浆砌石坝-浆砌石坝
浆砌石坝规范
中华人民共和国行业标准SL 25-91浆砌石坝设计规范1991-07-29发布1991-10-01实施中华人民共和国水利部发布主编部门：贵州省水利电力厅批准部门：中华人民共和国水利部实行日期：1991年10月1日中华人民共和国水利部关于发布《浆砌石坝设计规范》SL 25-91的通知水建［1991］6号各有关单位：根据原水利电力部标准制修订计划,由贵州省水利水电厅主编的《浆砌石坝设计规范》,经审定批准为水利水电行业标准.标准的名称与代号为《浆砌石坝设计规范》SL 25-91,从1991年10月1日起实施.执行中如有问题和意见,请函告部建设开发司并由该司负责解释.该标准由水利电力出版社出版发行.1991年7月29日目次第一章总则第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第三章荷载及其组合第四章浆砌石重力坝第五章浆砌石拱坝第六章坝体防渗第七章坝基处理第八章坝体构造第九章观测设计附录一浆砌石体主要力学指标附录二荷载计算公式附录三用材料力学方法计算浆砌石重力坝坝体应力附录四用材料力学方法计算重力墩,推力墩的应力附录五石料主要物理力学指标及胶结材料配合比附录六浆砌石体变形(弹性)模量,抗压强度的试验方法附加说明第一章总则第1.0.1条本规范适用于大,中型工程中的2,3级浆砌石坝或坝高超过50m的4,5级浆砌石坝的设计.其他浆砌石坝设计可参照使用；对于1级浆砌石坝及坝高超过100m的浆砌石坝,设计时应进行专门研究,制订补充规定.第1.0.2条浆砌石坝设计,应符合现行《水利水电工程等级划分(山区,丘陵区部分)》,《水利水电工程地质勘察规范》,《水工建筑物抗震设计规范》以及其他有关规范,规程,规定的要求.第1.0.3条设计浆砌石坝应重视和研究下列问题：一,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.二,合理选择和确定坝型,布置及荷载组合,简化坝体结构.三,地基处理和坝体防渗.四,泄洪消能防冲.五,施工导流和渡汛.六,建筑材料,施工方式及施工技术的采用,应因地制宜.七,降低工程造价和缩短建设周期的措施.此外,还应研究与同类型混凝土坝设计中的异同,重视浆砌石坝的材料试验,结构试验和分析研究,逐步探求和应用反映浆砌石坝结构特点的设计和计算方法.第二章筑坝材料及浆砌石体的设计指标第一节筑坝材料第2.1.1条石料.一,砌体所用石料必须质地坚硬,新鲜,完整.砌体石料按其形状可分为毛石,块石,粗料石三种.毛石：无一定规则形状,块重应大于25kg,中部厚不小于15cm.块石：上下两面大致平整,无尖角,块厚宜大于20cm.粗料石：棱角分明,六面大致平整,同一面最大高差宜为石料长度的1%~3%.石料长度宜大于50cm,块高宜大于25cm,长厚比不宜大于3.二,石料的标号分为1000,800,600,500,400,300等六级.其标号根据H5×10cm或5cm×5cm×10cm的岩石试件的饱和极限抗压强度确定,当此值在分级的两个标号之间时,应按较低标号取值.三,石料使用前,必须鉴定其标号,同时宜进行有关物理力学指标的测定.中小型工程无试验条件时,可参照附表5.1选用.第2.1.2条胶结材料.一,浆砌石坝的胶结材料应采用水泥砂浆或混凝土.二,胶结材料标号：1.水泥砂浆标号根据7.07cm×7.07cm×7.07cm的立方体试件28天龄期的极限抗压强度确定.浆砌石体常用的水泥砂浆标号有50,75,100,125四种.2.混凝土标号根据15cm×15cm×15cm立方体试件28天龄期的极限抗压强度确定.浆砌石体常用混凝土标号有100,150两种.3.根据工程具体情况并经论证,上述胶结材料标号也可用试件90天龄期的极限抗压强度确定.三,胶结材料的配合比,必须满足砌体设计标号的要求,并采用重量比.对于2,3级浆砌石坝,可参照附表5.2和附表5.3初选配合比,但应根据实际所用材料的试拌试验进行调整.四,胶结材料采用掺合料或外加剂时应专门进行试验研究.第二节浆砌石体的设计指标第2.2.1条浆砌石体的设计容重,根据砌体类别可在下述范围内选用,但应按《浆砌石坝施工技术规定》(SD120-84)附录三(一,浆砌石体容重检查)的规定复核.＝2.1~2.3t/m3毛石砌体：γ砌体＝2.2~2.4t/m3块石砌体：γ砌体＝2.3~2.5t/m3粗料石砌体：γ砌体第2.2.2条浆砌石体的线胀系数可在(6~8)×10-6/℃范围内选用.第2.2.3条浆砌石体的变形性能：一,浆砌石体的变形模量和弹性模量宜按附录六的方法进行试验测定,对无条件试验的工程,可参照附表1.1选用.二,浆砌石体的泊桑比宜采用0.2~0.25.第2.2.4条浆砌石体的的极限抗压强度,对2级建筑物应按附录六的方法试验确定.对3级建筑物,当无条件试验时,可参照附表1.2选用.第2.2.5条浆砌石体的抗拉强度,2级建筑物应进行石料与材料接触面间的极限抗拉强度试,然后按附表1.3中所列砌体抗拉强度计验,取得砌体沿灰缝接触面通缝破坏时的极限抗拉强度σt算方法计取其他类别和破坏形式时的极限抗拉强度R T.3级建筑物浆砌石体的极限抗拉强度可参照附表1.3选用.第2.2.6条在初步设计阶段,浆砌石坝抗滑稳定计算所需的抗剪断,抗剪参数,及对沿垫层混凝土与基岩接触面的滑动情况；2级建筑物应作现场试验；3级建筑物可根据基岩特征,从附表1.4中查用.对于沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动或沿浆砌石体本身滑动的情况,2级建筑物应在室内作浆砌石体的抗剪(断)强度试验；3级建筑物,当无条件进行砌体试验时,可查用附表1.5.第2.2.7条应重视浆砌石材料的力学,变形性能和热学性能的试验研究,以便为设计提供正确的依据.第三章荷载及其组合第一节荷载第3.1.1条作用在浆砌石坝上的荷载,按其作用的情况分为基本荷载和特殊荷载两类.一,基本荷载：1.坝体及坝体上永久设备的自重.2.坝体上游面静水压力.选择正常蓄水位或设计洪水位进行计算,下游面静水压力取其相应的不利水位计算.3.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力(包括渗透压力和浮托力,下同).4.泥沙压力.5.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力.6.按多年平均冰层厚度确定的冰压力.7.相应于设计洪水位时的动水压力.8.温度荷载.9.其它出现机会较多的荷载.二,特殊荷载：1.校核洪水位的静水压力.2.相应于校核洪水位时的扬压力.3.相应于校核洪水位时的浪压力.4.相应于校核洪水位时的动水压力.5.地震荷载.6.其它出现机会很少的荷载.第3.1.2条扬压力：进行浆砌石重力坝稳定分析,应力分析以及浆砌石拱坝稳定分析时,必须计入扬压力的作用,并应按垂直作用于全部计算载面积考虑.扬压力的图形见附录二.分析浆砌石拱坝坝体应力时,宜考虑扬压力的作用,但薄拱坝一般可以不计.第3.1.3条泥沙压力：根据坝址河流水文泥沙资料及淤积计算成果确定泥沙压力.泥沙压力的计算公式见附录二.坝前淤沙高的计算年限可采用50~100年,或经专门论证决定.第3.1.4条浪压力：浪高和波长应根据吹程和风速结合水库所在位置的地形采用适宜的经验公式进行计算.对于山区峡谷水库可采用附录二中有关公式计算.在正常蓄水位及设计洪水位时,风速宜采用同期多年平均最大风速的1.5倍；在校核洪水位时宜采用相应洪水期多年平均最大风速.浪高,波长确定后,可采用附录二中的公式计算浪压力.第3.1.5条冰压力：在严寒地区水库表面形成较厚的冰盖时,应考虑冰压力.一,静冰压力：当气温升高受热膨胀时,坝前冰盖层对坝面产生的压力.二,动冰压力：由于冰块流动撞击坝面,闸墩,胸墙以及其他建筑物上所产生的压力.冰压力计算方法见附录二.第3.1.6条动水压力：当采用坝顶或坝面泄流时,应计算溢流坝段反弧面上的动水压力.对溢流面上的脉动压力和负压力可不考虑.动水压力计算见附录二.第3.1.7条温度荷载：浆砌石拱坝的温度荷载应根据运行期间坝体内部温度变化考虑.计算方法见附录二.浆砌石重力坝可不考虑温度荷载.第3.1.8条地震荷载：地震荷载包括地震惯性力和地震动水压力.地震荷载应按现行《水工建筑物抗震设计规范》进行计算.第二节荷载组合第3.2.1条应根据坝型合理确定浆砌石坝设计荷载及其组合.浆砌石坝设计荷载组合分为基本组合和特殊组合两类.基本组合由基本荷载组成；特殊组合由相应的基本荷载与一种或几种特殊荷载组成.第3.2.2条荷载组合按下述规定进行计算.一,基本组合：1.水库正常蓄水位与相应的不利尾水位的静水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,浪压力或冰压力(二者取其中大者).在拱坝设计中还应计入设计正常温降的温度荷载.2.对于以防洪为主的水库,其正常蓄水位很低者,可考虑设计洪水位及相应尾水位的静水压力,动水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,浪压力.在拱坝设计中还应计入设计正常温升的温度荷载.3.在拱坝设计中还应考虑水库死水位(或运行最低水位)及相应尾水位的水压力,泥沙压力,坝体自重,扬压力和此时出现的正常温降(或温升)的温度荷载的组合情况.4.其它出现机会较多的不利荷载组合.二,特殊组合：1.校核洪水位及相应尾水位的静水压力,坝体自重,扬压力,泥沙压力,动水压力,浪压力.在拱坝设计中还应计入设计正常温升.2.基本组合加地震荷载.3.施工期的不利荷载组合.4.基本组合加其它出现机会较少的荷载.第四章浆砌石重力坝第一节浆砌石重力坝的布置第4.1.1条重力坝的布置应根据坝址地形,地质,水文等自然条件,结合泄洪,发电,灌溉,航运等枢纽建筑物的综合利用要求,统筹考虑,还应重视冲淤,排沙及岸坡防护等问题.第4.1.2条坝体溢流段的前沿长度,孔数等,应根据泄洪,排漂浮物等要求,以及下游河床和两岸的抗冲能力,水深与消能要求等因素,综合比较确定.第4.1.3条坝体需要开设廊道和孔洞时,其位置,尺寸,数目应结合运用要求,施工条件以及坝体结构应力状态,合理确定.第4.1.4条溢流重力坝枢纽布置方案的最终选定,2级建筑物应经水工模型试验验证；3级建筑物在必要时也应进行水工模型试验.第二节坝体形状设计第4.2.1条实体重力坝上,下游面可分别采用一个或几个坡度,上游坝坡可采用1:0~1:0.2,下游坝坡可采用1:0.6~1:0.8.第4.2.2条溢流坝的水力设计应按照现行《混凝土重力坝设计规范》的有关规定执行.第4.2.3条空腹重力坝宜按以下要求拟定断面：一,外廓尺寸宜采用满足稳定和应力要求的,较经济的实体重力坝断面.二,空腹宜位于坝底中部,略偏下游；空腹底宽宜为坝底宽度的1/3左右,高度宜为坝高的1/4~1/3.三,空腹剖面形状设计,宜采用应力状态较好的组合圆式或经论证的其它形状.空腹下游面的倒悬度不宜大于0.3:1,空腹上游面宜倾向上游一定角度,使空腹断面轴线趋向于坝体合力作用线.第三节坝体抗滑稳定计算第4.3.1条坝体抗滑稳定计算,必须考虑下列三种情况：一,沿垫层混凝土与基岩接触面滑动.二,沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动.三,浆砌石体之间滑动.第4.3.2条 坝体抗滑稳定计算应采用公式(4.3.2-1)或公式(4.3.2-2). ∑∑+=P A c W f K )(111 ∑∑=P W f K )(22 上二式中 K 1---抗剪断计算的抗滑稳定安全系数；f 1---滑动面上的抗剪断摩擦系数；c 1---滑动面上的抗剪断凝聚力,104 Pa ；A ---滑动面截面积,m 2 ；W---作用于计算截面以上坝体的全部荷载(包括扬压力)对滑动平面的法向分值,104N ；ΣP ---作用于计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的切向分值,104N ；K 2---抗剪计算的抗滑稳定安全系数；f 2---滑动面上的抗剪摩擦系数.第4.3.3条 采用第4.3.2条的公式计算时,坝体抗滑稳定安全系数应不小于表4.3.3中的规定值.表4.3.3 抗滑稳定安全系数 安 全 系 数 采 用 公 式 荷 载 组 合 2,3级坝K 1 (4.3.2-1) 基 本 3.00特 殊1 2.50 22.30 K 2 (4.3.2-2) 基 本 1.05 特 殊11.00 2 1.00 第4.3.4条 当坝基岩体内有软弱夹层时,应重视深层抗滑稳定问题研究,且必须核算坝体带动部分基岩沿该软弱结构面的抗滑稳定性.第4.3.5条 对于岸坡坝段,应视地形,地质条件,核算坝体侧向和抗滑稳定,必要时应采取措施,以保证施工期和运用期的稳定.第4.3.6条 空腹重力坝除计算整体抗滑稳定外,还应核算前腿的抗滑稳定性.第四节 坝体应力计算第4.4.1条 坝体应力计算方法：一,实体重力坝以材料力学法为基本分析方法；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,计算方法参见附录三.二,对于实体重力坝中的高坝,修建在复杂地基上的坝,以及不能作为平面问题处理的坝体或坝段,还应进行有限元法计算或结构模型试验研究.三,空腹重力坝应采用有限元法计算.第4.4.2条坝体应力计算内容主要包括：一,各计算截面上的应力(计算截面个数可根据坝高选定,坝基面,折坡处的截面应进行计算.对于中,低坝,也可只计算坝体边缘应力).二,坝体廊道,孔洞等削弱部位的局部应力.三,空腹重力坝的腹拱周边,前后腿的应力.设计时,应根据坝的具体情况和不同设计阶段,计算上述内容的部分或全部,或增加其它内容.必要时,尚应分析坝基内部的应力.第4.4.3条实体重力坝的应力应符合下列要求：一,在各种荷载(地震荷载除外)组合下,坝体垂直正应力应满足下列要求：1.计入扬压力和不计场压力两种情况时,坝基面垂直正应力均应小于砌体容许压应力.2.计入扬压力情况时,坝基面最小垂直正应力应为压应力.二,坝体主应力应满足下列要求：1.坝体最大主压应力应小于砌体容许压应力.2.不计扬压力时,坝体上游面最小主压应力σ≥0.25γH,此中γ为库水容重,H为计算点的静水头(m).3.坝体内不得出现主拉应力(溢流堰顶及反弧段,廊道和孔洞周边除外).4.当溢流堰顶部位出现拉应力或不计扬压力时,应力σ＜0.25γH,该部分可采用高标号胶结材料砌筑,也可采用混凝土或钢筋混凝土结构.三,在地震情况下,坝基面的垂直正应力和坝体上游面的主应力的控制标准应符合现行《水工建筑物抗震设计规范》的规定.第4.4.4条实体重力坝坝体应力除按第4.4.3条控制外,还应核算坝体施工期应力,其下游坝基面的垂直正应力只允许有不大于10×104 Pa的拉应力.第4.4.5条浆砌石空腹重力坝计算应力可用下列指标控制：一,坝踵部位：坝基面以上3%~5%坝高处,不出现主拉应力(高坝宜取3%,中,低坝宜取5%).二,坝趾部位：主压应力不超过容许压应力值.第4.4.6条对于空腹重力坝,应通过调整坝体和空腹体形,改善空腹周边部位的应力状态,减小腹拱拉力区范围.腹拱拱圈部分宜采用钢筋混凝土结构.第4.4.7条浆砌石重力坝的浆砌石体抗压强度安全系数应符合以下要求：一,在基本荷载组合时,应不小于3.5.二,在特殊荷载组合时,应不小于3.0.第五节温度控制第4.5.1条坝基垫层混凝土温度控制应按现行《混凝土重力坝设计规范》有关规定执行.第4.5.2条坝体浆砌石砌筑时的温度控制,应按现行《浆砌石坝施工技术规定》的有关规定执行.第4.5.3条浆砌石坝体横缝的设置宜根据当地具体情况确定.第五章浆砌石拱坝第一节浆砌石拱坝的布置第5.1.1条浆砌石拱坝宜选河谷地形狭窄,坝肩地质条件好的坝址.其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.第5.1.2条拱坝坝轴线位置的选择,应优先考虑拱座稳定,并经多方案比较确定.第5.1.3条浆砌石拱坝体形的选择,应根据坝址地形,地质条件,泄洪方式,施工条件等合理选定.浆砌石拱坝顶部拱圈最大中心角以80°~110°为宜；在河谷较宽的坝址,宜选用非圆弧形拱圈.浆砌石拱坝悬臂梁的倒悬度不宜大于0.3:1.第5.1.4条浆砌石拱坝泄洪布置和泄洪方式的选择,应根据工程的特点确定.当由坝体泄洪时,宜优先考虑表孔泄洪.应重视浆砌石拱坝的溢流消能和防冲问题.水力设计应按照《混凝土拱坝设计规范》(SD 145-85)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.第二节坝体应力分析第5.2.1条浆砌石拱坝结构分析时,可视结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.第5.2.2条浆砌石拱坝应力分析,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浆砌石拱坝,除用拱梁分载法计算外,必要时应用有限元法验算或作结构模型试验加以验证.第5.2.3条浆砌石拱坝应力分析的主要内容包括：一,各计算截面上的应力分布.二,坝体上,下游面在各计算点的主应力.三,坝体削弱部位(廊道,孔洞等)的局部应力.在不同的设计阶段,应根据具体情况,计算上述内容的部分或全部.必要时还应分析坝基内部应力.第5.2.4条浆砌石拱坝应力分析中应考虑下述问题：一,选择应力分布比较有利的体形.二,坝内孔洞对坝体应力的影响.三,封拱温度对坝体应力的影响.四,不设横缝,整体上升的浆砌石拱坝坝体自重对应力的影响.五,分期施工,蓄水对坝体应力的影响.六,坝体设横缝时,坝体横缝灌浆前施工期各单独坝段的应力和抗倾覆稳定性.第5.2.5条用拱梁分载法计算时,坝体内的主压应力和主拉应力应符合以下要求：一,浆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,可参考表5.2.5-1值选用.二,浆砌石拱坝计算拉应力不应大于表5.2.5-2所列数值.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指标.第5.2.6条2级浆砌石拱坝应力分析中所采用的砌体弹性模量,泊桑比,坝基变形模量和弹性模量,应通过试验确定.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.表5.2.5-1 浆砌石体容许压应力(104 Pa)表5.2.5-2 浆砌石拱坝控制计算拉应力(104 Pa) 第5.2.7条 对于重要的浆砌石拱坝,宜再用拱坝极限分析法核算,进一步了解其安全度.当采用拱坝极限分析法核算时,坝体强度安全系数为极限荷载与设计荷载的比值,对于基本荷载组合,不应小于3.2；对于特殊荷载组合,不应小于2.9. 第三节 拱座稳定分析第5.3.1条 在浆砌石拱坝设计的各阶段,应对两岸拱座的稳定性作出相应的分析论证. 第5.3.2条 在评价拱座的稳定性时,应合理确定滑裂面.滑裂面上的抗剪强度参数f 和c 的设计值；2级浆砌石拱坝应通试验后研究选定；3级浆砌石拱坝不具备试验条件时,可参照类似地质条件下工程的经验数据选定.第5.3.3条 浆砌石拱坝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,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.第5.3.4条 采用刚体极限平衡法进行抗滑稳定分析时,应采用公式(5.3.4-1)或公式(5.3.4-2)计算.()∑∑+=T A c Nf K 111∑∑=TNf K )(22上二式中 K 1,K 2---抗滑稳定安全系数；N---垂直于滑动方向的法向力,104 Pa；T---沿滑动方向的滑动力,104 Pa；A---计算滑裂面的面积,m2；f1---抗剪断摩擦系数；c1---抗剪断凝聚力,104 Pa,f1,c1应按相应于岩体的峰值强度采用；f2---抗剪摩擦系数,应按相当于下述特征值取用：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,采用屈伏强度,对已经剪切错动过的岩体,采用残余强度.第5.3.5条采用第5.3.4条公式计算时,相应安全系数应不小于表5.3.5规定的数值.第5.3.6条当拱座下游存在较大断层或软弱带时,应进行专门研究,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.表5.3.5 抗滑稳定安全系数安全系数采用公式荷载组合建筑物级别23K1(5.3.4-1)基本 3.25 3.00特殊1 2.75 2.502 2.25 2.00K2(5.3.4-2)基本 1.40 1.30特殊1 1.20 1.102 1.10 1.00第5.3.7条应采取有效措施,减小作用在岩体上的渗透压力,保证拱座稳定安全.第5.3.8条浆砌石拱坝重力墩,推力墩的稳定分析应符合本节的有关规定.其应力及稳定计算参见附录四.重力墩,推力墩的荷载组合应与坝体的荷载组合一致.第四节温度控制第5.4.1条浆砌石拱坝施工时,可根据需要在拱端附近或其他适当位置预留横向宽缝或窄缝.宽缝缝宽可为0.8~1.2m.第5.4.2条浆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℃.严寒地区工程封拱温度的确定需经专门论证.整体上升的浆砌石拱坝,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.第六章坝体防渗第一节一般规定第6.1.1条浆砌石坝应有防渗设施,可采用下列几种形式：一,设置在坝体上游面的混凝土防渗面板.二,设置在靠近迎水面砌石体内的混凝土防渗心墙.三,利用坝体自身防渗.四,经过实践或论证的其他形式.第6.1.2条坝体防渗形式应结合建筑物等级,当地建筑材料,自然条件,施工工艺,建坝经验等因素,比较论证后确定.第6.1.3条在有冰冻地区,坝体上游面水位涨落部位的胶结材料或混凝土防渗面板应采用普通硅酸盐水泥.第二节混凝土防渗面板与心墙第6.2.1条防渗面板与心墙的混凝土标号应满足抗渗,抗裂,抗冻,强度等要求.其抗渗标号应满足表6.2.1-1的要求,抗冻标号应满足表6.2.1-2的要求.表6.2.1-1 混凝土抗渗标号要求表6.2.1-2 混凝土抗冻标号要求第6.2.2条混凝土防渗面板与心墙的底部厚度宜为最大水头的1/30~1/60,顶部厚度不应小于0.3m.第6.2.3条混凝土防渗面板应根据温度应力计算或参照已建工程的实践经验,配置钢筋.第6.2.4条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0.5~2m.第6.2.5条混凝土防渗面板或心墙必须嵌入建基面1~2m,并与坝基防渗设施连成整体.第三节利用坝体自身防渗第6.3.1条适合下列条件之一者,可利用坝体自身防渗：。
浆砌石坝体渗漏原因及解决方法
科 技 向导
◇水利专论◇
浆砌石坝体渗漏原 因及解决方法
田百 民
（ 安市 水利 科学研 究所 延
【 摘
陕西
延安
７７０） ２ ４ ３
要】 砌石坝工程在世界上 历史悠久 ， 重要的坝型之一 ， 是 数量较 多， 我国是世界上建造最 多的国家， 大部分 水库在特定
一
颗 粒 间充 填 冰 粒 ， 粒 融 化 后 ． 填 料 松 动 变形 发生 渗 漏 冰 坝 １漏 水 原 凶 ．
２２ ．． 浆 试 验 ４灌 目的是 解 决 帷 幕 灌 浆 和 固 结 淄 浆 的 影 响 半 径 、浆 液 浓 度
为布孑 和淄浆设计 提供依据 Ｌ 由 于 设 计 、 工 或 老 化 、 化 等 原 因 ． 些 砌 石 坝 出现 坝 及其它参数等 ． 施 退 有 ２３设 备 及材 料 选 择 ． 基、 坝体和接触带漏水， 致使Ｔ程效益下降， 危及工程安全。 浆砌 ２３１ ．． 造孔 设 备 石坝蓄水后 ， 坝下游面、 坝后基础岩及坝头接合部位有湿润 冒汗 （ ）帷幕灌浆垂直造孔 采用 回转式液压钻机 ．如钻孔 浅 １ 的 地方 称 为渗 水 ． 是一 种 较普 遍 的 现象 渗水 发 展成 为 管 涌 这 若 也 （） 即前 后 或股 水 成 流 则称 为 漏 水 ． 水 较 严 重 的 坝一 般 都 有 较 多 的 出逸 时 ， 可 采 用风 钻 造 孔 。 ２ 坝 上 下 游 固 结灌 浆 ｆ 堵 、 追 踪 漏 灌浆１ 造水平孑 或斜孑 ． Ｌ Ｌ使用风钻或采用 ７ ５ ６ ５型汽钻机造孔 。 点． 且水量较大 。 漏水的主要原因有 以下儿点 ： 坝体局部裂缝 、 断 ２３２ 浆 设 备 ．．灌 裂或坝面勾缝脱落引起漏水 ： 坝体无防渗墙 或施工质量差引起 有搅拌机 、 多缸活塞式灌浆机 、 承压输浆胶管 、 注浆管 、 胶 漏水： 清基不彻底或坝体与坝基结合不好 ． 造成接触带渗漏和坝 压力表 、 比重计等 头 绕渗 ； 基 岩破 碎 、 隙 发 育 或灰 岩 地 层 造 成 坝 基漏 水 ； 坝址 裂 由 塞 、 ２３３ 浆 材 料 ．．灌 于 坝体 长期 受 冻 融 、 冲蚀 、 蚀 和潜 蚀 作 用引 起漏 水 。 溶 主 要 是 ４ ５普 通 硅 酸 盐 水 泥 、 子 、 煤 灰 、 英 粉 、 、 ２ 砂 粉 石 水 ２灌浆治 漏加 固技 术 ． 某水库浆砌 石拱 坝工 程成功采用灌浆 防渗技术 ．灌后效 果理想。 ２１ 法 简介 ．方 ２１１ ．． 坝体 、 帷幕灌浆 坝基 主要充填漏洞 和缝隙 ． 防渗裁漏 ， 通过灌浆 加 固． 形成 防 渗体 此方法适用于浆砌石重力坝 ２１ ．． ２坝上 游 面 同结 灌 浆 堵 塞 漏 洞 和 缝 隙 ． 同补 强 坝 体 和 提 高 防 渗 性 能 ． 进 一 加 以 步提高坝体 的承载能力和完整性 ２１ ．３坝 下 游 面追 踪 固结 灌 浆 ． 在下游坝面有漏水 或溶蚀物 逸 的地方 ．造 成水 平孔或 斜 孑 ， 注浆 管 进 行 灌 浆 ， Ｌ埋 以堵 塞 漏 水 通 道 和 坝 体 空 洞 、 缝 ， 裂 加 固坝 体 ．增 加 坝 面 稳 定 性 和 抗 冲刷 能 力 。这 种 反 向 灌 浆 工 艺 ． 常适 合 拱坝 和支 墩 坝 工 程 。 重 力坝 工 程 只 有 搞 清 扬 压 非 对 力 并 设 排水 孔也 可采 用 采 用 这种 方 法 时最 好 是 坝 前无 水 。 ２１ ．４坝 面 重新 剔 勾 缝 ． 剔缝后 ． 用高标号水泥 砂浆 、 十硬性 预缩 水泥砂浆或用防 水材料配制高标号水泥砂浆勾缝 ．提 高坝面防渗漏能力及坝
浆砌石坝设计规范
3 筑坝材料及砌石体的设计指标
3.1 筑坝材料
3.1.1 石料应符合下列规定： 1 砌石体石料应新鲜、完整，质地坚硬，不得有剥落层和裂纹。 2 砌石体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：外形大致方形，上、下两面基本平行大致平整，无尖角、薄
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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 胶凝材料标号强度 水泥采用强度等级，常用的有 32.5、42.5、52.5 三种。 水泥砂浆常用的标号强度分为 5.0、7.5、10.0、12.5MPa 四种。 混凝土常用的标号强度分为 10.0、15.0、20.0MPa 三种。 砌石体胶凝材料的标号强度应按标准试件 90d 龄期的极限抗压强度 值确定。 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。
4.1.1 作用在砌石坝上的荷载，应包括自重、水压力（静水压力和动水压 力）、温度荷载、扬压力或渗透压力、泥沙压力、浪压力、冰压力、地震 荷载和其它可能出现的荷载。 4.1.2 自重：为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 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附录 B.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 温度荷载：砌石拱坝应分别计算设计正常温降和设计正常温升情 况，按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。 4.1.5 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，按附录 B.7 确定。 4.1.6 当坝体拱圈厚度 L 与坝体水平拱半径 R 的比值 L/R≤0.5 时，可忽 略坝面曲率的影响，按平板计算拱坝温度场。
浆砌石坝设计规范
浆砌石坝设计规范浆砌石坝是一种常见的水利工程建筑物，它由石块和浆料混合物构成，被广泛用于灌溉、发电、供水等领域。
为了确保浆砌石坝的安全和稳定性，制定了一系列的设计规范。
一、结构设计规范1.石块选择与分类：根据不同的工程要求，选择适当的石块进行浆砌石坝的建设。
石块应具有一定的强度和耐久性，并且要进行分类，以便在施工过程中合理利用。
2.浆料配比：根据工程要求和施工条件，进行浆砌石坝的浆料配比。
浆料应具有适当的流动性和粘度，以便在施工过程中能够将石块牢固地粘结在一起。
3.石块排列方式：在浆砌石坝的施工过程中，要合理安排石块的排列方式。
石块之间应有足够的接触面，以增加石块之间的摩擦力，提高浆砌石坝的稳定性。
4.连接方式：为了确保浆砌石坝的整体性能，需要采用合适的连接方式。
常见的连接方式包括石胶连接、浆料连接等，连接应牢固可靠，并且要考虑到防水和防渗的问题。
二、施工工艺规范1.基础处理：在施工浆砌石坝之前，需要对基础进行充分的处理。
基础应具有足够的强度和稳定性，以承受浆砌石坝的荷载。
2.石块的清洗和分类：在进行浆砌石坝的施工过程中，需要对石块进行清洗和分类。
清洗可以去除石块表面的杂质，分类可以选择适合的石块进行施工。
3.浆料制备和搅拌：浆砌石坝的浆料制备和搅拌应符合相关的标准和规范。
浆料的质量应稳定，搅拌时间和搅拌速度也要适当。
4.施工方法和技术：在进行浆砌石坝的施工过程中，要采用适当的施工方法和技术。
施工过程要保持连续性，石块的沉降和位移要处于合理范围内。
三、安全措施规范1.监测和检查：在浆砌石坝的施工过程中，需要进行监测和检查，及时发现和处理可能存在的问题。
监测包括石块位移、应力、温度等，检查包括浆料的质量和施工质量等。
2.灌浆加固：在浆砌石坝施工结束后，还需要对其进行灌浆加固。
灌浆可填充石块之间的空隙，增强整体的稳定性和密实性。
3.防渗和防水措施：为了防止水流穿透浆砌石坝，需要采取一系列的防渗和防水措施。
小型重力坝设计—浆砌石重力坝
砌筑坝体的石料有块石 、粗料石和细料石 。砌体所用石料必须质地坚硬、 新鲜、洁净、完整、不易风化。
二 、浆砌石重力坝的构造特点
由于筑坝材料及施工工艺不同， 浆砌石重力坝在构造上具有自身的特 点。
二 、浆砌石重力坝的构造特点
1.坝体防渗 通常采用的坝体防渗设施有三种。
（1）浆砌石、水泥砂浆勾缝；
（2）混凝土防渗层； （3）钢丝网水泥喷浆护面。
二 、浆砌石重力坝的构造特点
2.坝体分缝
由于浆砌石坝水泥用量少 ，水化热低 ，加之施工时又是分层砌筑 ，所以一 般不需要设纵向施工缝 。横缝间距也可增大 ，一般为20~30m ，但不宜超过
50m。
二 、浆砌石重力坝的构造特点
2.溢流坝面的衬护
当过坝流速较大时 ，溢流坝面可用 混凝土衬护 ， 厚0.6~ 1.5m 。衬护内需 配置温度钢筋 ，并用插筋将混凝土衬护 与砌体锚固在一起 。沿坝轴线方向每隔 10~20m做一条伸缩缝。
朱庄水库
02
浆砌石重力坝优缺点
浆砌石重力坝的优缺点
与混凝土重力坝相比 ，浆砌石重力坝具有以下优点： （1）就地取材、节省水泥；
（2）水化热低、不需要另设温控措施； （3）节省模板 ，施工干扰小；
（4）施工技术简单。
浆砌石重力坝的优缺点
浆砌石重力坝的缺点有： （1）人工砌筑，砌体质量不易均匀； （2）石料的休整和砌筑难以机械化 ， 需要大量劳
动力 ，工期长；
（3）砌体本身防渗性能差 ， 需另设防渗设备。
03
浆砌石重力坝的构造特点
一 、浆砌石重力坝的材料
浆砌石重力坝的材料主要有胶结材料和石料。 常见的胶结材料有水泥砂浆和小石子砂浆 。 水泥砂浆： 由水泥、砂和水按一定比例拌制而成。 小石子砂浆： 由水泥、砂、小石子和水按照一定比例拌制而成。
浆砌石坝灌浆治漏加固的技术
浆砌石坝灌浆治漏加固的技术浆砌石坝灌浆治漏加固的技术是一种重要的水利工程技术，用于石坝漏水问题的解决。
这种技术通过注浆的方式对石坝进行加固，能够有效地防止石坝漏水，保障水库的安全运行。
下面将详细介绍浆砌石坝灌浆治漏加固的技术。
一、浆砌石坝灌浆的原理浆砌石坝灌浆技术是通过灌注浆料的方式，填充石坝内部的裂缝和空隙，加强石坝的密实性和抗渗性能力。
在整个灌浆过程中，能够将石坝内部的裂缝和空隙彻底填充，并形成高度粘结的浆砌结构，从而起到了加固石坝、防止漏水的作用。
二、浆砌石坝灌浆的步骤1.准备工作在进行浆砌石坝灌浆治漏加固的操作前，需要先确定石坝漏水的位置、大小等具体情况。
然后，要对灌浆设备进行检查，确保工具齐全、完好，浆料的配制也需要进行好。
2.浆砌石坝清理在进行灌浆加固操作前，需要将石坝的表面进行清理，去除附着在石坝上的杂物和松散的土壤。
在清理过程中，要保证石坝表面干燥整洁。
3.钻孔、安装钢管根据实际情况，在石坝的需要加固的部位，需要钻孔，然后在孔内安装钢管，钢管的直径视实际情况而定。
4.注浆在钢管安装好后，进行注浆操作，灌注浆料，填充孔内空隙，浆料的配比根据具体情况而定。
灌浆的操作要尽可能对孔位进行均匀填充，同时要防止孔内压力过大引起泄漏。
5.灌浆验收在灌浆操作完成后，需要进行灌浆验收。
验收标准是，孔内浆料必须充满，无任何孔间接触面。
同时，在灌浆验收检查时还要进行水压试验，检查灌浆效果的质量。
三、浆砌石坝灌浆的优势1.工艺简单、灌浆效果显著浆砌石坝灌浆技术是一种操作便捷、工艺简单的加固方法。
操作人员可以依据实际情况进行灌浆加固，效果明显，能够有效地解决石坝的漏水问题。
2.安全性高、成本较低浆砌石坝灌浆技术是使用无毒、无害、环保的浆料进行钻孔加固的一种方法，不仅具有高度的安全性，而且其材料和工具成本也相对较低。
3.修复后不影响原有砌体完整性浆砌石坝灌浆技术采用无侵入性灌浆方法，不会对原有石坝结构产生影响，其修复后的效果能够保持原有石坝结构的完整性。
浆砌石大坝施工技术研究
浆砌石大坝的施工技术研究摘要：浆砌石大坝作为历史悠久的坝型之一，特别是在我国的大坝建设中得到了广泛的应用。
大坝是一个地方的重要工程，不仅关系到当地的农业、工业以及生活用水，还直接的关系人民的生命财产安全。
对大坝的施工技术研究就是在大坝的石料的选用、施工技术、质量监督、大坝的防渗等方面做到科学管理。
在施工的具体过程中严格的按照施工技术要求，从细节做起，将威胁大坝质量的各种因素降低到最低状态。
关键词：浆砌石大坝；施工；渗漏；质量近年来我国的自然在不断，其中以洪涝灾害最为广泛。
而浆砌石大坝作为防止灾害发生的有力手段可以减小灾害的损失，保证人民的生命安全。
我国现有浆砌石大坝大约有两千多座，并且正在增长中。
因此研究浆砌石大坝的施工技术，避免渗漏、保证质量有很大的现实意义。
浆砌石大坝施工技术1.1浆砌石坝的施工特点。
浆砌石坝的修建受到当地的自然条件的限制，但是在石料充足的北方却是一种既经济又方便的坝型。
其优越性体现在：（1）在石材丰富的山区或丘陵区可以就地取材，即减少经济开支又可以实现资源的合理利用。
（2）施工期间可以允许坝顶继续过水，不至于影响当时的汛情，甚至也可以省去加修溢洪道的费用。
（3）浆砌石坝可以随时根据需要加高加固，便于分期施工，具有很大的灵活性。
1．2主体砌筑方法。
主体砌筑所经常采用的方式有两种：灌浆法与坐浆法。
前者作为较早出现并应用实际的建设中，具有操作简单、工期短、高效率的特点，但是其缺点也是显而易见的。
由于此方法是通过往砌好的沿子石中间填充较大的石块，其间的缝隙再用小石块填补后再灌浆补缝。
因此质量难以保证，石块之间的缝隙及石块的结合情况无法保证合乎要求，在质量要求越来越高的今天已经不再常用。
坐浆法是通过分层的铺设石块，保证大石块的蹲位置于下面，并且配合及时的检测石块的稳定情况来避免石块的堆放质量。
同时施工中严禁将碎石或者小石块置于大石块的下面，大石块的堆放也要根据具体的情况放置，尽量的与周围的石块不留大缝隙。
浆砌石坝施工方案
浆砌石坝施工方案
1. 引言
浆砌石坝是一种常见的水利工程结构，在水利工程建设中被广泛应用。
本文将
介绍浆砌石坝施工方案的概述和关键步骤，帮助读者了解这一施工过程。
2. 施工前准备
在进行浆砌石坝施工之前，必须进行充分的准备工作。
准备工作包括但不限于
以下内容：
•设计方案和施工图纸的审核和确认；
•原材料的采购和运输；
•施工现场的准备，包括清理和平整施工场地；
•施工人员的组织和培训。
3. 施工流程
3.1 基础施工
浆砌石坝的基础施工是整个施工过程的基础。
基础施工的关键步骤包括： 1. 地
基处理：对施工场地的地基进行处理，确保地基的承载力和稳定性； 2. 基础浆砌：在地基上进行基础的浆砌工作，确保基础的牢固性。
3.2 主体结构施工
主体结构施工是浆砌石坝施工的核心部分。
主体结构施工包括以下步骤： 1. 石
坝体的浆砌：按照设计要求，将石坝体进行浆砌，确保整体结构的牢固性和稳定性；
2. 排水系统的安装：安装石坝体的排水系统，以保证坝体内部水分的排除。
3.3 完工验收
施工完工后，需要进行验收工作。
验收工作包括但不限于以下内容： 1. 完工检查：对浆砌石坝进行全面检查，确认施工质量和工程符合设计要求； 2. 技术交底：对施工人员进行技术交底，确保他们了解石坝的结构和使用方法。
4. 结束语
浆砌石坝施工是一项复杂而重要的工程，需要严格按照设计要求和施工方案进
行操作。
只有这样，才能确保石坝的质量和使用效果。
希望本文的介绍能够对浆砌石坝施工有所帮助。
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坝身主要用石料浆砌而成的坝。
为了防止渗水，在迎水面设有防渗面板、防渗墙或用水泥砂浆勾缝防渗。
浆砌石坝的优点是：①就地取材、节约钢材、木材、水泥；②坝顶可以泄流；
③施工期允许坝体过水；④施工操作技术易于掌握，施工期安排较灵活。
缺点是施工机械化较困难，施工速度较慢，使用劳力较多。
分类浆砌石坝分为浆砌石重力坝(图1)、浆砌石拱坝和浆砌石支墩坝。
浆砌石重力坝又分为实体重力坝、硬壳坝、填碴坝和空腹重力坝。
浆砌石支墩坝又分为连拱坝和大头坝。
浆砌石坝
浆砌石坝
浆砌石坝
硬壳坝（图2）主要由硬壳和坝内填料两部分组成，利用干砌石、堆石来代替实体重力坝内低应力部位的浆砌石坝体，外包以浆砌块石和条石、混凝土或钢筋混凝土的硬壳。
填碴坝又分为在坝体宽缝内填以砂砾石或石碴的宽缝填碴坝和在坝的下游部设置浆砌石框格，在格内填以砂卵石的框格填碴坝（图3）。
设计要点浆砌石坝工作原理与同类型的混凝土坝相似。
设计方法主要借用混凝土坝设计理论，按均质弹性体考虑。
20世纪70年代以来虽进行了许多科学试验研究，但尚未形成适合砌体特性的系统设计理论。
各种浆砌石坝的结构大体相同，坝体多采用浆砌石。
由于
砌石体的透水性远大于混凝土，因此在浆砌石坝体上游部位设置专门的防渗设施，常采用混凝土防渗面板、混凝土防渗墙或水泥砂浆勾缝防渗（用高标号水泥砂浆把质地良好的条石或料石砌筑成一层防渗层，并在表面进行勾缝）。
和混凝土重力坝一样，为减少坝身和坝基渗透压力，还要在坝体内设置排水系统，在两岸岸坡和坝基下设置灌浆帷幕和基础排水系统。
浆砌石坝的主要建筑材料为石料和胶结材料。
石料分为乱毛石（片石）、块石（毛料石）和条石。
胶结材料有由水、水泥、砂组成的水泥砂浆和由水、水泥、小石子组成的小石砂浆。
此外还有两种混合砂浆，一种是在水泥砂浆中渗入一定比例的粘土、石灰或壳灰（壳灰是用贝壳烧制而成）；另一种是不用水泥而用石灰、粘土或用粘土烧制成代水泥。
填料用的干砌石一般不用胶结材料，要求采用较大块度的块石，间错砌筑以增加相互的咬合力。
简史和展望中国、印度、西班牙用石块修堤筑坝历史悠久。
公元16世纪西班牙用灰浆、石料修建了阿尔曼察坝。
1982年印度修建了世界最高的斯里赛勒姆浆砌石重力坝,坝高144m。
中国山区面积广大,石料丰富，早在2000多年以前就利用石块修建水利工程。
1927年在福建修建了上里浆砌石拱坝。
1932年在四川嘉陵江支流龙溪河修建了浆砌条石溢流拱坝。
1971年建成的河南群英坝，是世界最高的浆砌石重力拱坝，坝高100.5m。
在20世纪60年代以前各国以兴建浆砌石重力坝为主。
60年代以后中国轻型浆砌石坝发展很快。
70年代开始，在中小型水利工程中，轻型浆砌石坝在数量上逐渐趋于主导地位。
轻型坝以拱坝为主，支墩坝和混合坝为辅，并且创造了硬壳坝和框格填碴坝等形式。
浆砌石坝的适用范围较广,一般中、小型工程中,凡是石料丰富能建混凝土坝的地方一般都能建造同类型的浆砌石坝。
但由于浆砌石坝施工机械化较困难，发达国家较少采用。
在发展中国家，尤其在中国浆砌石坝发展很快，设计、施工水平都日益提高。
其发展趋势是：①修建浆砌石坝的地形、地质限制条件和筑坝材料的要求有所放宽；②坝高逐渐增加;③轻型坝日益增多,造价降低，砌石工艺水平提高；④坝型多样化是中国浆砌石坝的特点，各地建成的浆砌石坝除实体重力坝外，还修建了空腹重力坝、硬壳坝、宽缝填碴坝、框格填碴坝、双曲拱坝、重力拱坝、连拱坝、大头坝、梯形坝，还有各种形式的混合坝。
坝体的新型结构有铰拱坝、平底缝拱坝和周边缝拱坝。
参考书目
华东水利学院等主编：《砌石坝设计》，水利出版社，北京，1980。