55330碾压混凝土坝设计规范 标准 SL 314-2004.pdf
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1、I C SP 5 9 SL 中华人 民共和国水利行业标准 S L 3 1 4 - 2 0 0 4 碾压混凝土坝设计规范 D e s i gn s p e c i f i c a t i o n f o r r o ll e r c o m p a c t e d c o n c r e t e d a ms 2 0 0 4 - 1 2 - 0 8 发布 2 0 0 5 - 0 2 - 0 1 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 碾压混凝土坝设计规范 S L 3 1 4 -2 0 0 4的通知 水国科 仁 2 0 0 4 5 9 2 号 部直属各单位,各省、自治区
2、、直辖市水利 ( 水务)厅 ( 局) ,各 计划单列市水利 ( 水务)局,新疆生产建设兵团水利局: 经审查, 批准 碾压混凝土坝设计规范 为水利行业标准, 并 予发布。 标准编号为S L 3 1 4 -2 0 0 4 , 本标准自2 0 0 5 年 2 月 1日起实施。 标准文本由中国水利水电出版社出版发行。 -00四年十二月八 日 前言 根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科 2 0 0 1 1 1 号文 关于下达 2 0 0 1 年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目 计划及主编单位的通知 以及 水利技术标准编写规定( S L 1 - 2 0 0 2 ) , 在 碾压混凝土坝设计导则
3、( D L / T 5 0 0 5 -9 2 )( 以下简 称原导则) 的基础上, 吸收国内外近 1 0 年来碾压混凝土坝的工程 建设经验和科研成果,对原导则进行了修改、 补充, 制定本标准。 本标准共 9章7 3 条,主要技术内容包括: 碾压混凝土坝的枢纽布置; 碾压混凝土坝的体型设计、坝体稳定及应力分析内容和 方法 ; 碾压混凝土坝的分缝、防渗、廊道、止水及排水等构造 设计 ; 碾压混凝土材料和坝体混凝土分区; 碾压混凝土坝温度控制设计方法及温控措施; 安全监测设计原则、监测项目及监测设施布置。 本标准对原导则修改、补充的主要内容包括: 增加了引用标准; 增加了术语; 增加了对碾压混凝土重
4、力坝高坝尚宜进行有限元计算的 内容 ; 明确将二级配碾压混凝土作为大坝优先采用的防渗方 式,明确了其最小允许抗渗等级及有效厚度; 修订了碾压混凝土重力坝横缝或诱导缝设置的原则; 增加了碾压混凝土重力坝横缝或诱导缝止水的设计 要求; 修订了外部及内部碾压混凝土中掺合料的最大掺量; 增加了变态混凝土应用的内容; 修订了碾压混凝土重力坝基础允许温差的设计原则; 增加了防止坝体产生裂缝的措施; 增加了碾压混凝土拱坝的设计内容,包括拱坝体型、拱 坝应力分析方法、分缝结构及灌浆体系等; 将原 “ 观测设计”改为 “ 安全监测设计” ; 规定了工程监 测范围,修订了安全监测设计遵循的原则;细化了主要监测项目
5、 的布置要求。 本标准的强制性条文有1 . 0 . 2 , 4 . 0 . 2 , 4 . 0 . 4 , 7 . 0 . 6 , 8 . 0 . 1 第 1 款、8 . 0 . 5 第1 款,以黑体字标识。 本标准批准部门:中华人民共和国水利部 本标准主持机构:水利部水利水电规划设计管理局 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:上海勘测设计研究院 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:盆勤俭李启雄柏宝忠毛影秋 陈在敏留兴顺郭金根 本标准审查会议技术负责人:沈凤生 本标准体例格式审查人:曹征齐 目次 1 总则 ” 1 2 术语 3 3 枢纽布置 4
6、4 坝体设计 5 5 坝体构造 , 7 6 碾压混凝土材料和坝体混凝土分区 9 7 温度控制及坝体防裂 “ 1 1 8 安全监测设计 1 3 标准用词说明 1 5 条文说明 1 6 1 总则 1 . 0 . 1 为适应碾压混凝土坝建设发展的需要, 规范碾压混凝土坝 设计要求,使工程设计做到安全适用、经济合理、技术先进、质 量可靠,制定本标准 1 . 0 . 2 碾压混凝土坝的级别, 应符合 防洪标准( G B 5 0 2 0 1 - 94)和 水利水电工程等级划分及洪水标准( S L 2 5 2 -2 0 0 0 )的 规定。 1 . 0 . 3 本标准适用于水利水电工程岩基上的 1 级、2
7、级、3 级碾 压混凝土重力坝设计, 4级、 5 级碾压混凝土重力坝设计可参照使 用。 坝高大于 2 0 0 m的碾压混凝土重力坝设计应作专门研究。 本标 准也适用于碾压混凝土拱坝设计。 1 . 0 . 4 碾压混凝土坝按其坝高分为低坝、中坝和高坝,坝高在 3 0 m以下为低坝,坝高在 3 0 -7 0 m为中坝,坝高在 7 0 m以上为 高坝 。 1 . 0 . 5 碾压混凝土坝设计应收集并掌握建坝地区的气象、水文、 泥沙、地形、地质、地震、建筑材料、生态环境等基本资料,研 究施工和运用条件。 1 . 0 . 6 下列标准为本标准中引用的主要标准。 标准出版时所示版 本均为有效。所有标准都会被
8、修订,使用本标准的各方应探讨使 用下列标准最新版本的可能性。 ( 防洪标准( G B 5 0 2 0 1 -9 4 ) 水工碾压混凝土试验规程( S L 4 8 -9 4 ) 水工混凝土结构设计规范( S L / T 1 9 1 -9 6 ) 水工建筑物抗震设计规范( S L 2 0 3 -9 7 ) 水工建筑物抗冰冻设计规范( S 1 . 2 1 1 - - - 9 8 ) ( 水利水电工程等级划分及洪水标准( S L 2 5 2 -2 0 0 0 ) 混凝土拱坝设计规范( S L 2 8 2 -2 0 0 3 ) 混凝土重力坝设计规范( S L 3 1 9 -2 0 0 5 ) 水工钢筋混
9、凝土结构设计规范( 试行)( S D J 2 0 -7 8 ) 水工碾压混凝土施工规范( D L / T 5 1 1 2 -2 0 0 0 ) 1 . 0 . 7 碾压混凝土坝设计除应符合本标准外, 尚应符合国家现行 有关标准的规定。 2术语 2 . 0 . 1 碾压混凝土r o l l e r c o m p a c t e d c o n c r e t e 指将干硬性的混凝土拌和料分薄层摊铺并经振动碾压密实的 混凝土 。 2 . 0 . 2 碾压混凝土重力坝r o ll e r c o m p a c t e d c o n c r e t e g r a v i t y d a m 指
10、用碾压混凝土筑成的实体重力坝。 2 . 0 . 3 碾压混凝土拱坝r o l le r c o m p a c t e d c o n c r e t e a r c h d a m 指用碾压混凝土筑成的拱坝。 2 . 0 . 4 掺合料m i n e r a l a d m i x t u r e 指为改善混凝土性能、减少水泥用量而掺入混凝土中的活性 或非活性矿物质材料。 2 . 0 . 5 碾压层面r o l l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e l a y e r s u r f a c e 指连续上升铺筑的碾压混凝土表面。 2 . 0 . 碾压缝
11、面r o l l e r c o m p a c t e d c o n c r e t e l i f t j o i n t 指经间歇后必须经过处理的碾压混凝土层面。 2 . 0 . 7 变态混凝土g r o u t e n r i c h e d v i b r a t e d r o l l e r c o m p a c t e d c on cr et e 指在已摊铺的碾压混凝土拌和料中,掺入一定比例的灰浆后 振捣密实的混凝土。 3 枢纽布置 3 . 0 . 1 碾压混凝土坝设计应 研究以下因素: 1 坝址区的地形、 地质、 水文、 气象条件和建筑材料的来源 及适应性。 2 结合工
12、程任务, 合理安排泄水、发电、 灌溉、 供水及航运 等建筑物的布置。 3 坝体的规模、结构布置型式和主要尺寸。 4 坝体稳定、混凝土强度和耐久性的要求。 5 碾压混凝土筑坝的施工条件。 6 坝体快速施工、缩短工期、节约水泥和简化温度控制措 施等。 3 . 0 . 2 碾压混凝土坝的枢纽布置宜为扩大碾压混凝土的使用范 围及快速施工创造条件;大坝中采用碾压混凝土的部位宜相对 集中。 狭谷河段碾压混凝土坝的枢纽布置宜采用引水式或地下厂 房。若采用坝后式厂房时,应研究引 ( 输)水管道布置,方便碾 压混凝土施工 洪水流量较大、 河道宽阔而采用河床式厂房的枢纽布置中, 碾 压混凝土宜应用于非溢流坝段及坝
13、顶溢流坝段。 碾压混凝土坝上布置泄水建筑物时,宜优先采用开敞式溢流 孔或溢流表孔。 3 . 0 . 3 枢纽的施工导流宜采用隧洞、 明渠或利用碾压混凝土坝的 缺口等导流方式。 当需在碾压混凝土坝段内设置施工导流底孔时, 应研究后期封堵的施工措施。 4 坝体设计 4 . 0 . 1 碾压混凝土重力坝的体型断面设计宜简化, 便于施工, 坝 顶最小宽度宜不小于 5 m, 上游坝坡宜采用铅直面, 下游坝坡可按 常态混凝土重力坝的断面进行优选。 4 . 0 . 2 作用在碾压混凝土重力坝上的荷载及其组合、 坝体抗滑稳 定和应力的计算方法及其控制标准应符合S L 3 1 9 -2 0 0 5 的有关 规定
14、 。 4 . 0 . 3 高坝的碾压混凝土重度应根据料源、 配合比、 施工条件等 由试验确定,中坝、低坝可根据类似工程的参数选用。 4 . 0 . 4 碾压混凝土重力坝坝体抗滑稳定分析应包括沿坝墓面、 碾 压层 ( 缝)面和墓础深层滑动面的抗滑稳定。必要时,应分析斜 坡坝段的整体稳定碾压混凝土重力坝碾压层 ( 缝)面的抗滑稳 定计算应采用抗剪断公式, 其安全系 数应符合S L 3 1 9 -2 0 0 5 中沿 坝基面抗滑稳定安全系数的有关规定。 碾压混凝土重力坝坝体的碾压层 ( 缝)面的计算参数,高坝 应根据层 ( 缝) 面的施工条件及处理措施进行试验测定; 中坝、 低 坝若无条件进行试验时
15、,其计算参数可参照类似工程选用。 4 . 0 . 5 碾压混凝土重力坝应力分析主要包括以下内容, 设计时可 根据工程规模和大坝的具体情况, 分析以下内容的全部或部分, 或 另加其他内容: 1 坝体选定截面上的应力 ( 包括坝基面、 折坡处截面及其他 需要计算的截面) 。高坝应重视其碾压层 ( 缝)面的剪应力。 2 坝体廊道、孔洞、管道等坝体削弱部位的局部应力。 3 坝体上闸墩、导墙等部位的应力。 4 地质条件复杂时坝基内部的应力。 4 . 0 . 6 碾压混凝土重力坝除按材料力学法计算应力外, 高坝尚宜 采用有限元法进行计算。修建在复杂地基上的中坝,必要时可采 5 用有限元法进行计算。当不宜作
16、为平面问题分析时,可采用三维 有限元法或其他合适的方法进行应力分析。 4 . 0 . 7 作用在碾压混凝土拱坝上的荷载及其组合、 坝体应力和拱 座稳定的计算方法及其控制标准应符合S L 2 8 2 -2 0 0 3 的有关 规定 。 4 . 0 . 8 碾压混凝土拱坝在拱坝 体型、 拱坝结构设计上宜简化, 并 适应碾压混凝土的快速施工;应研究施工期碾压混凝土水化热温 升对拱坝的不利影响; 拱坝应力分析除采用拱梁分载法计算外, 高 坝、中坝还宜采用三维有限元法计算。 4 . 0 . , 布置在碾压混凝土坝上的泄水建筑物设计,应符合 S L 3 1 9 -2 0 0 5 及 S L 2 8 2 -
17、2 0 0 3的有关规定。 4 . 0 . 1 0 采用常态混凝土或变态混凝土的部位,如闸墩、溢流面 及坝内孔洞周边等, 需配置钢筋时, 应 符合S L / T 1 9 1 -9 6 和S D J 2 0 -7 8 的有关规定。 4 . 0 . 1 1 碾压混凝土重力坝及碾压混凝土拱坝的坝基处理设计应 分别符合S L 3 1 9 -2 0 0 5 及 S L 2 8 2 -2 0 0 3 的有关规定口 5 坝体构造 5 . 0 . 1 碾压混凝土重力坝不宜 设置纵缝, 根据工程的 具体条件和 需要设置横缝或诱导缝。横缝或诱导缝间距应根据坝基地形地质 条件、坝体布置、坝体断面尺寸、温度应力、施工
18、强度等因素综 合比 较确定, 其间 距宜为2 0 -3 0 m. 5 . 0 . 2 碾压混凝土拱坝设计应研究拱坝横缝或诱导缝的分缝位 置、分缝结构及灌浆体系。 5 . 0 . 3 碾压混凝土坝的基础灌浆、 排水、 检查、 安全监测及交通 等廊道宜予合并;低坝可设置 1 条,中坝、高坝可设置 1 一3 条。 廊道的断面应满足施工、运行、安全监测和检修等要求。 5 . 0 . 4 廊道可采用变态混凝土、 常态混凝土或混凝土预制构件等 形成 5 . 05 碾压混凝土坝的上游面应设防渗层。 防渗层宜优先采用二 级配碾压混凝土,其抗渗等级的最小允许值为: -H1 5 0 m时, 应进行专门试验论证。
19、注:H 为水头,m, 二级配碾压混凝土防渗层的有效厚度, 宜为坝面水头的 1 / 3 0 一1 / 1 5 ,但最小厚度应满足施工要求。 二级配碾压混凝土防渗层上游表面采用变态混凝土时,变态 混凝土的厚度宜为 3 0 -5 0 c m,最大厚度宜不大于 1 0 0 c m e 5 . 0 . 6 采用沥青材料、 合成橡胶及复合土工膜等作为上游坝面防 渗层时,其厚度及技术要求应根据材料的抗渗性、耐久性及变形 性能通过试验研究确定。采用常态混凝土作为碾压混凝土坝的防 渗层时,其厚度和抗渗等级应满足坝体防渗要求。 5 . 0 . 7 碾压混凝土重力坝横缝或诱导缝的上游面、 溢流面、 下游 面最高尾水
20、位以下及坝内廊道和孔洞穿过横缝或诱导缝处的四周 等部位应布置止水设施。 5 . 0 . 8 坝体横缝或诱导缝内止水设施及材料应根据工作水头、 气 候条件、所在部位和便于施工等因素确定;采用二级配碾压混凝 土或常态混凝土作为上游防渗层时, 止水设施应置于防渗层内; 采 用沥青材料、合成橡胶及复合土工膜等材料作为上游坝面防渗层 时,应结合防渗布置设置止水设施。坝体横缝或诱导缝内不宜设 沥青井。 5 . 0 . 9 碾压混凝土重力坝高坝横缝或诱导缝上游面附近的止水 应采用两道厚 1 . 0 -1 . 6 m m的止水铜片。中坝、低坝的横缝或诱 导缝止水可适当简化,但中坝横缝或诱导缝上游面的第一道止水
21、 片应为铜片。止水铜片每一侧埋入混凝土 内的长度可为 2 0 - 2 5 c m . 5 . 0 . 1 0 碾压混凝土重力坝坝内竖向排水孔应设在上游防渗层下 游侧, 可采用钻孔、 埋设透水管或拔管等方法形成, 孔距为2 -3 m. 钻孔的孔径宜为 7 6 -1 0 2 m m ,透水管或拔管 的孔径宜为 1 5 2 0 c m 5 . 0 . 1 1 根据坝的重要性、结构布置、运行条件和地质条件等因 素,可在大坝基础设置排水廊道。 5 . 0 . 1 2 下游坝面应根据下游水位变幅等情况,视工程的具体条 件采取防渗措施。 6 碾压混凝土材料和坝体混凝土分区 6 . 0 . 1 碾压混凝土所用
22、的水泥、 骨料、 活性掺合料、 外加剂和拌 和用水应符合国家现行有关标准的规定。胶凝材料中掺合料所占 的重量比, 在外部碾压混凝土中不宜超过总胶凝材料的5 5 %, 在 内部碾压混凝土中不宜超过总胶凝材料的 6 5 0 0 6 . 0 . 2 碾压混凝土的配合比应由试验确定, 碾压混凝土的总胶凝 材料用量宜不低于1 3 o k g / m ; 水泥用量应根据大坝级别、 坝高并 通过试验研究确定;水胶比宜小于 0 . 7 0 。有抗侵蚀性要求时, 水 泥中C 3 A含量宜低于 5 %,水胶比宜小于 。 . 4 5 ,并应进行试验 论证 。 6 . 0 . 3 碾压 混凝土中宜掺用满足可碾性、 缓
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- 55330碾压混凝土坝设计规范 标准 SL 314-2004 55330 碾压 混凝土 设计规范 314 2004
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