砌石坝设计规范(sl25-2006)-unprotected.pdf

1、 1 ICS 93.160 P59 中华人民共和国水利行业标准 SL25 2006 替代 SL25-91 砌石坝设计规范 Design specification for stone masonry dam 20060412发布 20060601实施 中华人民共和国水利部 发布 2 前 言 浆砌石坝设计规范 （SL25-91） ，以下简称原规范，于 1991 年首次发布，至今已十余年。现根据水利部水利水电规划设计管理局下发的 关于2002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 （水总局科 200215 号文）和水利技术标准编写规定 （SL1-2002） ，对原规范进行

2、修订。修订后改名为砌石坝设计规范 （SL 25-2006） ，以下简称本规范） ，本规范中的砌石坝是指砂浆或混凝土砌石坝，不包括干砌石坝。 本规范对原规范进行修改补充的主要内容如下： 总则后增加了主要术语与基本符号一章， 整个规范由原规范的9章增为10章。 原规范第三章第二节荷载组合中的基 本组合增加了水库设计洪水位加设计正常温升的温度荷载的情况。泥沙冲淤期限计算年限增列附录D。 原规范第四章浆砌石重力坝第二节坝体形状设计改为坝体结构，具体规定了浆砌石重力坝的坝体结构。对原规范第4.3.4条（现为5.3.3）所提深层抗滑稳定问题，增列附录E，提出了砌石重力坝深层抗滑稳定安全系数要求及计算公式。

3、 对原规范第五章浆砌石拱坝第二节坝 体应力分析中砌石体容许压应力原表5.2.5-1（现为表A-7）作了重要修改，在毛石与块石砌体之间增加了毛石占70%、块石占 30%及毛石占 30%、块石占 70%两档，更为经济合理。对原表 5.2.5-2（现为表6.2.5-1）砌石拱坝控制计算拉应力也作了重要修改，即将原表 5.2.5-2 中的中央悬臂梁底及其他部位两档，改为拱坝周边及其他部位两档，并将表列入该条说明中，更符合目前所用设计参数及分析方法所得的成果。 SL25-91第九章观测设计（现为10章）改为安全监测设计，明确规定工程监测范围，增补安全监测设计遵循的原则，增加主要设施布置要求。 删除SL2

4、5-91附录三、附录五；附录一、二、四、六相应改为附录A、C、3 G、B。 本规范实施后替代浆砌石坝设计规范 （SL25-91） 。 本规范批准部门：中华人民共和国水利部 本规范主持机构：水利部水利水电规划设计总院 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：贵州省水利厅 本规范参编单位：水利部湖南水利水电勘测设计研究总院、水利部福建水利水电勘测设计研究院、贵州省水利水电勘测设计研究院、贵州省遵义水利水电勘测设计研究院。 本规范主要起草人：黎展眉 王良之 高世宝 何启荣 杨卫中 本规范审查会议技术负责人：沈凤生 本规范体例格式审查人：陈登毅 4 目 次 前言 1 总则 .（1）

5、 2 主要术语与基本符号 .（3） 2.1 主要术语 .（3） 2.2 基本符号 .（3） 3 筑坝材料及砌石体设计指标 .（6） 3.1 筑坝材料 .（6） 3.2 砌石体设计指标 .（7） 4 荷载与荷载组合 .（8） 4.1 荷载 .（8） 4.2 荷载组合 .（9） 5 砌石重力坝 （11） 5.1 坝体布置 （11） 5.2 坝体结构 （11） 5.3 坝体抗滑稳定计算 （12） 5.4 坝体应力计算 （13） 5.5 坝体温度控制和防裂 （15） 6 砌石拱坝 （16） 6.1 坝址、坝线和坝体布置 （16） 6.2 坝体应力分析 （16） 6.3 拱座稳定分析 （18） 6.4

6、温度控制 （19） 7 坝体防渗 （20） 5 7.1 一般规定 （20） 7.2 混凝土防渗面板与心墙 （20） 7.3 坝体自身防渗 （21） 7.4 横缝、止水和排水 （22） 8 坝基处理 （23） 9 坝体构造 （25） 9.1 坝顶布置和交通 .（25） 9.2 坝内廊道和孔洞 .（25） 9.3 坝体分缝、排水和基础垫 层（26） 10 安全监测设计 （27） 10.1 一般 规定（27） 10.2 监测 项目与监测设施布置（28） 附录 A 砌石体主要力学指标 （30） 附录 B 砌石体变形（弹性）模量、抗压强度试验方法.（37） 附录 C 荷载计算公式 （40） 附录 D 坝

7、前泥沙冲淤期限计 算.( 53) 附录 E 砌石重力坝坝基深层抗滑稳定安全系数及计算公式（54） 附录 F 考虑坝体分层异弹模特性， 用材料力学方法计算砌石重力坝坝体应力（56） 附录 G 用 材料力学方法计算重力墩、推力墩的 应力 .（61） 本规范用词说明 （64） 6 1 总则 1.0.1 为适应砌石坝工程建设发展的需要，规范砌石坝设计，对浆砌石坝设计规范 （SL25-91）进行修订，使砌石坝设计做到安全适用、经济合理、技术先进、质量保证，特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于大、 中型水利水电工程中的2、 3级砌石坝或坝高超过50m的4、5级砌石坝的设计。其他砌石坝设计可参照使用。

8、对于坝高超过100m的砌石坝，设计时应进行必要的专题研究。 1.0.3 砌石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3070m为中坝，坝高在70m以上为高坝。 1.0.4 砌石拱坝按其厚高比分为薄拱坝、中厚拱坝和厚拱坝（或称重力拱坝） 。薄拱坝厚高比小于0.2，中厚拱坝厚高比为0.20.35，厚拱坝厚高比大于0.35。 1.0.5 设计砌石坝应重视和研究下列问题： 1 建坝地区的各项基本资料。包括河流规划、综合利用要求以及水文、气象、地形、地质、地震、建筑材料、施工和运用条件等。 2 合理选择坝型、坝址、坝线，简化坝 体结构。并结合枢纽布置全面研究坝体布置与其他建筑

9、物的关系，力求选择最佳方案。 3 坝基处理和坝体防渗。 4 泄洪消能防冲。 5 施工导流和渡汛。 6 建筑材料、施工方式及施工技术的采 用，应因地制宜，在总结实践经验和进行科学试验的基础上，积极、慎重地采用新材料、新技术、新工艺。 7 降低工程造价和缩短建设工期的措施。 此外，还应研究与同类型混凝土坝设计中的异同，重视砌石坝的材料试验、结构计算和分析研究，逐步探求和应用反映砌石坝结构特点的设计和计算方法。 1.0.6 砌石坝设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 7 1.0.7 本规范主要引用下列标准： 水利水电工程地质勘察规范 （GB50287-99） 水利水电工程等级划

10、分及洪水标准 （SL252-2000） 水工建筑物抗震设计规范 （SL203-97） 水工混凝土结构设计规范 （SL/T191-96） 水工建筑物抗冰冻设计规范 （SL211-98） 混凝土重力坝设计规范 （SL319-2005） 混凝土拱坝设计规范 （SL282-2003） 水工混凝土试验规程 （SL ） 水利水电工程岩石试验规程 （SL264-2001） 混凝土坝安全监测技术规范 （试行） （SDL336-89） 8 2 主要术语与基本符号 2.1 主要术语 2.1.1 砌石坝 stone masonry dam 采用水泥砂浆或一、二级配混凝土作胶凝材料的砌石坝，其主要坝型有砌石重力坝和砌

11、石拱坝两种。 2.1.2 坝高 dam height 建基面的最低点（不包括局部深槽、井或洞）至坝顶的高度。 2.1.3 刚体极限平衡法 limit equilibrium method 将可能滑动的岩体视为刚体，采用极限平衡原理，计算沿滑动面的抗滑稳定安全系数的分析方法。 2.1.4 拱梁分载法 multi-arch beam method 将整个拱坝分为水平拱和悬臂梁两个系统，根据拱系和梁系在其交点处变位相等的条件来确定拱梁荷载分配的分析方法。 2.1.5 重力墩 gravity pier 通过重力作用承受拱端推力的重力式结构物。 2.1.6 推力墩 abutment block of a

12、rch dam 设置在拱坝坝体与基岩之间，将拱端推力传至稳定基岩的结构物。 2.2 基本符号 2.2.1 荷载 Psk 泥沙压力； skp 泥沙压力强度 ； Pwk 浪压力 ； Fhk 冰块撞击坝面的动冰压力 ； Px 溢流反弧段上离心力合力的水平分力 ； 9 Py 溢流反弧段上离心力合力的垂直分力 ； 、1、2 坝基面扬压力强度系数 ； Tm 断面平均温度变化 ； Td 等效线性温差变化。 2.2.2 材料性能 w 水（或含泥沙水）的重度； w 水的密度； sd 泥沙的干重度； sb 泥沙的浮重度； s 泥沙的内摩擦角； R 石料抗压强度； Rd 石料干抗压强度 ； Rs 石料饱和抗压强度；

13、 c 混凝土的重度 ； Ee 混凝土的弹性模量； b 砌石体的重度 ； 砌石体的线膨胀系数； d 砌石体的干密度； Eo 砌石体的变形模量 ； Ee 砌石体的弹性模量； 砌石体的泊桑比； b 砌石体的导热系数； Cb 砌石体的比热； b 砌石体的导温系数； cc 砌石体抗压强度； 10 t 砌石体抗拉强度； f 砌石体抗弯强度； 滑裂面的抗剪断摩擦系数； c滑裂面的抗剪断凝聚力； 滑裂面的抗剪摩擦系数。 2.2.3 计算指标 K 按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数； K 按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数。 11 3 筑坝材料及砌石体设计指标 3.1 筑坝材料 3.1.1 砌石体采用的石料应符合

14、下列规定： 1 石料应新鲜、完整，质地坚硬，不得有剥落层和裂纹； 2 石料按外形可分为毛石、块石、粗料石三种； 毛石： 无一定规格形状， 单块重量宜大于25kg， 中部或局部厚度不宜小于20cm。 块石：外形大致呈方形，上、下两面基本平行且大致平整，无尖角、薄边，块厚宜大于20cm。 毛石、块石最大边长（长、宽、高）不宜大于100cm。 粗料石： 应棱角分明， 六面基本平整， 同一面最大高差不宜大于石料长度的3%，石料长度宜大于50cm，宽度、高度不宜小于25cm。 3 石料的抗压强度可根据石料饱和抗压强度值（MPa）划分为100、80、60、50、40、30六级； 4 石料使用前应进行岩块的

15、物理力学性 质试验，中小型工程无条件时，可按本规范附 录A表A-1选用。 3.1.2 砌石体采用的骨料应符合下列规定： 1 骨料的品质必须符合水工混凝土试验规程 （SL ）的规定； 2 细骨料分天然砂和人工砂两类。人工砂不应包括软质岩、风化岩石的颗粒。天然砂和人工砂最大粒径均宜小于5mm； 3 粗骨料（砾石、碎石）宜按粒径分级：当最大粒径为20mm时，分成520mm一级；当最大粒径为40mm时，分成520mm和2040mm两级。 3.1.3 胶凝材料 1 砌石体的胶凝材料主要有水泥砂浆和一、二级配混凝土。 2 胶凝材料采用的强度等级或标号如下： 水泥采用强度等级，常用的有32.5、42.5、5

16、2.5三种。 12 水泥砂浆常用的标号分为5.0、7.5、10.0、12.5MPa四种。 混凝土常用的标号分为10.0、15.0、20.0MPa三种。 （注：其抗压强度是指90天或180天15cm立方体强度，其保证率为80） 3 胶凝材料的配合比应满足砌石体设计强度的要求。 4 胶凝材料宜适量掺入外加剂和掺合料，最优掺量应通过试验确定。 3.2 砌石体设计指标 3.2.1 砌石体的设计密度d，可根据砌石体类别在下列范围内选用： 毛石砌石体d在21.023.5kN/m3之间； 块石砌石体d在22.024.0 kN /m3之间； 粗料石砌石体d在23.025.0 kN /m3之间。 3.2.2 砌

17、石体的线膨胀系数可在（68）106/范围内选用，必要时可按 水工混凝土试验规程 （SL ） 规定的方法试验确定。 3.2.3 砌石体的变形参数的选用应符合下列规定： 1 砌石体的变形模量E0和弹性模量Ee宜按本规范附录B的方法试验测定， 对无条件进行试验的工程，可按本规范附 录A表A-2选用。 2 砌石体的泊桑比宜采用0.20.25。 3.2.4 砌石体的极限抗压强度cc， 对2级建筑物应按本规范附录B的方法进行试验，对3级建筑物，当无条件试验时可按本规范附 录A表A-3选用。 3.2.5 砌石体的抗拉强度 t，2级建筑物应按 SL 水工混凝土试验规程 全级配混凝土抗拉试验方法或现场测定，但试

18、件砌筑方法应与现场施工方法相同。3级建筑物砌石体的极限抗拉强度可按本规范附 录A表A-4选用。 3.2.6 在初步设计阶段，砌石坝抗滑稳定计算所需的抗剪断强度参数，包括砌石坝沿垫层混凝土与基岩接触面、砌石体与垫层混凝土或砌石体本身的抗滑稳定，2级建筑物应作现场抗剪强度试验；3级建筑物无条件试验时可根据坝基岩体特征、砌石体强度、胶凝材料类别和强度标号由本规范附 录A表A-5、表A-6查得。 13 4 荷载与荷载组合 4.1 荷 载 4.1.1 作用在砌石坝上的荷载，应包括自重、静水压力、扬压力（或渗透压力） 、泥沙压力、浪压力、冰压力、动水压力、温度荷载、地震荷载和其它可能出现的荷载。 4.1.

19、2 自重：包括坝体的重量及坝体上永久 设备的重量。砌石体重度应通过试验确定；无试验资料时可按本规范3.2.1规定选用。 4.1.3 静水压力：上游静水压力应根据水库功能和荷载组合所规定的水库水位确定，下游静水压力应根据相应的不利下游水位按本规范附录C.1计算确定。水的重度宜采用9.81kN/m3，对于多泥沙河流应根据实际情况确定。 4.1.4 扬压力：进行砌石重力坝稳定分析、 应力分析以及砌石拱坝坝基和拱座稳定分析时，应考虑垂直作用于全部计算截面积的扬压力或渗透压力，按本规范附录C.2计算确定。砌石拱坝坝体应力 分析时，宜考虑扬压力的作 用(对于薄拱坝可不计扬压力)。 4.1.5 泥沙压力：应

20、根据坝址河流的水文泥 沙特性、枢纽布置、水库运行方式和泥沙冲淤计算等情况，确定坝前泥沙的淤积厚度，对于多泥沙河流应作专门研究。泥沙冲淤期限计算按附录D执行，泥沙压力应按本规范附录C.3计算确定。 4.1.6 浪压力：应根据波浪要素（波高、波 长）计算。对于山区峡谷水库，应按本规范附录C.4计算确定。 不同的荷载组合，宜采用不同的风速。基本组合，可采用重现期为 50 年的年最大风速；特殊组合，可采用多年平均年最大风速。 4.1.7 冰压力：严寒地区当水库表面形成较 厚的冰盖时，应计及冰压力的作用。冰压力应包括静冰压力和动冰压力，按本规范附录C.5计算确定。 4.1.8 动水压力：当采用坝顶或坝面

21、泄流时，应计及溢流坝段反弧面上的动水压力，按本规范附录C.6计算确定。对溢流坝面可不计脉动压力和负压力的影响。 4.1.9 温度荷载：砌石拱坝设计应分别计算 设计正常温降和设计正常温升情况，按14 运行期坝体温度与封拱温度的差值确定。砌石重力坝设计可不考虑温度荷载。 4.1.10 温度荷载应对封拱温度场、年平均温度场和表面温度变化引起的变化温度场，根据坝址附近的环境气温、水库水温、日照、坝基岩体地温、坝体厚度、砌体材料的热学特性等因素，按本规范附录C.7计算确定。 4.1.11 当坝体拱圈厚度 d 与坝体水平拱半径 R 的比值 d/R0.5 时，可忽略坝面曲率的影响，按平板计算拱坝温度场。 根

22、据坝体厚度方向的实际温度分布（见图4.1.11） ，可将其分解为三部分： （）断面的平均温度变化； （）等效线性温差变化； （）非线性温差变化。计算温度荷载时，可仅计及（）和（）两部份。 图 4.1.11 坝体温度分布图 4.1.12 地震荷载：应包括坝体地震惯性力和地震动水压力。可参照水工建筑物抗震设计规范(SL203-97)的规定计算确定。 4.2 荷 载 组 合 4.2.1 砌石坝设计荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。 荷载组合应按表4.2.1的规定确定。 15 表 4.2.1 荷 载 组 合 荷 载 类 别 温 度 荷 载 荷载组合 主 要 考 虑 情 况 自重 静水压力扬压力 泥

23、沙压力浪压力 冰压力 动水压力设计正常温降 设计正常温升 地震荷载 其它正常蓄水位情况 - - - - 设计洪水位情况 - - _ 死水位（或运行最低水位）情况1 - - - - - 死水位（或运行最低水位）情况2 - - - - - 基本组合 其它常遇的不利荷载组合 - - - - - - - - - 校核洪水位情况 - - - - 正常蓄水位+地震荷载 - - 设计洪水位+地震荷载 - - - - 低水位情况 1+地震荷载 - - - 地震 情况 低水位情况 2+地震荷载 - - - - 施工期情况 - - - - - - - - - - 特殊组合 其它稀遇的不利荷载组合 - - - -

24、- - - - - 注：1.上述荷载组合中，可根据工程的实际情况选择控制性的荷载组合进行计算； 2.浪压力与冰压力，二者取其中大者进行组合； 3.浆砌石重力坝设计可不考虑温度荷载； 4.施工期的荷载组合，可根据实际施工情况按不利情况进行组合； 5.其它常遇的不利荷载组合和其它稀遇的不利荷载组合，可根据具体情况分析后进行组合。 4.2.2 基本组合由基本荷载组成，特殊组合 除相应的基本荷载外，还应包括某些特殊荷载 。 16 5 砌石重力坝 5.1 坝体布置 5.1.1 坝体布置应结合枢纽布置全面考虑，根据坝址区的地形、地质、水文等条件及综合利用要求，合理安排泄洪、发电、灌溉、供水、航运、过鱼、排

25、漂、冲沙、水库放空、下游生态需水等建筑物的设置，进行全面技术经济比较，选择最优方案。 坝体布置时，还应重视排沙、冲淤及岸坡防护。 5.1.2 坝体布置时，应根据当地建筑材料的分布、储量、石料的开采成形情况、施工条件等因素，并通过技术经济比较，确定采用混凝土砌石重力坝或水泥砂浆砌石重力坝。 5.1.3 坝体溢流段的前沿长度、孔数、孔口型式、堰顶高程的确定，应考虑下列因素： 1 水库蓄、泄洪水和排漂浮物的需要； 2 地形、地质条件； 3 下游河床水深和消能防冲要求； 4 闸门型式及运行条件。 并在此基础上，经综合比较后选择最优方案。 5.1.4 坝体泄洪消能防冲设施应根据下游河床地形、地质条件、河

26、槽水深变化情况，并考虑对其它建筑物的影响等合理确定。 5.1.5 坝体需要布设廊道和孔洞时，其位置、型式、高程、尺寸应按使用要求及管理运行需要合理确定。 5.1.6 坝体布置方案的最终选定，2 级建筑物应进行水工模型试验验证，3 级建筑物宜进行水工模型试验。 5.2 坝体结构 5.2.1坝体结构应根据坝体受力条件，结合坝址地形、地质、 水文、建材、施工等条件，经技术经济比较后合理确定。 17 5.2.2坝体非溢流坝段的基本断面为三角形，三角形顶点宜在正常蓄水位以上。基本断面上部设坝顶结构，坝顶宽度应根据设备布置、运行、交通等需要确定。 5.2.3砌石重力坝各坝段上游面宜协调一致，利于防渗体的连

27、接和布置。溢流坝段下游坝面应保持一致，其与非溢流坝面之间应用导墙隔开。 5.2.4 实体重力坝上游坝面可为铅直面、斜面 或折面。上游坝坡可采用 1: 0.051:0.2；当采用折面时应注意与坝身取水和泄水建筑物的进水口的布置协调。下游坝坡应根据应力和稳定要求确定。 5.2.5 砌石重力坝溢流坝面结构布置可参照 SL319-2005 中 4.3 的规定确定。砌石坝溢流段宜采用开敞式。如溢流坝顶有闸门控制，应进行闸墩、闸室结构稳定及应力分析研究，其设计可参考SL319-2005中第6.5节。 5.2.6 砌石重力坝坝身泄水孔结构布置布置可参照 SL319-2005 中 4.4 的规定确定。 5.3

28、 坝体抗滑稳定计算 5.3.1除深层抗滑稳定以外的坝体抗滑稳定计算，应考虑下列几种情况： 1沿垫层混凝土与基岩接触面滑动； 2沿砌石体与垫层混凝土接触面滑动； 3砌石体之间的滑动。 5.3.2坝体抗滑稳定应按公式(5.3.2-1)或公式（5.3.2-2）计算。 PAcWfK+=1(5.3.2-1) PWfK=2(5.3.2-2) 式中 K1按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数； f滑裂面上的抗剪断摩擦系数； c 滑裂面上的抗剪断凝聚力，kPa ； 18 A 滑裂面面积，m2； W 作用于计算截面以上坝体全部荷载（含扬压力）对滑裂面的法向分值，kN； P作用于计算截面以上坝体全部荷载（含扬压力）对

29、滑裂面的切向分值，kN； K2按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数； f滑裂面上的摩擦系数。 按公式（5.3.2-1）或公式（5.3.2-2）计算时，坝体抗滑稳定安全系数应不小于表5.3.2中相应的规定值。 表 5.3.2 抗滑稳定安全系数 5.3.3当坝基岩体内存在软弱结构面、缓倾角结构面时，应计算深层抗滑稳定。根据滑动面的分布情况， 可分为单滑面、 双滑面和多滑面计算模式， 以刚体极限平衡法 （见本规范附录E）计算为主，必要时可辅以有限元法计算等，并进行综合评定，其成果可作为坝基处理方案选择的依据。深层抗滑稳定计算公式见本规范附录E。 5.3.4空腹重力坝除计算整体抗滑稳定外，还应核算前腿的抗

30、滑稳定。 5.4 坝体应力计算 5.4.1坝体应力计算方法应符合下列要求： 安 全 系 数 采 用 公 式 荷 载 组 合 2、3 级坝 基 本 3.00 2.50 K1（5.3.2-1） 特 殊 2.30 基 本 1.05 1.00 K2 (5.3.2-2) 特 殊 1.00 19 1 实体重力坝坝体应力计算应以材料力学法为基本分析方法，坝体应力计算公式参见SL319-2005附录C。 当坝体设置混凝土防渗面板时， 也可考虑坝体一个方向异性，按分层异弹模方法分析，计算方法见本规范附录F； 2 对于高坝、修建在复杂地基上的坝和不能作为平面问题处理的坝体或坝段的应力计算，宜采用有限元法； 3 空

31、腹重力坝可采用材料力学、结构力学和有限元法计算。所得应力成果应避免特别不利的应力分布状态。 5.4.2 坝体应力计算主要内容包括： 1 实体重力坝计算坝基面和折坡处截面的上、下游面应力。对于中、低坝，也可只计算坝面应力。 2 空腹重力坝计算腹拱周边、前后腿的应力。 5.4.3 重力坝砌体抗压强度安全系数应符合下列要求： 1在基本荷载组合时，应不小于3.5。 2 在特殊荷载组合时，应不小于3.0。 5.4.4 用材料力学法计算坝体应力时，坝体应力应符合下列要求： 1在各种荷载（地震荷载除外）组合下，坝基面垂直正应力应小于砌石体容许压应力和地基的容许承载力，砌石体容许压应力见本规范附 录A表A-7

32、； 2 坝基面最小垂直正应力应为压应力； 3 坝体最大主压应力应小于砌石体容许压应力； 4 坝体内一般不得出现拉应力。溢流堰顶、廊道和孔洞周边除外，当这些部位出现拉应力时，应采用钢筋混凝土结构； 5需进行抗震设计的重力坝，应符合SL203-97的规定。 5.4.5 实体重力坝还应计算施工期坝体应 力，其下游坝基面的垂 直拉应力应不大于100kPa。 5.4.6空腹重力坝坝体应力应符合下列要求： 20 1 坝踵部位：坝基面以上 35坝高处（高坝宜取小值，中、低坝宜取大值） ，不出现主拉应力 2坝趾部位：主压应力不超过砌体的容许压应力和地基的容许承载力。 5.4.7 空腹重力坝应进行体形调整以减小

33、腹拱周边的拉应力区范围。 腹拱拱圈部分宜采用钢筋混凝土结构。 5.4.8 用有限元法计算坝体应力时，可参照 SL319-2005 中 6.3 的规定执行。 5.5 坝体温度控制和防裂 5.5.1 对于砌石重力坝的高坝和重要工程的中坝，应进行温度控制设计，提出温度控制措施。大型工程宜采用有限元法进行温度场 和温度应力分析，计算方法参见SL319-2005的规定。对于一般工程的中、低坝，可参照类似工程经验，进行温度控制和防裂。 5.5.2坝基垫层混凝土温度控制和抗裂要求，可参见 SL319-2005 有关规定。 5.5.3 砌石重力坝应进行坝体分缝。横缝的划分应根据温度应力、坝体布置、施工条件以及

34、地形、地质条件综合确定。横缝间距宜为2040m。横缝位置应与垫层混凝土缝相适应。中、低坝可不设纵缝，高坝根据温度控制条件确定。 5.5.4在不影响胶凝材料强度和耐久性的情况下，宜采取下列措施以减少发热量： 1 采用中、低热水泥。 2 采用粉煤灰或其它水泥掺合料。 3 使用外加剂。 21 6 砌石拱坝 6.1 坝址、坝线和坝体布置 6.1.1 砌石拱坝坝址宜选在河谷地形相对狭窄、坝肩地质条件相对较好、两岸山体厚实、有利于拱座稳定的地点。 6.1.2 坝轴线位置的选择，应优先考虑拱座稳定，并经多方案比较确定。 6.1.3 坝体布置应根据坝址地形、地质、水文等自然条件以及枢纽的综合利用要求统筹考虑，

35、并进行技术经济比较确定。 6.1.4 坝的体形，应根据坝址地形、地质条件、泄洪方式、施工条件等合理选定。 坝体顶部拱圈最大中心角以80110为宜；在河谷较宽的坝址，宜选用非圆弧形拱圈。砌石拱坝悬臂梁的倒悬度不宜大于0.3:1。 6.1.5 坝体泄洪布置和泄洪方式的选择，应根据坝的体形、坝高、泄洪量大小、坝址地形、地质等情况进行技术经济比较确定。当由坝体泄洪时，宜优先考虑表孔泄洪。应重视砌石拱坝的溢流消能和防冲问题。水力 设计应参照混凝土拱坝设计规范（SL282-2003）的有关规定执行。2级建筑物的拱坝溢流布置，应经水工模型试验验证。 6.2坝体应力分析 6.2.1 坝体结构应力分析时，可视结

36、构为各向同性的均质体；当有混凝土防渗体时，也可考虑坝体的一个方向异性。 6.2.2 坝体应力分析，宜以拱梁分载法计算成果作为衡量强度安全的标准。对于 2级或情况比较复杂的砌石拱坝，除用拱梁分载法计算外，必要时应用有限元法验算。 6.2.3 坝体应力分析的主要内容包括： 1 各计算截面上的应力分布； 2 坝体上、下游面在各计算点的主应力； 3 坝体削弱部位（廊道、孔洞等）的局部应力。 22 在不同的设计阶段，应根据具体情况，计算上述内容的部份或全部，必要时还应分析坝基内部的应力。 6.2.4 坝体应力分析中应考虑下列问题： 1 坝的体形对坝体应力分布的影响； 2 坝内孔洞对坝体应力的影响； 3

37、封拱温度对坝体应力的影响； 4 不设横缝、整体上升的砌石拱坝坝体自重对应力的影响； 5 分期施工、分期蓄水对坝体应力的影响； 6 坝体设置横缝对灌浆前施工期各单独坝段的应力和抗倾覆稳定性的影响。 6.2.5 用拱梁分载法计算时，坝体的主压应力和主拉应力应符合下列要求： 1 砌石体容许压应力的安全系数,对于基本荷载组合,采用 3.5；对于特殊荷载组合，采用3.0。当无试验资料时，砌石体容许压应力值可按本规范附 录A表A-7选用； 2 砌石拱坝非地震组合容许出现一定的计算拉应力； 3 砌石拱坝地震组合控制计算拉应力可视工程具体情况适当放宽。 用拱冠梁法计算时，拱和梁的法向应力应满足本条所规定的应力

38、指标。 6.2.6 用有限元法计算时，应力控制指标可参照 SL2 82-2003 有关规定执行。地震组合下的容许拉应 力可较非地震特殊组合适当放宽。 6.2.7 2级砌石拱坝应力分析中所采用的砌石体弹性模量、泊桑比、坝基变形模量和弹性模量，应通过试验确定。在可行性研究阶段，当缺乏上述资料时，可参照类似条件下的经验数据采用。 6.2.8 对于重要工程的砌石拱坝，还宜用拱坝极限分析法核算。当采用拱坝极限分析法核算时，坝体强度安全系数 k 为极限荷载与设计荷载的比值，对于基本组合，k值不应小于3.2；对于特殊组合，k值不应小于2.9。 23 6.3 拱座稳定分析 6.3.1 在砌石拱坝设计的各阶段，

39、应对两岸拱座的稳定性作出相应的分析论证。 6.3.2 在评价拱座的稳定性时，应合理确定滑裂面。对于滑裂面上的抗剪强度参数，2 级砌石拱坝应通过试验后研究选定；3 级砌石拱坝不具备试验条件时，可参照类似地质条件下的工程经验数据选定。 6.3.3 拱座的抗滑稳定分析，以刚体极限平衡法为主，必要时可辅以有限元法等。 拱座稳定分析应按空间问题处理，并以此确定其整体抗滑稳定安全系数。如情况简单且无复杂的滑裂面时，可按平面分层累计计算。 6.3.4 采用刚体极限平衡法进行拱座抗滑稳定分析时，应按公式（6.3.4-1）或公式（6.3.4-2）计算： 1K= +TACfN )(（6.3.4-1） 2K=TNf

40、 )(6.3.4-2） 式中 N垂直于滑裂面的法向力，KN； T沿滑裂面的切向力，KN； 抗剪断凝聚力 、c值应按相应于岩体的峰值强度采用。抗剪摩擦系数 值应按相应于下述特征值取用：对脆性破坏的岩体，采用比例极限；对塑性或脆塑性破坏的岩体，采用屈服强度；对已经剪切错动过的岩体，采用残余强度。 按公式6.3.4-1计算时，相应安全系数应不小于表6.3.4规定的数值 。 表 6.3.4 抗滑稳定安 全系数 建筑物级别 安全系数 荷载组合 2 3 基本 3.25 3.00 2.75 2.50 K1 按公式（6.3.4-1） 特殊 2.25 2.00 基本 1.40 1.30 1.20 1.10 K2

41、 按公式（6.3.4-2） 特殊 1.10 1.00 24 6.3.5 当拱座下游存在较大断层或软弱带时，应采取加固措施，控制变形量，并核算拱座变形对坝体应力的影响。 6.3.6 应采取有效措施，减小作用在岩体上的渗透压力，保证拱座稳定安全。 6.3.7 砌石拱坝重力墩、推力墩的稳定分析应符合本节的有关规定，其应力及稳定计算见本规范附录G。 6.4 温度控制 6.4.1 砌石拱坝施工时，可根据需要在拱端附近或其他适当位置予留横向宽缝或窄缝。宽缝缝宽为0.81.2m。 6.4.2 砌石拱坝的封拱温度（指封拱时日平均气温）应控制在年平均气温以下，但不宜低于5。严寒地区砌石拱坝封拱温度的确定应经专门

42、论证。 整体上升的砌石拱坝，砌筑时的日平均气温宜在年平均气温以下，超过年平均气温时应采取降温措施；同时不宜在低于5的气温下砌筑。 25 7 坝体防渗 7.1 一般规定 7.1.1坝体防渗设施应根据当地自然条件、建筑材料、施工工艺和建坝经验等因素确定。 7.1.2砌石坝防渗设施可采用下列几种形式： 1在坝体上游面设置混凝土（钢筋混凝土）防渗面板； 2在靠近迎水面砌石体内设置混凝土防渗心墙； 3 坝体自身防渗； 4 经过实践或论证的其它形式。 7.1.3 抗冻混凝土应掺引气剂，其水泥、掺合料、外加剂的品种和数量，水灰比、配合比及含气量均应通过试验确定。 7.2 混凝土防渗面板与心墙 7.2.1防渗

43、面板及心墙混凝土的抗渗等级应根据其承受的水头按水工混凝土结构设计规范 （SL/T191-96）的规定确定，见表7.2.1。 表 7.2.1 混凝土抗渗等级 水 头h(m) 3 ； 2、年冻融循环次数分别按一年内气温从3以上降至3以下，然后回升到3以上的交替次数，或一年中日平均气温低于3期间设计预定水位的涨落次数的统计，取二者中最大值； 3、混凝土的抗冻等级应按 水工混凝土试验规程 （ ） 规定的快冻试验方法确定，也可采用 90 天或180 天龄期的试件测定。 7.2.3混凝土面板和心墙的底部厚度宜为最大水头的 1/301/60， 顶部厚度不应小于0.3m。 7.2.4 混凝土防渗面板宜配置温度

44、钢筋，并做好分缝处理。 7.2.5 混凝土防渗面板或心墙与坝体的连 接可采用联系钢筋或将 相邻砌体砌成毛糙面。混凝土防渗心墙距上游坝面宜为0.52.0m。 7.2.6 混凝土防渗面板或心墙宜嵌入建基面 12m，并与坝基防渗设施连成整体。 7.3 坝体自身防渗 7.3.1 用一、二级配混凝土作胶凝材料、使用机械振捣的砌石坝，宜采用坝体自身防渗。同时应采用钻孔检查压水透水率，如压水试验达不到要求，应进行灌浆处理。 7.3.2 高度低于 50m、用水泥砂浆砌筑粗料石、迎水面用高强度水泥砂浆勾深缝的砌石坝，可采用坝体自身防渗。 7.3.3 利用坝体自身防渗时，应对坝体与地基的连接作出防渗设计。 27

45、7.4 横缝、止水和排水 7.4.1 砌石重力坝的混凝土防渗面板应设伸缩缝， 缝距宜为1015m。 如坝体设横缝，混凝土面板和心墙的分缝应与坝体横缝按一定间距协调一致。 7.4.2 砌石拱坝混凝土防渗面板的横缝间距宜为 1015m， 心墙的横缝间距宜为1015m，或经论证确定，并与坝身横缝的形式和部位协调一致。 7.4.3 混凝土防渗面板和心墙的伸缩缝应设置可靠止水。 高坝的混凝土防渗面板应设两道止水片，中、低坝的止水可适当简化。 止水材料可采用紫铜片、塑料止水带、橡胶止水带等，应结合工作水头、气候条件、施工等因素合理选用。 7.4.4横缝止水片宜埋入基岩 3050cm，必要时插锚筋以保证混凝土与基岩的结合。 7.4.5 陡坡段坝体与基岩的接触面止水，可采用接触灌浆、设置止水片等方法。 7.4.6 砌石重力坝横缝止水后面宜视需要设置竖向排水孔， 通至下层排水廊道或坝体水平排水系统。渗入的水汇入集水井通过自排或水泵抽排排向下游。 28 8 坝基处理 8.0.1 砌石坝的地基处理设计，应根据地质条件、地基与其上部结构之间的相互关系、枢纽布置和施工方法等因素综合研究确定。地基处理后应满足强度、稳定、刚度和防渗、耐久的要求。 8.0.2 砌石坝的建