盖层权!基，在±!j!基渗流安全有保障和1渗漏量可控的前提下，采用悬挂防渗方案在技术上是可行的，可有效解决全封闭方案施工难度大、工程投资高等问题，如西藏旁多水利枢纽大坝采用沥青混凝士，心墙砂砾石坝、型，坝基为超深厚覆盖层，最深处达420m，设计采用150m深温凝士悬挂式防惨墙方案进行坝基防渗处理o6.2.13-6.2.16J鼠标准6.2.8条的修订。(1)墙的厚度。①从施工方面考虑，国内已有的经验为O.6~1.3m。利用冲击钻造孔.1.3m直径钻具的重量已近极限D另外造墙的工期和造价，与造孔和浇筑?昆凝土两道主要工厅，密切相天，薄墙造孔数量增大而混凝士量减少，厚墙则反之，两者有-个最佳经济的组合.按已有经验，墙厚小于O.6m时，减少的泪凝土量已不能抵偿造孔量增大的代价，经济上已不合理。因此，采用冲击钻的施工方法，当tg!较高，水头较大时，需要采用两道墙，最小厚度不小于0.6m。但如果用抓斗开挖槽孔，墙的厚度可减小至O.3m。当墙的厚度为0.4m或小于0.4m时.墙深般小十40m。②按混凝土防渗墙允许渗透比阵确定。国内巳建工程巾防渗埔承受水力比降较大的是南千年洞水库(水力比降为91>、密云水125 表4国内部分土石坝坝基深厚覆盖层防渗处理措施统计表]-NA山建成坝高覆盖层最大深度防渗墙厚度坝名坝型坝基性质时间1m厚度/m1m1m瀑布沟出!f;有土心墙2010年1H价。7日.0含漂卵砾有夹砂层HI."1.28õ.0下板地沥青心墙2011年78.0147.95líJ、卵砾石1.0FJ主帷幕阿尔塔I1面板坝在建164.890.0砂卵砾石90.01.2巴底沥青心墙拟建97.0120.0含襟卵砾石、含砂卵砾石100.01.0狮子坪砾石土心墙2010年136.0100.8含砂草草卵砾石、块碎石上101.81.2库尔十面板r.!J!拟建76.0100.0冲积砂卵砾1'i102.00.8110.07卢定新土心墙坝2011年79.G148.Gi祟卵砾石12、泥石流和冲洪积堆积体1.0下按帷幕黄金坪沥青心墙2015年82.5133.0漂卵砾石夹十层12日。1.2150.0旁多沥青心墙2015年71.0420.0冲积卵石混合土、冰水积卵石混合土1.0悬挂 库(80)、毛家村水库(80~8日，迄今正常运用胆:u50年，小浪)~防渗墙设计比降为92.国外也有超过100的实例，所以一般允许渗透比降80~100作为控制上限俏。由于墙体材料是混凝土，不像松散材料那样有发生渗透破坏的问题。用允许渗透比降控制，在概念上是不合适的，但渗透比降与i昆凝土的恪蚀速度有关，因此限制其上限值对延长晴的寿命有利。③从恪蚀速度h面考虑-混凝士在渗水作用F带走游离氧化饵而使强度降低.渗透性增加。按;H;强度降低50%的年限作为选择墙厚的准则.这一年I)~T用公式(1)计算:T=旦L(1)走iR式中μ{吏?昆凝士降低50%所需溶蚀水量，口l:i/kg;u每立方米混凝土水泥量，kg/m3;L一一墙厚，川走渗透系数，m/a;i一一渗透比降;B一一安全系数。以前常用公式(1)仙算墙的服务年限作为墙厚的校核手段D一方雨，公式(1)的一些系数难以确定.另一方雨，公式(1)是由常规混凝土试验得出的，防渗墙的?昆凝土与常规的混凝土不同，肉此，用公式(1)不一定合适。但从公式(1)可看到，延长年限，就有必要降低渗透系数、水一力比降和增大墙的厚度，这种趋势对实际工作有指导意义。(2)防渗l击伸入防渗体的长度增加了对高坝可以比1/10坝高硝低。因高坝在1昆凝土防惨墙和心墙连接部位侧压力的比低坝稍大，使土与防渗墙接触允许比降比低坝也稍大.因此使防渗埔深入心墙的长度可稍短。(3)高坝深混凝土防渗墙承受压力较大，一部分为墙上的土柱重最，一部分为墙两边覆盖层沉降所引起的下拖力，不进行应力应变分析就无法确定防渗墙所承受的压力，因此也就无法确定127 混凝土的强度D(4)2000年以来，同内的一些高坝坝基防渗埔埔顶设置了廊道.表5为国内部分土石坝顷基防渗体内设置廊溢的工程实例。但这种廊道并非坝体结构需要而设置，主要是为了后期在廊道的进行墙下帷幕灌浆，缩短施工工期。因此条文中并未推荐设置廊道，如果防渗体内设青廊道防渗体、廊道、防渗墙要可靠连接"。(5)随着高坝深覆盖层的防渗墙应用越来越多，进行质量检查很有必要。小浪!岗主坝防渗墙做了钻孔检查.并对钻孔做了渗透和CT试验.对岩芯做了抗压强度i式验:黄壁庄水库也做了CT试验。另外，广西青狮潭水库土坝|珩渗墙也做了钻孔检查、用水试验，并进行取岩芯进行检查。6.2.17本条为原标准6.2.9~6.2.12条内容的精简和综合。随着泪凝士防渗墙设计、施工技术逐渐成熟，砂砾有坝基防渗一般都采用混凝士防渗墙处理，基本不再单独采用准浆帷幕。以往采用的砂砾石灌浆工程中，运行过程中出现病险问题较多.均采用?昆凝土防渗墙进行除险加|刮。不再推荐单独采用砂砾石坝基灌浆，而仅规定"砂砾石覆盖层，当采用帷幕灌浆进行防渗处理时，应进行专门的勘测。二吨可灌性及预期效果、灌浆孔深度和孔排距布置、灌浆方法和工艺，应进行论证。"帷幕厚度T可根据原标准按公式(2)计算:T=HIJ(2)式巾H一一最大设计水头，川J一一帷幕的允许比降，对一般水泥茹士浆.可采用3~4。对深度较大的多排帷幕，根据渗流H算和已有的士程实例可沿深度逐渐减薄。SL62-2014<í;j(工建筑物农泥灌浆施工技术规范j)..覆盖层灌浆"巾有榈天内容。6.2.18、6.2.19原标准6.2.]3条的修订。|司内有一些工程利用铺盖做坝基防渗，成功的不少，但也有128 表5国内部分土石坝坝基深厚覆盖层防渗处理措施统计表(防渗体内设廊道)lJjl高防渗墙深度防渗墙数量名称建设H期是台有廊道墙、J~~连接形式1m/rn/个2004年3月有(前墙插入式，瀑布沟18676.85"少非扩大断面连接、同iJ'I牛2008年10月后墙廊道式)2010年l~月有(前墙廊道式，长河坝240702倒梯形、刚性L01il年4月后墙插入式)2008年2月毛尔盖147021有倒佛形、刚性2011年10月2004年12月狮子J丰13690I有倒梯形、刚性2007年12月2002年10月院阪125.570.51有{到梯形、刚性2007年5月HNψ2009年3月泸定84154.8l有倒梯形、同iJ'I吃2011年10月 失败的，如土快、龙门、邱庄、黄壁庄和十三陵等水库。由于铺盖友生裂缝及下慌不断发生管涌等问题，不得不先后重新做了混凝土防渗墙才彻底解决了坝基的防渗问题。因此当采用铺盖作渗流控制时一定要慎重。由于采用土质铺盖进行坝基防渗处理出现问题较多，除了一些平原水库、低坝有采用铺盖防渗的，近年来单拙采用土质铺盖作为防渗处理的工程越来越少D采用铺盖进行砂砾石坝基渗流控制失败的原因是多h伞面的，覆盖层地层复杂及砂砾石渗透系数较大是主要原因之.如地层有透镜体、夹层，纵、横、深不均匀，甚至有架空情况寺，铺盖各部位承受渗透压力不同，1).;1此易遛受破坏c渗透系数大的坝基渗流己小符合达西定律，而类似于管道的斥力流，此时渗径巳不起作用-因此只有做垂直防渗才能防止渗透破坏3坝基地层复杂、不均匀，为安全考虑，铺盖与基士之间一般设反ùi(层。如果勘探工作足够，探明坝基士的颗粒组成、均匀'rt、渗透件等，与铺盖满足反滤关系时，可不设反滤层。6.2.25原标准第6.2.17条的修订。本条提出设计贼压井的具体要求-是根据已有经验确定的。6.3岩石坝基处理6.3.1由于土石坝对地基承载力的要求不高，一般情况下岩基都能满足要求，因此岩基处理主要是防渗。若地基内有连续的软弱夹层，且其抗剪强度指标很低，埋藏浅，产状不利，有可能成为控制稳定的制约因素，因此需要采取措施进行处理。6.3.2条文中各种处理方法，是根据同内外经验概拍的。其中"膜袋淮浆"是近作来发展的门新的防渗封堵技术，主要用于有高流速地下点的i窑洞封堵。其基本方法是在钻孔中下人有土工织物特制的大小与孔洞柑适应的的膜袋，然后向膜袋中#~入高就度速凝浆液。6.3.3,6.3.4对断层破碎带、裂隙密集带或强风化层等的处理130 主要是防止渗漏、管涌等问题，条文中提出的各种处理措施，主要是为了延长渗径、将断层破碎带等不利地质构造与坝的防渗(本分隔开来，以防止接触冲刷。对有软弱夹层的岩基，主要是存在滑动稳定问题，找层挖除比较容易，深层或多层一般采用放缓坝坡、压坡或锚固等措施处理。6.3.5对高土不i坝.在基岩透水性较大情况，土质防渗体和基岩接触部位，除作帷幕淮浆外，并作固结i:fij桨，以增强基础的抗渗性，是近年来坝基基岩防渗处理方法。6.3.6灌浆设计标准，国内采用透水率小于等于3Lu的有石头河、碧口、花凉亭、松涛、南水、澄碧河等工程，采用小于等于5Lu的有大伙房、毛家村、柴河、清河、拓林、岗南、小浪底等;同外墨西哥的勾科森采用小于等于3Lu，哥伦比亚的契伏、瓜维奥采用小于5Lu，根据以上情况，原标准规定了1级、2级坝及高坝的透水率为3~5Lu，3级以下的坝可降低到5~10Lu,通过近年来的执行运用，原规定合理，可操作件好.维持不变。抽水蓄能电站的上岸对渗流量要求较高，可采用规定范围内的小值。6.3.7帷幕的深度与水头大小和相对不透水层深度有关，只有帷幕深入相对不透水层，才能有效地截断渗流，因此需要做成完全帷幕。但如相又才不透水层埋藏较深或分布无规律时，则常根据渗流分析及经验确定c国内-些大坝帷幕深度资料统计表明，般为坝品的30%~70%，于均约为45%。国外经验也是坝品的]厅~2/3，一般按坝高的1/2左右来控制D但对均匀透水地层，不完全的帷幕作用水大，如必需做时，需根据渗流分析确定其有效深度及防渗效果。6.3.8本条1款、2款，理论上是合理的，但往往伸出两岸的帷幕较长。如鲁布革士石坝按1款、2款要求，左、右岸帷幕长度分别需262m、]8101，后根据渗流试验减至]21m、D3m，对渗流影响并不大。根据10多年的运用结果，帷幕减短后是安全131 的。因此，当帷幕仲入两岸的长度，按1款、2款规定确定较长时，可考虑按渗流计算结果确定。6.3.10本条为新增条文。当土质防渗体坐落在基岩强风化层中部、上部时.需要对基岩的可灌性、耐冲f虫、性、灌浆帷幕的耐久性等进行论证。6.3.11新增条款，并替换原标准第6.2.5条巾"必要时可对基右进行灌浆处理"规定。强调两岸坝日的灌浆帷幕要与坝基防渗墙有可靠连接。坝基防渗墙已嵌入基岩时，防渗墙下面的基岩-般不需要再进行灌浆，即使漏些水，、渗透压力会很快扩散.但在工程实践中对强连水带或岩搭地区仍可能需虫迸行准浆处理。碧口土石坝高101m,tYl基砂砾石厚34m，用混凝土l珩渗墙处理，其下基岩局部强透水带做灌浆处理外，大部分均未作处理，这些工程运行情况很好。小浪底十石坝高160m，砂砾石层厚约80m，用防渗墙处理，防渗墙下面基岩内未进行#日在处理，只在靠近两岸在砂砾石较战处的防彦墙下的基岩内i茸行了灌浆处理。6.3.12一般均采用一排帷幕灌浆，只是在破碎带才采用多排帷幕灌浆。采用一排孔时-一般孔间距相对较小。6.3.13水泥灌浆是使用最普遍的一种灌浆方法，坝基及两岸基右的防渗措施大多采用水泥灌浆帷幕.仅当细微的裂隙、大的集中渗流，用水泥灌浆处理不易生效时年，才采用超细水泥灌浆或化学灌浆。士石坝坝基基岩灌浆般采用常规水泥灌浆，特殊要求时才采用超细水泥和化学灌浆。常用的水泥颗粒较粗，故一般用在大于O.15~0.25mm的裂隙。超细水泥平均粒径为0.004mm，最大粒径约O.Olrnrn.比表面积在8000crn2/g以上，经分散剂处理后能灌注、渗透系数为10-3~10-4cm/目的细砂或做小岩石裂隙，其可推件与化学准浆材料相似，而强度则大得多，目前，国内巳可生产.是一种极有价俏的浆材。目前对环境保护要求越来越高，凶此规定采用化学灌浆材料132 不得造成环境污染。6.3.1S土石坝间结灌浆目的是填充基右裂隙，避免防渗体冲蚀破坏，起到辅助防渗作用.故灌浆控制标准以透水率为主。也可采用检测岩体弹性披波速的方法，检查坝基岩体在灌前、灌后的波速提高率。6.3.16当前的工程实际巾，在防渗体也围内的基岩进行固结灌浆己是常规的做法，孔距、排ßE及固结灌浆深度系根据基右情况及已有工秤经验确定。6.3.17条文推荐的固结灌浆压力是原标准根据国内-般经验确定的，经多年的应用表明是基本合理的。6.3.18原标准第6.3.12条、第6.3.15条中关于质量检查的要求按SL62执行G6.3.19~坝肩或坝基有承斥水II'J.为减少渗用力，宜作排水设施，如小浪底士有坝有岸基岩尿压水较高.左岸山体单薄又有泥化夹层，为减少坝下游坡的渗压力.增加下游坡稳定，均设有;在浆帷幕和排水幕。6.4特殊性土坝墓的处理6.4.2对可能液化的地层除常用的挖除方法以外，还可以采用加密、加强排水及盖重的方法:(1)一般要首先考虑挖除后换填好土，这个办法最为彻底c(2)人工1日密措施，对浅表层，以振动压密较为经济和有效，其有效深度为]~2m，如用重型振动碾.则可达2~3口1，压实后土层可达rl-'密或紧密状态D对深层可采用振冲法、?虽奈法、研密ø、桩法等处理。①振J中法，是利用振动和压力水冲加固士体，其原理是:依靠振冲榻的强烈振动，1吏饱和砂层液化而使颗粒重新排列.趋于出实;依靠振冲器的水平振动力，通过回填料使砂层进一步挤宿。一般孔距为J.5~3.0口1，加固深度可达::W口1。经过群孔振冲处理，相对密度可提高到O.7~O.8以上，可以达到防止液化133 的程度。它适用于勃粒含量少于10%的砂砾、哇t、和少勃性士c我同现在已有J}]率为20kW、30kW、50kW、75kW、100kW、180kW、200kW的电动型及].=;okW液压型等各种规格振冲器，采用功率的大小是根据地层特性及桩径大小而确定的，功率小的适用于砂土，J}J率大的可用于砂砾石层，根据实际情况选用。向振冲法造成的孔巾投入碎石或卵石乐石.形成一系列排水桩体，使振动孔隙水压力加速消散，液化现象可大为减轻。大渡河龙头石水电站采用振冲碎石杭对坝基液化砂层进行了处理，最大深度25mo(2)5虽穷法，反复将穷锤(质量·般为10~40t.目前国内最大的75t)提到一定高度使其自由落下(落距一般为1O~30m)，给地基以冲击和振动能量，使地基土层加密的一种方法。同内强开工程应用开击能已经达到J18000kN•mo我同从1978年以来已开始将强穷法应用于加固砂士、碎石十、杂填士、商，陷，~fl:黄十、非饱和就件十等.交通部门已将强穷法应用于饱和剥十的加固中。穷击时的巨大能量可引起饱和砂士体的短暂液化.重新沉积到史密实状态，产生较大的压实效应。加|剖深度与穷击能量有关，一般可达到10余米，使松砂层达到紧密状态。①挤密砂桩法。采用冲击法或振动法往砂土中沉入桩管，并逐步边拔管边灌砂边振动，而形成一系列砂桩，使周围砂层产生挤密和振密作用c这种方法处理深度可达20m，处理后砂层可达到出实状态。加固效果与砂桩的青换率有关.青换率越大，则加固效果越好。在软如土巾置换率可高达70%。(3)采取盖重、加强排水等工程措施，提高抵抗地震液化的能力。盖重的作用是提高地基易液化士层的约束应力，从而提高J血液化能力。加强排;J(可使土体内的地震孔隙水压力快速泊散，减小孔隙水压力的峰伯.有利于地震时士体的稳定。加强排水还可降低浸润线.减轻震窑的发生。上述=种处理方法也可以综合使用。如官Ji水库抗震加|古|134 中，就对坝基砂层用振冲击加密，其上设透水盖重层，防止液化。6.4.3条文所述各种处理方法，目的是使大量沉降在大坝填筑以前完成，并通过预压提高坝基的强度和总载能力:控制填土速率，使荷载的增长与坝基软士强度的增长相适应，以保证I也基的稳定。在软土上筑坝，要求加强安全监测，目的是根据监测结果随时调整和控制加荷速率。6.4.5条文中所述的几种处理方法，要根据具体情况通过试验选用。135 7坝体与坝基及其他建筑物的连接7.1坝体与坝基的连接7.1.1坝体与坝基及岸坡的连接是坝的关键部位.处理措施是否合适，是一些坝破坏的根源之一。如美国第顿(Tcton)坝(1976牛)、巴尔温亥尔斯(BaldwinHills)坝(1963年)和斯托克顿摸(StocktonCreek)坝(1950年)的破坏，都可连接处渗漏有关，所以必须妥善设计和处理。7.1.5本条为新增条文，tJ]!基防读处理干游侧是水力坡降最大的地方-因此规定在坝基砂砾石垂直|珩渗措施下游侧土质|珩渗体与砂砾石坝基连接面设反滤层37.1.6近年来的工和经验表明.当受构造及卸荷等因素影响导致强风化层过深时，开拉罕强风化层下部过于不经济，甚于难以实施。实践中，经论证也有开挖至强风化地层中部、上部的工程实例。但不同的风化特征，灌浆后的耐久性差别较大。7.1.7负岩、泥岩等软岩以及各类易风化岩石失水或浸水后易于崩解、泥化，所以规定预留保护层或开挖后用棍凝土盖板保护。近年来工程经验表明，喷水泥砂浆或Uli'i混凝土与软右结合处容易分离脱空，且耐久性较差，所以本次{殷切将喷水泥砂浆或喷混凝士改为用?昆凝士盖板保护D7.1.8近年来的工程实践表明.缓坡段采用喷水泥砂浆或喷混凝土易形成难以清理的同弹层，因此本次修订改为硬岩的陡坡由也可采用喷混凝'士或喷水泥砂浆。7.1.9本条为新增条文。混凝土盖板与普通泪凝士的运用条件不|司，功主受;}C头大，坝体回填后受温度变化等外界条件影响小，因此尽量不设置永久分缝，以免形成渗漏通道。但是，由于1昆凝土盖板面积大，沿轴线方向长，不得不设施工缝.因此条文规定"~昆凝土孟板有设施工缝"为了避免形成员通上下游的渗凯西通136 道，还规定"上、下游方向的施工缝应错缝布置"。断层带、断层影响带与完整基岩对1昆凝土盖板的约束力明显不同，容易形成冷缝，因此规定"在断层带与影响带、断层影响带与完整基岩分界处的提凝土盖板宜设Jk久分缝.分缝处应设止水"。小浪底大坝为壤土斜墙堆石坝，最大坝高160moFl断层位于右岸河槽部位，}II页水流方向展布.坝士I~区范围内.断层宽包括断层带和两侧影响带最大宽度约为30m，其中断层宽10m，两侧影响带各宽约10m。但其宽度变化|幅度较大，在坝轴线处宽7~10mo心培与反滤层范围内采用了钢筋?昆凝土盖板、多排帷幕灌浆和加深国结灌浆的综合处理措施c出FrJ言及影响带范围设置厚1.0m混凝土盖板，嵌入基岩中。断层带与影响带孟板I日l设置永久纵(jl田水流向)缝，以适应小均匀沉|绊，缝[日l设IGAS填料止水，上部用PVC封闭.缝下设置沥青麻片垫层1昆凝土盖极横缝长度不大于12m.缝内仍采用IGAS填料止水。断层带与两侧影响带盖板的横缝错开布置。盖板的分块分缝及缝的构造详见图207.1.11本条提出对岸坡开挖形状要求的目的是防止两坝头|主|不均匀沉降而导致坝体的横向l裂缝。由于近代高土有坝常修建在深山峡谷之中.两岸山高坡陡.要求削成一定的缓坡往往是不可能或很不经济，因此条文中规定不宜陡于1:0.5。将收集到的国内外29座坝防渗体与岩石岸坡连接情况列于表6。表6所列29I卒坝中，岸坡最陡的840(1:0.1),800(10.2)以上4座，占13.8%;在680~780(1:0.4~]:0.2)之间的有10座，占31.5%;在630~680(1:O.5~1:O.，1)之间的有t座，占13.8%;在630(1o.;))以下的有11座，占37.9%。于与国碧口;1<.电站削坡要求一般为10.75，局部为10.5;毡〈二水库白河主坝左岸为1:0.50图3是墨西哥奇科森堆石坝的河谷纵断面JL，d凿填筑图.不只两岸岸坡结合坡度为1o.1，且其中一岸的变坡率也很大。{ê.;{-t二137 ](ω∞影响带影响带lB型缝(a)Fl断层混凝土盖饭分缝分块图复合土工膜(宽1.Om)、、、沥主麻片扫层飞旦-」一宽--一厚--r山(uhhAυn-)断层影响带(b)A'I~止水图(A-A)(c)B犁止水图图2小浪底Fl断层的分缝止水图 表6土石坝防渗体与岩石岸坡连接坡度J宇坡坡度J;Ii!高序号.tß!名国家完工年份/盯1最陡半均l俞抖森263墨西哥19781:O.12糯扎波261.5中国20121:0.783特里260印度1:O.:,64瓜维奥247哥伦比亚19日90.25主Ou2'15加拿大1973700，变坡角小于20'35。6长河坝240中国20161:0.5勺,契伏237哥伦比亚19751:O.6S8奥洛维尔23S美国19681:O.2S~1:O.S(76"~630)1:0.49瀑布沟186巾国20091:0.710波太基山183加拿大1968坝高140m以下O.511达特摩斯180澳大平IJ[ji19791:0.7512新顿彼得勒177美国19791:0.3]{ωψ13高漱176日木197870~，变城角小子22'，陡坎高度小于1~-2m14塔尔宾干片162澳大利亚J9711:0.75 表6(续)](萨。岸坡坡度坝高序号坝名国家完工年份1m最陡平均15卡那尔斯15ii西班牙1:O.:B16小浪底160中国20001:0.7517德本迪汗135伊拉克19611:1.3518客:ti7尔坝134墨西哥1:Ü.319安布克劳131菲律宾190"20瑞沃斯托克125加拿大198370'"，变坡角小T20"021白J塔特4号122加拿大1968左岸1:0.176(80)22布鲁梅隆119美国19661:O.6(59')局部1:Ü.3(73')45'~-60'23金字塔1H美国197,11:0.,1(68')1,-11.224石头河114中国19821:0.75~1:125鲁布革103.5巾同1989有!T:1:O.8，左JT溢洪道边J击1:0.526碧口101中国197:J1:0.75~1:0.527拉格朗德3约100加拿大1:O.228密二臼i可土坝66.4中国1960右岸0.75，左岸1:0.529拉格朗德251加拿大1980，ζ二70υ(1:0.36) 设计中采用了一些合理的L程措施，取得了很好的效果c如在坝中央最大坝高的厌域，采用了lC坝料，t~最优含水率低0.8%，降低了沉降变形.减小了与岸坡处沉降的变形差。而在其周围填筑了一层1W料，与1C料相同.但填筑含水宇:比最优含水平高2%~3%，增大了这一过度区域的极限拉应变，减小了拉裂缝的可能性。i亥坝巳生lt成20余年，运行良好，证明即使在较陡的岸坡情况下，只要采取良好的工程措施，也不会产生裂缝。1T一用Tejeria料场的料，展优含水率lC一用LaCostilla料场的料，比最优含水率低。.8%;lW同lC，比最优含水率高2/c~-3%图3奇科森坝纵音IJW图7.1.13本条为新增条文。为避免堆石坝壳Lj岸坡结合部位出现块石集中、架空等不便于碾压密实的现象.制定木条规定。7.2坝体与其他建筑物的连接7.2.2以往的工程中，有为了增加渗径而将连接处做成比较复杂的结构形式，导致连接处受力复杂，也不便十压实.有些形成渗漏通迫，造成渗透破坏，因此规定"……不产生水力劈裂的要求"。7.2.3土石坝与泪凝土建筑物的连接形式，有插入式和侧墙式，一般插入式较经济，1ý!1]墙式结构形式简单，施工质量容易保址，受141 力分析较明确，但工程量较大，故中坝、低坝用的较多。国外工程高坝采用捅入式较多，但日本有几座坝，考虑土坝与混凝土的振动特件不同，扭心地震时插入式产生裂缝，都采用侧墙式。国的高十石坝和混凝土±!j!连接工程经验较少，因此需进行专门论证。7.2.4、7.2.5侧捕式连接比插入式连接渗流安全更加可靠，溢洪道、船闸边墙上下游方向有足够的长度满足渗径要求.因此规定"与溢洪道、船闸等建筑物的连接宜采用侧墙式"。为保证渗透稳定，可在接触而附近，加厚防渗体和反滤层厚度等。侧墙式连接的工科实例见表7。其中日本永源寺坝，在重力坝末端做成凹的曲曲，将士坝抱住，期望有使裂缝闭合的模效果，接合坡度1:O.]。表7土石坝与混凝土建筑物连接实例(侧墙式连接)连接段十坝与混凝-卡因坝名国家说明tlj!高/rn连接披度丹江口中国07O.25有4个凸出:lm的刺墙导j茹Ü.5，有一长4.95樵山中国23.11:0.5户~1:O.65m刺墙，刺描与心墙出士接合坡度O.6õ碧流J可中国54.31:0.85御所I~本òO0.70十1性冲地震时受过日木烈pq十l叫川I~本O.5户】1.0l吏5L盈地震考骄重力坝才让出做成凹的由面，永源寺门本68O.1将土J!J!抱住，弯曲角度120',IUI率半径15m邱吉尔瀑布加拿大361:0.25鲁布革中罔1:0.3丹江口坝和邱于可尔瀑布1坝的按合坡度为1:0.25，鲁布草坝心墙与溢洪道边墙接合坡度为10.3，另外，中国的横山、碧142 流河，日本的御所、四十四田接合坡度均很缓，达O.5~11.0。后者在1968年十胜冲地震川才曾受日本烈度5度(约相当于MM8度)地震考验.连接部位未发现变化。7.2.6}J(;国采用插入式连接的有刘家峡坝和三jlU岭坝等c都将混凝土坝身或刺墙捅入士坝内一段距离，分捕入段和半捕入段，见图4。如刘家峡坝.插入段长22.5111.相当于连接处坝高的1/2.二:ìid:u玲坝插入段长度相当于连接处坝高的1/::l。1)昆凝土重力坝2土Æi坝3半插入段4捕人段图4插入式连接示意图插入式连接时垂宦坝轴的、混凝土面与土坝连接坡度，几个工程实例见表ilo连接坡度最缓的是韩国的达昌坝，为10.6.玛加特坝次之，为1:0.25;最陡的是黑西哥的恩戈斯奇拉坝，坡面垂直.大部分接合坡度为1:O.1n表白士石坝与混凝土坝连接实锣IJ{插入式连接)ìH妾段士坝与混凝士面坝名国家ilí.明坝高/In连肢坡度防?多体包裹混凝土坝上圣西毛巴西701:O.125游而:ìL;昌韩国约590.6瀑布美国251:O.1143 表8(续)连接段十坝与混凝十面坝名同家说明坝高/m连接坡度挝人段22.õm防渗体包袭i混凝土Jji!上下文1J家峡中国55半插入段47.6111前1面捅入段长为坝高的1/3，三道岭中国防渗体包裹混凝土坝上下游面波太基山加拿大24.41:0.11心墙包裹混凝士坝|游面在连接面装有压力食，刚考格íí::27.41:0.11完工时压力盒读数约等于被盖压力70%恩、戈斯奇拉墨西哥24.4垂直心墙覆盖混凝土坝上游面玛加1寺67.0O.2届无心墙覆盖心墙包裹7屁凝土坝l游，瑞沃斯托克加拿大1:O.10在平面上接触面与土坝辅l线成1050角土库鲁依巳西1:O.1上游1.0,观音岩中国71下游0.2，侧坡1:0.4巴西圣西毛坝的士石坝与泪凝土坝连接段的坝高为70m，土有坝与?昆凝土坝直接对接，按合坡度1:0.125，心墙包裹混凝土坝的上游面，连接段平面图见图5。在坝的接触面上装有土压力盒，观测结果如4号压力盒，上部覆盖yH为1050kPa，刚完工时，测得总应力P为180kP乱，孔隙压力u为27kPa，有效应力p'为153kPa.P'/(yH)为O.150另外如苍格伦(CowGree川坝，连接面坡度为10.11，刚完工川才，用力盒读数为上部覆盖压力的70%。144 :1/2I防渗体2反波、过渡层53堆有体图5巴西圣西毛坝体连接段平面图7.2.7-7.2.9岩基上的坝下埋管凸入土体内，会引起局部不闯匀沉|锋，且填筑质量难以保证，容易发生接触冲刷和水力劈裂。以往的工程经验教训表明，有因上述原因造成沿管碴产生集中渗漏、止水破坏后士体被带走的现象.危及坝的安全，因此本次修订规定"岩基上的坝下埋管号防渗体相反滤层范围内应埋设在基岩槽内，并回填混凝士与两侧基岩画齐平"非岩基上的坝下埋管，采用埋宫'内铺设管道输水形式，对坝安全较为有利，不同地质条件，对坝下埋管分段分缝间距里求不同，所以在条文中进行规定。马来西亚明)'t坝的坝下埋涵为钢筋混凝土涵洞(见图的.坐落在风化花岗岩残积土上，横断面皇"鸭蛋"形，沿中心线尺J为5.183mX3.962m，总长度约168.25m，分28节.勾节长度6rHo句两节间设变形缝，缝间设橡胶止水带，外包加筋混凝土耳。埋涵内置2根压力管道，均为球墨铸铁管，宦径1.37m，分28节。每节管道长度6m.节归l接缝最大允许张开度为5.08cmo坝下埋管过去都要求做截流环，因而给接触面上土的压实带来困难。近年来一般不做截流环.只是强调在下游部分做好反滤层，将i函管包起来，使接触面上渗过来的水通过反滤层逸出，而145 HKF白风化花岗岩残和!土168.25m也且旦!(a)纵剖面图钢管ghuu.也(b)横剖面图图6明光坝坝下埋涵纵、横剖面图 不带走土料。7.2.11本条为新增条文。土石坝和泪凝土建筑物连接，除侧埔式连接外.受力相对复杂，稍有不慎，有可能形成渗漏通迫，影响大坝安全，因此规定"宜通过出力变形分析验证"。日前，数值计算手段也比较成熟，要求进行应力变形计算也是可行的。147 8坝的计算和分析8.1渗流计算分析8.1.3土质防渗体分区坝和均质土坝在水位降落时.上游的浸润线随时间的变化对上游坝坡水位降落工况下的稳定影响较大，因此对于1级、2级和高坝规定进行非稳定渗流进行1-[算。8.1.5由于试样代表性和现场~验场地的代表性与实际情况的差异性等问题，使得试验得到的坝体和坝基彦透系数误差可能较大，不一定能准确反映大坝坝体和坝基的渗透特性。以往的经验表明，根据试验成果并结合工程类比，是确定合理的渗透系数的较好方法。因此条文规定"渗透系数可根据试验结果和工程类比综合确定。"8.1.6原条文将l级、2级坝和I~J坝的渗流计算;规定采用数值方法.其他情况可采用公式法3由于计算机软硬件的发展，士石坝渗流数值计算作为设计的常规计算手段已经得到普遍应用，I左|此渗流计算规定采用数值方法38.1.7木条为新增条款，规定了要进行渗流计算的典型断面类型。最大坝高断面基本上包含了所有类型的筑坝材料，因此一般情况下都是需要计算的。坝体分区不同断而主要考虑坝体内渗透性差异较大的情况，坝基地质条件不同的坝段的断面主要考虑不同渗透性的坝基材料。8.1.8本条为新增条款。规定了确定渗流1-[算几何模型的要求c这些要求是根据多年的渗流1-1算经验确定的。8.2渗透稳定计算分析8.2.1渗透稳定计算的三项忏务中.主要是确定士的抗渗透允许比降和实际产生的渗透比降，根据计算结果分析坝体内部及下游渗流出逸段的渗透稳定，确定反滤料保护的范罔及要求。148 8.2.2GB50487-2008íí水利水电工程地质勘察规范>>"附录G土的渗透变形判另IJ"对各种土的渗透变形计算和判别规定得很详细，本标准采用其规定。8.3稳定计算和分析8.3.1在原标准条文基础上，对施工期、运行期和降落期的具体工作条件进行明晰c8.3.3卒条为新增条款，规定了坝坡稳定1-1算典型断面的选择要求。相同条件下，坝坡越|旬，安全系数可能越小.所以最大坝高峰rr面在坝坡稳定计算中是不可或缺的c两岸岸坡地质地M条件差别较大，并1L两岸j草坡地由高程较高，不同坝体材料在坝体的结构所占比例与河床断由差别较大.进阳影响坝坡稳定的安全系数-因此也需要进行典型断面的计算。8.3.4新增条款。主要是为了监免概化不当导致计算的安全系数误差较大的情况。8.3.5-8.3.8确定抗剪强度方法的有关规定说明如下:(1)抗剪强度有有效应力法和总应力法两种。控制士的抗剪强度是有效应力σ而不是总应力σ。有效强度指标测定和取值比较稳定可靠，所以应该作为基木方法。有时为了简化计算，在抗剪强度试验中模拟土体中的于L隙压力状态，取得以总应力计的抗剪强度指标，在稳定计算中不再计入孔隙压力，这就是总应力法3由于在试验中不可能控制孔隙压力的消散过程.所以规定了只有站性填土在施工期和库水位降落期可以用总应力方法确定D这是因为施工期可以认为孔隙压力小消散.因此用青:接快剪(渗透系数小于10-7cm!s或斥缩系数小于O.2MPa-1)或气轴不排水剪测定不固结不排水的强度指标Cu、件。在库水位降落期号坝{本站性填土已经固结和饱和，水位降落时认为站性填士是不排尔的，孔隙压力不消散，与固结不排水试验情况相似.因而规定可采用饱和固结不排水剪的总强度指标Ccu、机。(2)关于施工胡平H水库水位降落期周总应力法时如何采用抗149 剪强度指标问题，说明如下:CD施工期。在施工竣工期，均质坝和分仄坝的防渗土料因其自重引起的内部固结不能迅速排水，因此要求采用现场的含水率和容重进行Q剪试验(或二轴仪的uu试验h总应力计算时采用机、Cu强度指标。①水库水位降落期。在库水位骤降前，建筑物已经经历了一个高的库水位，并在此期间在坝体内形成了稳定渗流场D在皮书耳线以下的士{卒，处于充分饱和状态，并在上覆士体的豆力作用下充分固结。如果以后库水位降落的速度超过了孔隙水压力消散的速度，ý!u会产生超孔隙水压力D因而在库水位降落期，安全系数的降低主要是因为残阳有较高的剩余孔隙水用力造成的，此孔|蜻水j王力作用在上游边坡内。其抗剪强度是Rl降落以前在浮豆作用下处于同结状态11才的应力状态决定的。因此在上述荷重情况下需用R剪的抗剪强度捐标(或三轴仪CU试验的总强度捐标)，此方法即为总应力法。如果用有效应力法分析，则采用有效抗剪强度指标，即在国结不排水情况下进行cu试验的有效强度指标，此类方法的精度决定于孔隙水压力测量的精度。由于在低应力状态下总强度指标大于有效强度指标，比!此周总应力法计算时，要采用图D.1.:'l(b)中CD和CU的下包线。0)粗粒料非线性抗剪强度采用问题。通过工程实践经验的总结，对粗粒料，内摩擦角随法向应力增加而减小，呈现明显的非线性现象.即抗剪强度是小主应力的函数。在靠近坝坡面的小应力部位，抗剪强度或内摩擦角较高;在靠近坝)鼠的自应力部位，抗剪强度或内摩擦角较低D表示抗剪强度的摩尔包线是一条件lì线。粗和料采用非线性是合理的。非线性抗剪强度指标进行稳定计算时.主要有两种模式，Duncan提出的对数关系曲线和指数关系模式。由于土工试验规辑中有对数模式的整理方法，因此本标准沿用原标准的采用的对数天系曲线模式。另外一种确定非线性强度为指数模式如公式(3)所币2150 τ=A((jn)b(3)式中τ一一抗剪强度，kPa;A、,b材料参数;σ肌门破坏面上的法向有效j应4力，k王♂Pa(4)关于抗剪强度J描旨标的整理取值方法。原标准规定"粘性土料抗剪强度指标大于11组直采用小值平均值确定"实际上对于粗粒料该规定同样适用，因此修改为"抗剪强度试验不少于11组时，抗剪强度指标有采用小偏于均俏确定"。8.3.9由于因渗透系数小于10-'crn凡的士，施工期孔隙压力几于完全不消散:而渗透系数大于10-4crn/s的士，孔隙压力较小;而且片有当填士的体积很大时，消散1-[算的意义才比较大。因此规定"对于饱和度大于80%和渗透系数介于10-6~10-4cm/s的大体积填土，可采用附录C的方法计算施工期填土中孔隙压力的消散和强度的相应增长"。原标准规定的渗透系数范围为10-7~10-'cm/旨，范围的上限值和下限值均偏小，予以调整3由于数俏计算的普遍应用，图解法在实际工程设计中己很少应用，I大|此删除了原标准c.o.3条图解法求解孔隙压力的内容。原标准c.o.11条规定水库水位降落期上游坝体内孔|蝶压力计算的有关公式.是一种近似方法.而且不一定偏于安全.当前的数值计算完全能够相对精确求得水位降落期孔隙压力，所以删除了有关内容。8.3.10数俏计算技术用于渗1iÍE分析已经非常成熟.因此条文规定孔隙压力按渗流计算成果确定。8.3.12-8.3.14条文规定了稳定1-[算的基本应法和选用。附录D中列出的为摩根斯顿普赖斯法积分解法公式，是中国水利水电科学研究院陈祖煌院士改进的。摩根斯顿普帕斯法是土坡稳定计算的最具有普应性的方法。如果取!(川为常数，其结果与斯宾塞法榈同;更特殊取/(1)0，相当于简化毕肖昔法。原标准规定土工膜斜埔坝需要进行沿土工膜与土的接触带泪'151 动稳定分析.由于土工膜有专门的规范，本标准不再进行规定c一般情况下，坝体内有软弱带和坝基有软弱夹层川才，采用国弧类方法可能导致计算的安全系数偏于不安全，是不合适的。因此本条对这种情况迸行规定。8.3.15-8.3.18关千扰滑稳运安全系数标准问题。(1)混凝土面阪堆石坝采用非线性抗剪强度指标稳定计算的安全系数标准问题。对国内一些混凝士面板堆石坝稳定~-I算安全系数进行收集，并将之与安全系数标准统计对比见表90表9不同工况下非线性强度指标和线性强度安全系数标准对比统计表正常运用条件工况非线性安全系数线性安全性标准非线性比线性大的百分放l级1.831.SO22%2级1.791.3S33%3级1.691.3030%非常g用条件I工况非线性安全系数线性安全性标准非线性比线性大的百分数l级1.751.303G%2级1.641.2531%1级l而91.2041%非常运用条件H工况非线性安全系数线性安全性标准非线性比线性大的百分数1级1.631.2036%2级1.153级1.G51.153G%从表9中可以看出-采用非线性抗剪强度指标时，正常运用条件的平均安全系数明幢大于表8.3.15的规定，非线性强度安全系数比线性安全系数标准大20%~40%。由于非线性抗剪强152 度指标稳定安全系数的资料较少，且经过各种工况运行的更少，目前仍然不具备形成标准的客观条件。但与上一版本相比，有更多可以类比的工程。因此本次修订在原标准采用非线性强度指标计算稳定时，安全系数标准参照线性强度指标的安全系数标准的基础上，增加了工程类比的要求。(2)对于滑模法安全系数的采用C由于1骨棋法是一种仅满足静力平衡的方法.滑棋问力的方向不同，对计算结果的合理性影响比较大。在滑模间作用力假定平行于坡面和滑底斜面的平均坡度时，其计算结果接近于计及条块间作用力的情况.故条文中规定安全系数标准采用表8.3.15中的规定;在滑模间作用力假定为水平时，其计算结果接近于不计条块间作用力的情况，故条文中规定安全系数标准比表8.3.15减小8%。(3)关于瑞典国弧法的说明。瑞典国弧法具有计算简单便于于算的特点。但是瑞典国弧法理论上存在缺陷，在孔隙压力较大和深滑弧情况下.计算结果往往是失具的。目前的工科设计中，稳定计算几乎都是采用计算软件完成的，计算获得简化毕肖普法等严格方法的安全系数很方便且快捷c本标准2001版将以往与瑞典圆弧法相配套的安全系数标准改为以苇虑条块间作用力计算方法相配套的安全系数标准，经过近20年的过搜期和运用，表明其合理可行，便于操作D因此木次修订删除瑞典|县|弧法及其安全系数规定cj骨模法在计算具有明、币折线滑动面时具有一定的抽特性，因此保留。8.4应力和变形计算分析S.4.1目前土石坝坝体沉降H算}ii主可分为经验公式法、试验与监测结果分析法和数值分析法三大类c土有坝坝体沉降受河谷地形及地质条件、坝体结构形式、筑坝材料特件、施工填筑方式、施工填筑质量、坝体运行时间等诸多因素影响.尽管数俏解法可反映上述四素，但眩方法的计算成果受计算模型、筑坝材料153 参数取{白等影响，成果仍存在·定的分散性，数俏解法目前还不能在代传统的沉降计算方法:此外，传统沉降计算采用的分层总和法参数容易取得、计算方法简单，故仍将分层总和法作为基本沉降分析方法。在附录E中，增加了对坝基附加应力系数KT的Flarnant解析计算式.ff二对原有用于查取的表恪进行了扩展.{吏短形荷载与二角形荷载的深度步长和数据精度一致。8.4.2我国在土有坝应力和变形的数值计算方面做了大量工作，积累了较丰富的资料和经验，士石坝应力相变形数值1-1算技术也日益普及。尽管数伯计算结果仍不能达到定量控制设计的程度，但由于其适于分析复杂边界问题.其成果已经成为士石坝设计(地基处理、|珩渗结构设H、材料分仄设1-1等)的豆要依据。但考虑土石坝数值叶算具有过程复杂和工作量大的特点，条文中规定1级和2级中坝、高坝.3级高坝，以及建于复杂和软弱地基的坝才要迸行这项工作。8.4.3士石坝建于窄深河谷中，以及与其他混凝士建筑物采用非侧墙式连接时，空间几何条件凶素往往对其应力相变形产生较大影响，平同模型较难全而反映这一|大|素对土石坝的应力相变形影响。鉴于此，条文中规定建于窄深河谷中的1级、2级高坝，以及与其他i昆凝土建筑物采用非侧墙式连接的l级和2级中坝、高坝li进行二维应力和变形计算。8.4.4坝体采取分明、不J匀匀上升填筑施工时，两期坝体高差过大.易导致坝体沉降不均匀进而引发坝体开裂D因此通过计算确定先期施工坝段的填筑高度是必要的D鉴于数值法能更好地反映坝体施工过程对坝体应力和变形的影响，条文巾规定先期施工坝段的最大填筑高度要同时采用附录E规定的方法和数值法进行验证。8.4.6坝顶预留沉降超高，根据以往工程经验，土质防渗体坝一般为坝高的1%。8.4.7应力路径依存性是土石材料的基本力学特征.土石坝的应力和变形与填筑施工以及蓄水等加、卸载过程密切相关。时154 此，士石坝的应力和变形计算需要模拟填筑施工过程和蓄水过程等不同工况，三与施工和蓄水过程与设计预期有明显变化时，进行应力和变形复核计算分析也是必要的。8.4.8条文中规定了典型断面的选取所考虑的坝高、坝体结构、坝基地形及地质条件等因素，以使典型断而的计算结果能较全而地反映坝体的应力和变形情况。8.4.9土石坝数值计算断面的分区和概化需要反映坝体和坝基中不同特件材料、接触面等对坝体应力和变形的影响。数值ì-[算出rr面的分区相慨化要遵循实用性、完整性的原则，并处理好计算精度与计算戚本之间的关系，即数值计算出rr面的分区和概化与当前数值ì-I算水平相适应、能解决工程关注的相关问题，ì-[算断面的分|天手1日概化能较真实、全由地反映工程特征。8.4.10计算成果的可靠性和精度与计算参数选取密切相关。日前.计算参数的获取主要是由试验测定和工轩类比两种选径。i式验测定包括筑坝材料的室内试验和现场试验，受现场条件限制.当前的现场测试只能进行较为简单的加载试验，还需结合反演分析等技术获取模型全部参数。工程类比又有直接从其他土石坝的试验结果类比相对已建土石坝原型监视1)资料反演分析两种方式。一般情况下，材料试验组数不会太多，因此通常进行一定数量的试验，同时结合工程类比，综合确定数值计算参数。参数的试验测定有现场材料模拟和条件模拟两方面的问题D关于试验材料，对于一般细颗粒土料，可亩:接用筑坝土料进行试验D由于砂砾石和堆石料的最大粒径较大.往往需要用缩小粒径的材料进行试验，一般试验采用的最大和径小大于一轴仪直径的1/5。士石坝材料试验的条件模拟是非常复杂的问题，试验条件缺乏对坝体的实际施工、运行条件的反映将影响试验参数的测定成果，比如室内堆石体流变试验测得的蠕变量在总变形量巾所占的比例较小，完成得也快，而野外现场测得的流变量则相当大，且长时间发展，说明引起流变的现场凶素不容忽视。155 8.4.11筑坝材料湿化变形是客观存在的现象.对大坝的应力和变形影响较大。筑坝材料母右右性、干密度、级配关系、颗粒尺J、初始含水量、加载方式、应力水平及围压等均对筑坝材料温化变形有较大影响。因此，开展筑坝材料湿化特性研究.提出相关模型进行坝体温化预测是必要的。但鉴于土石坝的植化变形问题的复杂性.条文中仅规定l级高坝开展这项工作。8.4.12土石坝应力和变形的数值计算采用较多的数学模型有非线仲弹件和弹塑件两大类，站弹塑件模型也有采用。目前我国士石材料静力本构模型最常用的是邓肯等提出的非线性弹性模型(包括E-v和E-B模型)和沈珠江提出的南京水利科学讲究院双同服由弹塑性模型(又称南水模型)，清华大学提出的非线性解榈J{-G模型(又称清华K-G模型)以及河海大学提出的椭胆卜抛物线双屈服面模型也在工程中得到一定Jili用3通过对国内外文献的分析及国内多家相关单位的调研，经相关专题研讨及与国的专家广泛i寸论、沟通，将E-v和E-B模型以及南水模型纳入本标准。附录F中仅给出E-li和E-B模型以及南水模型的基本公式o在实际应用中，士石材料数学模型的选用需要综合考虑工科特性、分析问题特点、静力木构模型特性等因素。对于站性土，不考虑排水固结不足以反映其实际的应力情况和变形过程。因此，条文中规定"宜"考虑如性士固结问题。8.4.13条文中规定了对应力和变形计算结果进行三个方面的分析，主要是涉及变形安全和由裂缝导致的集巾渗漏破坏D8.4.14根据工程实践经验，按照合理填筑际准填筑的土石料，竣工后坝1页1)':降量与坝高的比值一般小大于1%。如果沉|锋1-[算值大f1%，有两种可能的原因:种是沉降计算本身有问题;另一种是边择的填筑标准有问题。因此规定"当计算的竣工后坝顶沉降量与坝高的比伯大于1%时.应在分析计算成果的基础上，论证选择的坝料填筑标准的合理性和采取工程措施的必要性。"156 8.4.15设计期间即使做了室内试验相现场碾压试验，确定的筑坝材料物理力学指标也难于与实际施工填筑的材料完全一致。根据施工期质量检测成果和安全监测资料，及时分析计算成果的合理性，甚至于修正设计是必要的。因此条文中进行了规定。157 9分期施工与扩建加高9.1分期施工9.1.1施工期拦洪标准及填筑高程等要求，白_303<<水利水电工程施工组织设计规范》和SL648<<土有坝施工组织设计规范》已有具体的规定，本标准仅提出定性规定。不同的临时断面体型对大坝变形和渗流有较大影响，因此提出要求。对于某些工程量大的大型、中型工程，一期完成在施工安排上有困难，为争取早日蓄水发挥部分效益，或以临时断由挡水度汛，常采取分期施工安排，或采取分期导流的分期施土方法。以往有些工程为了兼顾近期蓄水运用的需要和远景发展的要求，按照一次设计，分期实施，这种形式称为分期完建.随着建设程序的规范化和经济技术的发展，近些年来基本上不存在此类情况.凶此分期完建不冉纳入本标准。9.1.3SL26-2012((水利水电工程技术术语》中"龙口"专指"施工截流中，河道过水断面被锁堤侵占后所形成的过流口门"因此本次修订删除"龙口段"一词.针对"过流口门"相关内容不再纳入。对坝体填筑分期施工先期1真筑坝段要求说明如下:(1)士质边坡的接坡坡度主要是根据不均匀变形要求规定的.13是根据·般经验提出的。砂砾石和堆石是根据临时坡稳定要求提出的.]1.5和1.3的坡为常用的|临时坡度。(2)分期施工的两期与!i!体高羞，与坝体材料性质和坝基软弱秤度有关，过大的自差易引起坝体沉降裂缝。因此要求最大自差需要通过计算和已建工程经验确定c(3)先期填筑坝段为避免冲刷、风蚀、下裂、冻胀等不利影响，采取防护措施是必要的，为使后期填筑接合面衔接良好，需进行清理。158 9.2扩建加高9.2.1本条规定了对加高前坝体要做的工作。本币的扩建加高是指非病险坝的正常加高D对于病险坝，条文规定需要结合除险:1m固治理，进行专门论证。9.2.2-9.2.4条文给w了以往采用的二种加高方法的规定。从上下游面同时加高培厚，施工最为困难，也不经济.除特殊情况外一般不采用。(1)从下游面JJOI臼培厚的方法对各种坝型都适用，又不影响水库的正常运用.施工方便，新老坝体结合最为可靠，工程实践中采用最为广泛，但这种加高方式工程量较大。对于心墙坝，一般采用斜墙与心墙相连接进行加高。经验表明，:ìú:~司加厚斜埔-做好新老土的结合处理-严格控制新填坝壳的填筑质量，可以最大限度地进免发生裂缝。辽宁柴河水库、河南薄。山水库、北京官厅水库等都是这样加高的。从下游面加高时，若上游坝坡不满足稳定要求.一般采用坝轴线下移、在原坝顶高程处留宽马道，或上游坡削为较级的坝坡措施，来增加上游坡的稳定性。下游培厚部分采用透水性相对较大的材料填筑.可起排水作用，对提高均质坝的渗透稳定和抗滑稳定有很好的作用。如岳城水库、青狮潭水库等都是采用砂砾石料在下游坡进行加高培厚的。(2)从上游面加|旬的形式在上游泥沙淤积面较高时采用较多，如我国西北地区，件多多泥沙河流上的水库上游泥沙淤积几平与Jt水位齐平，从上游由加高可大大减少工程量。在Jß!前淤积士上JJUI~J时，特别要注意淤积士的排水固结处理，ff二采用合适的填筑速率，以防止加高坝体失稳和产生大量裂缝o(3)戴帽加高方式将降低坝坡的抗滑稳定安全度，加高高度不大时才采用，但戴帽加高对抗震不利，需根据工程实际慎重对待。戴rWI加高一般有坝顶局部改陡坝坡和坝顶两侧设挡墙中间填159 士两种形式。国内的碧口、陆i军等坝采用了这种加尚方式。陆i坝加高3m，碧口坝加高5.31丑。9.2.5均质坝采用砂砾石、堆石加高培厚可能不满足反滤要求，分区坝砂砾有坝壳采用堆石加高培厚.也可能不满足反滤要求。因此条文规定"应研究增设反滤层和过渡层的必要性"。160 10安全监测设计10.O.1由于SL551<<士石坝安全监测技术规范》、SL725((水利水电工程安全监测设计规范》己对土石坝监测项目及相应的设施的设置进行了详细的规定，故木标准不再另行规定，执行上述两规也即可。由于原条文中的"安全监测设计"指的是监测目的，而不是设计要求，本标准是设计规范而非技术规范，故删除原条款。10.0.2地质和地形条件相近部位的表白位移点才按照等距分布-原条文中的"外部监视IJ表面位移点宜等距分布"的表述较宽泛-故删除原条款。因内部监测设施的安装埋设与士建施工互相影响难以进免.原条文中的"内部观测设施应避免施工干扰、……"在实际中也不易实现，故删除原条款3由于本标准的使用范围为"1级、2级、3级和3级以下坝高大于30mÉI':I碾压式士-E"坝"号按照现行规范SL551、日~725的规定，3级土有坝的内部变形监测项目为选测项目，与"内部监测设施至少应沿坝轴线的一个纵断面和最大坝高处(或其他有代表性的断而)的一个横断而布置产不协调，故删除原条款o增加"监测仪器和电缆应有可靠的保护措施"主要强调土石坝变形最大、高频?虽振动碾压等不利条件下多考虑仪器和保护工作。10.0.3监视IJ设施小能破坏大坝的防渗体系-造成新的隐患或不安全因素。10.0.4主要强调渗流量监测设施的布置位置不要远离坝脚。10.0.6原标准第10.0.7条巾所要设置的监测项目在现行规也白，;)5]、凹，725巾巳有明确要求，故删除。原标准第10.O.8条在实际操作中争议较大，且现行相关规161 Hi均没明确.故删除。原标准第10.0.9条改写后放在本条。原标准第10.0.]0条中部分内容不是设计内容，而是管理规程方面的要求，如"对施工单位提出要求"编成正式文件.移交给管理单位"等。162