土石坝设计大纲

1 前言

1.1 工程概况

工程位于，灌溉为主，兼顾发电、防洪等综合利用的水利水电枢纽工程。

1.2 设计任务简述

土石坝，最高坝高 m,坝顶宽 m,坝顶长 m，上游平均坝坡，下游平均坝坡。坝基座落在岩基上。设计阶段应按水利水电有关技术规范规定进行设计，并提出设计成果。

2设计依据文件和规范

2.1 有关本工程的文件

2.2 本大纲遵循的规程规范及标准

（1）GB50201—94 中华人民共和国防洪标准；

（2）SL252—2000 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准；

（3）SL274—2001 碾压式土石坝设计规范；

（4）SDJ213—83 碾压式土石坝施工技术规范；

（5）SL237—1999 土工实验规程；

（6）DL/T5073-1997 水工建筑物抗震设计规范；

（7）SL47—94 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范；

（8）DL/T5057—1996 水工钢筋混凝土结构设计规范；

3基本资料

3.1 工程等级和洪水标准

根据《防洪标准》GB50201—94有关规定，根据工程总库容，水电站装机容量，应列为小（1）型二等工程，主要建筑物为4级建筑物，坝按4级水工建筑物设计。

大坝防洪标准按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，并按可能最大洪水保坝。

3.2 特征水位

依据水库调洪演算成果，水库特征水位为：

正常蓄水位： m;

汛期防洪限制水位： m;

死水位： m;

设计洪水位： m；

校核洪水位： m；

防洪最高水位： m；

3.3 气温

（1）月平均气温：见表1

表1 月平均气温单位单位：℃

（2）绝对最高气温：℃；

（3）绝对最低气温：℃；

3.4 风速和吹程

（1）逐月多年平均最大风速： m/s；

（2）逐月多年平均最大风速相对应的风向：；

（3）吹程： km;

3.5 降雨量

多年平均降雨量：见表2

表2 多年平均月降雨量

3.6 冻土情况

（1）坝址冻土平均深度： m;

（2）土料场冻土平均深度： m；

3.7 地形资料

坝段比例尺1：1000，坝址1：1000，地质测绘同地质图要求。

3.8 地质资料

（1）区域地质资料

概述：1.区域地层分布；2.区域构造特征；3.河谷地貌形态；4.区域水文地质条

件；5.近库沿河坍滑体分布；6.天然建筑材料分布；7.水库内矿产资源情况；8.

水库可能出现的渗漏，不稳定库岸、水库侵没等工程地质问题。

（2）坝址工程地质资料

坝址工程地址勘测应满足技术初步设计深度，主要提供地址报告、坝区地貌、地

层岩性、地质构造、水文地质条件等。对坝基稳定、坝两岸岸坡稳定、坝基和绕

坝渗漏地质论证和评价。提供坝址工程地质平面、纵横剖面图、岩基面等值线图、

专门性问题工程地质图、坝的渗透剖面图、综合地质柱状图、钻孔柱状图、硐（井）

展示图、物探成果图及其它。

（3）坝址岩体结构类型分类。

（4）坝址岩体风化程度分级。

（5）坝址岩石物理力学及化学分析成果。

（6）坝址岩体软弱夹层物理力学性质。

（7）坝址岩、土开挖边坡：

边坡应根据工程具体地质资料情况列出（包括土、砂砾……等边坡）永久和临时

边坡。

（8）天然建筑材料

提供天然建筑材料图表、储备及试验成果、实际材料图等。

3.9 坝料设计指标

根据试验研究确定以下指标：

（1）料设计指标。

（2）层间接触面力学指标。

（3）应力应变分析中最小E i的取值。

3.10 混凝土设计强度指标

见DL/T 5057-1996

3.11 钢筋设计强度

见DL/T 5057-1996

3.12 坝的安全超高及抗滑稳定安全系数

（1）坝的安全超高

坝安全超高的下限值：见SL274-2001 。

（2）坝坡抗滑稳定安全系数

（3）采用SL274-2001中所列抗滑稳定最小安全系数。

3.13 地震设防烈度

工程区的地震基本烈度经国家地震局____和国家地震局烈度评定委员会审查，鉴定为度。由于工程所在区域的地质条件复杂以及本工程规模较大，属大（2）型工程，根据《水工建筑物抗震设计规范》，大坝设防烈度按基本烈度设防。

4 筑坝土石料场的选择与设计

4.1 防渗土料的选择

4.1.1 防渗土料的一般要求

防渗土料必须具备与其使用目的相适应的工程性质，如防渗料应有足够的防渗性和一定的抗剪强度，高土石坝心墙料还应具有低压缩性。防渗土料还应具有长期稳定性、有充足的抗管涌能力，地震时不产生过大的孔隙压力等。

4.1.2 防渗土料质量要求

防渗土料质量要求：

粘粒含量： 15％～30％；

塑性指数： 10％～20％；

渗透系数： <10-5cm/s，小于坝壳料100倍；

有机质含量： <2％；

水溶盐含量： <3％（易溶盐和中溶盐的总量）；

天然含水量：最好与最优含水量或塑限相近；

击实后密度：大于天然密度。

4.1.3 选定防渗土料时一般考虑的原则

（1）土的防渗性

土料的渗透系数小于1×104cm/s，即认为满足要求；

（2）土的抗剪强度

一般坝体土料强度均能满足要求；如基础有软弱夹层，则坝体的危险滑动面多为

和软弱面联成整体的滑面，此时要求土料有较高强度。