SL 645-2013 水利水电工程围堰设计规范(清晰无水印,附条文说明)

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SL 645-2013 水利水电工程围堰设计规范(清晰无水印,附条文说明)

4.2.1土石围堰按填筑材料可分为均质土围堰和土石混合围堰; 按堰体防渗体可分为斜墙围堰、心墙围堰等。堰体及防渗体型式 应根据其布置条件、地形地质条件、工期和造价等因素综合比选 确定。

按堰体防渗体可分为斜墙围堰、心墙围堰等。堰体及防渗体型式 应根据其布置条件、地形地质条件、工期和造价等因素综合比选 确定。 4.2.2土石围堰堰体防渗材料应根据料源情况、堰基防渗型式、 施工条件及环保要求等综合比选确定。 1土工膜具有造价低、施工方便、利于环保等优点,在挡 水水头不超过35m时宜优先选用。 2当地土料储量丰富,满足防渗要求,且开采条件较好时 可用做围堰防渗体材料。 3可选用混凝土防渗墙、高喷防渗墙、沥青混凝土防渗墙、 钢板桩心墙、混凝土心墙等防渗型式。 4.2.3土石过水围堰的型式应根据围堰过水时的水力条件、堰

4.2.2土石围堰堰体防渗材料应根据料源情况、堰基

1土工膜具有造价低、施工方便、利于环保等优点SJZ 9074.2-1987 阴极射线示波器性能的表示 第二部分:存贮示波器,在挡 水水头不超过35m时宜优先选用。 2当地土料储量丰富,满足防渗要求,且开采条件较好时, 可用做围堰防渗体材料。 3可选用混凝土防渗墙、高喷防渗墙、沥青混凝土防渗墙、 钢板桩心墙、混凝土心墙等防渗型式。

3.1混凝土围堰宜修建在岩基上,适用于基础復盖层薄的 。选用混凝土围堰时,应综合分析导流建筑物的布置、导流二

床。选用混凝土围堰时,应综合分析导流建筑物的布置

投资、围堰施工工期等方面的影响

圣、围堰施工工期等方面的影响。 碾压混凝土围堰利于快速施工,宜优先采用。 混凝土围堰宜采用重力式结构,河谷狭窄且地形地质条 时可采用拱型结构,

4.3.2碾压混凝土围堰利于快速施工,宜优先采用

4.4.1在地质条件好、能充分利用关然料和开挖石渣时可采用 胶凝砂砾石围堰、堆石混凝土围堰

于岩石地基或混凝土基座上建造,其最大挡水水头不宜天于 30m。打人式钢板桩围堰适用于细砂砾石层等地基,其最大挡水 水头不宜大于 20m

5.1.1围堰布置应符合下列要求: 1 满足围护建筑物布置及施工要求。 2 满足堰体与岸坡或其他建筑物的连接要求。 3围堰背水侧坡脚与围护建筑物基础开挖边坡开口线的距 离,应满足堰基和基础开挖边坡的稳定要求。 4满足水力条件及防冲要求。 5宜利用有利地形、地质条件,减少围堰及堰基处理工 程量。 6宜避开两岸溪沟水流汇入基坑,避免溪沟水流对围堰造 成危害性冲刷;无法避开时,应采取相应措施。 体

5.1.2在条件许可时,围堰宜与永久建筑物结合。

5.2.1围堰迎水面坡脚距导流泄水建筑物进、出口的距离,应 满足围堰坡脚防冲要求。 5.2.2围堰轴线应根据地形、地质条件、水力条件、围护建筑 物型式、围堰工程量及施工条件等因素综合确定,宜直线或折线 布置,不宜反拱布置。 5.2.3过水围堰布置应满足过水堰体、岸坡及基坑防护要求 甘过水部公堰体灿线宫上河道水流流向垂直布置

物型式、围堰工程量及施工条件等因素综合确定,宜直线或折线 布置,不宜反拱布置。 5.2.3过水围堰布置应满足过水堰体、岸坡及基坑防护要求 其过水部分堰体轴线宜与河道水流流向垂直布置。

5.2.3过水围堰布置应满足过水堰体、岸坡及基坑阳

其过水部分堰体轴线宜与河道水流流向垂直布置

3.1纵向围堰位置应在分析地形地质条件、枢纽布置、束窄 道通航条件等因素后确定,围护纵向围堰施工的一期围堰布置 分析束窄河道通航条件、水力条件,其河床束窄程度可控制在

5.3.1纵向围堰位置应在分析地形地质条件、枢纽布置、束窄

5.3.2纵向围堰宜与永久建筑物结合布置,并按分期导流流量

枢纽布置、地形地质条件、水力条件、施工期通航条件、排 排沙、河床防冲等要求,经综合比较后确定。 ’纵向围堰布置应满足各期泄水建筑物水流条件,其长度 足横向围堰布置及防冲要求

结合枢纽布置、地形地质条件、水力条件、施工期通航条 冰、排沙、河床防冲等要求,经综合比较后确定。

5.3.3'纵向围堰布置应满足各期泄水建筑物水流条件,其长度

5.4.1导流泄水建筑物和引水发电系统的进、出口围堰,通航 建筑物及鱼道等的上、下游围堰,宜优先利用预留岩坎(塞)布 置围堰

.4.2岸边式厂房围堰宜顺河向布置,河床束窄程度应考虑 未床和岸坡的防冲要求

6.1.1围堰结构设计应依据不同堰型分别参照SL189、SL 274、SL314、SL319、SL282和SL25相关规定。 6.1.2围堰结构设计荷载组合宜只考虑正常情况,荷载计算可 参照DL5077有关规定。 6.1.3围堰结构应满足稳定、防渗和抗冲要求。

6.2.1围堰断面设计应根据水文气象、地形地质条件、筑 料、施工条件等因素综合确定。过水围堰在各级流量时的流 水力要素可采用水工模型试验验证。

6.2.1围堰断面设计应根据水文气象、地形地质条件、筑堰材

6.2.2堰顶宽度应满足施工和防汛抢险要求,王石围堰宜为4

1堰顶高程应不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶 安全加高值之和,其堰顶安全加高应不低于表6.2.3规定值。 2土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值: 斜墙式防渗体为0.6~0.8m;心墙式防渗体为0.3~0.6m。3级 土石围堰的防渗体顶部宜预留完工后的沉降超高。 3考虑涌浪或折冲水流影响,当下游有支流顶托时,应组 合各种流量顶托情况,校核围堰顶高程。 4可能形成冰塞、冰坝的河流应考虑其造成的水高度。 6.2.4过水围堰堰顶高程应按静水位加波浪高度确定,不必另 加堰顶安全加高值。

表6.2.3不过水围堰堰顶安全加高下限值

6.2.6土石围堰的堰体结构应符合下列要求,

13级土石围堰碾压部位堰体压实指标可参照SL274的有 关规定取值,4级和5级土石围堰可适当降低。 2围堰堰体采用土料防渗时,堰体防渗土料与堰壳之间应 设置反滤层,必要时设置过渡层。反滤料宜优先选用天然级配砂 砾料一次铺成。 3围堰堰体采用复合土工膜防渗时,防渗结构宜包括复合 土工膜两侧垫层。复合土工膜的设置应符合GB50290的有关 规定。 4围堰堰体采用混凝土防渗墙和高压喷射灌浆等防渗型式 时,防渗体应符合SL174和DL/T5200的有关规定。 5堰体防渗体与堰基及岸坡应形成封闭防渗体系。 6.2.7混凝土围堰的堰体结构应符合下列要求: 1横缝间距应根据地形地质条件、堰体布置、堰体断面尺 寸、温度应力和施工条件等因素确定。横缝间距宜为15~25m, 碾压混凝土围堰横缝间距可放宽。 2重力式围堰和拱型围堰的混凝土强度、抗渗、抗冻等性 能指标的选择,堰体廊道、止水及排水的设置,可分别参照SI 319和SL282的有关规定。 6.2.8土石围堰迎水面应进行坡面和坡脚防冲保护设计,并符 合下列要求: 1保护材料应根据材料获得条件、水力条件、施工难度及 经济等因素比较选定。 2堰基为深厚粉细砂层时,应对围堰的防冲保护进行专门

6.2.9土石围堰防渗体与混凝土建筑物或两岸岸坡基岩的连接,

6.2.9土石围堰防渗体与混凝土建筑物或两岸岸坡基岩的连接,

1过水前可向基坑充水形成水垫 2土石过水围堰溢流面型式和防冲材料宜进行方案比较, 溢流面可根据水力条件、施工条件等因素采用钢筋石笼、大块石 (串)、合金网石兜或混凝土板等保护,并设置反滤垫层。 3可在堰脚岩基上设重力式镇墩,也可在堰脚覆盖层上设 置柔性防护结构。 4两岸接头处可采取防止岸坡冲刷的工程措施。 5混凝土过水围堰宜采用台阶式溢流面。 6.2.11过水围堰堰顶横河向宜做成两岸高、中间低的断面型 式,并对两岸接头处采取防护措施,保证过水水流位于主河道, 以减少水流对两堂接头及堰后岸坡的冲刷破坏

2.12土石围堰填筑材料宜符合下列要求:

6.3过水围堰水力计算

6.3.1过水围堰应在设计洪水标准范围内进行各级流量下的水 力计算,找出堰体溢流最不利工况。 6.3.24级及以上的过水围堰宜通过水工模型试验验证

6.4.1土石围堰渗流计算应符合下列主要要求:

土石围堰渗流计算应符合下列主要要求: 1 确定浸润线位置、渗透比降、渗流量等。

6.4渗流及渗透稳定计算

2 计算工况考虑设计洪水位与基坑内无水,以及水位骤降 工况。 3 渗流计算按照SL274相关规定进行。 5.4.23级土石围堰渗流计算宜同时采用有限元法。 6.4.33级或有特殊要求的围堰防渗体及堰基的渗透破坏类型 及充许渗透比降应论证后取用。

1堰坡及覆盖层地基的抗滑稳定,宜按单一安全系数刚体 极限平衡法计算。 2抗滑稳定采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法时,土石围堰 的边坡稳定安全系数应满足表6.5.1的规定。 3对土工膜斜墙围堰,还应进行沿土工膜和堰体接触带的 抗滑稳定分析

表6.5.1土石围堰边坡稳定安全系数表

6.5.2混凝土围堰稳定计算应符合下列要求

1混凝土重力式围堰可按附录A采用抗剪断强度公式或抗 剪强度公式计算。 2混凝土拱形围堰的拱座稳定分析应按SL282规定进行。 3当围堰基础内存在软弱夹层、缓倾角结构面及不利的滑 动面时,应核算其深层抗滑稳定。 4混凝土重力式围堰采用抗剪断公式计算时,安全系数 K'≥3.0,排水失效时安全系数K'≥2.5;按抗剪强度公式计算 时安全系数K≥1.05。

5混凝土拱围堰稳定安全系数应按SL282有关规定选 6.5.3其他型式围堰的稳定分析,可参照相关设计标准并 类似工程实践经验进行分析计算。

6.5.4过水围堰运用期,应分别对不同运行水位和不同工作状 态进行堰体及堰基稳定性计算。

5.13级围堰的应力和应变除按常规方法计算外,宜采用有 元法分析。

限元法分析。 6.6.2土石围堰沉降变形应按SL274中的公式进行计算。 6.6.3混凝土重力式围堰建基面和堰体垂直正应力可按附录A

6.6.2土石围堰沉降变形应按SL274中的公式进行计算。

6.6.4混凝土拱形围堰应力计算可参照SL282规定

7.1.1堰基处理应满足强度、渗流、沉降变形等控制要求。 7.1.2堰基的防渗处理方案应综合考虑安全可靠、经济合理、 施工简便等因素。

7.1.1堰基处理应满足强度、渗流、沉降变形等控制要习

7.1.3堰基处理设计可参照 SL 274、SL319、SL314

堰基处理设计可参照SL274、SL319、SL314的规定

7.2.1根据覆盖层厚度、组成情况和围堰设计挡水水头,可比 较选用塑性混凝土防渗墙、混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、水泥 土搅拌防渗墙、自凝灰浆墙、水泥或黏土水泥灌浆、板桩灌注 墙、钢板桩等防渗型式。

7.2.1根据覆盖层厚度、组成情况和围堰设计挡水水头,可比 较选用塑性混凝土防渗墙、混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、水泥 土搅拌防渗墙、自凝灰浆墙、水泥或黏土水泥灌浆、板桩灌注 墙、钢板桩等防渗型式。 7.2.2混凝土防渗墙适用于各种地层。对于淤泥、粉细砂等地 层,应论证其对混凝士防渗墙施工安全及运行安全的影响。 7.2.3水泥土搅拌防渗墙适用于淤泥和淤泥质土、粉土、黄土、 素填土、黏性土、砂土等土层。

1适用于淤泥质土、粉质黏土地层以及粉土、砂土、砾石、 卵(碎)石等松散透水地层。 2对含有较多漂石或块石的地层,应通过高压喷射灌浆试 验确定其适用性和设计、施工参数。 3高压喷射灌浆板墙的结构型式可参照DL/T5200,依据 工程性质、重要程度、地质条件、挡水水头等通过技术经济比较 进行选择

5雌幕灌浆设计应遵循下列

堰基为岩石时,可采用雌幕灌浆进行防渗处理。

2砂砾石地基中的雌幕灌浆,应根据挡水水头、地质条件 进行可灌性、安全性论证,其可灌性宜通过试验确定。 3雌幕灌浆设计可参照SL274执行。 7.2.6覆盖层较浅,具备水下开挖施工条件时,宜开挖截水槽, 修建截水墙进行堰基防渗。截水墙尺寸应满足防渗料及其与基础 接触面的充许渗透比降要求。

7.2.7在满足渗流量和渗透稳定的条件下,位于深厚覆盖层上 的低水头围堰,可采用铺盖或悬挂式防渗型式。

7.2.7在满足渗流量和渗透稳定的条件下,位于深厚覆盖月

7.3.1在峡谷地区修建土石围堰,与士质防渗体连接的岸坡开 挖宜平顺,岸坡不应有垂直台阶、反坡,岩石岸坡坡度不宜陡于 1:0.5,土质岸坡坡度不宜陡于1:1.5。 7.3.2对建于砂土地基、软土地基上的土石围堰,可采取振冲 强夯、置换、排水固结、反滤围压等加固处理措施。 7.3.3混凝土围堰宜建在基岩上。对于围堰基础中存在的断层 破碎带、软弱结构面及局部工程地质缺陷,应分析其对堰体整体 稳定和渗流的影响,可采用置换、固结灌浆、幕灌浆、基础排 水、预应力锚索及抗滑桩等处理措施,

8.0.1围堰安全监测可采用巡视检查和仪器设备观测。 8.0.2围堰安全监测设计应针对工程特点设置监测项目,监测 断面和部位选择应有代表性。 8.0.3围堰安全监测宜设置下列外部监测项目: 1 堰体垂直位移和水平位移。 2 围堰渗流量。 8.0.4 对于3级围堰及重要的4级围堰,可设置下列内部安全 监测项目: 1 监测士石围堰堰体浸润线,防渗墙应力、应变等。 2监测混凝土围堰堰体及堰基应力、应变,渗透水压力等。 83.0.5与永久建筑物结合的围堰,其安全监测应满足永久运行 期和施工期安全监测要求。

8.0.1围堰安全监测可采用巡视检查和仪器设备观测。

9.0.1根据围堰型式、拆除范围及拆除工程量,应进行围堰折 除设计,并遵循下列原则: 1满足永久建筑物正常运行,以及泄流、供水、通航、发 电等要求。 2满足后续导、截流要求。 3宜安排在枯水期拆除。 9.0.2爆破拆除围堰、预留岩坎(塞)时,应满足附近建筑物 和有关设施的安全要求。 9.0.3围堰拆除应符合环境保护及水土保持要求。

附录A重力式混凝土围堰稳定

A.1堰基面抗滑稳定计算

A.1.1重力式混凝土围堰抗滑稳定计算主要核算堰基面滑动条 件,应按抗剪断强度公式(A.1.1-1)或抗剪强度公式(A.1.1 2)计算堰基面的抗滑稳定安全系数。 1抗剪断强度的计算公式:

注1:f、c为抗剪断参数;f为抗剪参数。 注2表中参数限于硬质岩,软质岩根据软化系数进行折减。

注1:f、c为抗剪断参数;f为抗剪参数。 注2:表中参数限于硬质岩中的结构面。 注3:软质岩中的结构面进行折减。 注4:胶结或无充填的结构面抗剪断强度,根据结构面的粗糙程度选取大值或 小值。

注1:、c为抗剪断参数;f为抗剪参数 注2:表中参数限于硬质岩中的结构面。 注3:软质岩中的结构面进行折减。 注4:胶结或无充填的结构面抗剪断强度 小值。

A.2堰基深层抗滑稳定计算

A.2.1堰基深层存在缓倾角结构面时,根据地质资料可概化为 单滑动面、双滑动面和多滑动面,进行抗滑稳定分析。 双滑动面为最常见情况,见图A.2.1.

图A.2.1双滑动面示意图

深层抗滑稳定计算采用等安全系数法,应按抗剪断强度公式 或按抗剪强度公式进行计算。

考虑ABD块的稳定,则有:

考虑 BCD块的稳定,则有:

考虑 BCD块的稳定GB/T 30705-2014 微束分析 电子探针显微分析 波谱法实验参数测定导则,则有:

多滑面的情况比较复杂,可参照双滑面的计算式,列出各个 滑动体的算式,求解K值。

A.3.1上游堰面垂直正应力应按公式(A.3.1)计算(见图 A. 3. 1) :

图A.3.1重力式围堰堰面应力计算示意图

2下游堰面垂直正应力应按公式(A.3.2)计算(见图 1):

ZW 6ZM 6y 二 T T2

武中 下游堰坡; m2 P'—一计算截面在下游堰面所承受的水压力强度(如有 泥沙压力时,应计入在内)GB/T 5293-2018 埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合,kPa; Pa—一计算截面在下游堰面处的扬压力强度,kPa。

中华人民共和国水利行业标准

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