混凝土面板堆石坝设计规范

中华人民共和国行业标准SL22898混凝土面板堆石坝设计规范Design Code For Concrete Face Rockfill Dams1999-01-16发布1999-02-01实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准混凝土面板堆石坝设计规范SL228-98主编部门：水利部水利水电规划设计总院批准部门：中华人民共和国水利部施行日期：1999年2月1日中华人民共和国水利部关于批准发布混凝土面板堆石坝设计规范SL22898的通知水国科199918号根据水利水电技术标准制定,修订计划,由水利部水利水电规划设计管理局主持,以水利部水利水电规划设计总院为主编单位修订的混凝土面板堆石坝设计规范,经审查批准为水利行业标准,并予以发布.标准的名称和编号为：混凝土面板堆石坝设计规范SL228-98.本标准实施后取代混凝土面板堆石坝设计导则DL5016-93.本标准自1999年2月1日起实施.在实施过程中,请各单位注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.标准文本由中国水利水电出版社出版发行.一九九九年一月十六日前言根据水利部1997年下达的技术标准制定,修订计划,在DL5016-93混凝土面板堆石坝设计导则(以下简称原导则)基础上,吸收国内外十多年来的建设经验和科研成果,对原导则进行了修改补充,制订本规范.本规范主要内容包括：混凝土面板堆石坝及有关的泄,放水等建筑物布置；坝体堆石或砂砾石材料详细分区；坝体材料特性和填筑质量标准；坝体设计和计算；坝基及岸坡开挖与处理；混凝土趾板与面板设计；周边缝及垂直缝等各种接缝止水设计；分期施工和已建坝的加高；原型观测布置设计等的基本规定和要求.对原导则修改补充的主要内容如下：1将适用范围修改为适用于1,2,3级及3级以下坝高70m以上的混凝土面板堆石坝设计.2增列了术语和符号一章,统一图示标记.3修改了原导则中在砂砾石地基上不宜修建高混凝土面板堆石坝等规定.4强调了使用枢纽建筑物开挖料及近坝区石料或砂砾料用作坝体填筑料,以提高技术,经济效果.5拓宽了对趾板地基要求.除弱风化岩层外,经过专门论证,采取工程措施,也可建于风化破碎或软弱基岩上.补充提出了采用混凝土防渗墙,将趾板置于砂砾石层上的基本要求.6补充了需要进行稳定分析和有限元法计算坝体应力,变形的基本要求.7增列了坝顶结构设计要求,坝体抗震措施及砂砾石坝体渗流控制的基本要求.8补充了确定混凝土面板厚度的标准,对原材料及配合比等的技术规定,面板的防裂措施和要求.对周边缝止水作了适当简化,并拓宽了要求.9适当简化了一般性观测项目,增列了可选择的观测项目.本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院本规范主编单位：水利部水利水电规划设计总院本规范主要起草人：赵增凯蒋国澄曹克明杨德福杨世源王治明目次1总则2术语和符号3坝的布置和坝体分区4筑坝材料和填筑标准5坝体设计6坝基处理7混凝土趾板8混凝土面板9接缝止水10分期施工与已建坝加高11原型观测本规范的用词说明1总则1.0.1为适应混凝土面板堆石坝建设发展的需要,规范混凝土面板堆石坝的设计,使其达到安全适用,经济合理,技术先进和保证质量,特制订本规范.1.0.2本规范主要适用于水利水电枢纽工程中1,2,3级及3级以下坝高70m以上的混凝土面板堆石坝设计；对于200m以上高坝及特别重要的和复杂的工程,应进行专门研究.1.0.3混凝土面板堆石坝的级别,应符合GB50201-94防洪标准及SDJ12-78水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)(试行)及其补充规定,SDJ217-87水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,滨海部分)(试行)中的有关规定.1.0.4混凝土面板堆石坝高,中,低坝的高度范围根据SDJ218-84碾压式土石坝设计规范的规定分类.1.0.5混凝土面板堆石坝属于土石坝范畴,对于本规范未作规定的问题,应按SDJ218-84的规定执行.1.0.6混凝土面板堆石坝的设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定.2术语和符号2.1术语2.1.1混凝土面板堆石坝：用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体,并用混凝土面板作防渗体的坝的统称.主要用砂砾石填筑坝体的也可称为混凝土面板砂砾石坝.2.1.2坝高：从趾板清基后的建基面算到坝顶路面的高度,对于修建于斜坡地基上的坝,可从坝轴线处最低的建基高程起算,并加以注明.2.1.3堆石坝体：面板下游的填筑体.2.1.4垫层区：面板的直接支承体,向堆石体均匀传递水压力,并起辅助渗流控制作用.2.1.5特殊垫层区：位于周边缝下游侧垫层区内,对周边缝及其附近面板上铺设的堵缝材料及水库泥沙起反滤作用.2.1.6过渡区：位于垫层区和主堆石区之间,保护垫层并起过渡作用.2.1.7主堆石区：位于坝体上游区内,是承受水荷载的主要支撑体.2.1.8下游堆石区：位于坝体下游区,与主堆石区共同保持坝体稳定,其变形对面板影响轻微.2.1.9排水区：位于砂砾石或软岩主堆石区内及坝体底部的强透水排水区,分为竖向和水平向排水区.2.1.10抛石区：在下游坝趾,由硬岩大块石卸料形成的抛石区.2.1.11下游护坡：保护坝体下游坡面,用大块石堆,砌形成的块石护坡.2.1.12上游铺盖区：用粉土,粉细砂,粉煤灰或其他材料覆盖在面板及周边缝上,起辅助防渗作用.2.1.13盖重区：覆盖在上游铺盖区上的碴料,维持上游铺盖区的稳定,并起保护作用.2.1.14趾板：连接地基防渗体与面板的混凝土板.2.1.15趾板基准线：面板底面与趾板建基面的交线.2.1.16趾墙：布置在趾板线上和面板连接的混凝土挡墙.2.1.17混凝土面板：位于堆石坝体上游面起防渗作用的混凝土主体结构.2.1.18防浪墙：位于坝顶上游侧与面板顶部连接的混凝土防浪挡墙.2.1.19周边缝：面板与趾板或趾墙间的接缝.2.1.20垂直缝：面板条块间的竖向接缝.2.1.21水平缝：面板与防浪墙接缝及面板分期施工的水平接缝.2.1.22柔性填料：由沥青,橡胶和填充料等原料配制而成,并用于止水的柔性材料.2.1.23硬岩：饱和无侧限抗压强度大于等于30MPa的岩石.2.1.24软岩：饱和无侧限抗压强度小于30MPa的岩石.2.2符号1A-上游铺盖区；1B-盖重区；2A-垫层区；2B-特殊垫层区；3A-过渡区；3B-主堆石区；3C-下游堆石区；3D-下游护坡；3E-抛石区(或滤水坝趾区)；3F-排水区；F-混凝凝土面板；线-指趾板基准线.3坝的布置和坝体分区3.1坝的布置3.1.1坝轴线选择应根据坝址区的地形,地质特点,有利于趾板和枢纽布置,并结合施工条件等,经技术经济综合比较后选定.3.1.2河床冲积层内,若不存在影响坝体变形及稳定性的粉细砂,粘性土等软弱夹层,可以在密实的砂砾石层上修建混凝土面板堆石坝.3.1.3趾板线的选择宜按照下列要求进行：1趾板建基面宜置于坚硬的基岩上；风化岩石地基采取工程措施后,也可作为趾板地基.2趾板线宜选择有利的地形,使其尽可能平直和顺坡布置；趾板线下游的岸坡不宜过陡.3趾板线宜避开断裂发育,强烈风化,夹泥以及岩溶等不利地质条件的地基,并使趾板地基的开挖和处理工作量较少.4在深覆盖层上建坝布置趾板时,应根据地基地质特性,作好地基防渗结构及与趾板以及两岸连接的布置设计；对于深覆盖层的地基防渗处理及趾板布置,经详细论证后也可采用混凝土防渗墙处理地基,将趾板置于覆盖层上.5在施工初期,趾板地基覆盖层开挖后,可根据具体地形地质条件进行二次定线,调整趾板线位置.3.1.4坝址地形地质条件有缺陷时,可用趾墙(挡墙)进行人工改造,使趾墙与面板连接,同时应作好趾墙及周边缝设计.3.1.5当在坝肩布置溢洪道时,应作好面板和溢洪道边墙或导墙的连接布置及连接周边缝设计.3.1.6混凝土面板堆石坝的泄水放水建筑物布置,应考虑下列要求：1泄水建筑物应满足规定的使用条件和要求,建筑物运用应灵活可靠；必须具备安全泄放一般洪水,设计洪水和校核洪水的能力.2泄水建筑物的布置和型式,应根据枢纽条件综合比较后确定.在地形条件有利的坝址,宜以开敞式溢洪道为主要泄水建筑物.当布置开敞式溢洪道确有困难时,也可采用泄洪隧洞,但宜采用开敞式进水口,下接泄洪洞.对于100m以上高坝,采用单一泄洪隧洞应详细比较论证.3对于高坝,中坝和强地震区的坝,不得采用布置在软基上的坝下埋管型式.低坝采用软基上的坝下埋管时,必须有充分的技术论证.4混凝土面板堆石坝枢纽工程布置中,一般可不设置专门的放空设施；对重要工程及混凝土面板砂砾石坝是否设置专门放空设施,应进行专门论证.5岸边溢洪道布置困难,河床基岩坚硬,泄洪单宽流量不大的中,低混凝土面板堆石坝,可在坝顶设置溢洪道,但必须详细设计,经过试验论证.6大坝和坝肩溢洪道以及其他有关建筑物,其地基灌浆帷幕应相互连接,形成完整的防渗帷幕.3.1.7混凝土面板堆石坝工程,应详细分析研究枢纽建筑物布置与开挖,尽可能为大坝提供料源,就开挖量和填筑量的平衡进行综合比较.3.2坝体分区3.2.1坝体应根据料源及对坝料强度,渗透性,压缩性,施工方便和经济合理等要求进行分区,并相应确定填筑标准.从上游向下游宜分为垫层区,过渡区,主堆石区,下游堆石区；在周边缝下游侧设置特殊垫层区；100m以上高坝,宜在面板上游面低部位设置上游铺盖区及盖重区.各区坝料的渗透性宜从上游向下游增大,并应满足水力过渡要求.下游堆石区下游水位以上的坝料不受此限制.堆石坝体上游部分应具有低压缩性.下游围堰和坝体结合时,可在下游坝趾部位设硬岩抛石体.3.2.2用硬岩堆石料填筑的坝体可按照图3.2.2进行分区.设计中可结合枢纽建筑物开挖石料和近坝区可用料源,增加坝体其他分区.3.2.3用砂砾石填筑的坝体可参照图3.2.3进行分区.并根据需要增减分区.3.2.4对渗透性不满足自由排水要求的砂砾石,软岩坝体,应在坝体上游区内设置竖向排水区,并与坝底水平排水区连接,将可能的渗水排至坝外,保持下游区坝体的干燥.必要时可设置下游坝趾大块石棱体,起到反滤排水作用.3.2.5坝基为砂砾石层,或岩基中有可冲蚀的夹层,且与坝体材料的层间关系不满足反滤要求时,应在地基表面设置水平反滤过渡层,以防止地基材料的冲蚀.3.2.6坝体材料分区可通过工程类比确定.100m以上高坝,应在坝料试验的基础上,通过技术经济比较确定.3.2.7垫层区的水平宽度应由坝高,地形,施工工艺和经济比较确定.当采用汽车直接卸料,推土机平料的机械化施工时,垫层水平宽度以不小于3m为宜.如采用反铲,装载机等及配合人工铺料时,其水平宽度可适当减小,并相应增大过渡区宽度.垫层区可采用上下等宽布置；垫层区宜沿基岩接触面向下游适当扩大,延伸长度视岸坡地形,地质条件及坝高确定.应对垫层区的上游坡面提出平整度要求.在周边缝下游侧应设置薄层碾压的特殊垫层区,见图3.2.7.3.2.8对于砂砾石坝,当设计的垫层区和主堆石(砂砾石)区之间满足水力过渡要求时,也可不设专门过渡区.4筑坝材料和填筑标准4.1筑坝材料4.1.1各种料物的料场勘察,应按照SDJ17-78水利水电工程天然建筑材料勘察规程进行,查明其储量,质量及开采条件；当利用枢纽建筑物区的开挖石料时,应按料场要求对开挖区进行建筑材料方面的勘察工作.筑坝材料应按照DLJ204-81水利水电工程岩石试验规程(试行)及DL5006-92水利水电工程岩石试验规程(补充部分)和SD128-84土工试验规程,SD128-86土工试验规程,SD128-87土工试验规程,进行室内物理力学性质试验.4.1.21,2级坝的岩石室内试验,主要应包括比重,密度,吸水率,抗压强度和弹性模量等；100m以上高坝,宜作岩石矿物成分和岩矿化学分析.1,2级高坝坝料的室内试验应包括级配,孔隙率,相对密度,抗剪强度和压缩模量等；垫层,砂砾料及软岩料,还应进行渗透变形试验.100m以上高坝或强震区高坝,还应作应力,应变参数试验.应根据试验成果并结合工程类比,合理确定坝体各分区材料的物理力学特性指标.4.1.3应根据工程枢纽布置及对坝料料源和质量的要求,作好开采石料(或砂砾料)及建筑物区开挖石料的料场规划及填筑规划,在施工组织设计中详细安排.4.1.4主堆石区宜采用硬岩堆石料及砂砾料填筑.枢纽建筑物开挖石料符合主堆石区或下游堆石区质量要求者,也可分别用于主堆石区或下游堆石区.4.1.5硬岩堆石料压实后应能自由排水,有较高的压实密度和变形模量.坝料最大粒径应不超过压实层厚度,小于5mm颗粒含量不宜超过20%,小于0.075mm的颗粒含量不宜超过5%.4.1.6软岩堆石料压实后应具有较低的压缩性和一定的抗剪强度,可用于下游堆石区下游水位以上的干燥区,如用于主堆石区时需经专门论证和设计.渗透性不能满足要求时可设置坝内排水.坝坡及周边缝止水结构,应适应软岩堆石料的特性.4.1.7砂砾石料压实后具有较高的抗剪强度和较低的压缩性,宜用于填筑主堆石区,应按本规范5.5节规定作好坝体渗流控制设计.4.1.8下游堆石区在坝体底部下游水位以下部分,应采用能自由排水的,抗风化能力较强的石料填筑,下游水位以上部分,可以使用与主堆石区相同的材料,但可以采用较低的压实标准,或采用质量较差的石料,如各种软岩料,风化石料等.4.1.9过渡区细石料要求级配连续,最大粒径不宜超过300mm,压实后应具有低压缩性和高抗剪强度,并具有自由排水性能.过渡区材料,可采用专门开采的细堆石料,经筛选加工的天然砂砾石料或洞挖石碴料等.4.1.10高坝垫层料应具有连续级配,最大粒径为80100mm,粒径小于5mm的颗粒含量宜为30%50%,小于0.075mm的颗粒含量不宜少于8%.压实后应具有内部渗透稳定性,低压缩性,高抗剪强度,并具有良好的施工特性.垫层料可采用经筛选加工的砂砾石,人工砂石料或其掺配料.人工砂石料应采用坚硬和抗风化能力强的母岩加工.在严寒地区或抽水蓄能电站,对垫层料的排水性能有专门要求时,经论证可对垫层料级配作出专门规定.4.1.11周边缝下游侧的特殊垫层区,宜采用最大粒径小于40mm且内部稳定的细反滤料,薄层碾压密实,以尽量减少周边缝的位移,同时对缝顶粉细砂,粉煤灰等能起到反滤作用.4.1.12混凝土面板上游铺盖区材料(1A)宜采用粉土,粉细砂或其它材料.上游盖重区(1B)可以采用碴料.4.1.13下游护坡可采用干砌块石,或由堆石体内选取超径大石,运至下游坡面,以大头向外的方式码放.4.1.14坝体内如设置竖向和水平排水体时,应选用耐风化的岩石或砾石,并具有良好排水能力.4.2填筑标准4.2.1垫层区,过渡区,主堆石区及下游堆石区材料的填筑标准应根据坝的等级,高度,河谷形状,地震烈度及料场特性等因素,并参考同类工程经验综合确定.4.2.2各区坝料填筑标准可根据经验初步确定,其值可在表4.2.2范围内选用.设计应同时规定孔隙率(或相对密度),坝料级配范围和碾压参数.设计干密度可用孔隙率和岩石密度换算.平均干密度应不小于用设计孔隙率(或相对密度)换算的干密度值,其标准差应不大于0.1g/cm3 . 周边缝下游侧的特殊垫层区,应适当提高填筑标准,以减少周边缝的变形量.软岩堆石料的设计指标和填筑标准,应通过试验和工程类比确定.4.2.3坝料填筑宜明确加水要求.加水量可根据经验或试验确定.表4.2.2坝料填筑标准料物或分区孔隙率(%)相对密度垫层料1520过渡层细堆石料1822主堆石区堆石料2025下游区堆石料2328砂砾石料0.750.854.2.4在施工初期,填筑标准应通过碾压试验复核和修正,并确定相应的碾压施工参数,在施工过程中,应控制坝料的级配范围,采用碾压参数(碾重,行车速率,铺料厚度,加水量,碾压遍数)和孔隙率或相对密度两种参数,作为施工控制标准.4.2.5对重要的高坝,或坝主体材料性质特殊,已有经验不能覆盖的情况,可根据需要,在设计阶段进行必要的现场爆破和碾压试验,作专门论证.5坝体设计5.1坝顶结构5.1.1坝顶宽度应由运行,布置坝顶设施和施工的要求确定,宜按照坝高不同采用58m,100m以上高坝宜适当加宽.如坝顶有交通要求时,坝顶宽度还应遵照有关规定选用.5.1.2坝顶上游侧应设置防浪墙,墙高可采用46m,墙顶高出坝顶11.2m,防浪墙的底部高程宜高于正常蓄水位,与面板的接缝应详细设计.防浪墙上游侧底部位,宜设置宽0.60.8m的小道,以利检查行走.坝顶下游侧可设置护栏或低挡墙,护拦高度为0.51.0m,挡墙高度1m左右.低坝防浪墙可以采用与面板连成整体的低防浪墙结构型式.5.1.3防浪墙必须坚固不透水,并经稳定和强度验算.防浪墙应设伸缩缝,其止水应和面板的止水或面板与防浪墙间水平接缝的止水连接.5.1.4坝顶应预留沉降超高,其值可参考类似工程确定.沉降超高的设置应由坝头处的零值,渐变到坝最高点处的最大值,用局部放陡顶部坝坡实现沉降超高.5.1.5防浪墙底部高程以上的坝体,应用细堆石料填筑,并铺设路面.当有坝顶公路时,应按公路标准设计坝顶路面.坝顶应作好排水.5.1.6坝顶结构应经济实用,建筑处理要美观大方,并作好照明设施.5.2坝坡5.2.1当筑坝材料为硬岩堆石料时,上,下游坝坡可采用1:1.31:1.4,软岩堆石体的坝坡宜适当放缓；当用质量良好的天然砂砾石料筑坝时,上,下游坝坡可采用1:1.51:1.6.5.2.2下游坝坡上设有道路时,道路之间的实际坝坡可以比本规范5.2.1条规定的坝坡值略陡,但平均坝坡应满足上述要求.5.2.3高坝的下游坝坡可用干砌石,大块石堆砌或摆石砌护,并使坝体具有良好的外观.5.2.4施工期垫层区的上游坡面应及时作好固坡处理.可视具体情况选用碾压砂浆,喷乳化沥青,喷混凝土或砂浆等固坡措施.5.3稳定分析5.3.1混凝土面板堆石坝坝坡参照已建工程选用,一般可不进行稳定分析.当存在下列情况之一时,须进行相应的稳定分析：1坝基有软弱夹层或坝基砂砾石层中存在细砂层,粉砂层或粘性土夹层；2坝址位于地震设计烈度8,9度的坝；3施工期堆石坝体过水或堆石坝体用垫层挡水渡汛,且挡水水深较高时；4坝体用软岩堆石料填筑；5地形条件不利.5.3.2高坝的坝料抗剪强度宜采用三轴压缩仪测定.中低坝的坝料抗剪强度可由工程类比法确定.试验用模拟料应能反映坝料的力学性质,试验条件应模拟实际工况.粗粒料的抗剪强度与法向应力呈非线性关系,计算时应计及这一特性.5.3.3堆石坝体稳定计算,应按照SDJ218-84执行,计算中的最小安全系数应满足该规范(修改和补充规定)的要求.施工期过水并有钢筋网加固的下游坝坡,应考虑钢筋网的作用.5.3.4抗震稳定计算,应按照SL203-97水工建筑物抗震设计规范执行.5.4应力和变形分析5.4.1100m以上高坝或地形地质条件复杂的坝,坝体应力和变形宜用有限元法计算.其他的坝,可用经验方法估算坝体变形.有限元计算的参数宜由试验结合类似工程分析确定.试验用模拟料,制样条件及加载方式应力求能反映坝料的力学特性.5.4.2在应力和变形有限元分析中,应能反映坝体的不连续界面的力学特性,并按照施工填筑分期和蓄水过程,模拟坝体分期加载的条件.5.4.3地震设计烈度为8,9度的高坝,以及地基中存在可液化土时,除用拟静力法外,应同时用有限无法对坝体进行动力分析,综合判断其抗震安全性；100m以上1级高坝宜进行动力试验.5.4.4100m以上高坝,在施工过程中应结合施工质量检查资料及坝体原型观测资料,及时分析,研究计算结果的合理性,校核,修正计算模式及参数,必要时应修改设计.5.5砂砾石坝体渗流控制5.5.1混凝土面板砂砾石坝的垫层料应是连续级配且内部渗透稳定,并要符合本规范4.1.10条及4.1.11条的规定.压实后渗透系数宜为110-3110-4cm/s.5.5.2当坝体主要用砂砾石填筑,并设置竖向和水平向排水区时,排水区的排水能力应保证全部渗水自由地排出坝外,竖向排水区的顶部高程宜高于水库正常蓄水位,排水区与坝体间应满足水力过度要求,必要时可设置反滤层.5.5.3砂砾石料填筑的坝体用垫层料挡水度汛时,应进行坝体渗流计算,校核坝体的渗透稳定性.渗流计算可参照SDJ218-84的方法进行.5.6地震区坝体的抗震措施5.6.1设计烈度为8,9度时,宜加宽坝顶,适当放缓坝坡和采用上缓下陡的坝坡,并在坝坡变化处设置马道.下游坡面顶部宜用大块石干砌,或用加筋堆石,表面用钢筋网加固.宜用较低的防浪墙,并采取措施增加防浪墙的稳定性.5.6.2确定地震区坝的安全超高时,应包括地震涌浪高度.设计烈度为8,9度时,安全超高应计入坝和地基在地震作用下的附加沉降.5.6.3应加大垫层区的宽度,加强和地基及岸坡的连接,当岸坡较陡时,宜适当延长垫层料与基岩接触的长度,并采用更细的垫层料.5.6.4宜在面板中间部分选择几条垂直缝,缝内填塞沥青浸渍木板或其他有一定强度的填充.5.6.5宜增加河谷中间顶部面板的配筋率,特别是顺坡向的配筋率.5.6.6宜增加坝体堆石料的压实密度,特别是在地形突变处的压实密度.5.6.7坝体用砂砾石料填筑时,应增加排水区的排水能力.下游坝坡以内一定区域宜采用堆石填筑.6坝基处理6.1坝基及岸坡开挖6.1.1趾板地基开挖面应力求平顺,避免陡坎和反坡,必要时可进行削坡和回填混凝土找平处理.6.1.2趾板建基面宜为坚硬,不冲蚀和可灌浆的基岩.对高坝趾板建基面宜开挖到弱风化层上部,中低坝可建基于强风化层下部.如因地形地质条件限制,只能建于风化破碎或软弱岩层时,应进行专门论证,并采取相应加固处理措施.6.1.3坝体岩石基础的开挖标准按位置不同而异,堆石坝体可置于风化岩石上,变型模量适应.趾板下游约0.30.5倍坝高范围内的体坝地基宜具备低压缩性,在0.5倍坝高范围以远坝体地基的压缩性可放宽要求.6.1.4坝体地基砂砾石覆盖层是否需要挖除,须经详细勘查,试验和论证后确定.6.1.5趾板上方的岩质岸坡,应按稳定边坡或经加固处理后的稳定边坡开挖,以确保运行期安全.6.1.6堆石体地基在趾板下游0.30.5倍坝高范围内的岸坡,宜开挖成1:0.5坡度,岸坡很陡时,可开挖成不陡于1:0.25的稳定坡度,但需设置低压缩堆石区或回填混凝土补坡.其余须将妨碍堆石压实的陡坎,倒悬体清除.坝轴线下游岸坡按满足自身稳定条件确定.6.2坝基处理6.2.1坝基处理应作到减小地基变形,提高抗剪强度,防止渗漏和地基材料的冲蚀,改善地基表面的平整度,使之符合大坝正常和安全运行的要求.6.2.2趾板的岩石地基应进行固结和帷幕灌浆处理.6.2.3固结灌浆应采用铺盖式,宜布置24排,深度应不小于5m.6.2.4帷幕灌浆应布置在趾板中部,并可与固结灌浆相结合.帷幕深度宜深入相对不透水层5m.也可根据地质条件,按坝高的1/31/2选定.在复杂水文地质条件下,或相对不透水层埋藏较深时,防渗帷幕的布置,深度和向两岸延伸长度,宜按计算并结合类似工程经验确定.6.2.5灌浆压力的升幅,浆液配比,吸浆量等参数,应通过试验确定.灌浆设计中应制定提高灌浆帷幕耐久性和表层基岩灌浆压力的措施.6.2.6趾板范围内的基岩如有断层,破碎带,软弱夹层等不良地质条件时,应根据其产状,规模和组成物质,逐条进行认真处理,可用混凝土塞作置换处理,延伸到下游一定距离,用反滤料覆盖,并加强趾板部位的灌浆.6.2.7当趾板位于岩溶地基时,应查明岩溶发育情况,并对其防渗处理措施作专门论证.6.2.8趾板地基如遇深厚风化破碎及软弱岩层,难以开挖到弱风化岩层时,可以采取如下处理措施：1延长渗径,如：加宽趾板,设下游防渗板,设混凝土截水墙等；2增设伸缩缝；3下游铺设反滤料覆盖.6.2.9在砂砾石覆盖层地基上,混凝土面板堆石坝的防渗处理可采用如下两种型式,经技术经济比较后选用：1将趾板及下游一定范围内的砂砾石层挖除,趾板建于基岩面；2用混凝土防渗墙或其它垂直防渗设施对砂砾石层进行防渗处理,并用连接板将混凝土防渗墙与混凝土面板相连接.7混凝土趾板7.0.1趾板布置可在以下三种方式中选用：1趾板面等高线垂直于趾板基准线；2趾板面等高线垂直于坝轴线；3趾板面等高线适应开挖以后的岩面.第一种方案称之为平趾板.平趾板方便施工,宜首先考虑采用.7.0.2位于基岩上的趾板,应结合地形,地质条件,设置必要的伸缩缝,并和面板的垂直缝错开.趾板施工缝可根据施工条件设置.7.0.3趾板下岩石地基的容许水力梯度,应根据地基岩石的冲蚀性及其存在的缺陷情况确定,可按表7.0.3选用.7.0.4岩石地基上的趾板宽度按容许水力梯度确定.高坝趾板宜按水头大小分高程段采用不同宽度.趾板最小宽度不宜小于3m.趾板的水力梯度要求也可以由增设下游防渗板得到满足.但趾板的宽度应满足灌浆的要求.下游防渗板的上面及下游均须用反滤料覆盖.7.0.5岩基上趾板厚度可小于与其连接的面板表7.0.3岩石地基容许水力梯度厚度,最小设计厚度应不小于0.3m.高坝底部趾板厚度应不小于0.5m,并可按高程分段采用不同厚度.岩石风化程度容许水力梯度新鲜,微风化20弱风化1020强风化510全风化357.0.6趾板下游面垂直于面板底面的高度应不小于0.9m.7.0.7超挖1m以上的趾板地基,在浇趾板前,宜先用混凝土填平.7.0.8面板与趾板处于同一平面时,为便于面板的无轨滑模施工,趾板宜提供不小于0.6m的息止长度.7.0.9趾板混凝土性能及其防裂要求和面板混凝土相同,能见本规范8.3及8.5的有关规定.7.0.10基岩上趾板钢筋的各向含钢率可按平板段设计厚度的0.3%采用,钢筋应采用单层双向,保护层厚度应为1015cm.软基上趾板的钢筋宜布置在板的中央,单层双向,各向含钢率为0.3%0.4%.7.0.11趾板应用砂浆锚杆与基岩连接在一起,锚杆参数可按经验确定.趾板建基面附近有缓倾角结构面存在时,锚杆参数应由稳定与抵抗灌浆压力确定.7.0.12趾板一般可不作稳定分析.趾板厚度超过2m时,需进行稳定和应力分析.趾板稳定分析用刚体极限平衡法.计算中不计趾板锚筋作用及面板与趾板之间的传力.堆石压力只能考虑堆石的主动压力,或考虑面板下的堆石在面板承受水库压力后产生的侧向压力.7.0.13位于砂砾石冲积层上的趾板,宜分成上,下游两段,以保证防渗墙的施工与包括下游段趾板在内的坝体施工的平行作业.上游段趾板应在防渗墙及坝体部分面板完工后再行施工,以有利于减少趾板接缝的位移量.8混凝土面板8.1面板的分缝分块8.1.1应根据坝体变形及施工条件进行面板分缝分块.垂直缝的间距可为1218m.8.1.2在两坝肩附近的面板应设张性垂直缝,其余部分的面板设压性垂直缝.张性垂直缝的数量可根据地形地质条件参照工程经验或有限元计算确定.两岸垂直缝在距周边缝法线方向约0.61.0m范围内,应垂直于周边缝布置成折线形式.8.1.3面板水平施工缝的设置宜考虑施工条件,满足临时挡水或分期蓄水的要求.继续浇筑混凝土之前,施工缝的缝面应经凿毛处理,清理干净,缝面用水湿润,铺一薄层高强度砂浆.面板钢筋应穿过缝面.8.1.4分期浇筑的面板,其施工缝应低于填筑体顶部高程,高差宜大于5m.如发现已浇筑面板与垫层间有脱空现象,应以低标号,低压缩性砂浆等灌注密实后再浇筑面板混凝土,保证其良好结合.8.2面板厚度8.2.1面板厚度的确定应满足下列要求：1应能便于在其内布置钢筋和止水,其相应最小厚度为0.30m；2控制渗透水力梯度不超过200；3在达到上述要求的前提下,应选用较薄的面板厚度,以提高面板柔性和节约材料,降低造价.8.2.2面板的顶部厚度宜取0.30m,并向底部逐渐增加,在相应高度处的厚度可按式(8.2.2)确定：t0.30+(0.0020.0035)H (8.2.2)式中t面板厚度,m；H计算断面至面板顶部的垂直距离,m.中低坝可采用0.30.4m等厚面板.8.3面板混凝土8.3.1面板混凝土应具有优良的和易性,抗裂性,抗渗性和耐久性.面板混凝土强度等级应不低于C25；面板混凝土的抗渗等级应不低于W8；面板混凝土的抗冻等级应按照SL211-98水工建筑物抗冰冻设计规范的规定确定.8.3.2面板混凝土宜采用#525硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥.当采用其它品种水泥和标号时,应进行对比试验确定.8.3.3面板混凝土中宜掺用粉煤灰或其他优质掺合料.粉煤灰的质量等级不宜低于级,粉煤灰掺量宜为15%30%.应符合GBJ146-90粉煤灰混凝土应用技术规范的规定.骨料级配不良,砂料较粗时,可掺入适量粉煤灰,改善混凝土和易性；也可超量取代,以减少水泥和砂料,改善混凝土性能.8.3.4面板混凝土应掺用引气剂,并同时掺用高效减水剂或普通减水剂.根据需要,也可掺用调节混凝土凝结时间的其他种类外加剂.采用外加剂和掺合料的种类及掺量应通过试验确定.8.3.5面板混凝土应采用二级配骨料,石料最大粒径应不大于40mm.用于面板的砂料吸水率应不大于3.0%,含泥量应不大于2.0%,细度模数宜在2.42.8范围内.石料的吸水率应不大于2.0%,含泥量应不大于1.0%.8.3.6面板混凝土的水灰比,温和地区应小于0.50,寒冷地区应小于0.45.溜槽输送混凝土时,塌落度应满足施工要求,溜槽入口处的坍落度宜控制在37mm.混凝土的含气量宜控制在4%6%.8.4钢筋布置8.4.1面板应采用单层双向钢筋,钢筋宜置于面板截面中部,每向配筋率为0.3%0.4%,水平向配筋率可少于竖向配筋率.8.4.2在拉应力区或岸边周边缝及附近可适当配置增强钢筋.高坝在邻近周边缝的垂直缝两侧宜适当布置抵抗挤压的构造钢筋,但不应影响止水安装及其附近混凝土振捣质量.8.4.3计算钢筋面积应以面板混凝土的设计厚度为准.8.5面板防裂措施8.5.1面板建基面应平整,不应存在过大起伏差,局部深坑或尖角.侧模应平直.8.5.2当采用碾压砂浆或喷射混凝土作垫层料的固坡保护时,其28d抗压强度应控制在5MPa左右,以减少面板建基面的约束.8.5.3面板混凝土配合比中应采用优质外加剂和掺合料,降低水泥用量和用水量,减少水化热温升和收缩变形.根据工程实际条件选用热膨胀系数较低的骨料,保证面板混凝土具有较高的抗拉强度和极限拉伸值.8.5.4面板混凝土宜在低温季节浇筑,混凝土入仓温度应加以控制,并加强混凝土面板表面的保湿和保温养护,直到蓄水为止,或至少90d.8.5.5面板混凝土浇筑至坝顶后,宜至少间隔28d再浇筑防浪墙混凝土.8.5.6当面板裂缝宽度大于0.2mm或判定为贯穿性裂缝时,应采取专门措施进行处理.严寒地区和抽水蓄能电站的混凝土面板堆石坝,面板裂缝处理标准,应从严确定.9接缝止水9.1接缝止水设置9.1.1周边缝应设置止水.底部止水铜片应选为最基本的防渗线,中部PVC或橡胶止水片及顶部止水视情况选用.顶部止水系统一般由柔性填料,粉细砂(或粉煤灰)等材料构成,可以是其中的一种止水材料,也可以是柔性填料和无粘性材料两种止水材料.低坝和50m以下的中坝可以只采用一道底部止水.中坝及100m以下的高坝宜设置底,顶部两道止水.100m以上的高坝宜选用底,顶部两道止水,或底,中,顶部三道止水.9.1.2不同坝高的压性垂直缝均应采用硬平缝结构,都只需采用一道底部止水.缝的一侧缝面应涂沥青乳液等防粘剂.止水铜片下应设置PVC垫片并粘合在水泥砂浆垫座上.止水铜片两侧底角应设置沥青止浆条.高坝张性垂直缝宜采用底,顶部两道止水,中低坝可只采用一道底止水,其结构同压性缝.9.1.3面板水平施工缝须用钢筋穿过,应不设止水.9.1.4趾板伸缩缝可采用铜片,PVC或橡胶片止水,并应与周边缝止水构成封闭系统.9.1.5防浪墙与面板的水平接缝,宜设置底,顶部两道止水.9.1.6中间与顶部止水均应与相接缝的底部止水连接形成封闭结构：周边缝PVC止水带宜用夹具与垂直缝处的底止水连接；周边缝柔性止水可用柔性填料塞与垂直缝的底部止水连接.止水面膜宜粘结或压结,固定在面板上.9.1.7寒冷地区在水位变动区不应采用角钢,膨胀螺栓作为柔性填料面膜的止水固定件,宜采用粘接材料,以避免遭到冻胀的破坏而失去其固定作用.9.1.8混凝土防渗墙与连接板之间的接缝止水,应按周边缝止水设计.9.2接缝止水材料9.2.1铜片底部止水宜符合下列要求：1采用退火纯铜卷材,其延伸率应大于20%；2厚度0.81.0mm；3立腿高度6080mm,鼻高5080mm,鼻宽12mm,平段宽度不小于165mm.4F型不带立腿侧的平段宽度不小于150mm.5铜片宜在现场加工压制成型,异形接头宜在工厂加工压制成型.9.2.2柔性止水材料在运行环境条件下应高温不流淌,低温不硬化,在水压力作用下易压入缝内,应粘结在混凝土界面上.9.2.3粉细砂或粉煤灰渗透系数应比特殊垫层区至少低一个数量级,最大粒径应小于1mm.9.2.4PVC止水带,其拉伸强度,断裂延伸率,邵氏硬度及脆性温度等性能,应满足设计要求.9.2.5橡胶止水带性能应符合化工行业标准HG2288-92橡胶止水带的有关规定.9.2.6周边缝应采用沥青浸渍木板嵌缝,其厚度宜为12mm.10分期施工与已建坝加高10.1分期施工10.1.1应根据坝址的地形,施工进度,导流及度汛,水库蓄水等要求,合理地制订坝体填筑及面板浇筑的分期施工规划.10.1.2堆石坝体分期填筑规划应遵循下述原则：1垫层料,过渡料应和相邻的部分堆石料平起填筑；2堆石料之间的接合坡度应不陡于1:1.3,天然砾石料应不陡于1:1.5；3可以在堆石区内设置运输坝料用的临时坡道；4坝体用临时断面挡水或坝面过水度汛时,填筑分期应与度汛要求相适应；5在后续断面填筑时,应对结合部位进行处理,避免大块石集中,适当清除断面松散材料,加强结合部位的碾压.10.1.3坝体临时断面挡水度汛时,应满足抗滑稳定和渗透稳定要求.垫层区的上游坡面应予保护,护面材料应按本规范5.2.4条的规定选用.10.1.4施工期坝体表面过水度汛时,其过流表面,下游坡面和坡脚都应妥加保护,以免水流冲刷.保护方法视过流面体型和水流流速,被保护材料等具体情况确定,重要工程应进行水力学模型试验,为选择防护措施提供依据.10.1.5混凝土面板分期施工时,其水平缝可按施工缝处理,并遵循本规范第8.1.3条的规定.10.1.6周边缝止水的施工期保护,应作保护罩设计.10.1.7必要时可设置通向上游的临时排水系统,以减轻坝内积水对垫层或面板的浮托力.并适时封堵.10.1.8分期完建的混凝土面板堆石坝,必须按最终规模设计.第一期工程的趾板,面板,止水,分缝等以及坝基处理,应按最终设计断面施工,第一期工程可不设防浪墙.10.2已建坝加高10.2.1已建混凝土面板堆石坝加高设计中,应充分论证已建坝体,坝基及防渗工程和已有止水系统的适应性,保证加高后坝体的正常运行.在坝体加高时,原混凝土面板与坝体之间如因坝体沉降而有空隙时,应按本规范8.1.4条的规定妥善处理,充填密实,保证其良好结合.10.2.2土质防渗体堆石坝采用混凝土面板堆石坝从下游面加高时,应研究以下问题：1对原坝基及坝体防渗设施的适应性及可靠性进行论证,必要时作补强处理；2对原土质防渗体与混凝土面板之间的连接和止水作专门设计,以形成完整的防渗系统；3对加高后的坝体进行坝坡稳定分析,以确定上游坡是否需要加固及必要时的加固措施,并确定下游坡的坡度.10.2.3重力式混凝土坝或砌石坝可用混凝土面板堆石坝从下游面加高时,应研究以下问题：1对原坝基及坝体防渗设施的适应性及可靠性进行论证,必要时作补强处理.2应考虑堆石压力和水压力,对原混凝土坝进行稳定和应力分析,确定混凝土面板在原坝体上支撑点的高度.3对坝体主堆石区规定更高的压实密度,以尽量减少堆石体的变形量；4对原混凝土坝体与混凝土面板接合处周边缝的止水结构进行专门设计,以适应原混凝土坝与堆石间的不均匀沉降,保证止水效果；5对周边缝下游侧的特殊垫层区提出更高的密实度要求.11原型观测11.0.1混凝土面板堆石坝的原型观测应按SL60-94土石坝安全监测技术规范的有关规定,根据坝的等级,坝高,坝的结构型式及地形地质条件,遵循少而精的原则设置必要的观测设备,进行施工期及运行期的系统观测,并及时整理分析资料.11.0.2原型观测设计应满足施工期观测的需要,取得早期观测资料,指导施工,优化设计.11.0.3观测设施的选择应符合可靠,耐久,经济,实用的原则,力求先进,有条件时宜实行观测自动化.观测设施宜按下列原则布置：1能较全面地反映大坝的工作状态；2外部表面位移观测点可大致按等距离布置；3内部观测设备至少沿最大坝高处的一个横断面布置,必要时可沿其他横断面或沿坝轴线的纵断面加设观测断面；4内部观测设施应尽量避免施工干扰,并便于观测作业,保证在恶劣气候条件下仍能进行必要项目的观测；5加强混凝土面板变形,周边缝三向变位,渗流量等观测项目.11.0.4应根据设计计算结果,并参照类似工程的观测成果,确定观测值的预计范围,选定观测仪器的型式及量程范围.11.0.51,2级坝及100m以上高坝应设置下列观测项目,其他的坝可适当简化.1坝面垂直位移和水平位移；2坝体内部垂直位移；3接缝位移；4面板变形,应变；5渗流.11.0.6必要时可增设下列观测项目：1坝体内部水平位移；2坝基覆盖层的沉降；3坝基及坝体渗透压力,坝肩绕渗；4寒冷地区冰层对面板的推力；5混凝土面板裂缝监测；6土压力及接触压力；7混凝土防渗墙的监测；8趾墙或挡墙监测；9地震反应；10其他.本规范的用词说明为便于执行本规范,对要求严格程度不同的用词说明如下：-表示严格,在正常情况均应这样做的：正面词采用应,反面词采用不应.-表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的：正面词采用宜,反面词采用不宜；表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用可.