水利设计规范SL6452013水利水电工程围堰设计规范.pdf

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1、ICS 93.160 p 55 SL 中华人民共和国水利行业标准SL 645-2013 水利水电工程围垣设计规范Design code for cofferdam of water resources and hydropower engineering 2013-09-17发布2013-12-17实施品主笃）中华人时叫部发布水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告（水利水电工程围堪设计规范）2013年第49号中华人民共和国水利部批准水利水电工程围堪设计规范CSL 6452013）为水利行业标准，现予以公布。序号标准名称水

2、利水电工程围堪设计规范标准编号替代标准号发布日期实施日期SL 645-2013 2013.9.17 I 2013.12.17 水利部2013年9月17日水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册前言根据水利部水利行业标准制修订计划，按照水利技术标准编写规定CSL1-2002）的要求，编制本标准。本标准共9章和1个附录，主要技术内容有：一一围堪设计标准；一一围堪型式；一一围堪布置；一围堪结构设计；一一堪基处理设计；一一围堪安全监测；一围堪拆除设计。本标准的强制性条文有：3.0.1条、3.0.2条、3.0.4条、3.0.5条、3.0.9条、6.2.3条、6.5.1条2款、6.5

3、.2条4款。以黑体字标示，必须严格执行。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总院本标准解释单位：水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位：长江勘测规划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：周良景鄙双红叶三元徐唐锦李勤军李蔚陈超敏倪锦初熊焰余胜祥饶志文刘永红张拥军石格马永锋詹金环万启宣杜泽金本标准审查会议技术负责人：马毓淦本标准体例格式审查人：牟广翠水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册目次1 总则2 基本资料23 围堪设计标准44 围堪型式74.1 一般规定74.2 土石围堪74.3 混凝土围堪74.4

4、 其他型式围堪85 围堪布置95.1 一般规定95.2 横向国堪布置95.3 纵向围堪布置95.4 其他围堪布置.10 6 围堪结构设计116.1 一般规定11 6.2 堪体结构11 6.3 过水围堪水力计算136.4 渗流及渗透稳定计算136.5 稳定计算14 6.6 应力及变形计算157 堪基处理设计167.1 一般规定16 7.2 防渗设计16 7.3 其他处理17 8 围堪安全监测18.9 围堪拆除设计四水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册附录A重力式？昆凝土围堪稳定及应力计算20标准用词说明26条文说明/水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范

5、文档手册1总则1.0.1 为规范水利水电工程围堪设计，保证设计质量，在水利水电工程施工组织设计规范（SL303）基础上，制定本标准。1.o.2 本标准适用于大、中型水利水电工程的围堪设计，小型水利水电工程的围堪设计可参照执行。1.0.3 围堪设计应遵循安全可靠、菲如、结构简单、施工方便、就地取材、易，s 碾压混凝土坝设计规范（SL314)混凝土重力坝设计规范（SL319)水工建筑物荷载设计规范（DL5077)应同时满足永久建水电水利工程高压喷射灌浆技术规范（DL/T5200)1.o.6 水利水电工程围堪设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1 水利设计规范标准文档规范规程

6、及技术指南GB行业标准规范文档手册2基本资料2.0.1 围堪设计应调查、收集下列水文、气象资料：1 实测坝址河段汛期及枯水期流量、水位和水面比降资料。2 各种频率全年和枯水期时段及分月最大流量计算值和典型洪水过程线、各种频率逐月月平均及枯水时段各月旬平均流量计算值。3 坝址水位流量关系曲线、水库库容曲线；泄水建筑物进、出口水位流量关系曲线。4 根据工程施工条件，考虑上、下游梯级水库影响后的有关水文资料。5 天然河床糙率及河道泥沙资料。6 坝址周边相关溪沟水文资料。7 坝址降雨、冰情、气温、水温、风速、风向及雾日等气象资料。2.o.2 围堪设计应收集下列地形、地质资料：1 实测坝址及围堪范围地形

7、图、地质图。2 坝址及围堪范围河床及两岸覆盖层的分布、层次、厚度、物质组成及其颗粒级配，覆盖层中软土层、粉细砂、湿陷性黄土、架空层、漂孤石层、相对隔水层等分布情况，覆盖层各层次的物理力学性质参数、渗透特性和抗冲刷能力等。3 坝址及围堪范围河床及两岸岩体的岩层产状及地应力状况，断层、节理、软弱夹层的分布和特征，风化带、卸荷带的厚度及其特性，岩体工程地质分类及完整性评价，各类岩体的物理力学指标、抗冲刷能力和建议的开挖坡度，可利用建基岩体及岸坡的稳定性评价，坝址及围堪范围两岸不良地质条件及水文地质条件等。4 天然建筑材料的料场分布、储量、质量及开采、运输条2 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南G

8、B行业标准规范文档手册件等资料。2.0.3 围堪设计还应收集下列其他相关资料：I 永久建筑物相关设计资料。2施工期防洪、通航、供水、生态保护、灌溉、排冰等要求。3 导截流模型试验、堪体材料试验等资料。4 施工期水库临时淹没相关资料。5 坝址上、下游水利水电工程运行情况及要求。3 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册3围堪设计标准3.0.1 围埋级别应根据其保护对象、失事后果、使用竿限和围埋工程规模划分为3级、4级、5级，具体按表3.o.1确定。表3.0.1 圈罐级别tJ分表圄罐工程规模级别保护对象库窑1m1 I c亿m)3 I.一11:-7飞汇呵？一，r飞I I、SO

9、I LO 4 s lS 0.1 级别系按SL252 iJJ分。注2：有、无特殊要求的永久性水工建筑物均系针对施工期而寓，有特殊要求的1级永久性木工建筑物系指施工期不应过水的土石坝及其他有特殊要求的永久性水工建筑物。注3：使用年限系指固埋每一导流分翔的工作年限两个或两个以上导流分期共用的困堪细分期导流湖、二期共用的纵向围罐其使用竿限不能叠加计算。注4：圄罐工程规模栏申圈II离度指指水困罐最大离度库容指罐前设计水位所拦蓄的水量两者应同时满足。3.0.2 当围堪工程根据表3.0.1指标分属不同级别时，应以其4 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册中最高级别为准。但列为3级建

10、筑物肘，至少应有两项指标符合要求。3.0.3 下列情况下的围堪级别可适当调整21 施工期利用固堪挡水发电时，根据围堪挡水位下相应库容及其失事后果，围堪级别可适当提高。2 当4级、5级固堪地基地质条件复杂、或失事后果较严重、或有特殊要求而采用新型结构时，其结构设计级别可提高一标准。3.0.9 固埋工程设计洪水标准应根据建筑物的类型和组别在裴3.o.9规定幅度内选择。对围垣级别为3级旦失事后果严重的工程，应提出发生超标准洪水时的工程应急措施。3.0.10 在下列情况下，围堪工程洪水标准可采用表3.0.9中的上限值：1 河流水文实测资料系列小于20年或工程处于暴雨中心区。5 水利设计规范标准文档规范

11、规程及技术指南GB行业标准规范文档手册表3.0.9国埋工程洪水标准单位：重现期（年图堪工程级别围墙类型3 4 5 土石结构5020 2010 105 混凝土、浆砌石结构2010 105 53 2 采用新型围堪结构型式。3 处于关键施工阶段，失事后可能导致严重后果。4 导流工程规模、投资和技术难度在采用上限值与下限值时相差不大。5 在围堪级别划分中指标接近本级别上限。3.0.11 当枢纽所在河段上游建有水库时，围堪采用的设计洪水流量应考虑上游梯级水库的调蓄及调度的影响；若利用上游梯级水库的调蓄及调度作用降低设计洪水流量时，应经过技术经济比较后确定。3.0.12 围堪修筑期间，各月的修筑最低高程应

12、以安全拦挡下月围堪设计洪水重现期最大设计流量为准，经过论证也可适当降低。土石围堪基础防渗施工平台的设计洪水标准可适当降低。3.0.13 过水围堪的挡水标准应结合水文特点、施工工期、挡水时段、围堪结构型式，经技术经济比较后，在320年重现期范围内选定。当水文系列不小于30年时，也可根据实测流量资料分析选用。3.0.14 过水围堪过水时的洪水标准应根据过水围堪的级别和表3.0.9选定。当水文系列不小于30年时，也可按实测典型年资料分析选用。并应通过水力计算或水工模型试验，采用围堪过水时最不利流量作为设计依据。3.0.15 导流泄水建筑物封堵工程进出口设置围堪时，围堪挡水标准应根据工程重要性、失事后

13、果等因素，在该时段520年重现期范围内选定。6 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册4围垣型式4.1一般规定4.1.1 围垣型式应根据施工导流方案、地形地质条件、建筑材料来源、施工进度要求及施工资源配置等在土石围堪、混凝土围堪及其他型式围堪中选择。4.1.2 围堪型式应通过比较选定。当地材料丰富时，宜优先选用土石围堪。4.2土石围堪4.2.1 土石围垣按填筑材料可分为均质土围堪和土石混合围堪；按堪体防渗体可分为斜墙围堪、心墙围堪等。堪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 土石围垣堪体防渗材料应根据料源情况、堪基防渗型式

14、、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，可用做围堪防渗体材料。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、？昆凝土心墙等防渗型式。4.2.3 土石过水围堪的型式应根据围垣过水时的水力条件、堪基覆盖层厚度、围堪施工工期要求等条件综合分析确定。4.3混凝土围堪4.3.1 混凝土围堪宜修建在岩基上，适用于基础覆盖层薄的河床。选用混凝土围堪时，应综合分析导流建筑物的布置、导流工7 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册程投资

15、、围堪施工工期等方面的影响。4.3.2 碾压混凝土围垣利于快速施工，宜优先采用。4.3.3 混凝土围堪宜采用重力式结构，河谷狭窄且地形地质条件适宜时可采用拱型结构。4.4其他型式围堪4.4.1 在地质条件好、能充分利用天然料和开挖石渣时可采用胶凝砂砾石围堪、堆石混凝土围堪。30m。打人式钢板水头不宜大于ZOm。4.4.S 型式。8 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册5围垣布置5.1一般规定5.1.1 围堪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 满足堪体与岸坡或其他建筑物剧连接要求。3 围堪背水侧坡脚与围护建筑物基础开挖边坡开口线的距离，应满足堪基和

16、薯听话胁舶稳是要挨程量。5.1.2 布置，不宜反拱布置。5.2.3 过水围堪布置应满足过水堪体、岸坡及基坑防护要求，其过水部分堪体轴线宜与河道水流流向垂直布置。5.3纵向围堪布置5.3.1 纵向围堪位置应在分析地形地质条件、枢纽布置、束窄河道通航条件等因素后确定，围护纵向围堪施工的一期围堪布置宜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9 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册30%60%之间。5.3.2 纵向围堪宜与永久建筑物结合布置，并按分期导流流量结合枢纽布置、地形地质条件、水力条件、施工期通航条件、排冰、排沙、河床防冲等要求，经综合比较后确定。5.3

17、.3 纵向围堪布置应满足各期泄水建筑物水流条件，其长度应满足横向围堪布置及防冲要求。5.4其他固堪布置5.4.1 导流泄水建筑物和引水发电系统的进、出口围堪，通航建筑物及鱼道等的上、下游围堪，宜优先利用预留岩坎（塞）布置围堪。5.4.2 岸边式厂房围堪宜顺河向布置，河床束窄程度应考虑河床和岸坡的防冲要求。5.4.3 在永久建筑物改扩建中，受工程条件限制，可布置叠梁、闸门、浮箱或其他型式围堪。10 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册6围垣结构设计6.1一般规定6.1.1 围堪结构设计应依据不同堪型分别参照SL189、SL274、SL314、SL319、SL282和SL

18、25相关规定。6.1.2 围堪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 围堪结构应满足稳定、防渗和抗冲要求。6.2堪体结构6.2.1 围堪断面设计应根据水文气象、地形地质条件、筑堪材料、施工条件等因素综合确定。过水围堪在各级流量时的流态和水力要素可采用水工模型试验验证。6.2.2 堪顶宽度应满足施工和防汛抢险要求，土石围垣宜为412m,11昆凝土和浆砌石围堪宜为37m。6.2.3 不过水围捏捏顶高程和堪顶安全加高值应符合下列要求：1 垣顶高程应不低于设计洪水的静水位与波浪高度及垣顶安全加高值之和，其埋顶安全加高应不低于表6.2.3规定值。2 土石围垣防渗

19、体顶部在设计洪水静水位以上的加高值：斜墙式防潘体为0.60.8m；心墙式防渗体为0.30.6m。3级土石围堪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晌，当下游有支流顶托时，应组合各种流量顶托情况，校核围埋顶高程。4 可能形成冰塞、冰坝的河流应考虑其造成的重水高度。6.2.4 过水围堪堪顶高程应按静水位加波浪高度确定，不必另加堪顶安全加高值。6.2.5 防渗墙施工平台的高程应高于施工时段设计水位2m以上。11 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册表6.2.3不过水匈罐罐顶安全加离下限值单位：m固罐型式图Ill级llj3 4、5土石固罐0.7 o.s

20、混凝土固耀、浆猢石围罐0.4 0.3 碾压？昆凝土围堪横缝间距可放宽。2 重力式围堪和拱型围堪的混凝土强度、抗渗、抗冻等性能指标的选择，堪体廊道、止水及排水的设置，可分别参照SL319和SL282的有关规定。6.2.8 土石围墙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堪基为深厚粉细砂层时，应对围堪的防冲保护进行专门12 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册研究。6.2.9 土石围堪防楼体与混凝土建筑物或两岸岸坡基岩的连接，可采用扩大防楼体断面、插入式或其他型式。6.2.10 过水围埋

21、可采取下列防护措施：1 过水甜可向基坑充水形成71垫。2 土石过7J固垠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6.2.12 土石睛蟠嘿筑材料宜符合下列要咽1 均质土固擅填筑括料渗遥系数不宜w.于hx10-cm/s.2土石困啤酣谶土剌惨遭枣数本事呀110-5cm/s.3 心墙或斜墙cl:石围堪摇注1筑料t渗透系数宜大于110 3cm/s，可采用麟、鼻否或苟渣4 围堪堆石体水下晋升章絮陌软化民数，大于o.7的石料6.3 过水围堪水力丐算6.3.l 过水围堪应在设计洪水标准范围内进行各级流量下的水力计算，找出堪体溢流最不和j工况6.3.2 4级及

22、以上的过水困堪宜通过水工模型试验验证。6.4 潘流及渗透稳定计算6.4.l 土石围堪渗梳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13 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册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。6.4.2 3级土石围堪渗流计算宜同时采用有限元法。6.4.3 3级或有特殊要求的围堪防渗体及堪基的渗透破坏类型及允许渗透比降应论证后取用。6.5稳定计算6.5.1 土石围堪稳定计算应符合下列要求：1 堪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

23、典国弧法或简化毕肖普法时，土石围埋的边坡稳定安全系数应满足表6.5.1的规定。3 对土工膜斜墙围堪，还应进行沿土工膜和堪体接触带的抗滑稳定分析。表6.s.1 土石围堪边坡稳定安全系数表计算方法围埋级别瑞典圆弧法简化毕肖普法3 二三1.20 二注1.30 4、5二！.OS二主1.15 6.5.2 混凝土围堪稳定计算应符合下列要求：1 混凝土重力式围堪可按附录A采用抗剪断强度公式或抗剪强度公式计算。2 混凝土拱形围堪的拱座稳定分析应按SL282规定进行。3 当围堪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 混凝土重力式围垣采用抗剪断公式计算时，安全系数K二三3.0，

24、排水失效时安全系数K二三2.5；按抗剪强度公式计算时安全系数K二三1.05。14 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册5 混凝土拱围垣稳定安全系数应按SL282有关规定选取。6.5.3 其他型式围堪的稳定分析，可参照相关设计标准并结合类似工程实践经验进行分析计算。6.5.4 过水围堪运用期，应分别对不同运行水位和不同工作状态进行堪体及堪基稳定性计算。6.6 应力及变形计算6.6.1 3级围堪的应力和应变除按常规方法计算外，宜采用有限元法分析。6.6.2 土石围堪沉降变形应按SL274中的公式进行计算。6.6.3 混凝土重力式围堪建基面和堪体垂直正应力可按附录A进行计算

25、，运行期迎水面允许有o.15MPa以下的主拉应力，堪体允许有0.2MPa以下的主拉应力。6.6.4 混凝土拱形围堪应力计算可参照SL282规定。15 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册7垣基处理设计7.1一般规定7.1.1 堪基处理应满足强度、渗流、沉降变形等控制要求。7.1.2 堪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。7.1.3 执行。7.2.4 高压喷射灌浆设计应特合下列耍了求：19、SL314的规定1 适用于淤泥质土、粉质薪土地层白兰粉土、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

26、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。7.2.5 帷幕灌浆设计应遵循下列原则：1 堪基为岩石时，可采用帷幕灌浆进行防渗处理。16 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册2 砂砾石地基中的帷幕灌浆，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 帷幕灌浆设计可参照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，修建截水墙进行堪基防渗。截水墙尺寸应满足防渗料及其与基础接触面的允许渗透比降要求。7.2.7 在满

27、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堪，可采用铺盖或悬挂式防V却式。7.2.8 同时具备下列条件时可采用土梅铺盖防渗：实在夜h堪基先强造水层。emfs。稳定和渗流的影响，可采用置换、固结灌浆、帷幕灌浆、基础排水、预应力锚索及抗滑桩等处理措施。17 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册8围堪安全监测8.0.1 围堪安全监测可采用巡视检查和仪器设备观测。8.0.2 围堪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 围堪安全监测宜设置下列外部监测项目：1 堪体垂直位移和水平位移。2 围堪渗流量。8.0.4对于3级围堪及重

28、要的4级围堪，可设置下列内部安全监测项目：1 监测土石围堪堪体漫润线，防渗墙应力、应变等。2 监测混凝土围堪堪体及堪基应力、应变，渗透水压力等。8.0.5 与永久建筑物结合的围堪，其安全监测应满足永久运行期和施工期安全监测要求。18 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册9围垣拆除设计9.0.1 根据围堪型式、拆除范围及拆除工程量，应进行围堪拆除设计，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.o.2 爆破拆除围堪、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

29、围堪拆除应符合环境保护及水土保持要求。9.0.4 土石围堪宜先拆除上部及背水侧堪体，可利用迎水侧部分垣体断面挡水，减少水下拆除工程量。19 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册附录A重力式混凝土围堪稳定及应力计算A.1 堪基面抗滑稳定计算A.1.1 重力式混凝土围堪抗清稳定计算主要核算堪基面滑动条件，应按抗剪断强度公式（A.1.1-1）或忡-2）计算堪基丽的抗滑稳定安全系数I 抗剪断强度？算佳(K _ fL,w 一忖c气.(A.1.1-1)值，kN.2!JC剪强度公式（A.1.1-2）计K 主L,P 同数；(A.1.1-2)式中K一按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；f

30、一一堪体棍凝土与堪基接触丽的抗剪摩擦系数。A.I.2 堪基混凝土与堪基接触面之间的抗剪断摩擦系数f、凝聚力c和抗剪摩擦系数f的取值，在无试验参数时，可参考我A.1.2-1、表A.1.2-2选用。20 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册表A.1.2-1堪基岩体力学参数岩体混凝土与罐革直接触丽分类!cCMPa)f 1.50 1.50 0.85).30 1.30 0.75 I I.30 1 30 0 75 II 1.10 0.65 1.10 ill 1.10 I o.9o 1 10 o.65 IV 0.70 v 0.40 类型自的结构面无充I真的结构丽岩块岩属0.550.

31、45 岩屑央泥塑0.450.35 泥央岩屑型0.350.25 泥0.250.18 注1:r、c为抗剪断参数sf为抗剪参数注2：王在中参曼史限于破质岩中的结构面注3：软质岩中的结构面进行折减岩体!cCMPa)1.60 2.50 1.40 2.00 1 40 2.00 1.20 1.50 1.50。250斗0.100 0.1000.050 0.0500.020 0.0050.002 变形模最Eo CGPa)40.0 20.0 20.0 10.0 10.0 5.0 5.0 2.0 2.0 o.2 f o.700.55 0.650.40 0.500.40 0.40o.30 0.30o.23 0.230

32、.18 注4，胶结或无充填的结构面抗剪断强度，根据结构丽的粗糙程度远取大值或小值21 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册A.2 堪基深层抗滑稳定计算A.2.1 堪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.L H A D D 部队！：c13 B/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。A.2.2 采用抗剪断强度公式，应按下列公式计算。考虑ABD块的稳定，则有：K _/iCW+G1)cosHsina一Qsin(p一）U1

33、+Uasina+c;A1 l一CW+G1)sina+HcosUacosa一。s（一）CA.2.2-1)考虑BCD块的稳定，则有：K=1;G2COS卢Qsin（十卢）-U2+Ua sin,B+cA2 QcosCcp卢）-G2 sinf3+U3 cosf3 CA.2.2-2)K=K=K CA.2.2-3)式中K;,K；一一一按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；22 W一一作用于堪体上全部荷载（不包括扬压力）的垂直分值，kN;水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册H一一作用于堪体上全部荷载的水平分值，kN;G1、Gz一一岩体ABD、BCD重量的垂直作用力，kN;f；、fAB、

34、BC滑动面的抗剪断摩擦系数；c；、c；一AB、BC滑动面的抗剪断凝聚力，kPa;A1、Az-AB、BC面的面积，m勺、卢一AB、BC面与水平面的夹角；矶、Uz、u3一AB、BC、BD面上的扬压力，kN;Q一BD面上的作用力，kN;？一BD面上的作用力Q与水平面的夹角。夹角伊值需经论证后选用，从偏于安全考虑可取0。通过公式（A.2.2-1）、公式（A.2.2一2）及公式（A.2.2-3），求解Q、K值。A.2.3 采用抗剪强度公式，应按下列公式计算。对于采取工程措施后应用抗剪断强度公式计算仍无法满足，可采用抗剪强度公式（A.2.3-1)、公式（A.2.3-2）计算抗滑稳定安全系数，其安全系数指标

35、可经论证确定。考虑ABD块的稳定，则有：K,=f1W十G1)cosHsina-Qsin(cp一）U1十U3sina且（W+G1)sin十Reosu3 cosa-Qcos(p一）(A.2.3-1)考虑BCD块的稳定，则有：K _ fz Gz cosf3十Qsin(cp+j3)Uz+U3 sin/32-Qcos（卢）-Gzsin卢U3COS卢(A.2.3一2)K=K1=Kz(A.2.3-3)式中K1、Kz一一按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；f 1、fz一AB、BC滑动面的抗剪摩擦系数；通过公式（A.2.3-1）、公式（A.2.3-2）及公式（A.2.3-3），求解Q、K值。23 水利设计规范标准

36、文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册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堪面应力计算A.3.1 上游堪面垂直正应力应按公式（A.3.1）计算（见图A.3.1):式中(A.3.1)口飞图A.3.1 重力式固堪埋商应力计算示意图A.3.2下游堪面垂直正应力应按公式（A.3.2）计算（见图A.3.1):d _ w 6L;丸f一一y T y2 CA.3.2)A.3.3 上游面主应力应按公式CA.3.3一1）、公式CA.3.3一24 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册2）计算：式中：(1+m）；miCP-P）；P-P m

37、1一一上游堪坡；CA.3.3-1)CA.3.3-2)P一一计算截面在上游堪面所承受的水压力强度（如有泥沙压力时，应计入在内），kPa;P；一计算截面在上游堪面处的扬压力强度，kPa。A.3.4下游面主应力应按公式CA.3.p（）、公式CA.3.4一2）计算：CA.3.4-1)CA.3.4-2)式中p 25 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册标准用词说明标准用词在特殊情况下的等效表述要求严格程度应有必要、要求、要、只有才允许要求不应不允许、不许可、不要宜推荐、建议推荐不宜不推荐、不建议可允许、许可、准许允许不必不需要、不要求26 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南

38、GB行业标准规范文档手册中华人民共和国水利行业标准水利水电工程围堪设计规范SL 645一2013条文说明水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册目次1 总则2 基本资料3 围堪设计标准344 围堪型式，.，405 围堪布置.l 6 围堪结构设计.士.28 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册1总则1.0.1 编制本标准的目的是为了适应市场经济条件下水利水电工程围堪设计的需要，统一设计标准和技术要求。本标准是在规范水利水电工程施工组织设计规范CSL303-2004）的基础上编制的。川.2 本标准没有限制其设计阶段，f水如水电工程各设计阶段的围堪设计

39、本标准掬遥胃丁进步，提高工程效益，需要结合国清Mt-JP.应南新技术可新和料、新工艺和新设备。1.0.4 与永灾建筑拗相结合的周r、冯酌承担施工导流期挡水任务，且在工程是行店戒？东九；筑物的卡部分，结合部分还需满足永久运行期的要求？如现向围堪揄坝！体段及导流墙等部位，结构设计应按永久建筑物标准设计，牺要性意，因围堪受力条件与永久建筑物不同，结合部位的断面尺寸可能会由施工期控制；如上游围堪与土石坝的坝体结合，坝基一般要求开挖清理，而堪基一般无开挖清理要求，此时上游围堪与坝体结合部分应满足坝体稳定要求。心墙堆石坝的上游围堪一般与堆石坝坝体结合布置，堪型通常采用土石围堪，如大渡河瀑布沟、澜沧江糯扎渡

40、等水电站的上游土石围堪，均作为堆石坝的一部分。分期导流的纵向围堪一般尽量利用永久泄水建筑物的导墙，如三峡工程二期下游纵向混凝土围垣高56.5m，与溢流坝段导墙相结合；汉江喜河29 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册 7J.电站拦河坝为碾压混凝土重力坝，施工导流采用分期导流方式，二期纵向围堪与永久冲沙闸的导墙结合，采用与坝体相同的碾压混凝土堪型。,/30 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册2基本资料2.0.1 围堪设计所需的坝址（“坝址”包含坝址、厂址、闸址及堤线等）水文、气象资料可利用枢纽主体建筑物设计需要的资料。水文计算频率计算值包括0

41、.5%、1%、2%、3.33%、5%、10%、20%、33.3%频率的全年和各施工时段及分月瞬时最大流量、全年和选定施工时段的典型洪水过程线；逐月（旬）平均流量5%、10%、20%、7.5%、80%、85%频率计算值。降雨资料包括历年、分月、多年日平均降雨量；历年最大暴雨强度，小时和日最大暴雨强度，最大一次暴雨发生时间及历时长短；历年雨日统计资料；多年日平均降水量、最大日降水量。对于河道比降较大的坝址，需分别提出上、下游围堪及导流泄水建筑物进、出口处的水位流量关系曲线。对于枢纽工程所在河段上游建有水库时，导流建筑物采用的设计洪水流量要根据工程施工实际条件，考虑上游梯级水库的调蓄和调度影响。如黄

42、河上游拉西瓦水电站紧接具有多年调节能力的龙羊峡水电站，拉西瓦施工导流流量充分利用龙羊峡水库的巨大调蓄作用，将龙羊峡的汛限水位由高程2594.Om降为2588.Om,20年一遇导流标准相应流量为2000m3/s，比同频率天然状态下洪水下降了约40%，大大降低了导流工程量。又如乌江构皮滩水电站初期导流期间，利用上游乌江渡等水电站在6月、7月预留5.5亿m3库容，汛期进行调蓄，调蓄后可将构皮滩坝址处全年10年一遇洪水13500m3/s降低为10930旷s，降低了构皮滩水电站导流隧洞和上、下游围堪规模。2.o.2 围堪设计所需坝址地形图（覆盖围堪范围）比例尺根据地形开阔程度及设计阶段而定，使用较多的有

43、1:500、1:1000 和1:2000。围堪设计所需地质图主要包括：围堪范围的地质平面图、纵31 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册横剖面图、基岩等高线图及不同风化层的基岩等高线图。坝址附近各类建筑材料，包括防渗土料、块石料及砂砾石料等的分布、储量、物理力学指标及开采运输条件等资料。2.o.3 堪顶高程和设计水位。对于库医内存在滑搜体丁理的工程，需要在上游围堪形成前完成滑坡体处理或者至沙处理到围堪设计水位时可保证稳定的程度，如处理工程量较大，甚至需要降低水位。因此，上游围堪的堪顶高程和设计水位要考虑初期淹没的影响。如黄河上游李家峡水电站，上游库区分布有一座大型滑坡

44、体和一待搬迁的村庄，在滑坡体处理期，要求上游围堪造成的塞高水位不超过2085.OOm，而移民村的最低分布高程为2082.OOm。因此，李家峡上游围堪的设计挡水位按2080m控制。此外，对于工程上游附近有较大城镇时，围堪可能对上游城镇的防洪带来不利影响。如陕西省汉中市汉江水闸工程，二期上游围堪形成后，32 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册10年一遇的洪水位超过了原河道100年一遇的天然防洪水位。为满足城市安全度汛，二期上游围堪按汛前拆除，汛后恢复设计。此外，汉江蜀河水电站和旬阳水电站上游围堪的设计水位也受库区城镇防洪水位制约。s 坝址下游附近的城镇、工矿企业及交通干

45、线等分布情况及社会经济条件主要是为溃堪计算提供依据，以分析围堪失事后果和导流风险。如澜沧江小湾水电站上游围垣溃堪分析对下游的60km以内的永久大桥、漫湾水电站及应村镇的淹没损失进行了测算；澜沧江景洪水电站下游5km为景洪市，且下游流经多个国家，二期上游围堪堪宵6Sra.i.溃堪对1F游影响较大，因此，33 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册3围堪设计标准3.0.1、3.0.2本标准划分围堪标准的特点主要有：围堪划级不划等，并将围堪划分为3级；在划分级别时，各施工导流阶段的围堪级别应视其服务对象的重要性不同而有所区别，并严格控制最高级别出现。围堪属短期使用的临时性工程

46、，为节约投资，在拟定划级所依据的指标时，将绝大部分围堪划分为4级或5级，对划分为3级围堪的指标控制严格。对条文表3.o.1中四项指标说明如下：(1）保护对象是永久建筑物，其级别作为划分围堪级别的依据之一，各级永久建筑物相应的围堪级别一般划分为45级；只有同时满足条文表3.0.1中3级围堪一栏两项以上指标，其围堪级别才研究提高到3级的可能性。(2）失事后果一栏很难用定量指标体现。美国土木工程学会的大坝分级标准，将失事后果按人口死亡和灾害划分为3级。英国土木工程学会按人口死亡和财产损失划分为4级。俄罗斯等一些国家提出施工期按成本分类划分等级。本标准将围堪失事后带来的经济损失按其程度划为重大、较大和

47、较小3级。(3）使用年限指各施工导流阶段围堪的运用年限，围堪挡水期越长，遭遇洪水破坏的可能性越大，承担的风险也就越大。目前，国内外大型水电工程主体工程施工期（从基坑开挖到发电）大约为57年，一般工程大约3年左右。因此，将3级围堪使用时间限定在3年以上，4级围堪的使用时间限定为1.53年，5级围堪的使用时间限定在1.5年以内。围堪的最危险工况一般出现在汛期，围堪经过一个完整的汛期定为一个使用年。(4）围堪工程的规模用高度和堪前库容来衡量，本标准规定工程规模的上限为围堪高度大于50m、库容大于1亿m3，两项34、水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册指标应同时满足。在使用时

48、，实质上是由较低指标控制。平原地区的河流上往往是堪高控制，高山峡谷地区的河流则多由库容大小控制。对于覆盖层上修建围堪的情况，基坑开挖后覆盖层的厚度不计入堪高，围堪规模堪高采用覆盖层建基面以上堪体最大填筑高度。但要根据围堪堪脚至基坑边缘的距离，分析复核基坑覆盖层开挖边坡对围堪边坡稳定性的影响，研究处理措施。(5）同一围堪的不同部位因作用不同应有差别，如混凝土纵向围堪的上段、中段和下段，若中段与坝体结合，上段、下段则需分别拟定不同的级别。3.0.3 本条规定调整围堪结构设计级别应具备的条件。3 在特殊情况下不宜限制过死。仅从下列两种特殊情况阐明：(1）长距离引水式电站。例如，四川宝兴水电站为长距离

49、引水式电站，引水枢纽至电站厂房相距18km，其间河道无重要城镇，其拦河坝枢纽工程施工工期2年，但厂房及引水洞工程施工工期3年，故坝体施工不占直线工期，其围堪堪高不到lOm。按原标准表3.0.1划分，除使用年限大于1.5年以外，其他指标均为5级建筑物，但“以最高级别为准”则围堪标准应为4级建筑物，洪水重现期1020年。然而实际选择5级建筑物，洪水重现期为5年，其导流量和导流工程规模比前者可减少一半，而且若遇超标洪水时，除需重建围堪、清理基坑、延长3个月工期外不会影响第一台机发电，也无其他不利影响，尚可节约大量投资。类似的工程还有西藏沃卡水电站等。(2）抽水蓄能电站。抽水蓄能电站水库往往利用山区埋

50、口围建而成，无天然径流，洪水由暴雨汇集而成，坝体和进出口施工期如修建围堪，其级别则不宜限制过死。3.0.4 本条主要阐明围堪与永久建筑物结合时，结合部分的结构设计标准应按永久建筑物采用，但其与其他临时导流建筑物组合成一个整体共同担负导流任务时，其导流设计洪水标准不因其35 水利设计规范标准文档规范规程及技术指南GB行业标准规范文档手册系永久建筑物而提高，仍可按表3.o.9规定执行。3.0.5 采用过水围堪允许基坑淹没的导流方式在国内外得到广泛运用，让河流最大洪峰流量通过围堪或施工中的坝体，事实证明是既经济又可行的。过水围堪的特点是既挡水又泄水，过水围堪的级别，我国以往习惯的设计方法是对应永久建