DLT5005-92 碾压混凝土坝设计导则

DLT5005-92 碾压混凝土坝设计导则 1.0.1 为了推广碾压混凝土筑坝新技术，提高碾压混凝土坝的设计水平、保证设计质量，特制定本导 则。 1.0.2 本导则适用于大、中型水利水电工程中岩基上的坝高在30m以上的1、2、3级碾压混凝土实体 重力坝设计，4、5级坝和坝高在30m以下的坝设计时可参考使用，并可供碾压混凝土拱坝设计时参考使 用。 1.0.3 碾压混凝土坝按其坝高可以分为低、中、高坝，从坝基最低面计算至坝顶其高度分别为30m以 下，30～70m和70m以上。 1.0.4 本导则着重于对碾压混凝土坝的枢纽布置、坝体构造及温度控制等项设计提出要求。凡未涉及 的部分，仍应按《混凝土重力坝设计规范》SDJ21—78(试行)及其补充规定，和有关规范的条款执行。 1.0.5 凡与碾压混凝土施工技术有关的部分应按《水工碾压混凝土施工规范》SDJS14—86执行。 2 枢 纽 布 置 2.0.1 研究采用碾压混凝土重力坝时应考虑： 一、坝址区的地形、地质、水文、气象条件和建筑材料的适应性； 二、碾压混凝土坝的规模、布置、结构型式和主要尺寸； 三、满足坝体防渗和强度的要求； 四、遵循施工组织设计规范中施工方案选择原则及有关规定，具备碾压混凝土筑坝的施工条件； 五、碾压混凝土坝快速施工、缩短工期、节约水泥和简化温控等。 2.0.2 采用碾压混凝土坝方案时应充分研究材料来源和工期等特点。 2.0.3 在枢纽中应尽量将碾压混凝土坝与引(输)水发电建筑物分开布置，当不能分离时： 一、宜采用坝后式厂房，对于河床式厂房的实体部分可分区采用； 二、引(输)水管道宜用坝内埋管式或坝后背管式，坝内管道宜水平布置在常态混凝土区域内； 三、坝内引(输)水建筑物的进口宜布置在坝体上游部分。 2.0.4 在大坝中采用碾压混凝土的部位，宜相对集中，并应考虑到与其他建筑物的关系。 2.0.5 在碾压混凝土坝上布置泄洪建筑物时，为便于施工，宜采用表面式溢流孔。 2.0.6 在枢纽的施工导流方式上，不宜采用梳齿导流，宜采用隧洞、明渠和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，应考虑后期封堵的施工方便，并宜布置在常态混凝土 区域内。 3 坝 体 断 面 设 计 3.0.1 碾压混凝土重力坝的断面设计在体型上应力求简单，便于施工，坝顶最小宽度为5m，上游坝 面宜采用铅直面或斜面，应尽量避免折面。 3.0.2 碾压混凝土坝采用分层碾压方式，在施工中应防止隐伏层状结构的出现。在坝体断面设计中， 应根据工程等级、结构布置、施工工艺和运行要求等因素做好防渗和排水设计。 3.0.3 溢流坝坝面的设计，应满足抗冲耐磨的要求。 3.0.4 作用在坝上的荷载及其组合，坝的应力和坝体抗滑稳定计算，应按有关规范执行。 3.0.5 坝体自重应按其几何尺寸的平均容重计算。 碾压混凝土的容重应根据料源、施工条件等由试验确定。 3.0.6 坝体抗滑稳定的计算内容应包括沿坝基面和基础深层的抗滑稳定计算。当坝体不设置横缝时， 应计算整体抗滑稳定。 碾压混凝土坝施工所铺筑的水平层面，应根据层面处理措施进行试验、测定参数，并按抗剪断强度公 式计算沿最不利层面的抗滑稳定安全系数。对3、4、5级坝若无条件进行试验时，其计算参数可参照类似 工程选用。 坝体抗滑稳定安全系数应不小于有关规范的规定值。 3.0.7 坝的应力计算的主要内容一般包括： 一、坝体选定截面的应力(包括坝基面、折坡处的截面等)； 二、坝体个别部位的应力(如闸墩、导墙等)； 三、坝体有廊道、孔洞等部位和碾压混凝土施工所形成的层面的应力分析。对于高坝，尤应注意其层 面的剪应力； 四、地质条件复杂时应对坝基内部的应力进行分析。 设计时应根据工程规模和坝的具体情况，计算上述内容的全部或部分，或另加其它内容。 3.0.8 对于高、中坝除按材料力学法计算应力外，对于重力坝按整体计算时应根据工程规模、地形地 质条件及布置情况，采用分载法计算，并用有限元法进行校核。尤其是地基条件复杂或不能作为平面问题 时，宜同时进行模型试验或三维有限元法等其他合适的方法进行应力分析。 3.0.9 对于不适宜用碾压混凝土施工的部位，如闸墩、坝内孔洞周边及溢流面层等，须配置钢筋时， 应符合《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20—78的要求。 4 坝 体 构 造 4.0.1 碾压混凝土重力坝应不设置纵缝，可少设或不设置横缝。横缝间距与坝址地形地质条件、布置 方式、坝体断面形状、温度应力、施工能力等因素有关，应通过技术经济比较确定。 4.0.2 碾压混凝土坝的坝段间横缝一般为非暴露平面连续缝，可由切缝机压入金属片或用其他材料进 行人工埋设造缝；亦可设置非暴露平面的不连续诱导缝，可采用钻孔、切缝、预埋等方法形成诱导缝，但 应严格控制缝距、方向及斜度保证横缝的成缝条件。 4.0.3 碾压混凝土坝的基础灌浆、排水、检查、观测及交通等廊道宜合并使用。一般情况下，低坝可 设置1条，中、高坝可设置1～3条。近基础的廊道宜设置在基础常态混凝土或基础内，各廊道的断面应满 足施工、运用和检修等要求。 4.0.4 通过横缝的廊道在有防渗要求时其四周应安设止水，廊道周围是否设置常态钢筋混凝土层或采 用混凝土预制构件拼装，应根据其应力状态确定。 4.0.5 采用常态混凝土作为上游坝面防渗层时，其抗渗标号的最小允许值为： 一、H＜30m时，S4； 二、H=30～60m时，S6； 三、H=60～120m时，S8； 四、H＞120m时，应进行专门试验论证。 防渗层最小有效厚度，一般为坝面水头的1/30～1/15，但不宜小于1.0m。 注：H为水头，m。 4.0.6 采用富胶凝材料的碾压混凝土，作碾压混凝土坝的防渗层时，其厚度和抗渗标号也应满足坝体 防渗要求。 4.0.7 采用其它材料，如沥青材料、合成橡胶、聚氯乙烯薄膜及其他防渗涂料等作为上游坝面防渗层 时，其厚度应根据材料的抗渗性、耐久性、变形性能及其与混凝土面的结合情况，由试验确定。 4.0.8 坝体横缝内设置止水应根据工作水头、气候条件、所在部位和便于施工等因素确定：采用常态 混凝土作为上游防渗层时，止水设施应置于常态混凝土内；采用其它类型材料作为上游坝面防渗层时，应 结合防渗布置考虑设置止水的方法，并应由试验论证其可靠性。 4.0.9 坝内竖向排水系统的排水管，一般设置在上游防渗层后，应便于检查维修。排水管一般为预制 的无砂混凝土管，管距为2.0～3.0m，内径为7～15cm，亦可采用钻孔或拔管等方法形成。 采用其他类型的防渗材料时，应根据其抗渗性能和耐久性，确定是否设置坝内排水系统。 根据坝的重要性和地质条件等因素，若需要设置水平排水系统时，可在各排水设计高程的碾压层面上 设置排水廊道或铺设水平排水条带。 4.0.10 下游坝面应根据溢流和水位变幅等情况，考虑防渗和抗冻等要求设置保护层。