DLT 5045-95火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定.doc

火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定 TechnicalspecificationfordesigningofashslagdammingoffossilfuelpowerplantsDL/T 5045-95 主编单位： 电力工业部东北电力设计院 批准部门： 中华人民共和国电力工业部 中华人民共和国电力工业部关于发布火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定等 两项电力行业标准的通知电技1995701号各电管局，各省、自治区、直辖市 电力局，电规院： 火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定等两项电力行业标准，经审查通过，批 准为推荐性标准，现予发布。其编号、名称如下： 1.DL/T 504595，火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定； 2.DL/T 504695，火力发电厂废水治理设计技术规程。 以上标准自1996年5月1日起实施。 请将执行中的问题和意见告电力工业部电力规划设计总院，并抄送部标准化领 导小组办公室。 一九九五年十一月二十七日 1 总 则 1.0.1为在燃煤火力发电厂湿式贮灰场采用灰渣筑坝技术、统一设计标准、指导施 工和运行管理、确保安全经济运行，特制定本规定。 1.0.2本规定适用于山谷灰场的灰坝设计，也适用于平原灰场和江、河、湖、海 滩(涂)灰场(以下简称滩涂灰场)的灰堤设计。 1.0.3灰渣筑坝应符合下列基本条件： 1.0.3.1坝体应有满足设计标准要求的稳定性； 1.0.3.2坝体应设置有效的排渗设施，降低浸润线，加速灰渣固结； 1.0.3.3坝前应合理布置放灰管，均匀放灰，沉积粗颗粒灰渣； 1.0.3.4灰场应设可靠的排水系统，及时排除灰水和洪水，保持足够的干滩长度； 1.0.3.5应有健全的施工及运行管理组织，进行专业化管理，确保施工质量及运行 安全。 1.0.4火力发电厂灰渣筑坝设计除应执行本规定外，尚应符合现行的标准、规程、 规范的有关规定。 2 术 语 2.0.1灰坝ash dam山谷灰场中用以贮灰挡水的水工建筑物。 2.0.2灰堤ash embankment平原灰场及滩涂灰场中用以贮灰挡水的水(海)工建筑物。 2.0.3坝体dambody由初期坝、子坝及沉积灰渣组成的灰坝整体。 2.0.4初期坝primarydam灰坝采用分期施工时的第一期坝体。 2.0.5子坝subdam灰坝采用分期施工时在坝前沉积灰面上加高的坝体。 2.0.6灰渣筑坝ashslagdamming贮灰场先建成初期坝，然后在坝前沉积的灰渣滩面 上加筑子坝，逐级加高坝体的分期筑坝技术。 2.0.7设计坝高designdamheight本期设计灰坝的子坝坝顶标高与初期坝最低坝 底标高间的高度。 2.0.8最终坝高terminaldamheight按贮灰场的自然地形、地质条件和电厂需要等因 素确定的可能最大坝高。 2.0.9总容积aggregatecapacity最终坝高时灰场所能容纳的灰渣量及洪水量的总 和。 2.0.10干滩长度lengthofdrybank垂直坝轴线的断面上，灰场水面与灰面的交 点至灰面与上游坝坡交点间的水平距离。 2.0.11计算干滩长度countlengthofdrybank在计算中采用的某种工况的干滩长 度。 2.0.12设计干滩长度designlengthofdrybank在运行中能限制浸润线高度，保 证坝体安全，而经常维持的干滩长度。 2.0.13限制干滩长度limitlengthofdrybank在洪水期为保证坝体安全而要求的 最短干滩长度。 2.0.14贮灰标高ashstorageelevation贮灰场沉积灰面与坝上游坡交接处的标高。 2.0.15限制贮灰标高limitashstorageelevation各期设计坝顶标高所允许的最高 贮灰标高。 2.0.16子坝高度subdamheight上下两级坝顶标高之差。 2.0.17子坝填筑高度subdamplacementheight在沉积灰面上加筑子坝的高度。 3 一 般 规 定 3.1 设计标准及设计阶段 3.1.1贮灰场容积应符合下列规定： 3.1.1.1规划阶段时，贮灰场容积应能存放20年左右按电厂规划容量计算的灰渣 量。 3.1.1.2设计阶段时，贮灰场容积应能存放10年左右按电厂本期设计容量计算的灰 渣量。 3.1.1.3灰渣筑坝时，初期坝形成的容积应能存放35年按电厂本期设计容量计 算的灰渣量。每级子坝加高形成的容积宜能存放13年实际排入的灰渣量，最多 不超过5年。 3.1.2山谷灰场灰坝的设计标准应根据贮灰场容积大小、灰坝高度和灰坝失事后对 附近及下游的危害程度，按下列要求确定： 3.1.2.1灰渣筑坝的山谷灰场灰坝设计标准按表3.1.2采用。 表3.1.2 灰渣筑坝的山谷灰场灰坝设计标准 3.1.2.2当灰坝下游有重要工矿企业或居民集中区时，通过论证，可提高一级设计。 3.1.2.3当最终坝高与总容积不相应时，可视情况降低或提高一级标准设计，如0.1 108m3V1108m3、H70m时，可提高一级设计；0.1108m3V 1108m3、H50m时，可降低一级设计。 3.1.2.4坝顶标高距限制贮灰标高对二、三级灰坝应有1.01.5m的超高，对一级 灰坝至少应有1.5m的超高。 3.1.2.5当最终坝高远大于本期设计坝高时，可按本期设计坝高和容积确定灰坝设 计级别，并应进行灰场分期建设直至最终坝高的全面规划，论证子坝加高、坝体排 渗和灰场排水等续建条件的合理性。 3.1.3滩涂灰场灰堤设计标准应根据容积大小、失事后的危害程度和当地堤防与围 垦的设计标准，按下列要求确定： 3.1.3.1灰渣筑坝的滩涂灰场灰堤设计标准按表3.1.3采用。 表3.1.3 灰渣筑坝的滩涂灰场灰堤设计标准 3.1.3.2当灰场总容积为主要决定因素时，V0.1108m3为一级，V0.1 108m3为二级。 3.1.3.3堤顶标高距限制贮灰标高至少应有1.0m超高。 3.1.3.4当为海滩灰场时，如当地主管部门未对风浪波高累积频率提出要求，可按 下列标准采用： (1)胸墙、堤顶方块强度和稳定1%； (2)护面、护底块体稳定13%； (3)计算爬高(允许越浪)13%。 3.1.4平原灰场灰堤设计标准应按第3.1.3.2款总容积大小确定级别，并按表3.1.3 执行。 3.1.5灰坝设计应按灰场的下列运行工况进行计算，选择控制工况，确定设计干滩 长度： 3.1.5.1基本工况： (1)在灰场限制贮灰标高及计算干滩长度时的稳定渗流； (2)在限制贮灰标高及限制干滩长度情况下遇设计洪水时的稳定渗流或非稳定 渗流。 3.1.5.2特殊工况： (1)在限制贮灰标高及限制干滩长度情况下遇校核洪水时的稳定渗流或非稳定 渗流； (2)在限制贮灰标高及设计干滩长度时与地震遭遇。 3.1.6灰渣筑坝设计应包括总体规划、初期坝设计和子坝加高设计，并符合下列要 求： 3.1.6.1总体规划应对所选场址按自然地形、地质条件和电厂需要拟定坝轴线位 置、绘制容积曲线、计算贮灰年限、规划最终坝高、规划分期建设顺序及规模、划 定规划用地范围，通过优化，确定初期坝坝高及分期加高方式，并合理规划排渗系 统、排水系统、灰水回收系统及其他设施； 3.1.6.2初期坝设计应结合子坝加高规划，确定初期坝坝型和坝高，进行坝体及坝 基设计； 3.1.6.3子坝加高设计应在充分掌握子坝坝基灰渣特性的基础上，分期进行设计。 3.2 基 本 资 料 3.2.1初期坝的勘测试验工作应包括地形测量、水文气象、工程地质与水文地质、 建筑材料调查与试验、施工条件调查等。 3.2.2子坝设计时应掌握原坝体的设计基础资料及施工运行情况，并应进行子坝坝 基即沉积灰渣的勘测与试验、子坝筑坝材料的调查与试验、施工条件的调查等。 3.2.3勘测工作各阶段的深度和提供的基础资料的内容除应符合现行的火力发电 厂水工设计基础资料及深度要求外，尚应符合火力发电厂贮灰场工程地质勘测 规定、电力工程水文技术规定、火力发电厂测量技术规程、水利水电 工程天然建筑材料勘察规程、土工试验方法标准、粉煤灰试验方法规定 等规程、规范的有关规定。 4 初 期 坝 4.1 初期坝轴线 4.1.1山谷灰场灰坝的坝轴线应根据坝址地区的地形、地质条件，并考虑后期子坝 加高、排 水系统、施工条件和环境影响等因素，通过技术经济比较确定。 4.1.2滩涂及平原灰场灰堤的堤轴线应考虑地形、地质、潮(洪水)位及风浪、占地范 围、后期子坝加高、施工条件和环境影响等因素，进行圈围面积与堤高等技术经济 比较确定。 4.2 初 期 坝 高 4.2.1山谷灰场初期坝坝顶标高应按下式计算，选取大者： (4.2.1-1) (4.2.1-2) (4.2.1-3)式中 E坝顶标高(m)； e灰场限制贮灰标高，即为满足电厂设计灰渣量(计入容积利用系数)在灰 场内所占容积的相应标高值(m)； h1设计蓄洪深度，即设计洪量经调洪演算后在限制贮灰标高以上所占深 度值(m)； h2校核蓄洪深度，即校核洪量经调洪演算后在限制贮灰标高以上所占深 度值(m)； 1设计坝顶超高值(m)； 2校核坝顶超高值(m)； 3坝顶标高距限制贮灰标高应有的超高值(m)。 4.2.2滩涂灰场的堤顶标高应按堤内侧和堤外侧分别计算，经协调后选用。 按堤内贮灰工作条件，堤顶标高按第4.2.1条确定。 按堤外防洪工作条件，堤顶标高按下式计算，选取大者： (4.2.2-1) (4.2.2-2) 式中 E堤顶标高(m)； e1设计潮(洪水)位标高值(m)； e2校核潮(洪水)位标高值(m)； R1设计潮位下设计风浪在堤前产生的波浪爬高值(m)； R2校核潮位下校核风浪在堤前产生的波浪爬高值(m)； 1设计堤顶超高值(m)； 2校核堤顶超高值(m)。 4.2.3平原灰场的堤顶标高按第4.2.1条中式(4.2.1-3)确定。 4.3 坝 型 选 择 4.3.1坝型的选择应考虑下列因素： 4.3.1.1当地可利用筑坝材料的种类、性质、储量、分布、埋深、开采运输等条件； 4.3.1.2后期子坝加高对降低浸润线及加速灰渣固结的要求； 4.3.1.3地质条件、地震烈度等条件； 4.3.1.4贮灰场下游环境条件及环境保护要求； 4.3.1.5施工进度、施工场地、施工机具、施工技术水平等条件； 4.3.1.6总工程量、工期与总造价。 4.3.2初期坝按筑坝材料与灰渣相对透水程度的差异，可选用下列坝型： 4.3.2.1当选用强透水坝时，坝体材料的渗透系数K应大于灰渣渗透系数50倍或大 于110-2cm/s；当选用弱透水坝时，坝体材料的渗透系数K应接近灰渣的渗透系 数。 4.3.2.2当选用不透水坝时，坝体材料的渗透系数K应小于灰渣渗透系数50倍或小 于110-5cm/s。 4.3.2.3当选用坝前设排渗体的不透水坝时，坝体可由不透水或弱透水性的材料筑 成，在坝前应设置有效的排渗体。 4.3.3初期坝按坝体横断面结构型式不同，可选用下列坝型： 4.3.3.1当选用均质坝时，坝体可由均一的材料筑成透水坝、不透水坝、坝前设排 渗体的不透水坝； 4.3.3.2当选用分区坝时，坝体可由若干透水性不同的土料分区筑成透水坝、不透 水坝、坝前设排渗体的不透水坝。 4.3.4初期坝按筑坝材料来源，可选用强透水的堆石坝、砌石坝、砂砾石坝；弱透 水的砂质土坝；不透水的粘性土坝及其他材料坝。 4.3.5初期坝的材料为土石料时，宜选用碾压坝；材料为砂土或砂质粘土，且有水 源条件时，可采用水力冲填坝。 4.3.6当地砂石料丰富时，应采用渗水性强的透水坝。当不能满足环保要求时，在 采取了有效的防治措施后可采用透水坝。 4.3.7新建的初期坝不宜采用不透水坝。当附近有丰富的粘性土源，或因下游环保 要求需建不透水坝时，应选用坝前设排渗体的不透水坝。 4.4 筑 坝 材 料 4.4.1筑坝材料的选择应遵守下列原则： 4.4.1.1应充分利用当地材料，少占或不占农田，优先在灰场内取材； 4.4.1.2应结合筑坝材料开采、运输、压实和季节等施工条件，择优选取经济合理 的材料； 4.4.1.3应满足初期坝、后期子坝加高、排渗设施和环境保护措施等要求，并进行 全面技术论证。 4.4.2合理选用筑坝材料，必须在灰场内及附近地区对筑坝材料进行调查和试验， 查明所需筑坝材料的种类、性质、储量、分布、埋深及开采、运输、施工条件。 4.4.3坝体材料应符合下列规定： 4.4.3.1坝型为堆石坝、砌石坝时，坝体应采用抗压强度大于30MPa、岩石风化系 数大于0.75、软化系数大于0.80的石料。 4.4.3.2坝型为石渣坝时，各种开挖石渣或山坡风化岩均可作坝体材料，岩石风化 系数应大于0.20，软化系数应大于0.65。对于一级灰场坝体，岩石风化系数应大 于0.40，软化系数应大于0.80。 4.4.3.3坝型为碾压式土坝时，对压实后具有较高强度和稳定性的土料及有机质含 量不大于5%的粘性土料均可采用。当采用软岩石风化土、湿陷性黄土、膨胀土等 作坝体材料时，应采取适当的工程措施。对沼泽土及含有未完全分解有机质的土 料不宜采用。 4.4.4排渗体石料应具有抗风化性、浸水后保持较高的强度。石料抗压强度应大于 40MPa，风化系数应大于0.80，软化系数应大于0.85，颗粒级配及控制粒径应符 合设计要求。 4.4.5反滤材料应符合下列规定： 4.4.5.1当采用砂石料为反滤材料时，各层滤料应具有符合设计要求的颗粒级配， 粒径小于0.1mm的颗粒含量不大于5%，质地应致密坚硬，具有高度的抗水性和抗风 化能力，风化料不得用作反滤料； 4.4.5.2当采用土工布为反滤材料时，应满足被保护土所要求的有效孔径和渗透系 数，且材料强度应满足设计要求。 4.4.6防渗材料应符合下列规定： 4.4.6.1渗透系数小于110-5cm/s，具有较好塑性和渗透稳定性的粘性土及含砾石 的粘性土均可作为防渗材料。 4.4.6.2当采用湿陷性黄土或黄土状土作防渗材料时，需具有适当的填筑含水量与 压实密度，并注意选好反滤料。当采用膨胀土作防渗材料时，应有足够的盖重。 4.4.6.3塑性指数大于20和液限大于40%的冲积粘土、浸水后膨胀软化较大的粘 土、开挖压实困难的干硬粘土、分散性土、冻土，不宜作防渗材料；若必须采用时， 应进行专门论证，并采取相应措施。 4.4.6.4在当地防渗土料不足时，可采用人工防渗材料，如土工膜。土工膜的渗透 系数应小于110-7cm/s。 4.4.7护面材料应符合下列规定： 4.4.7.1当采用石料护面时，应选用质地致密、耐风化的石料； 4.4.7.2当采用草皮护面时，应选用易生根、蔓延、耐旱的草类； 4.4.7.3当采用混凝土护面时，应满足强度及抗冻要求。 4.5 坝 体 填 筑 4.5.1坝体填筑应满足坝体填土(石)的密实度和均匀性，不得出现填筑不均和碾压不 匀的现象。 4.5.2填筑标准应按灰坝级别、筑坝材料、压实方式、地震烈度及经济性等因素， 通过压实试验综合分析确定。 4.5.3粘性土的设计填筑干密度应以最大干密度乘压实系数来确定。压实系数对 一、二级灰坝要求不低于0.95，三级灰坝不低于0.92。最大干密度、最优含水量 由击实试验确定。 4.5.4含碎石的粘土可用全料的大型击实试验确定最大干密度，并按第4.5.3条确定 设计填筑干密度。对碎石含量在30%以下的，可用细料做击实试验，经修正确定设 计填筑干密度。 4.5.5无粘性土的压实标准按密实度(相对密度)确定，应不低于0.70，在地震区要 求浸润线以下不低于0.75。 4.5.6堆石料的密实度与其最大粒径和颗粒级配有关，可由现场试验确定，孔隙率 不宜大于30%。 4.5.7石渣料的压实密度与母岩性质及可压碎程度有关，应由碾压试验确定，用设 计填筑干密度控制，压实系数不低于0.95。 4.5.8对性质特殊的土料，填筑标准应进行专门的试验确定。 4.5.9在软弱地基上填筑坝体时，应通过计算分析，进行技术经济论证，确定合理 的工程措施。在施工中，应对土体位移和孔隙水压力进行试验检测，控制填筑速度， 监视坝体和地基的剪切变形。 4.5.10水力冲填法筑坝的填筑标准可通过冲填试验确定。 4.6 坝 顶 结 构 4.6.1坝顶最小宽度应符合现行的火力发电厂水工设计技术规定的规定。当有 敷设灰管、运行检修道路、机械施工等要求时，不宜小于4.0m。 4.6.2坝顶应铺以盖面材料，可采用压密的砂砾石、石渣或泥结石。当滩涂灰场堤 顶考虑越浪时，宜采用干砌块石、浆砌块石或块石混凝土。当有交通道路要求时 应按相应道路标准专门确定。 4.6.3坝顶设有灰管时，灰管线应尽量靠近坝顶上游侧。 4.6.4坝顶面应设坡向两侧或一侧的排水坡，坡度宜采用2%3%。 4.6.5滩涂灰场堤顶设置防浪墙时，墙体应设置伸缩缝，做好缝间处理。 4.7 坝 坡 结 构 4.7.1坝坡坡度应按坝高、坝体材料、坝基条件、浸润线位置、地震烈度等因素， 经稳定验算确定。上游坡可陡于下游坡。 4.7.2灰坝在坡度变化处应设置马道，宽度不宜小于1.5m。下游坡无变化时，坝高 小于10m可不设马道；坝高大于10m且小于20m时，可在坝中部设一条马道；坝 高大于20m时，第一条马道设在10m处，以上每隔1020m高设一条马道。上 游坡无变化时，每隔2030m设一条马道。当滩涂灰场外侧有消浪戗台时，其顶部 可兼作马道。 4.7.3当灰坝下游坡材料易遭受雨水冲刷、大风剥蚀、冻胀干裂等因素的破坏时， 应设置护坡。当下游坝坡由块石、卵石、碎石组成时可不设。 4.7.4灰坝上游坡面由石料组成时可不设护面；由土料组成时在下列情况宜设置护 面： 4.7.4.1坝面材料由粉土、砂土等易冲刷材料组成时； 4.7.4.2灰场内经常蓄水的区域； 4.7.4.3灰场最低排水口上1m以下的范围； 4.7.4.4坝坡放灰管两侧一定范围内。 4.7.5护坡型式按就地取材，经济适用的原则，可选用抛石、干砌块石、铺卵石或 碎石、种植草皮、混凝土护面等。 4.7.6滩涂贮灰场灰堤的外侧护坡结构型式和选用材料应根据防潮防浪的要求，经 计算和技术经济比较确定。必要时尚应进行断面模型试验。 4.7.7山谷灰场灰坝下游坡面应设置上坝人行踏步。 4.7.8灰坝下游坡可能产生坡面迳流时，应布置竖向及纵向排水沟。竖向排水沟沿 坝长每隔50100m设置一条，纵向排水沟宜设在马道内侧。坝体与岸坡连接处 应设置排水沟，排水沟采用浆砌石或混凝土砌筑。 4.8 坝 体 排 渗 设 施 4.8.1初期坝体应合理设置排渗设施，按不同坝型和后期子坝加筑的高度，考虑排 渗设施的型式及设置位置。排渗设施应严格做好反滤层，防止堵塞，有效地排出渗 水。 4.8.2坝体下游排渗设施的型式应按坝型、坝体材料、坝基土性质、气候条件、石 料供应等情况选用，并符合下列要求： 4.8.2.1排水棱体的高度应保证坝体浸润线距下游坡面的距离大于该地区的冻结深 度，可取初期坝最大坝高的1/41/5，棱体顶面宽度不小于1.5m，排水棱体上游 坡脚处应尽量避免出现锐角，下游坡脚应设排水沟。 4.8.2.2贴坡排水的顶标高应高于坝体浸润线的逸出点，超出的高度应大于该地区 冻结深度，且不小于1.5m，贴坡排水的厚度应不小于冻结深度，坡脚应设排水沟。 4.8.2.3当坝内水平排水采用褥垫式排水时，其厚度和伸入坝体内的深度应根据渗 流计算确定。采用网状排水时，其纵向排水带(平行坝轴线)的厚度和宽度应根据渗 流计算确定，横向排水带宽度应不小于0.5m，间距30100m，坡度不超过1%。 4.8.3坝体上游排渗设施应根据初期坝的透水程度及后期子坝的加高高度，经渗流 计算或渗流试验，合理确定其型式及设置位置。排渗设施的型式可选用水平排渗 管、竖向排渗管、网状排渗管、坝坡排渗层、岸坡排渗层、排渗褥垫、排渗盲沟及 它们的组合，并应符合下列要求： 4.8.3.1当采用水平排渗管时，应平行坝轴线敷设于坝前，管材宜选用开孔的钢管、 钢筋混凝土管、塑料管，排渗管外应敷设石料及反滤层。 4.8.3.2当水平排渗管不能满足排渗要求时，可采用网状排渗管(沟)或竖向排水配合 网状排渗管(沟)的组合型式。 4.8.3.3当需要增加排渗能力时，可在坝上游坡设坝坡排渗层、两岸设岸坡排渗层， 并与排渗管网相衔接，共同作用。 4.8.3.4当坝体上游排渗设施的渗透水需要回收时，由排水管引至灰水回收系统。 排水管路上可设置控制闸门，在灰坝加高前开启使用，防止排渗设施堵塞。 4.9 防 渗 体 4.9.1当初期坝需设防渗体时，可根据当地材料情况采用土质防渗体或人工防渗 体。 4.9.2土质防渗体的结构型式按下列因素确定： 4.9.2.1当地防渗土料储量及开采条件。 4.9.2.2防渗土料允许的渗透比降、塑性、抗裂等性能。 4.9.2.3当地的地震烈度。 4.9.2.4防渗体下部地基的性质及处理方式。 4.9.2.5防渗体的断面应自上而下逐渐加厚，其顶部的水平宽度宜满足施工机具的 需要。其底部的厚度对斜墙不宜小于水头的1/5，心墙不宜小于水头的1/4。防渗 体顶部标高应不低于限制贮灰标高以上的蓄洪水位。 4.9.3在土质防渗体的顶部和上游坡应设置保护体。保护体可用透水材料，除防止 防渗土冰冻和干裂外，可将渗水导至坝前排渗体。保护体的厚度应不小于该地区的 冻结或干燥深度。 4.9.4人工防渗体当选用防渗土工膜时，坝坡面应理平、压实。土工膜表面应设砂 砾石保护层，外铺护面。土工膜接缝处不得漏水。 4.10 反 滤 层 4.10.1坝体上下游排渗设施与坝体或灰渣接触面、土质防渗体与坝体或透水坝基之 间、坝体各种土料之间、坝体与坝基土料之间当不满足层间系数要求时，应设置反 滤层。 4.10.2砂砾料反滤层设计应满足下列要求： 4.10.2.1反滤层每层的颗粒不应穿过粒径较大的相邻层，要求满足保土准则： D15/ d8545 (4.10.2-1)式中 D15保护层土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的15%； d85被保护层土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的85%。 当渗流方向由上向下时取小值，由下向上时取大值。 4.10.2.2反滤层应具有良好的透水性，要求满足透水准则： D15/d155 (4.10.2-2)式中 D15保护层土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的15%； d15被保护层土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的15%。 4.10.2.3每一层内的颗粒不应发生相对移动，每层反滤料的不均匀系数Cu小于5 8。 4.10.3土工布(针刺无纺)反滤层设计应满足： 保土准则 O90d85 (4.10.3-1) 透水准则 O90d15 (4.10.3-2) Kg25 Ks (4.10.3-3)式中O90土工布的有效孔径(mm)，表示在土工布上的筛余量为90%的粒料直 径； d85被保护土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的85%； d15被保护土料的粒径(mm)，小于该粒径的土料占总重量的15%； Kg土工布的渗透系数(cm/s)； Ks被保护土的渗透系数(cm/s)。 4.11 坝体与坝基、岸坡、埋管的连接 4.11.1坝体与坝基、岸坡、埋管的连接处应妥善处理，防止产生集中渗透水流，引 起渗透破坏，防止形成影响坝体稳定的软弱层面，防止因连接不当产生不均匀沉 陷。 4.11.2坝体与土质地基及岸坡连接时，应彻底清除草皮、树根、含有机质的表土、 垃圾或其他废料，清理后地基表面土层应进行压实，岸坡不宜陡于11.54.11.3坝体与岩石地基及岸坡连接时应符合下列要求： 4.11.3.1与坝体接触范围内的岩石地基与岸坡应清除表面松动石块、突出的石块、 积土，清理后的岸坡不宜陡于10.510.75； 4.11.3.2坝体设有土质防渗体时，防渗体与岩石地基及岸坡连接处可开挖齿槽，在 开挖清理完毕后，先用混凝土或砂浆封堵节理裂隙和断层，邻近接触面处的防渗土 料应采用略大于最优含水量的粘性土填筑，使其结合良好。 4.11.4坝基和岸坡清基后应及时进行验槽，并与原始地质资料对照复查，确认清基 合格后方可填筑坝体。 4.11.5坝体与排水管连接时应符合下列规定： 4.11.5.1混凝土排水管应采用柔性连接，不得漏水，管体设置混凝土止水环； 4.11.5.2钢管应做好防腐工作，管体设钢止水环； 4.11.5.3管体周围坝体土料要仔细分层夯实，防止接触面的集中渗流或因不均匀沉 陷而产生坝体裂缝； 4.11.5.4排水管通过堆石体时，管周围应分层填以砂砾或碎石垫层，块石不得直接 接触管壁。 4.12 坝 基 处 理 4.12.1坝基处理应满足渗透稳定、控制渗流量、静力和动力稳定、不均匀沉降等方 面的要求，保证坝体安全运行及保护下游环境。 4.12.2当坝基遇到下列不良地基时应进行处理： 4.12.2.1淤泥层或其他强度低、压缩性高的软弱土层； 4.12.2.2在地震时可能液化的土层； 4.12.2.3湿陷性黄土； 4.12.2.4岩溶。 4.12.3地基处理的措施应根据地基土的种类，结合施工条件经技术经济比较后确 定，必要时应进行试验，选取经济合理的处理方法。 4.12.4对软弱土的地基处理：当软弱土层厚度不大，且埋深较浅时，可采用挖除换 填的方法处理。当软弱土层厚度较大，视具体情况可采用镇压、预压、打砂井、插 排水板、爆破挤淤、振冲等方法处理。 4.12.5对可能液化土层的地基处理，视具体情况可采用挖除、加强排水、振动压 密、强夯、振冲、设置砂石桩等方法处理。 4.12.6对湿陷性黄土的地基处理，视具体情况可采用挖除、翻压、预浸水、强夯、 灰土挤密桩等方法处理。 4.12.7地基为断裂破碎的岩石或山坡土时，应根据其在渗漏、管涌、溶蚀方面对坝 基和坝体的影响，确定是否需要处理。需处理时可采用水泥灌浆，铺土工膜等 方法。 4.12.8对不透水灰坝处于砂卵石透水地基，需要控制渗漏水量时，可采用坝基开挖 截水槽回填粘土或建混凝土截水墙的截流措施，深度至相对不透水层。当坝体设有 防渗体时，其位置应和防渗体紧密联接。当坝体为均质坝时，可设在离上游坝脚 1/31/2坝底宽度处。 4.12.9坝基处理完毕后，应及时进行专项验收。 5 子 坝 5.1 子 坝 加 高 5.1.1子坝加高应按灰场总体规划进行。子坝分级及每级高度应综合考虑灰场地 形、贮灰年限、子坝材料、施工条件、灰渣固结程度、坝体稳定、电厂运行经验等 因素确定。 5.1.2当电厂有丰富运行管理经验、有专业施工队伍时，可考虑每13年加高一 级。当灰场内取土条件、施工队伍等受到限制时，最多不宜超过5年加高一级。加 高应在汛期或冰冻前完成。 5.1.3每级子坝高度应满足设计贮灰年限及防洪要求。灰渣堆筑子坝高度宜为1.0 1.5m。土石料堆筑子坝高度宜为56。考虑子坝稳定边坡的经济性和减少沉 降，最大子坝填筑高度不宜超过10m。 5.1.4子坝加高宜采用碾压法施工。当采用其他施工方法时，应有充分论证。 5.1.5子坝轴线宜紧靠前期坝的坝顶上游侧平行布置。当坝体稳定不能满足要求 时，子坝轴线可上移一定距离。 5.2 子坝材料与子坝结构 5.2.1子坝材料可采用当地土石料或沉积灰渣料，并应符合下列要求： 5.2.1.1当采用土石料时，宜选择弱透水性材料筑成均质子坝或斜墙分区子坝，其 渗透系数应低于沉积灰渣的渗透系数，避免渗透水在子坝下游坡逸出； 5.2.1.2当地缺乏弱透水材料时，应在坝体上游面设置人工防渗材料； 5.2.1.3当采用灰渣填筑子坝时，坝坡表面宜设土石料盖面。 5.2.2子坝坝体填筑、坝顶结构、坝坡结构、子坝与岸边连接的要求按本规定第4.5 节、第4.6节、第4.7节、第4.11节执行。 5.2.3子坝坡度应按坝高、子坝材料、地基灰渣固结程度、浸润线位置、地震烈度 等因素，考虑子坝个体及灰坝整体的稳定性确定。个体子坝上游边坡不宜陡于1 1.5，下游边坡不宜陡于12.0，初期坝以上各级子坝的下游平均坡度不宜陡于13.5。 5.2.4子坝下游坡脚与前期坝坝坡接触面应紧密结合，结合长度不小于2.5m，以防 止灰渣的渗透破坏。 5.2.5子坝坝前是否设置排渗体应结合初期坝排渗情况，经渗流计算或渗流试验确 定。 5.3 子 坝 坝 基 5.3.1当子坝坝基的沉积灰渣满足下列要求时，可在灰渣滩面上直接加高子坝： 5.3.1.1坝前均匀放灰，沉积粗颗粒； 5.3.1.2保持足够的干滩长度，保证坝基灰渣是非饱和的； 5.3.1.3沉积灰渣的承载力经碾压后不小于0.1MPa。 5.3.2当灰渣滩面上不能直接加高子坝时应进行灰渣地基处理。处理措施应根据灰 渣特性、加坝高度、地震烈度、结合施工条件，经技术经济比较确定。可采用填石 碾压加固，必要时可采用铺设加筋布、排水砂井、碎石振冲桩等处理措施，并应进 行专门试验。 6 坝 体 浸 润 线 6.1 坝体浸润线控制 6.1.1坝体浸润线的位置应通过渗流计算或渗流试验确定。 6.1.2降低浸润线应采取下列工程措施： 6.1.2.1初期坝宜选择透水坝或坝前设排渗体的不透水坝； 6.1.2.2子坝宜选择不透水坝，必要时在子坝前设置排渗设施； 6.1.2.3坝前均匀放灰，保持足够的干滩长度。 6.2 坝 体 渗 流 计 算 6.2.1坝体渗流计算应进行包括初期坝、子坝、地基在内的渗流场计算。给出坝体 浸润线及其下游逸出点的位置、等势线分布、渗透流速、渗透流量。提供坝体稳定验 算、排渗设施的设置、渗透稳定分析的依据。 6.2.2坝体渗流应对灰场灰面为限制贮灰标高时的下列各种工况，进行必要的计算 与分析： 6.2.2.1计算干滩长度可为0、50、100、150、200m的稳定流工况； 6.2.2.2限制干滩长度中纳入设计洪水的稳定流和非稳定流工况； 6.2.2.3限制干滩长度中纳入校核洪水的稳定流和非稳定流工况； 6.2.2.4地震时设计干滩长度的稳定流工况； 6.2.2.5排渗设施的型式及设置位置不同的工况，以及排渗设施可能失效的工况。 6.2.3灰坝渗流计算宜采用经鉴定的“贮灰场灰坝渗流和静动力分析”中的“坝体 渗流计算程序”进行计算。开阔的山谷灰场、平原灰场和滩涂灰场可采用二向渗 流数值计算。V形、U形、窄深的山谷灰场应采用三向渗流数值计算。在子坝加 高设计中，尚应与现场实测浸润线对比。重要工程应同时进行电模拟渗流试验。 6.2.4灰渣的渗透系数在初期坝设计时可参照类似灰场的灰渣资料取用。对子坝加 高工程，应对该灰场拟建子坝处的沉积灰渣进行取样试验确定。 7 坝 体 稳 定 验 算 7.1 一 般 规 定 7.1.1坝体稳定验算应视坝的级别、坝址所处地区的地震烈度、不同设计阶段，选 择进行坝体抗滑稳定计算和判断液化可能性的静动力分析。 7.1.2初期坝稳定验算应符合下列规定： 7.1.2.1初期坝稳定验算应结合子坝加高一并考虑； 7.1.2.2在灰场可行性研究阶段，应参照类似灰场的资料进行规划，可不进行稳定 验算； 7.1.2.3在灰场设计阶段，应按类似灰场的灰渣物理力学性质，进行初期坝体和子 坝加高后的抗滑稳定计算，可不进行静动力分析。 7.1.3子坝加高稳定验算应在初步设计阶段进行，并符合下列规定： 7.1.3.1子坝加高设计应进行子坝个体的稳定验算，以及连同灰渣地基和初期坝一 起的坝体总体稳定验算； 7.1.3.2对七度地震烈度区的子坝加高设计应进行静动力分析，对八度地震烈度区 的子坝加高设计必须进行专项技术经济论证； 7.1.3.3子坝加高设计进行静动力分析时，应具有该灰场灰渣沉积层的物理、静力 及动力特性试验资料，及现场原位测试(标准贯入试验与静力触探)资料，综合判断 灰渣的工程性质。 7.1.4坝体应进行渗流作用下的渗透稳定计算，满足允许临界坡降和渗透稳定的要 求，防止发生流土和管涌。 7.2 坝体抗滑稳定计算 7.2.1坝体抗滑稳定计算应根据坝型、坝体材料及地基土的物理力学性质和各种运 行工况，验算坝体及边坡的稳定性，以满足抗滑安全系数的要求，寻求合理的坝体 断面。 7.2.2上游边坡应验算下列工况： 7.2.2.1基本工况：灰坝建成，尚未贮灰； 7.2.2.2特殊工况：灰坝建成，尚未贮灰，蓄入经调洪演算后的校核洪水位。 7.2.3下游边坡应按本规定第3.1.5条的基本工况及特殊工况进行验算。 7.2.4抗滑稳定计算宜采用瑞典圆弧法或简化毕肖甫法。当坝体为堆石坝时可采用 折线法；当地基夹有软弱夹层时，可采用改良圆弧法。简化毕肖甫法的最小安全系 数允许值较规定宜提高10%。 7.2.5抗滑稳定计算宜采用总应力法。当需考虑孔隙水压力消散和强度增长时，可 采用有效应力法。计算所采用的强度指标测定方法应与计算方法相符。抗剪强度指 标测定方法选用表见附录A。 7.2.6地震作用下坝体滑动的稳定计算可采用计入地震惯性力的拟静力法，地震惯 性力的确定方法应符合现行的水工建筑物抗震设计规范的规定。 7.3 坝体静动力分析 7.3.1在地震区子坝加高工程设计中应进行静动力分析，判断坝体液化可能性，确 定液化范围，全面评价坝体安全性。 7.3.2静动力分析宜采用总应力法。计算程序宜采用经鉴定的“贮灰场灰坝渗流和 静动力分析”中的“总应力法分析计算程序”。计算原理及所需试验资料见附录 B。 8 坝 体 观 测 设 施 8.1 一 般 规 定 8.1.1坝体应按坝高、坝型、地形、地质等条件设置浸润线及变位观测设施。各级 别山谷灰场均应设置，平原灰场和滩涂灰场可按工程具体情况及需要设置。 8.1.2观测设施应与坝体同时进行竣工验收。对各项观测设施应妥善保护。 8.2 浸润线观测设施 8.2.1浸润线观测应包括下列设施： 8.2.1.1观测水位的标尺； 8.2.1.2测量干滩长度的器具； 8.2.1.3坝内埋设的测压管或孔隙水压力计。 8.2.2山谷灰场测压点应沿坝轴线方向埋设在最大坝高及浸润线变化有代表性的部 位，不宜少于3排。垂直坝轴线方向应能控制上游入渗点、中间点、下游逸出点及 其他有代表性的位置，不宜少于4点。 8.2.3当平原和滩涂灰场需设置浸润线观测设施时，不宜少于2排，每排不少于3 点。 8.3 坝体变位观测设施 8.3.1坝体变位应进行水平位移及沉降观测，两种观测标点可设在同一标点桩上。 8.3.2标点桩布置应符合下列规定： 8.3.2.1山谷灰场标点桩应布置在最大坝高处、设排水管处及地形地质变化较大地 段的横断面上，观测横断面不宜少于3个。每个横断面上标点不宜少于3个，布置 在坝顶下游坝肩及马道外缘。为便于用视线法观测，各断面同位置标点应在一条直 线上。 8.3.2.2当平原和滩涂灰场需设置变位观测设施时，应按地基及堤高情况布置观测 横断面不少于2个。 8.3.3工作基点应布置在便于对标点进行观测的岩石或坚实的土基上。必要时可增 设校核基点。采用三角网法时可布置二个工作基点。山谷灰场采用视准线法时，宜 在坝体两岸每一纵排标点的延长线上各布置一个。 9 对运行管理的要求 9.1 一 般 规 定 9.1.1在设计文件中应明确规定对运行管理的要求。 9.1.2贮灰场应设灰场管理站。管理站应配有必要的维护机具、交通工具、通讯设 施。管理站区域应设值班休息室、修理间、仓库、道路以及必要的生活设施。 9.1.3灰场的管理应配备专责运行管理人员，全面负责运行管理的日常维护。运行 管理人员应负有下列主要职责： 9.1.3.1监视浸润线位置，监视坝前排灰的均匀性和沉积状况； 9.1.3.2监视排水系统是否畅通及灰场水位变化、干滩长度变化； 9.1.3.3监视灰水回收系统工作情况； 9.1.3.4做好记录与分析工作，出现异常情况时须及时汇报并处理。 9.2 坝体及浸润线监测 9.2.1浸润线观测应包括：灰场内灰面标高、蓄水标高、干滩长度、坝体内各测压 点水位、下游水位及天气情况。 9.2.2浸润线在正常运行时，宜每一个月观测一次。洪水期灰场内水位上升时，每 天观测一次。地震后或发生渗透不正常时，增加测次。测读时每次互测两遍，其 差值应不大于2cm。 9.2.3应依据浸润线观测数据，绘出坝体浸润线，同时检查下游坝坡坡面有无渗漏 或湿片。 9.2.4监测坝下排水棱体渗透水量与水质，发现渗水量突然增大或渗透水浑浊时， 应立即采取措施并加强监测。 9.2.5对坝体埋设的沉降位移观测点，初期宜每一个月测量一次。洪水期、地震后 或发现有塌坡等现象时，应增加测次。依据观测数据，计算坝体沉降量和水平位 移值，当坝体沉降和位移基本稳定时，可减少测次；发现坝体有裂缝或滑坡预兆 时，应立即报告并处理。 9.2.6监视坝坡局部塌方，发现灰管出口冲刷坝坡、灰管泄漏冲刷坝体或雨水集中 汇流冲刷坝坡等情况，应立即处理。 9.2.7监视坝前贮灰标高，在灰场达到限制贮灰标高时，必须及时加高或停止使 用。 9.3 灰 渣 排 放 监 测 9.3.1应保持坝前均匀排放灰渣，并形成干滩。 9.3.2当无条件在坝前放灰时，应有相应的导流措施，将灰渣导向坝前沉积并形成 干滩。 9.3.3适时切换放灰管或调整灰管出口位置，使放灰均匀，并避免冲刷坝坡与坡 脚。 9.3.4监视放灰管的排灰通畅，如发现排灰管堵塞或泄漏，应及时处理。 9.4 排 水 系 统 监 测 9.4.1必须保持贮灰场排水系统通畅，及时排除澄清灰水及洪水，控制灰场水位， 使坝前形成设计干滩长度。 9.4.2依据气候条件及灰水澄清程度，必须对排水井或其他形式的排水设施堵塞孔 口、加叠梁、加盖板，适时调整水位。保持澄清灰水连续排放。 9.4.3孔口塞子、预制叠梁、盖板等排水设施部件应齐全完好。 9.4.4排放的澄清灰水中悬浮物含量应符合现行的污水综合排放标准的规定。 9.4.5灰场贮满，停止使用后，应及时覆土。山谷灰场及有洪水汇入的滩涂灰场应 保持完整的排水系统，且应留有符合设计标准的防洪容积。 附录A 抗剪强度指标测定方法及选用 表 A.0.1 抗剪强度指标测定方法 附录B 总应力法静动力分析 计算原理及所需试验资料 B.0.1总应力法判断液化的方法采用Seed-Idriss应力分析对比法，其表达式是 ，当比较式有一定安全系数时(一般安全系数采用1.5)，则 判断土体无液化危险，反之，判断土体发生液化。 B.0.1.1是土体能承受的动剪应力比，由实验室循环荷载试验而得，其 值随灰渣的种类和相对密度而异，并与振动次数、固结比KC等参数有关，其中 是土体在规定的等幅循环荷载次数中所受的动剪应力；是土体的平均固结应 力；KC=/，为最大主应力，为最小主应力。 B.0.1.2是在“设计地震动”作用下坝体各单元动剪应力比，是由静动 力分析程序计算完成的，其中是由静力分析得到的地震前坝体平均应力， 为由动力分析得到的最大动剪应力。 B.0.2静力分析采用平面应变条件下的非线性增量有限元分析法。材料(坝体)非线 性的应力-应变关系可采用邓肯-张的E-模式(八个参数)或邓肯等人的E-B模式(七 个参数)来表达。模式的参数由试验提供，增量是模拟坝体的施工过程将全坝按高 度划分成若干层来分析，坝体每增高一层即增加一个荷载增量，逐层分析直至全坝 建成。计算通过静力分析电算程序完成，计算结果应给出： 震前坝体各单元的平均应力。 坝体各单元的最大主应力和最小主应力及其比值Kc=/，可为各单 元选用值提供参考，并可检查是否出现拉应力。 各计算工况下各单元的剪应力水平SL，即单元实受剪应力与抗剪强度比值 /，反映了坝体应力接近破坏的程度，用以判断坝体可能发生剪切破坏的部位。 B.0.3动力分析应先确定“设计地震动”，可采用已有的地震记录，按本地区设计 地震烈度的最大地震加速度值与已有地震过程线最大值的比例，缩小或放大其过程 线，整编出按时段t变化的地震加速度a的时程线作为“设计地震动”。 目前常用的已有地震过程线有1976年唐山地震迁安余震记录、1974年溧阳地 震、1974年海城地震、1976年四川松潘地震、美国Elcentro地震，其中，美国 Elcentro地震频率大、强度高、历时长、包含各种频率，适应性较强。 B.0.4动力分析前应由试验室提供材料的动力性质，分析方法可采用平面应变条件 下的非线性有限元动力反应分析，求得坝体在动力荷载作用下的反应特性。计算可 用迭代法进行，先假定各单元的动剪切模量G和阻尼比，在每一计算时段内进行 数值积分，求得各单元的单位位移和动剪应变幅值，按试验给出的或已给定的 G/Kmax和曲线，查得各单元的动剪切模量G和阻尼比，与假定的 G、值相比，循环计算直至误差在容许范围内。计算通过动力分析电算 程序完成，计算结果应给出：坝体在输入地震动下各单元的最大动剪应力； 坝体在输入地震动下的共振频率；坝体各节点在输入地震动下的反应加速度， 以帮助判断坝体在地震条件下的安全性。 B.0.5总应力静动力分析的特点之一是计算方法与试验方法对比性好，在分析计算 前应具有坝体及坝基各种材料的物理性质、静力和动力特性的试验资料，试验是在 总应力法基础上进行的，所需试验资料内容如下： B.0.5.1对灰坝各部位(包括地基土、坝体填筑土、灰渣)的材料，应进行物理性质、 静力和动力特性的试验，提供计算参数。其中不易液化的材料可参照其他工程已有 的静力和动力参数取用。 B.0.5.2物理试验：物理试验包括基本物理性质指标(密度、含水量等)；颗粒组成指 标(颗粒组成、平均粒径、不均匀系数等)；粘性土的可塑指标(液限、塑限等)；砂 性土的密度指标；渗透系数。 B.0.5.3静力试验：静力试验包括压缩试验、剪切试验，给出对应于由实测资料确 定的控制干密度下的压缩性指标(压缩系数、压缩模量等)和强度指标、C值。 B.0.5.4变形参数试验：变形参数由静力三轴试验完成，给出下的E-模型八 个参数，即强度参数Cd、d，模量参数K、n、Rf，泊松比参数d、F、G； E-B模型的七个参数，即Cd、d、K、n、Rf和体积模量参数Kb、体积模量指数m。 B.0.5.5动力特性试验：动力特性试验的内容包括土的动力变形特性和动强度试 验。试验是在不同控制干密度、固结比Kc、不同周围压力下进行的。动力 特性试验要求给出材料的最大动剪切模量Gmax与周围压力的关系；动剪切模量 G与最大动剪切模量Gmax的比值同动剪应变幅值的关系；阻尼比与动剪应变 幅值的关系。动强度试验要求给出材料的动剪应力比/与振动周次N的 关系；动强度指标d、Cd。 B.0.5.6动力特性试验是施加正弦波反复荷载进行的。其震级与等效振次、持续时 间的对应值见表B.0.5.6。 表B.0.5.6 震级与等效振次、持续时间对应值 B.0.5.7试验的破坏标准： (1)振动孔隙水压力Ud达到与试样的周围固结压力相等时，试样为液化； (2)当均等固结压力(Kc=1)时，采用全幅应变达5%或非均等固结压力(Kc1) 时，取残余变形与弹性变形之和达10%，试样为破坏。 附录C 本规定用词说明 (补 充 件) C.0.1为便于执行本规定条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： C.0.1.1表示很严格，非这样做不可的用词： 正词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 C.0.1.2表示严格，在正常情况均应这样做的用词： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 C.0.1.3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”或“可”； 反面词采用“不宜”。 C.0.2条文中指明应按其他有关标准、规范的规定执行的写法为：“应符合现行 的规定”。非必须按所指定的标准、规范的规定执行的写法为：“参照”。 _ 附加说明： 主编单位：电力工业部东北电力设计院。 参加单位：山东省电力设计院。 主要起草人