水工建筑物抗冻胀设计规范
《水工建筑物抗冰冻设计规范》桩基设计问题探讨
１ １ ＂ ＂ １ ） ； 冻胀量 ＾分别为 ４ ． ９ ５ 和４ ． ５ ６ ｃ ｍ； 由＜ 规 范＞ 表
３ ． ０ ． ９ 可知 ， 两种土均属 Ⅱ 级冻胀土 ， 利 用（ 规范＞ 表 ４ ． ０ ． ３ — １ 通 过 内插 法可分别 求得其切 向冻胀 力 分别为 ３ ９ ． ６ ７ 和３ ７ ． ０ ７ ｋ Ｐ ａ 。 以某灌 区的渡槽工程为例 ，已知该渡槽槽身 为钢结构 ， 基础采用钻孔灌注桩 ， 设计荷载情况见
表 １为设 计 桩 基 的 ４种 地 质 条件 ，依 据工 程
也比较严重。Ｇ Ｂ Ｔ ５ ０ ６ ６ ２ — ２ ０ １ １【 Ｉ 】 （ 以下简称＜ 规范＞ ） 是在认真总结水利 部１ ９ ９ ８ 年颁布实施 的 Ｓ Ｌ ２ １ １ — ９ ８ （ 水工建筑物抗冰
别（ 切 向冻胀 力大小 ） 是 主要因素 ， 但 并非决定 因
・
在不同基土土层分 布情况下 的抗冻拔稳定验算。 针对上述 ４ 种情况 ， 采 用＜ 规范＞ 公式 （ １ ２ ． ３ ． ３ ） 即可完成相关计算 ， 成 果见表 ２ 所 示。
６ ４ ・
２ ０ １ ５ 年第 ９ 期
裹 １ 桩基土 力学指标 衷 ２ 桩基 抗冻拔稳定 复核情况 恒 荷 载只 活 荷 载Ｐ ｌ基 土 条 件 切 Ｉ ： ｌ 冻 胀力， ： 设 计 桩 径Ｊ ｃ抗 冻 拔 安 稳 定 复 核 １ 青 况 Ａ Ｎ 心 序 号 肥 全 系 数Ｉ
６ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ６ ｏ １ ０ ０ Ｉ Ｏ ０ １ ２ ０ １ ２ ０ １ ０ ２ １ ２ ｏ １ ２ ｏ １ ２ ０ １ 号 １ 号 １ 号 ２ 号 ２ 号 ２ 号 剪＿ ６ ７ ， 蝴 ３ ９ ． ６ ７ ３ ７ ． ０ ７ ． ０ 口 卵． ０ ７ ｏ ｊ ０ ０ ０ ． ３ ０ ０ ０ ． ４ ０ ０ ０ ． ３ ７ ５ ０ ． ３ ７ Ｓ ｎ ４ ７ ５ １ ． １ ３ １ ． ５ ２ １ ． １ ５ ｌ Ｉ １ ３ １ ． ５ １ １ ． １ ９ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ
渠系工程抗冻胀设计规范
渠系工程抗冻胀设计规范“渠系工程抗冻胀设计规范”的定义，是指根据渠系工程的需要，制定的冻胀体系的规范，用以确定抗冻胀设计的规则和方法，保证渠系工程的可持续运行。
渠系工程抗冻胀设计规范主要分为三个方面：一是抗冻胀设计原则，二是抗冻胀设计条件，三是抗冻胀设计规范。
第二部分：抗冻胀设计原则抗冻胀设计原则是指在抗冻胀设计中，需要遵守的一些基本原则，包括：1、设计原则必须严格遵守国家有关抗冻胀设计的规定和要求；2、抗冻胀设计必须针对实际情况，采用最合理的设计方案，认真计算，数据无公差；3、建设设施应严格按照设计图纸要求进行施工，以确保抗冻胀质量；4、应采用高质量的冻胀设计原料，避免违规更换；5、施工过程中，对抗冻胀体系的特性应及时控制，确保抗冻胀质量。
第三部分：抗冻胀设计条件抗冻胀设计条件的设定，是抗冻胀设计的基础，是抗冻胀设计的核心，是决定抗冻胀质量的关键。
抗冻胀设计条件主要分为三方面： 1、抗冻胀技术设计条件：主要包括设计温度、冻结深度等抗冻胀参数，以及抗冻胀分级设计原则、冻胀体系冻结深度等冻胀特性等。
2、抗冻胀工艺设计条件：主要包括抗冻胀材料安装工艺和凝固剂型号等等。
3、抗冻胀构造设计条件：包括抗冻胀结构的形式和参数的设计，以及抗冻胀构造的阻力计算等。
第四部分：抗冻胀设计规范抗冻胀设计规范是抗冻胀设计过程中，最终形成的一个体系。
它是将“抗冻胀设计原则”和“抗冻胀设计条件”综合起来，形成一套完整系统的设计规范，它将抗冻胀设计的原理和技术实践建立起一个合理的工作机制。
抗冻胀设计规范主要分为三个方面：1、抗冻胀设计过程的规范化流程：抗冻胀设计的过程中，从设计任务的交底、分析设计条件，设计方案的论证和确定，到设计图纸的编制、设计方案的更改，实施方案的施工管理等，都是抗冻胀设计规范中的重要内容。
2、抗冻胀设计分析规范：抗冻胀设计分析是抗冻胀设计的基础，它要求在进行抗冻胀设计前，必须经过系统分析，包括冻胀体系结构分析、冻胀体系型号分析、抗冻胀材料分析、热桥效应分析、施工效应分析等。
关于抗冻胀设计规范中冻胀量预报的讨论
１０
注：①该图Ｃ ０．２—１与计算值基本一致（Ｐ６３）｝②该计算值也 与渠系工程抗冻胀设计规范（ＳＬ２３—２００６）Ｐ１３图３．２．２一ｌ粘土冻 深与冻胀量的关系曲线基本一致；③由表可知冻胀置ｈ随冻深增加 而增加，达到不尽合理的地步。
２）图Ｃ
０．２—２粉土的冻胀量图乙一Ｏ、２０
ｚｄ １５４ １８０ ２００ ２００ ２００ ２００ ２００ ２００
ｈ ４．５ ３．８ ３１ ２４ １９ １４ ７．５ ４．０
ｚｄ ２２０ ２２０ ２２０ ２２０ ２２０ ２２０ ２２０ ２２０
ｈ ５７．６ ４４．０ ３４．２ ２６．２ ２０．３ １８．７０ ８．２０ ４．３０
经使用了８ ａ，故对该规范［２］进行了修订，对于冻胀
８０ １００ １５０ ２００ ２．５ １．９ １．０ ０．５
注：①该图Ｃ ０．２—２与计算值基本一致（Ｐ６３），②该计算值也 与渠系工程抗冻胀设计规范（ＳＬ２３－－２００６）Ｐ１４图３．２．２—２基本一 致，但因ＳＬ２３－－２００６规范中的冻胀量ｈ＝Ｏ～ｌＯ ｃｍ，划成６个格。故 笔者莺新计算乙＝１０ ｃｍ各Ｚ０条件下的数据；③显然冻胀量ｈ随 冻深增加而增加是不合理的。
ＺＩ－ＩＵＡＮＧ
（１．Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｔｅａｍ ｏｆ Ｂａｏｑｉｎｇ
Ｇｕａｎｇ－ｊｉｎｌ，ＹＩＮ
Ｙａｎ－ｄｏｎｇｚ，ＬＩＵ Ｙａｎ－ｈｕｉ３
Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ｂａｏｑｉｎｇ １５５６００。Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ。Ｃｈｉｎａ；２ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｗａｔｅｒ １５２０００，Ｃｈｉｎａ｝３．Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｉｎ
水工建筑物抗冰冻设计规范
水工建筑物抗冰冻设计规范
水工建筑物抗冰冻设计规范是为了保证水工建筑物结构牢固，防止冰冻破坏，提高水工建筑物的使用寿命和安全性。
首先，应根据水工建筑物的地理位置，确定该区域的冰冻深度，以便确定设计时的冰冻深度；
其次，应根据水工建筑物的结构特点，采用适当的冰冻防护措施，包括混凝土的配置，钢筋的弯曲半径，混凝土的防冻剂添加，以及混凝土的抗冻等级；
再次，应采用冰冻防护技术，比如预防冰冻措施，如增加地表覆盖物，改善地表蓄热性能，使用蓄热材料，积雪隔热，增加热源，活动式防冻技术，等；
最后，应采取有效的抗冻措施，如加固地基，改善地基抗冻能力，采用防冻技术，改善混凝土的抗冻性，采用防冻技术，等。
总之，水工建筑物抗冻设计规范是一项复杂的工程，必须根据水工建筑物的特点，采取有效的冰冻防护技术和抗冻措施，以保证水工建筑物的安全性和可靠性。
第五章 防冻胀设计
（四）渠道防冻层的设计依据《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211－98）规定，渠道衬砌结构的抗冻胀稳定性验算应根据渠道的土、水、温的变化情况取地基土的冻胀量作为衬砌结构的冻胀位移量。
该工程的的渠系除过斗渠外，其余大部分渠道为西北——东南向渠道，渠道断面较小，各渠段沿线气象条件一致且地质条件亦相近，因此设计取其中一条渠段为代表，按渠底部位的最大冻胀量进行衬砌结构的抗冻胀设计。
（1）工程区基本资料项目区最低气温在元月份，多年月平均气温在-8.5～-9.5℃，属于寒冷地区。
项目区地下水位埋深1.5～2.5m。
渠道沿线均为壤土，粘粒含量高，属于冻胀性土。
项目区最大冻土层深度67cm。
（2）设计冻深的计算根据《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211—98）附录B公式计算设计冻深Zｄ：Zｄ＝φƒφｄφｗZ k式中：Zｄ－设计冻深，m；Z k－标准冻深，m；按工程区冻土平均深度0.67m取值；φƒ－冻土年际变化的频率模比系数，根据标准冻土深度值按规范图B.1.1－1查的，4级建筑物按频率为10％的曲线查取，则φƒ＝1.22；φｄ－日照及遮荫程度影响系数，按下式计算：φｄ＝a＋bφi其中：φi－典型断面（N-S，B/H＝1.0，m=1.5）某部位i的日照及遮荫程度修正系数，阴（或阳）面中部的φi由规范图B.1.1－2查得为φi＝1.1，底面中部的φi由图B.1.1－3查得为φi＝1.1；a、b－系数，根据建筑物所在的气候区（根据规范图 B.1.1－4查得本灌区位于南温带），建筑物计算断面的轴线走向、断面形状及计算点位置可分别由表B.1.1－1、表B.1.1－2查取。
本工程渠线大致呈N－S走向，取a、b值边坡分别为0.38和0.62,底部分别为0.32和0.68，则：边坡φｄ＝a＋bφi＝0.38+0.62×1.10=1.062底部φｄ＝a＋bφi＝0.32+0.68×1.10=1.068φｗ－地下水影响系数，按下式计算：φｗ＝（1＋αｅ－Z w0）/（1＋αｅ－Z wi）其中：Z w0－邻近气象台（站）的地下水位深度，m；根据规范规定对于轻壤土、砂壤土，取Z w0＝2.5m。
【精品】水工建筑物冰冻破坏及抗冻措施研究
水工建筑物冰冻破坏及抗冻措施研究水工建筑物冰冻破坏及抗冻措施研究水工建筑物冰冻破坏及抗冻措施研究摘要：我们必须根据水工建筑物所处的环境不同、位置不同和冰冻破坏程度的不同等综合选用不同预防措施与方法，这样才能达到比较好的效果。
文中结合水工建筑物冰冻破坏的形式和原因，提出有效地抗冻措施。
关键词：水工建筑物冰冻破坏抗冻措施Key words： Hydraulic structure； frost damage；antifreeze measures一、水工建筑物冰冻破坏的形式冰冻破坏常发生在混凝土建筑物，表现为强度降低，层状脱落，表面酥松，影响到建筑物的使用。
冰冻破坏之所以会发生在混凝土建筑物上，是由于渗水孔隙存在于混凝土内部，水又存在于孔隙中，这些水在结冰时体积会膨胀，膨胀产生压力，作用在毛细管壁或孔隙上。
同时，在冻结过程中，冷水还可能出现在孔隙中迁移，使渗透压力产生在混凝土中，在管壁上也有作用，在混凝土冻结过程中出现这两种压力，消失在融化过程中，如此周期性的作用，会使微裂缝产生在孔隙壁上，并逐渐增多扩展，降低强度，混凝土表面开始剥落甚至整体破坏。
二、水工建筑物冰冻破坏的原因冻害涉及到气、液、固3相介质之间的关系，冻害成因归纳起来，分为冻胀力、冻融、蠕动变形和冰压力等。
（一）冻胀力地基土或混凝土冻结时，其中的水分冷却成冰，冰吸附未冻水分聚流到冻结锋面，冰晶体急剧增大所引起的作用力。
冻胀力对建筑物的作用方向不同，一般分为切向冻胀力、水平冻胀力和竖向冻胀力3种。
冻胀力对水工建筑物的破坏，改变基础土和混凝土的结构，降低了建筑物强度。
1、切向冻胀力水工建筑物桩、墩基础周围土体冻胀时，由于受到基础的约束而作用于基础侧面向上的作用力。
基础与基土间的冻结力是切向冻胀力形成、传逆的媒介。
2、水平冻胀力水工建筑物挡土墙后或基础侧面的土冻胀时水平作用在墙或基础侧面的作用力。
与墙后填土的冻胀成正比例关系。
3、竖向冻胀力地基土冻胀时作用于基础底面垂直向上的作用力。
抗冻胀设计
（3）抗冻胀设计
根据民乐县气象资料，项目区多年平均冻土层深度为1.42m，
渠床经过地段为黏土、粉土，属冻胀性土层。
依据《渠系工程抗冻胀设计规范》（SL23-2006）渠系工程的
设计冻深计算公式：
Zd=ψd×ψw×Z m计算工程设计冻深，式中:
ψd---日照及遮阴程度修正系数，ψd=α+(1-α)×ψi
ψw—地下水影响系数，因项目区地下水埋深较大，取值为1
Z m—项目区历年最大冻深为1.42m
ψi—典型断面（渠道走向E-W，宽深比1：1.1，坡比m=0.8）
某部位的日照及遮阴程度修正系数。
查表得：渠道阴面中部的ψ
i=1.1824，阳面中部的ψi=0.8145，底面中部的ψi=1.1944。
α—系数，查表计算：阴面为-2.6476, 阳面为4.7092，底
面为-1.4304
依据以上计算，支渠各部位设计冻深见下表
垫层置换厚度：按公式Z e=ε×Z d-δo计算，式中：
ε—置换比，坡面下部及渠底取70%，坡面上部取50% Z d--工程设计冻深
δo—衬砌板厚度，渠底为30cm, 坡面8cm
经计算，支渠阴面置换垫层厚度为89cm, 阳面及底部置换
厚度均为50cm,根据民乐县近几年渠道建设中置换抗冻胀垫层厚
度的实践经验,在本次项目区渠道建设时,其置换垫层厚度适当减小,亦能满足渠道抗冻胀要求。
设计置换厚度见下表。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范
抗震设计是建筑物的重要组成部分，它可以减少因地震而造成的损害。
然而，由于水工建筑物的建设性质和特殊的结构，其抗震设计的要求比其他建筑物更高。
为此，就水工建筑物抗震设计规范而言，必须立足于当前结构分析和抗震预防设计理论，考虑地区地震发生条件，综合考虑结构型式、建筑面积、建筑高度、场地条件、地震发生分区要求等因素，根据结构特点确定抗震级别，结合相关抗震设计理论，结合地震特征、结构特性和建筑使用条件，采取较为综合的优化设计措施，提出具有水工建筑特点的抗震设计规范。
水工建筑物抗震设计规范主要包括以下内容：
一、动力学分析理论和抗震设计原则。
水工建筑物的抗震性能分析，主要基于动力学分析，采用结构物理模型，对支上力、剪力、压力和振型的变化情况进行模拟分析，以确定构件材料的强度及结构的抗震性能，从而确定结构抗震设计的各项参数。
其原则是，在设计立面尺寸的范围内，尽量增加结构整体力学强度，减少受力构件和支撑部位的体积，增强抗震性能，使结构能够经受地震作用；
二、抗震设计细节要求。
抗震设计应根据结构物理模型进行计算，确定结构受力部分所需要的抗震设计要求，提出结构抗震设计细节要求，包括基础支护、主体结构抗震设计、建筑装饰装修抗震设计等；
三、减震措施。
减震措施应根据水工建筑物的具体情况，选择和安装钢质减震器或有限元分析技术，以提高建筑物的抗震能力。
四、结构极限状态设计要求。
在设计水工建筑物抗震设计时，应根据抗震设计细节要求，结合减震措施，确定结构极限状态设计要求，确保结构在极端状态下的安全性。
以上是《水工建筑物抗震设计规范》的概要，可以帮助我们更好地规范水工建筑物的抗震设计，从而保证人们的安全。
渠系工程抗冻胀设计规范
渠系工程抗冻胀设计规范
渠系工程的抗冻胀设计是一项重要的工程技术问题，在渠系工程的抗冻胀设计中有很多设计规范，它们不仅是为了保证渠系工程的结构工程质量，还是在开发渠系结构工程施工行业上获得极大的成就。
首先，渠系工程抗冻胀设计规范规定，应采用抗冻胀措施来减少渠系结构工程的冻胀现象，其中包括增加弹性支撑，减少渠系结构的等压面变形，增加渠系结构地基的稳固性，优化结构材料的质量及性能，改进结构设计，以及改进地基施工技术等。
其次，渠系工程的抗冻胀设计规范要求，当渠系结构施工施工工程中出现冻胀现象时，应及时采取有效措施，如增加水泥饼以改善基础层弹性支撑，给予结构层积渠系施工质量检验等。
此外，在冻胀情况下，应加强渠系结构施工施工工程的监理，并及时采取有效的措施来防止抗冻胀结构质量的受损。
最后，渠系工程抗冻胀设计规范要求，应对工程场地或施工区域进行充分地测试和分析，以了解冻胀现象的发生规律，有效判断抗冻胀设计中的各种参数，并采取有效的措施来满足抗冻胀设计的要求，从而有效防止渠系结构工程施工中出现的冻胀现象。
总之，渠系工程抗冻胀设计规范是一份重要的工程施工指南，它不仅可以让抗冻胀设计更加合理、高效，而且能够有效防止冻胀现象的发生，确保渠系结构工程的质量及安全性。
因此，渠系工程施工人员必须严格遵守抗冻胀设计规范的要求，以确保渠系工程的质量及安全性。
渠系工程抗冻胀设计规范
渠系工程抗冻胀设计规范渠系工程是指渠道、沟渠和与之有关的附属设施，其中渠道是重要组成部分。
渠系工程随着区域温度变化明显，在极端寒冷的环境中具有较强的抗冻胀能力，因此，设计渠系工程的抗冻胀能力至关重要。
我国《水利水电工程施工及验收规范》（GB 50264-2007）规定：渠系工程抗冻胀设计应符合国家相关标准的要求，特别是针对影响工程抗冻胀设计的设施、材料和渠系内部结构等因素采取必要的措施，减少渠道和沟渠因冻胀而发生变形、破损或严重污染等危害。
1.抗冻胀设计原则抗冻胀设计原则是指将现有技术和经济条件考虑在内，采用有效技术措施和设计措施，根据工程使用环境、气温和地形条件，合理设置施工结构尺寸及安全间距，以确保渠系工程具有良好的抗冻胀性能。
a)设计应根据气温的最低温度值，采取有效的抗冻胀措施，确保工程具有足够的抗冻胀性能。
b)设计应考虑施工结构体积，节点和排水渠应考虑地形条件，需要在水流受力较大的区域设置支护工程，以减少渠系结构因冻胀所产生的力学变形及泥沙堆积的危害。
2.抗冻胀设计材料a)渠系结构材料应选用具有较高抗冻胀能力的混凝土，其抗冻胀温度应达到设计要求的低温环境的稳定值。
b)采用碳钢、不锈钢管道，管道应采用热喷塑技术，增加管道的抗冻胀性能。
c)渠系内部抗冻胀工艺设计应考虑气流、液流及温度分布特点，采用有效的抗冻胀措施，减少渠系内部设施、管道等构件变形。
3.相关标准渠系工程抗冻胀设计规范应符合《建筑抗寒冷地区设计标准》（GB 50045-2001）、《建筑施工防冻技术规范》（JG/T 32-2001）、《机电设备工程防冻技术规范》（JGJ/2- 2002）等标准的要求，根据该标准的要求采取有效的抗冻胀技术措施，确保渠系工程具有良好的抗冻胀性能。
综上所述，渠系工程抗冻胀设计规范是一项重要的设计，应按照相关标准的要求，采取有效的抗冻胀设计措施，以确保渠系工程具有良好的抗冻胀性能。
抗冻胀设计不仅要考虑结构尺寸及安全间距，还应考虑材料的抗冻胀性能，采用有效的抗冻胀措施，以确保渠系工程的抗冻胀能力。
论水工建筑物的冻胀破坏和防治措施
论水工建筑物的冻胀破坏和防治措施摘要：在建筑工程施工过程中，水工建筑物的施工质量和使用寿命会直接受到冻胀破坏的影响，为此，针对水工建筑物的冻胀情况影响因素进行问题解决和防治措施应用能够有效实现水工建筑物施工技术的新突破。
针对近年来我国水工建筑物的冻胀破坏问题进行具体问题具体分析，希望通过物理和化学手段提出相关的防冻胀措施，控制冻胀危害的同时，增加水工建筑物的安全稳定性。
这也是对我国兴修的水利工程使用安全性的直接保证，研究水工建筑物的防冻胀问题是具有实际意义的。
关键词：水工建筑物，冻胀破坏，防治措施水工建筑物在近年来应用非常广泛，不仅在城市建设和发展中起到了关键的作用，而且在乡村振兴中兴建水利工程也经常会应用水工建筑物，为此，针对水工建筑物的施工重难点进行逐一分析，找到造成水工建筑物冻胀破坏问题的因素并提出解决措施，就能有效控制建筑物因为冻胀造成的混凝土板裂缝产生，也减少了施工过程中的渠道下滑问题的出现。
1.水工建筑物产生冻胀破坏问题的成因1.1冬季对水工建筑物结冰控制不足对于水工建筑物而言，尤其是北方冬季的早晚温差比较大，需要进行昼夜温差的监控，防止水工建筑物周边产生结冰的现象。
一旦在水工建筑物周边产生结冰问题，就会对水工建筑物地下土层产生冻胀影响，进而会影响建筑物地下的基础稳定，对水工建筑物的施工安全和使用安全都产生一定的隐患。
长此以往，在水工建筑物的施工基础中的混凝土内部的水分就会因为低温产生冻结，进而内部就会形成冻胀的作用力，进而造成混凝土表面甚至内部的基础产生裂缝。
而水工建筑物自身的受力也会出现不均匀的情况，这也会导致冻胀形成的破坏逐步加大，这也对水工建筑物的安全和寿命都造成很大的影响。
1.2有关部门对冬季建筑物土层含水量研究不足施工有关部门在水工建筑物的施工前期和养护过程中缺乏对建筑施工环境和使用环境的了解，包括温度、湿度以及土壤基础的含水量等情况，这就会导致在北方冬季昼夜温差比较大的情况下，土壤中的含水量出现冻结，水凝结成冰就会使得水工建筑物的混凝土基础内部空间增大，一旦昼夜温差减小就会使得基础内部已经凝结成冰的水分融化，混凝土本身的受力就会出现不均匀的情况。
浅析水工建筑物抗冻设计
浅析水工建筑物抗冻设计【摘要】水工建筑顾名思义是指那些为了储备水资源，预防水涝灾害而建成的建筑物。
由于水工建筑长期接触到水的特殊因素，在零度以下时，水变成了冰，就不得不考虑到建筑抗冻的能力了。
在水工建筑过程中，若能够提高钢筋混凝土对冰冻条件的耐受力及施工技术水平，那么对于水工建筑方向的研究将会起到重要的作用，并且将减轻国家水工建筑经费的负担，利国利民。
【关键词】水工建筑物；抗冻；混凝土0.前言以我国北方地区为例，一年四季，冷热交替。
所以由冬季到春季的过渡阶段冰融现象十分常见。
由于冰雪经一个冬天都会覆盖水工混凝土建筑物表面，当其融化成水时会渗透到建筑物表层的混凝土中。
长此以往会使混凝土表面松懈，俗称“往下掉渣”，极大的影响了混凝土的力学强度，严重的会使水工建筑物大面积损坏甚至崩塌。
所以根据相应的抗冻保护措施对水工建筑物加强管理，若是能够防止混凝土力学强度降低是最好不过的。
1.充分了解水工建筑的外部影响因素1.1注意温度对水工建筑的影响混凝土表面和内部的散热条件有所不同，温度外低内高，形成温差梯度。
混凝土内部的温度控制由内部埋设热电耦测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。
混凝土外部直接与空气接触，其外部温度即为天气气温。
只有了解了水工建筑物冻结期内的天气气温的变化情况，才能更好的分析其对建筑的影响。
其中包括年平均气温，最冷月平均气温，日平均最低气温，结冰期天气升温的变化情况。
温度对水工建筑的影响是十分重要的，应该引起研究人员的重视。
1.2注意冻胀土对水工建筑的影响了解冻结期及冻结前土的物理力学特性，土的类型；冻结前土的含水量，土的极限摩阻力；冻结期冻土的热学参数，标准冻深，设计冻深基础下土的冻深，地表冻胀土及土的冻胀性级别。
所谓的冻胀土一般指的都是季节性冻胀土，而土层发生冻胀的原因归结起来是在寒冷的季节，当地的水会冻结成冰而使自身的体积发生膨胀，在水冻结的过程中也加速了当地的土层发生冻结，并且使得冻结土层的含水量越来越多，土地冻结的面积也越来越大。
水工建筑物抗冻胀
图片
这是大型渠道的衬砌，地处华北，冻土深度1m，渠道衬砌厚10cm， 侧边坡1：2.5，分缝间距3m，面板为带肋梁板结构，肋梁间距1m， 具体破坏情况是上混凝土板块抬升，下板块下沉，冬季冷时候错动达 10cm，这是春季照片，稍微有点恢复，但是错动还在10cm以上。
图片
渠道冻害的原因
(1)渠道在地基土的冻胀作用下破坏 (2)渠道在地基土的融沉作用下破坏 (3)在冰荷载的作用下渠道破坏 (4)历年冻融循环及寒冻风化作用加速了季节性冻
存在的问题
3.渠道底板、护坡等上部结构荷重都较轻，结构 强度亦较小，因而易受到地基土的冻胀和冰推等 作用而破坏，只靠加大上部荷重或结构强度来抵 御这种破坏作用，往往难于办到。
措施
1
梯弧型断面 U形断面
措施
防渗断面形式 及防渗材料的 选择及工程措
施
2
2
采用复合土工 膜等防渗材料
3
3
渠基土置换，保 温隔热措施，排 水措施，防渗结
构措施等
请大家批评指正！
国外渠道防渗抗冻胀技术研究
美国采用的防冻措施是：采用压实土防渗，不采用冻胀敏感的混 凝土材料：渠基设排水设施。无冬灌习惯，且在冻结前一个月渠 道停止输水；混凝土防渗层如产生裂缝，能及时修补和维护。
Байду номын сангаас
美国
日本
防渗工程建改的渠道多采用矩形断面，并大力发展暗渠和管道输水； 渠道普遍铺设砂砾“垫层和排水设施，排除地下水，减少冻胀，同时 普遍使用高强度钢筋混凝土材料，以增加抗冻能力；大量使用工厂化 生产的钢筋混凝士预制构件，现场施工也以机械施工为主；渠道防渗 工程标准高，质量好，经久耐用，维护费用低，管理使用方便。
土区渠道工程破坏。 (5)不正确的施工技术和不合理的冬季施工加深了
SL 211-2006 水工建筑物抗冰冻设计规范
免费标准网() 标准最全面ICS93.160 p55SL中华人民共和国水利行业标准SL211-2006替代 SL211-98水工建筑物抗冰冻设计规范Code for Design of Hydraulic Structures against Ice and Freezing Action2006-09-09 发布2006-10-01 实施中华人民共和国水利部发布免费标准网() 无需注册 即可下载免费标准网() 标准最全面前言根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科[2002]15 号 “关于 2002 年水利水电 勘测设计技术标准制定、修订项目及主编单位的通知”，对《水工建筑物抗冰冻设计 规范》（SL211-98，以下简称原规范）进行修订。
其编写格式按《水利技术标准编写 规定》(SL 1-2002)执行。
修订后的《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211-2006，以下简称本规范）发布 后，水工建筑物设计中有关抗冰冻设计部分应按本规范执行。
本规范共 12 章 33 节 254 条和 6 个附录。
其主要技术内容为： ——土冻胀量的分级及其确定方法； ——冰冻荷载的分类、取值和组合； ——抗冰冻材料、结构的选用与布置要求； ——各类水工建筑物（结构）的抗冰冻设计。
本次对原规范修订的主要技术内容有： ——将原规范总则中的适用范围改为“适用于新建或改建的 1、2、3 级水工建筑 物的抗冰冻设计，4、5 级水工建筑物的抗冰冻设计和多年冻土区水工建筑物的抗冰冻 设计的有关内容可参照执行。
”； ——本规范增加“主要术语、符号”一章； ——土的分类按现行国家和水利行业标准作了修改； ——取消原规范第 2 章中的标准冻深等值线图； ——本规范简化了单位法向冻胀力取值表； ——将原规范第 4 章“材料”改为“材料与结构的一般规定”，混凝土的抗冻级 别增加了 F250 一级，并增加“结构构造”一节； ——将原规范第 5 章“堤坝”改为“挡水与泄水建筑物”，增加“堤防与护岸” 一节，有关堤防与护岸方面的内容纳入本节； ——将原规范第 6 章“取水与电站建筑物”改为“取水与输水建筑物”，取消原 规范第 6 章中有关调压井方面的内容； ——取消原规范第 7 章“渠道衬砌与暗管”中有关渠道衬砌方面的内容，将有关标准分享网 免费标准网() 无需注册 即可下载免费标准网() 标准最全面暗管方面的内容纳入本规范第 7 章，并增加有关隧洞方面的内容； ——本规范增加“泵站与电站建筑物”一章， 将原规范第 6 章中有关前池排冰和 地面厂（泵）房方面的内容纳入本章； ——修改了原规范第 9 章“挡土墙”中水平冻胀力的分布和计算公式； ——修改了保温层厚度和换填非冻胀性材料范围、深度的确定方法； ——将原规范第 10 章 “桥梁和渡槽” 中按可靠度的计算公式改为按单一安全系数 的计算公式； ——取消原规范第 11 章“水工金属结构”中的油热防冰冻法， 将原规范 第 6 章的 “露天压力管道”一节的内容纳入本章； ——修改了附录 C 的冻胀量计算方法； ——取消了部分暂时不宜列入规范的抗冰冻措施。
水工建筑物抗震设计规范
水工建筑物抗震设计规范随着抗震技术的不断发展，抗震工程的安全领域得到了不断的拓展。
水工建筑物作为城市建筑的重要组成部分，它们具有比一般建筑物更高的受震利用能力。
为了帮助水工建筑物在遇到地震灾害时能够保护自身的安全性，提高抗震能力，保障人民的生命安全，为此，《水工建筑物抗震设计规范》应运而生。
《水工建筑物抗震设计规范》旨在保护水工建筑物免受地震灾害的侵害，保证它们能够正常发挥作用，确保其自身和其周围环境的安全，同时要求水工设计人员在设计和施工中应当遵循规范和要求。
以下是《水工建筑物抗震设计规范》的主要内容：1、水工建筑物的抗震设计必须依据当地地震活动状况，采用有效的抗震设计技术。
根据不同的地震烈度，设置不同的抗震等级，确定不同的结构耐震性能要求。
2、水工建筑物的抗震设计必须考虑到结构质量，特别地，应考虑结构材料的弹性模量、各种组件的连接方式和加固措施，以确保结构具有足够的抗震性能。
3、在设计抗震设施时，应将抗震设施的性能和效率放在首位，考虑不同的流体动力环境、工程参数等因素，力求达到抗震设施设计的最优化效果。
4、水工建筑物设计应采用连续结构，将整体结构上下段分离，并采用有效的连接方式，以防止结构破坏。
5、设计时，应采用抗震钢板桩、抗震活动桩等抗震技术，使水工建筑物抗地震破坏能力更强。
6、水工建筑物的抗震设计应重视水工建筑物的可持续发展性，采用节能、生态、可持续的抗震技术，以便在长期使用中节约成本，保护环境，提高水工建筑物的抗震性能。
通过以上抗震设计的规范，将有助于提高水工建筑物的抗震能力，为人们的生命安全提供了更有效的保障。
抗震设计不仅与抗震设施和材料相关，而且需要考虑地震规律及其属性，以达到最佳的抗震设计结果。
《水工建筑物抗震设计规范》是水工建筑物抗震设计的基础和参考，对于水工建筑物的抗震设计尤为重要。
海洋工程混凝土抗冻技术规程
海洋工程混凝土抗冻技术规程海洋工程混凝土抗冻技术规程一、前言随着海洋工程建设的不断发展，海洋工程混凝土的抗冻性能成为海洋工程建设中的一个重要问题。
本文旨在提供一个全面的技术规程，以指导海洋工程混凝土的抗冻设计和施工。
二、抗冻机理海洋工程混凝土的抗冻性能与混凝土材料的物理性质、化学成分、孔隙结构等有关。
混凝土中的水会在低温环境下结冰，导致混凝土的体积膨胀，从而引起混凝土的破坏。
因此，提高混凝土的抗冻性能，需要采取以下措施：1. 减少混凝土中的孔隙率，降低混凝土中的自由水含量，从而减少混凝土的冻胀损伤。
2. 通过控制混凝土配合比，调整混凝土的孔隙结构，降低混凝土的渗透性，从而减少混凝土中的自由水含量，提高混凝土的抗冻性能。
3. 在混凝土中添加适量的掺合料，如矿渣粉、石灰石粉等，通过填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗冻性能。
4. 在混凝土中添加适量的气泡剂，通过形成微小的气泡，降低混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗冻性能。
三、抗冻设计1. 抗冻等级根据混凝土所在地区的气候条件和使用要求，确定混凝土的抗冻等级。
2. 配合比设计根据混凝土的抗冻等级和使用要求，设计混凝土的配合比。
在设计配合比时应考虑以下因素：（1）控制水灰比，降低混凝土的渗透性。
（2）适当增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的使用量，填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实度。
（3）适当增加气泡剂的使用量，形成微小的气泡，降低混凝土的密实度。
3. 材料选择选择符合标准要求的水泥、骨料、砂、掺合料和气泡剂等材料。
在选材时应注意以下事项：（1）水泥应符合国家标准要求，并具有较高的早期强度和后期强度。
（2）骨料应选择硬度高、强度大、耐冻性好的骨料。
（3）砂应具有良好的级配和角质砂性质，以保证混凝土的密实度。
（4）掺合料应选择矿渣粉、粉煤灰等能够填充孔隙的掺合料。
（5）气泡剂应选择具有良好的稳定性和泡孔性能的气泡剂。
4. 施工工艺（1）混凝土的浇筑应在气温适宜的情况下进行，避免在低温环境下浇筑。
海洋工程混凝土抗冻技术规程
海洋工程混凝土抗冻技术规程一、前言海洋工程混凝土在海洋环境中长期受到海水、潮汐、波浪、风等多种因素的侵蚀，因此需要具有良好的抗冻性能。
本技术规程旨在对海洋工程混凝土抗冻性能的要求及其技术措施进行规范化说明，以保证海洋工程混凝土在极端环境下的使用寿命和安全性。
二、抗冻性能的要求1.混凝土的抗冻性能应符合GB/T 50082-2009《混凝土抗冻性能及其试验方法标准》中规定的相应要求。
2.混凝土抗冻强度损失率应小于50%。
3.混凝土冻融循环应符合GB/T 50082-2009《混凝土抗冻性能及其试验方法标准》中规定的相应要求。
三、材料的选择1.水泥：应选用标号为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥。
2.细集料：细集料应选用符合GB/T 14684-2011《混凝土用细集料》中规定的相应要求的石英砂。
3.粗集料：粗集料应选用符合GB/T 14685-2011《混凝土用粗集料》中规定的相应要求的骨料。
4.掺合料：可选用矿物掺合料以提高混凝土的抗冻性能。
5.外加剂：可选用缓凝剂、增稠剂等外加剂以改善混凝土的流动性、减小水灰比等。
四、混凝土配合比设计1.水胶比：水胶比应根据实际情况进行调整，一般不得大于0.45。
2.砂率：砂率应根据实际情况进行调整，一般控制在40%-50%之间。
3.石粉掺量：石粉掺量应根据实际情况进行调整，一般控制在10%-15%之间。
4.矿物掺合料掺量：矿物掺合料掺量应根据实际情况进行调整，一般控制在20%-30%之间。
五、现场施工措施1.混凝土搅拌应使用强制搅拌机进行，搅拌时间应控制在2-3分钟。
2.混凝土浇筑应采用渐进浇筑法，避免出现冷缝。
3.混凝土表面应进行充分的密实和抹平，避免出现孔洞和裂缝。
4.混凝土浇筑后应进行及时养护，养护期间应保持适宜的湿度和温度。
5.混凝土浇筑前应进行充分的水化热控制，避免温度过高造成混凝土的裂缝。
六、试验方法1.混凝土抗冻性能的试验应按照GB/T 50082-2009《混凝土抗冻性能及其试验方法标准》进行。
水工建筑物抗震设计规范标准
中华人民国行业标准SL203-97水工建筑物抗震设计规Specificatins for seismic design of hydraulic structures1997-08-04发布1997-10-01实施中华人民国水利部发布中华人民国行业标准主编单位：中国水利水电科学研究院批准部门：中华人民国水利部施行日期：1997年10月1日中华人民国水利部关于发布《水工建筑物抗震设计规》SL203-97的通知水科技［1997］439号根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为：SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释.本标准文本由中国水利水电出版发行.一九九七年八月四日前言本规是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规》进行修订而成.本规在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿.本规为强制性行业标准,替代SDJ10-78.本规共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要容有：进一步明确了规适用的烈度围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用围；提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准；增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱；改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施；根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数；采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法；在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了容.希望有关单位在执行本规的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑.本规由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.本规由水利部水利水电规划设计管理局归口.本规解释单位：水利部水利水电规划设计管理局本规修订主编单位：中国水利水电科学研究院本规修订协编单位：电力工业部勘测设计研究院,电力工业部西北勘测设计研究院,上海市水利工程设计研究院,理工大学,河海大学.本规主要起草人：厚群,侯顺载,郭锡荣,苏克忠,王钟宁,佳梅,卫明,林皋, 方大凤,黄家森, 瓒,梁爱虎,武清玺,王锡忠,师接劳目次1 总则2 术语,符号2.1 术语2.2 基本符号3 场地和地基3.1 场地3.2 地基4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.2 地震作用的类别4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.4 地震作用和其它作用的组合4.5 结构计算模式和计算方法4.6 水工混凝土材料动态性能4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计4.8 附属结构的抗震计算4.9 地震动土压力5 土石坝5.1 抗震计算5.2 抗震措施6 重力坝6.1 抗震计算6.2 抗震措施7 拱坝7.1 抗震计算7.2 抗震措施8 水闸8.1 抗震计算8.2 抗震措施9 水工地下结构9.1 抗震计算9.2 抗震措施10 进水塔10.1 抗震计算10.2 抗震措施11 水电站压力钢管和地面厂房11.1 压力钢管11.2 地面厂房附录A 土石坝的抗震计算1 总则1.0.1为做好水工建筑物的抗震设计,减轻地震破坏及防止次生灾害,特制定本规.1.0.2适用围：1 主要适用于设计烈度为6,7,8,9度的1,2,3级的碾压式土石坝,混凝土重力坝,混凝土拱坝,平原地区水闸,溢洪道,地下结构,进水塔,水电站压力钢管和地面厂房等水工建筑物的抗震设计.2 设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但对1级水工建筑物仍应按本规采取适当的抗震措施.3 设计烈度高于9度的水工建筑物或高度大于250m的壅水建筑物,其抗震安全性应进行专门研究论证后,报主管部门审查,批准.1.0.3按本规进行抗震设计的水工建筑物能抗御设计烈度地震；如有局部损坏,经一般处理后仍可正常运行.1.0.4水工建筑物工程场地地震烈度或基岩峰值加速度,应根据工程规模和区域地震地质条件按下列规定确定：1 一般情况下,应采用《中国地震烈度区划图(1990)》确定的基本烈度.2 基本烈度为6度及6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m3的大型工程,以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大(1)型工程,应根据专门的地震危险性分析提供的基岩峰值加速度超越概率成果,按本规1.0.6的规定取值.1.0.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地基本烈度按表1.0.5的规定确定.表1.0.5 工程抗震设防类别1.0.6各类水工建筑物抗震设计的设计烈度或设计地震加速度代表值应按下列规定确定：1 一般采用基本烈度作为设计烈度.2 工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,可根据其遭受强震影响的危害性,在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度.3 凡按本规1.0.4作专门的地震危险性分析的工程,其设计地震加速度代表值的概率水准,对壅水建筑物应取基准期100年超越概率P100为0.02,对非壅水建筑物应取基准期50年超越概率P50为0.05.4 其它特殊情况需要采用高于基本烈度的设计烈度时,应经主管部门批准.5 施工期的短暂状况,可不与地震作用组合；空库时,如需要考虑地震作用时,可将设计地震加速度代表值减半进行抗震设计.坝高大于100m,库容大于5亿m3的水库,如有可能发生高于6度的水库诱发地震时,应在水库蓄水前就进行地震前期监测.1.0.8水工建筑物的抗震设计宜符合下列基本要求：1 结合抗震要求选择有利的工程地段和场地.2 避免地基和邻近建筑物的岸坡失稳.3 选择安全经济合理的抗震结构方案和抗震措施.4 在设计中从抗震角度提出对施工质量的要求和措施.5 便于震后对遭受震害的建筑物进行检修.重要水库宜设置泄水建筑物,隧洞等,保证必要时能适当地降低库水位.1.0.9设计烈度为8,9度时,工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物,应进行动力试验验证,并提出强震观测设计,必要时,在施工期宜设场地效应台阵,以监测可能发生的强震；工程抗震设防类别为乙类的水工建筑物,宜满足类似要求.1.0.10引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中应用而构成本标准的条文.在标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,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. GBJ11-89 建筑抗震设计规GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准SL/T191-96 水工混凝土结构设计规SDJ12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区,丘陵区部分)SDJ21-78 混凝土重力坝设计规SD133-84 水闸设计规SD134-84 水工隧洞设计规SD144-85 水电站压力钢管设计规SD145-85 混凝土拱坝设计规SDJ217-87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原,海滨部分)SDJ218-84 碾压式土石坝设计规SD303-88 水电站进水口设计规SD335-89 水电站厂房设计规按本规进行水工建筑物抗震设计时,尚应符合有关标准,规的要求.同级行业标准规中,有关水工建筑物抗震方面的规定不符合本规的,应以本规为准.2 术语,符号2.1 术语2.1.1抗震设计：地震区的工程结构所进行的一种专项设计.一般包括抗震计算和抗震措施两个方面.2.1.2基本烈度：50年期限,一般场地条件下,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度.一般为《中国地震烈度区划图(1990)》上所标示的地震烈度值,对重大工程应通过专门的场地地震危险性分析工作确定.设计烈度：在基本烈度基础上确定的作为工程设防依据的地震烈度.2.1.4水库诱发地震：由于水库蓄水或大量泄水而引起库区及附近发生的地震.2.1.5地震动：由地震引起的岩土运动.2.1.6地震作用：地震动施加于结构上的动态作用.2.1.7地震动峰值加速度：地震动过程中,地表质点运动加速度的最大绝对值.2.1.8设计地震加速度：由专门的地震危险性分析按规定的设防概率水准所确定的,或一般情况下与设计烈度相对应的地震动峰值加速度.2.1.9地震作用效应：地震作用引起的结构力,变形,裂缝开展等动态效应.2.1.10地震液化：地震动引起的饱和砂土,粉土和少粘性土颗粒趋于紧密,孔隙水压力增大,有效应力趋近于零的现象.2.1.11设计反应谱：抗震设计中所采用的一定阻尼比的单质点体系,在地震作用下的最大加速度反应随体系自振周期变化的曲线,一般以其与地震动最大峰值加速度的比值表示.2.1.12动力法：按结构动力学理论求解结构地震作用效应的方法.2.1.13时程分析法：由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程结构地震作用效应的方法.2.1.14振型分解法：先求解结构对应其各阶振型的地震作用效应后,再组合成结构总地震作用效应的方法.各阶振型效应用时程分析法求得后直接叠加的称振型分解时程分析法,用反应谱法求得后再组合的称振型分解反应谱法.2.1.15平方和方根(SRSS)法：取各阶振型地震作用效应的平方总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.16完全二次型方根(CQC)法：取各阶振型地震作用效应的平方项和不同振型耦联项的总和的方根作为总地震作用效应的振型组合方法.2.1.17地震动水压力：地震作用引起的水体对结构产生的动态压力.2.1.18地震动土压力：地震作用引起的土体对结构产生的动态压力.2.1.19拟静力法：将重力作用,设计地震加速度与重力加速度比值,给定的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分析方法.2.1.20地震作用的效应折减系数：由于地震作用效应计算方法的简化而引入的对地震作用效应进行折减的系数.2.1.21自振周期：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间.对应于第-振型的自振周期称基本自振周期.2.2 基本符号2.2.1作用和作用效应：ah---水平向设计地震加速度代表值；a v---竖向设计地震加速度代表值；g---重力加速度；Pw(h)---水深h处的地震动水压力代表值；F 0---建筑物单位宽度迎水面的总地震动水压力代表值；Fi---作用在质点i的水平向地震惯性力的代表值；F E---地震主动动土压力代表值；G E---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值；T i---质点i的动态分布系数；β---设计反应谱；ζ---地震作用的效应折减系数.2.2.2材料性能和几何参数：a k---几何参数的标准值；f k---材料性能的标准值；N63.5---标准贯入锤击数；N cr---临界锤击数；ρw---水体质量密度的标准值.2.2.3分项系数极限状态设计：E k---地震作用的代表值；G k---永久作用的标准值；Q k---可变作用的标准值；R---结构的抗力；S---结构的作用效应；γ0---结构重要性系数；γρ---承载能力极限状态的结构系数；γm---材料性能的分项系数；γG ---永久作用的分项系数；γQ---可变作用的分项系数；ψ---设计状况系数.2.2.4其他：T---结构自振周期；T g---特征周期；λf ---附属结构和主体结构的基本频率比值；λm---附属结构和主体结构质量比值.3 场地和地基3.1 场地3.1.1水工建筑物的场地选择,应在工程地质勘察和专门工程地质研究的基础上,按构造活动性,边坡稳定性和场地地基条件等进行综合评价.可按表3.1.1划分为有利,不利和危险地段.宜选择对建筑物抗震相对有利地段,避开不利地段,未经充分论证不得在危险地段进行建设. 表3.1.1 各类地段的划分水工建筑物开挖后的场地土类型,宜根据土层剪切波速,按表3.1.2划分.3.1.3场地类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度划分为四类,并宜符合表3.1.3的规定.s sm厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值.表3.1.3 场地类别的划分3.1.4在水工建筑物场地围,岩体结构复杂,有软弱结构面或夹泥层不利组合,边坡稳定条件较差时,应查明在设计烈度的地震作用下不稳定边坡的分布,估计可能的危害程度,提出处理措施.3.2 地基3.2.1水工建筑物地基的抗震设计,应综合考虑上部建筑物的型式,荷载,水力,运行条件,以及地基和岸坡的工程地质,水文地质条件.对于坝,闸等壅水建筑物的地基和岸坡,应要求在设计烈度的地震作用下不发生失稳破坏和渗透破坏,避免产生影响建筑物使用的有害变形.3.2.2水工建筑物的地基和岸坡中的断裂,破碎带及层间错动等软弱结构面,特别是缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层,应根据其产状,埋藏深度,边界条件,渗流情况,物理力学性质以及建筑物的设计烈度,论证其在设计烈度的地震作用下不致发生失隐和超过允许的变形,必要时应采取抗震措施.3.2.3地基中液化土层的判别,可按《水利水电工程地质勘察规》中的有关规定进行评价.3.2.4地基中的可液化土层,可根据工程的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施：1 挖除可液化土层并用非液化土置换；2 振冲加密,重夯击实等人工加密的方法；3 填土压重；4 桩体穿过可液化土层进入非液化土层的桩基；5 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基.3.2.5重要工程地基中的软弱粘土层,应进行专门的抗震试验研究和分析.一般情况下,地基中的软弱粘土层的评价可采用以下标准：1 液性指数I L≥0.75；2 无侧限抗压强度q u≤50kPa；3 标准贯入锤击数N63.5≤4；4 灵敏度S t≥4.3.2.6地基中的软弱粘土层,可根据建筑物的类型和具体情况,选择采用以下抗震措施：1 挖除或置换地基中的软弱粘土；2 预压加固；3 压重和砂井排水；4 桩基或复合地基.3.2.7水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位以及排水反滤结构等,应采取措施防止地震时产生危害性裂缝引起渗流量增大,或发生管涌,流土等险情.3.2.8岩土性质,厚度等在水平方向变化很大的不均匀地基,应采取措施防止地震时产生较大的不均匀沉陷,滑移和集中渗漏,并采取提高上部建筑物适应地基不均匀沉陷能力的措施.4 地震作用和抗震计算4.1 地震动分量及其组合4.1.1一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用.4.1.2设计烈度为8,9度的1,2级下列水工建筑物：土石坝,重力坝等壅水建筑物,长悬臂,大跨度或高耸的水工混凝土结构,应同时计入水平向和竖向地震作用.4.1.3严重不对称,空腹等特殊型式的拱坝,以及设计烈度为8,9度的1,2级双曲拱坝,宜对其竖向地震作用效应作专门研究.4.1.4一般情况下土石坝,混凝土重力坝,在抗震设计中可只计入顺河流方向的水平向地震作用. 两岸陡坡上的重力坝段,宜计入垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.5重要的土石坝,宜专门研究垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.6混凝土拱坝应同时考虑顺河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用.4.1.7闸墩,进水塔,闸顶机架和其它两个主轴方向刚度接近的水工混凝土结构,应考虑结构的两个主轴方向的水平向地震作用.4.1.8当同时计算互相正交方向地震的作用效应时,总的地震作用效应可取各方向地震作用效应平方总和的方根值；当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震作用效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加.4.2 地震作用的类别4.2.1一般情况下,水工建筑物抗震计算应考虑的地震作用为：建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力,地震动土压力,水平向地震作用的动水压力.4.2.2除面板堆石坝外,土石坝的地震动水压力可以不计.4.2.3地震浪压力和地震对渗透压力,浮托力的影响可以不计.4.2.4地震对淤沙压力的影响,一般可以不计,此时计算地震动水压力的建筑物前水深应包括淤沙深度；当高坝的淤沙厚度特别大时,地震对淤沙压力的影响应作专门研究.4.3 设计地震加速度和设计反应谱4.3.1除按1.0.6规定的概率水准由专门的地震危险性分析确定水平向设计地震加速度代表值a h外,其余应根据设计烈度按表4.3.1的规定取值.表4.3.1 水平向设计地震加速度代表值a h设计烈度7 8 9a h0.1g 0.2g 0.4g注：g＝9.81m/s4.3.2竖向设计地震加速度的代表值a v应取水平向设计地震加速度代表值的2/3.4.3.3设计反应谱应根据场地类别和结构自振周期T按图4.3.3采用.4.3.4各类水工建筑物的设计反应谱最大值的代表值βmax应按表4.3.4的规定取值.图4.3.3 设计反应谱max建筑物类型重力坝拱坝水闸,进水塔及其他混凝土建筑物βmax 2.00 2.50 2.254.3.5设计反应谱下限值的代表值βmin应不小于设计反应谱最大值的代表值的20%.4.3.6不同类别场地的特征周期T g应按表4.3.6的规定取值.表4.3.6 特征周期T g场地类别ⅠⅡⅢⅣT g (s) 0.20 0.30 0.40 0.654.3.7设计烈度不大于8度且基本自振周期大于1.0s的结构,特征周期宜延长0.05s.4.4 地震作用和其他作用的组合4.4.1一般情况下,作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位；多年调节水库经论证后可采用低于正常蓄水位的上游水位.4.4.2土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,应根据运用条件选用对坝坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算.4.4.3土石坝的上游坝坡抗震稳定计算,需要时,应将地震作用和常遇的水位降落幅值组合. 4.4.4重要的拱坝及水闸的抗震强度计算,宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算.4.5 结构计算模式和计算方法4.5.1各类水工建筑物抗震计算中,地震作用效应的计算模式应与相应设计规规定的计算模式相同. 4.5.2除了窄河谷中的土石坝和横缝经过灌浆的重力坝外,重力坝,水闸,土石坝均可取单位宽度或单个坝(闸)段进行抗震计算. 4.5.3各类工程抗震设防类别的水工建筑物,除土石坝,水闸应分别按第5,8章规定外,地震作用效应计算方法应按表4.5.3的规定采用.其中工程抗震设防类别为乙,丙类的水工建筑物,其地震作用效应的计算方法,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用. 4.5.4采用动力法计算地震作用效应时,应考虑结构和地基的动力相互作用,与水体接触的建筑物,还应考虑结构和水体的动力相互作用,但可不计库水可压缩性及地震动输入的不均匀性. 表4.5.5作为线弹性结构的混凝土建筑物,可采用振型分解反应谱法或振型分解时程分析法,此时,拱坝的阻尼比可在3%~5%围选取,重力坝的阻尼比可在5%~10%围选取,其他建筑物可取5%. 4.5.6采用振型分解反应谱法计算地震作用效应时,可由各阶振型的地震作用效应按平方和方根法组合.当两个振型的频率差的绝对值与其中一个较小的频率之比小于0.1时,地震作用效应宜采用完全二次型方根法组合：∑∑=mjjim iE SS S ρ (4.5.6-1)()()()()222222/341418ωωωωωωγζζγγζζγγζγζζζρj i j ij i j i ij ++++-+=(4.5.6-2)式中：S E ---地震作用效应；S i ,S j ---分别为第i 阶,第j 阶振型的地震作用效应； m---计算采用的振型数；ρij ---第i 阶和第j 阶的振型相关系数；ζi ,ζj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的阻尼比； γω---圆频率比, γω＝ωj /ωi ；ωi , ωj ---分别为第i 阶,第j 阶振型的圆频率. 4.5.7地震作用效应影响不超过5%的高阶振型可略去不计.采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于地震作用效应计算中采用的振型数的4倍. 4.5.8采用时程分析法计算地震作用效应时,宜符合下列规定：1 应至少选择类似场地地震地质条件的2条实测加速度记录和1条以设计反应谱为目标谱的人工生成模拟地震加速度时程；2 设计地震加速度时程的峰值应按4.3.1或1.0.6的规定采用；3 不同地震加速度时程计算的结果应进行综合分析,以确定设计验算采用的地震作用效应. 4.5.9当采用拟静力法计算地震作用效应时,沿建筑物高度作用于质点i 的水平向地震惯性力代表值应按下式计算：F i ＝a h ζG Ei a i /g (4.5.9)式中 F i ---作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值； a---地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25； G Ei ---集中在质点i 的重力作用标准值；T i ---质点i 的动态分布系数,应按本规各类水工建筑物章节中的有关条文规定采用； g---重力加速度.4.6 水工混凝土材料动态性能 4.6.1除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水工建筑物的抗震强度计算中,混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高30%；混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的8%. 4.6.2在混凝土水工建筑物的抗震稳定计算中,动态抗剪强度参数的标准值可取静态标准值,当采用拟静力法计算地震作用效应时,应取静态均值. 4.6.3各类极限状态下的材料动态性能的分项系数可取静态作用下的值. 4.7 承载能力分项系数极限状态抗震设计 4.7.1各类水工建筑物的抗震强度和稳定应满足下列承载能力极限状态设计式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤k m k d k k E k Q k G a f R a E Q G S ,1,,,,0γγγγγψγ (4.7.1)式中：γ0---结构重要性系数,应按GB50199-94的规定取值； j---设计状况系数,可取0.85； S(·)---结构的作用效应函数； γG ---永久作用的分项系数； G k ---永久作用的标准值； γQ ---可变作用的分项系数； Q k ---可变作用的标准值；γE ---地震作用的分项系数,取1.0； E k ---地震作用的代表值； a k ---几何参数的标准值；γd---承载能力极限状态的结构系数； R(·)---结构的抗力函数； f k---材料性能的标准值； γm ---材料性能的分项系数. 4.7.2各类水工建筑物在地震作用下应验算的极限状态及其相应的结构系数,均应按本规相应建筑物章节中的有关规定采用.。
水工建筑物抗震设计规范
《水工建筑物抗震设计规范》 编制工作大纲编 制 组2009年2月目录一、编制的目的和必要性 (3)（一）编制标准的理由 (3)（二）编制标准的目的 (3)（三）编制标准的必要性 (3)二、编写依据和国内相关标准 (5)（一）编写依据 (5)（二）国内相关规定 (5)三、适用范围 (6)四、规范的主要内容 (7)（一）规范目录 (7)（二）条文说明 (9)五、工作内容与计划安排 (9)（一）总体计划 (9)（二）分年度计划 (10)六、经费预算 (11)七、参编单位及人员 (11)（一）参编单位 (11)（二）参编人员 (12)一、编制的目的和必要性（一）编制标准的理由水工建筑物的抗震安全是水利工程正常运行、发挥综合效益的基本保证，而先进合理的水工建筑物抗震设计是确保其安全的技术保障。
因此需编制《水工建筑物抗震设计规范》（以下简称《本规范》）指导工程的抗震设计。
（二）编制标准的目的为进一步做好水工建筑物抗震设计，减轻地震破坏及防止次生灾害，制定《本规范》。
（三）编制标准的必要性2008年5月12日四川省汶川县发生8.0级强烈地震，这次地震是新中国成立以来震级最强、造成的灾害损失最大、抗震救灾难度最大的一次地震，给震区特别是震中附近广大范围内造成重大灾害。
此次地震对震区水利水电工程的影响范围和程度也很大，尽管未出现地震致使大坝溃决的情况，但有些工程还是受到严重破坏，甚至面临溃坝风险，给下游人民生命财产和社会经济发展带来严重威胁。
因此，进一步开展水利工程抗震相关领域的研究，预防和减轻水利工程因地震引发的严重次生灾害仍是一个十分艰巨的任务。
汶川大地震再次表明，我国作为一个多地震国家，特别是当前水利工程建设重点所在的西部地区，更是高地震烈度区，发生强震的可能性和频度较大。
确保水工建筑物的抗震安全，防止严重地震灾害，是我国水利工程建设中一个必须面对的严峻挑战。
水工建筑物的抗震安全为国家和社会所高度关注，必须予以充分重视。
住房城乡建设部关于发布国家标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》局部修订的公告
住房城乡建设部关于发布国家标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》局部修订的公告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2024.10.25
•【文号】住房和城乡建设部公告2024年第177号
•【施行日期】2025.02.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】尚未生效
•【主题分类】建筑市场监管
正文
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2024年第177号
关于发布国家标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》局部修订
的公告
现批准国家标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》（GB/T50662-2011）局部修订的条文，自2025年2月1日起实施。
标准名称修改为《水工建筑物抗冰冻设计标准》。
局部修订的条文在住房城乡建设部门户网站（）公开，并在《工程建设标准化》刊登。
住房城乡建设部
2024年10月25日附件：水工建筑物抗冰冻设计标准。