碾压混凝土坝设计规范

ICS93.160 SL P 55备案号：中华人民共和国水利行业标准SL314-2004碾压混凝土坝设计规范Design specification for roller compacted concrete dams2004-12-8发布2005-2-1实施中华人民共和国水利部前言根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科（2001）1号文《关于下达2001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》（SL1-2002），在《碾压混凝土坝设计导则》（DL/T5005-92）（以下简称原导则）的基础上，吸收国内外近十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。

《碾压混凝土坝设计规范》（SL314-2004）共9章72条，主要技术内容有：——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、补充的主要内容有：——增加了引用标准及主要术语两章节；——增加了对碾压混凝土重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的布置要求。

本标准的强制性条文有1.0.2、5.0.2、5.0.4、8.0.6、9.0.1第1款、9.0.5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：董勤俭李启雄柏宝忠毛影秋陈在敏雷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：目次1总则 (1)2引用标准 (2)3 主要术语 (3)4 枢纽布置 (4)5 坝体设计 (5)6 坝体构造 (7)7 碾压混凝土材料和坝体混凝土分区 (9)8 温度控制及坝体防裂 (11)9 安全监测设计 (13)标准用词说明 (15)条文说明 (16)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，特制定本标准。

1.0.2 碾压混凝土坝的级别，应符合《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定。

1.0.3本标准适用于水利水电工程岩基上的1、2、3级碾压混凝土重力坝设计，4、5级碾压混凝土重力坝设计可参照使用。

坝高大于200m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30m以下为低坝，坝高在30m～70m为中坝，坝高在70m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 引用标准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》（GB50201-94）《水工碾压混凝土试验规程》（SL 48-94）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211-98）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）《混凝土拱坝设计规范》（SL282-2003）《混凝土重力坝设计规范》（SL×××）《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》（SDJ20-78）《水工碾压混凝土施工规范》（DL/T5112-2000）3 主要术语3.0.1 碾压混凝土roller compacted concrete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。

3.0.2 碾压混凝土重力坝roller compacted concrete gravity dam指用碾压混凝土筑成的实体重力坝。

3.0.3 碾压混凝土拱坝roller compacted concrete arch dam指用碾压混凝土筑成的拱坝。

3.0.4 掺合料 mineral admixture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。

3.0.5 碾压层面roller compacted concrete layer surface指连续上升铺筑的碾压混凝土表面。

3.0.6 碾压缝面roller compacted concrete lift joint指经间歇后必须经过处理的碾压混凝土层面。

3.0.7 变态混凝土grout enriched vibrated roller compacted concrete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。

4 枢纽布置4.0.1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。

4.0.2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。

4.0.3 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。

5 坝体设计5.0.1 碾压混凝土重力坝的体型断面设计宜简化，便于施工，坝顶最小宽度不宜小于5m，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。

5.0.2 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《混凝土重力坝设计规范》（SL×××）的有关规定。

5.0.3 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、低坝可根据类似工程的参数选用。

5.0.4 碾压混凝土重力坝坝体抗滑稳定分析应包括沿坝基面、碾压层（缝）面和基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《混凝土重力坝设计规范》（SL×××）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、低坝，若无条件进行试验时，其计算参数可参照类似工程选用。

5.0.5 碾压混凝土重力坝应力分析的主要内容包括：1 坝体选定截面上的应力（包括坝基面、折坡处截面及其它需要计算的截面）。

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。

设计时可根据工程规模和大坝的具体情况，分析上述内容的全部或部分，或另加其它内容。

5.0.6 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，必要时可采用有限元法进行计算。

当不宜作为平面问题分析时，可采用三维有限元法或其它合适的方法进行应力分析。

5.0.7 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《混凝土拱坝设计规范》（SL282）的有关规定。

5.0.8 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、中坝还宜采用三维有限元计算。

5.0.9布置在碾压混凝土坝上的泄水建筑物设计，应符合《混凝土重力坝设计规范》（SL×××）及SL282的有关规定。

5.0.10 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《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191）和《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》（SDJ20）的有关规定。

5.0.11 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《混凝土重力坝设计规范》（SL×××）及SL282的有关规定。

6 坝体构造6.0.1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、施工强度等因素综合比较确定，其间距宜为20m～30m。

6.0.2 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。

6.0.3 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、高坝可设置1～3条。

廊道的断面应满足施工、运行、安全监测和检修等要求。

6.0.4 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。

6.0.5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：1 H＜30m时，W4；2 H=30m～70m时，W6；3 H=70m～150m时，W8；4 H＞150m时，应进行专门试验论证。