1、可在钻孔中埋设电阻温度计。 在坝基面附近竖向间距宜较密， 以 下较稀 。 7 . 0 . 5 有关水平变位、 沉陷、挠度、扬压力和漏水量等一般性观测布置，参照 混凝土重 力坝设计规范S D J 2 1 -7 8( 试行)和 混凝土大坝安全监测技术规范S D J 3 3 6 -8 9 有关 条文执行。 7 . 0 . 6 碾压混凝土的仪器埋设，应做到: 一、埋置前的仪器检查及率定工作; 二、埋设仪器周围回填混凝土的物理力学性能，应力求与坝体碾压混凝土一致; 三、做好仪器及导线的保护工作; 四、对埋设仪器的上层混凝土的摊铺、碾压，应做专门试验研究，力求排除干扰以保 证观测值的真实性; 五、对仪器安
2、装、埋设及观测等项应提出具体的技术要求。 中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准 碾压混凝土坝设计导则 D L / T 5 0 0 5 -9 2 条文说明 DL / T5 0 0 5 - 9 24 6 1 目次 1 总则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . 4 6 2 2 枢纽布置 。 。 4 6 2 3 坝体断面设计 。 4 6 5 4 坝体构造 。 。 4 6 7 5 碾压混凝土材料和坝体混凝土 标号 4 7 2 6 碾压混凝土坝温度控制及裂缝的防止 。 4 7 4 7 观测设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 ， ， ， 4 8 0 附录A 碾压混凝土坝 设计参考资料 。 4 8 2 4 6 2 水 年 y 水 电 总普 递 建 筑 物 设 计 1 总则 1 . 0 . 2 本导则专为
4、碾压混凝土筑坝技术的应用， 在混凝土重力坝的设计标准及要求等方面 进行原则上的指导，对于重力拱坝 ( 厚拱坝)等可参考使用。 国内岩滩的围堰和巴西的萨科德 罗沃林达 ( S a c o d e No v a o l i n d a )都是具有弯曲坝轴 线的碾压混凝土坝，重力拱坝已建的有南非克涅布特 ( Kn e l l p o o r t )坝 ( 高 5 0 m) ，在建的 有南非俄尔威坦斯 ( W o l w e d a n s )坝 ( 高7 0 m)和我国贵州省的普定坝 ( 高7 5 m) ，今后将 用于双曲拱坝。 1 . 0 . 3 本规定与 混凝土重力坝设计规范相同。 1 . 0
5、. 4 1 . 0 . 5 本导则为适应筑坝技术的发展，补充 混凝土重力坝设计规范的不足部 分，并与 水工碾压混凝土施工规范保持一致。 2 枢纽布置 2 . 0 . 1 坝址地形条件中以较宽的U形河谷为优， 梯形河谷次之， 狭窄的V形河谷较差; 地 质条件以单一岩层为优。坝基内如存在软弱结构面，将会增加基础处理工程量并干扰快速 施工;水文条件影响坝型选择及布置;气象条件如严寒、酷热、风速、降雨量及降雨天数 等均对碾压混凝土施工有影响;施工条件中的各项应说明在场地、料源、施工机械、技术 力量等方面是否具备碾压筑坝的优势。此外碾压混凝土占总混凝土量的百分数与现有施工 设备的能力相适应，也是快速施工
6、主要因素之一。 2 . 0 . 2 对于采用碾压混凝土筑坝技术， 应补充所增加的设备投资及配套工程完成时间与缩 短发电工期及其投资效益进行经济比较。 2 . 0 . 3 引水式和坝后式厂房是枢纽布置中的最佳方式，有利于碾压混凝土坝的铺筑。 坝内管道采用水平布置可减少常态混凝土的浇筑厚度，有利于坝体温度控制;并为上 部或两侧的碾压混凝土铺筑创造条件。 引 ( 输) 水管道布置及工程实例参见图2 . 0 . 3 - 1 、图2 . 0 . 3 - 2 和图2 . 0 . 3 - 3 . 2 . 0 . 4 在枢纽中应用碾压混凝土其总目的是体现铺筑部位的相对集中便于部署施工。 工程 实例参见图2 .
7、 0 . 4 - 1 和图 2 . 0 . 4 - 2 2 . 0 . 5 主要是简化施工， 减少混凝土分区， 国内外已建工程中普遍采用坝体泄洪方式， 如 柳溪坝 ( 美国) 、上静水坝 ( 美国)采用坝顶自由溢流;岛地川坝 ( 日本) 、玉川坝 ( 日 本) 、 坑口坝 ( 中国) 、 铜街子坝 ( 中国)采用闸门控制坝顶溢流。工程实例参见图2 . 0 . 5 - 1 和 图 2 . 0 . 5 - 2. DL / T 5 0 0 5 - 9 2 4 63 图2 . 0 . 3 - 1 坝内埋管布置形式 图 2 . 0 . 32 坝后背管布置形式 心 om 滋洪道上进水口 滋洪道 下进 水
8、口 水库 操纵 塔 / 泄水 孔进 口 巨 二 二 ) 导 流洞进 口 【 丁 二 几 二 二 、 排水 廊道 坝基 图2 . 0 . 3 - 3 中福克坝 ( 美国)导流及泄水洞布置图 2 . 0 . 6 施工导流方式以隧洞导流为优; 明渠导流次之， 明渠段在后期仍存在采用碾压混凝 土坝的可能;底孔导流较差。根据近年来岩滩和隔河岩等工程围堰过水的实践经验，可利 用碾压混凝土坝的缺口过水，但应注意控制流速和单宽流量以及过水产生的冷击引起裂缝 等问题。 46 4 水利水 电卷 普 通建筑 物设计 滑 模施工 道牙边 块 滑搜施 工道牙 边块 1 边坡 碾压 回填料 起 始边块 0 .3 .铺筑
9、层厚 5 2 . X 2 . 2 9 . 灌 浆孔 基础 鹿道 图 2 . 。 ， 4 - 1 上静水坝 ( 美国)施工剖面 图 2 . 0 . 4 - 2 大川坝 ( 日本)标准剖面 ( 混合坝) 上水 舌线 ( Q 上水 舌线 ( Q 2 .4 4I- 3 2 19-56 _64 464 3 . 2 . 44. 6 Z 习 谧 流 坝 面 二 。 0 6 . 5 5 6_ 0 0. 6 82 0. 1 2 -I l . 4 8 图2 . 0 . 5 - 1 柳澳坝 ( 美国)坝顶自由滋流 DL / T5 0 0 5 -9 276. 图2 . 0 . 5 - 2 坑口坝闸门控制坝顶滋流 3
10、坝 体 断 面 设 计 3 . 0 . 2 - 3 . 0 . 3 根据碾压棍凝土筑坝施工的特点， 对坝体断面 设计及防渗设计提出 原则要 求，并规定坝顶最小宽度。 碾压混凝土坝采用分层碾压施工，极易造成隐伏层状结构，究其原因有: 1 材料分离是影响混凝土质量的重要因素，直接影响到强度及抗渗性能; 2 . 卸料集中、铺料厚度过大、振动能量不足;在分层碾压的过程中，由于上部荷载和 累加碾压作用，造成上下层的振动碾压强度不一致，均能出现上下层强度相差很大; 3 .由于水的层间移动使水灰比发生变化，气泡移动使空隙发生变化; 4 .由于混凝土的工作度不适应及振动碾在碾压过程中产生摩擦力使混凝土表面产生
11、 裂缝 防止措施有:减少铺料厚度、多次薄层平仓可以起到重复拌合的作用;水平缝面 铺一层砂浆;根据振动碾的功能确定碾压层厚;根据季节气候的变化，确保规定的工 作度。 鉴于上述 原因 ，应根据工程 等级考虑设置上游坝面防渗层 、下 游坝面保护以及溢流面 46 水 利 水 电 卷普 通 建 筑 物 设 计 的抗冲耐磨层，以弥补碾压混凝土施工过程中所带来的缺陷。 3 . 0 . 4 导则规定应按 混凝土重力坝设计规范中 “ 荷载及其组合”的各条执行，其他坝 型应符合相应规范中的要求。 3 . 0 . 5 根据碾压混凝土振动压密规律， 随着拌合物的掺量、 铺层厚度、 振动能量及碾压遍 数的变化，其密实程
12、度亦不同，层内亦呈现不均匀性，所以碾压混凝土容重应按各层的平 均容重计算。工程实例见本书附录 A表 A2 , 3 . 0 . 6 与 混凝土重力坝设计规范 有关条文相对应。坝基深层抗滑稳定， 一般用等安全 系数法计算，并应在碾压混凝土坝中核算沿最不利层面的抗滑稳定安全系数。 3 . 0 . 7 坝的应力计算截面的选择，除 混凝土重力坝设计规范有关条文所规定的外，宜 对碾压混凝土施工所形成的层面的应力进行核算，特别是对高坝，应论证剪应力对坝体结 构安全的影响，必要时应采取相应措施。 3 . 0 . 8 结合铜街子工程碾压混凝土重力坝研究方案的混凝土分区，见图 3 . 0 . 8 ，上、下游 面及
13、基础垫层为 常态混凝土， 内部为碾压混凝土的坝型， 对采用不同的弹性模量、 连接方 式进行各种情况组合的平面有限元分析，其主要结论如下: 1 .碾压混凝土容重的增加对改善上 一 游坝面及坝踵应力是有利的; 2 .上游防渗层厚度及弹模的变化， 仅对上游坝面和防渗层附近的坝体应力 分布稍有影响， 而对其他部位的坝体应力 影响较小; 3 .下游保护层弹模的变化对坝体应 力分布有较大范围的影响; 对坝址、 下游 坝面和保护层附近的应力影响稍大， 对坝 踵和上游坝面应力影响小; 4 .常态混凝土与碾压混凝土连接方 式，以无薄弱带连接的坝体应力分布最 佳; 有薄弱带的较差， 坝体垂直应力在该 处发生突变，
14、交错连接减小坝踵垂直应 力， 但水平应力在界面处发生突变、坝基 面垂直应力分布比较均匀; 5 ，薄弱带厚度在 1 . O m范围内变化 时， 对整个坝体的应力影响很小， 其弹模 变化仅对上游坝面及其附近坝体的应力 影响稍大 ; 6 对比同类型的常态混凝土坝与碾 压混凝土坝， 由坝体分区所存在的异弹性 模量对其应力 的影 响均 不显著 ; 卜 -2 5 州 常态混凝 土 连 接 带 碾 压混凝 土 印霏必 无 薄弱带 连接有薄弱 带连接交 错连接 图 3 . 0 . 8 铜街子碾压混凝土坝研究方案分区图 7 基础岩层的弹性模量的变化对坝体应力的影响与常态混凝土坝的规律相近。 DL / T5 0
15、0 5 -9 24 6 7 根据上述结论，碾压混凝土坝断面设计，在采用常态混凝土作为上游防渗层时，其厚 度不宜过大，且应提高混凝土标号或改用其他防渗材料;在 混凝土重力坝设计规范中 有关坝的应力计算公式对中、小型工程仍可应用。 碾压混凝土重力坝的结构布置，有整体、分缝 ( 横缝)两种方式。对于高、中坝，应 考虑其空间作用，在长高比不大，并具有双向梁的特点时，可分别采用双向梁系统分载法 中的整体式重力坝或铰接式重力坝计算，其计算方法可参考有关资料。对于其他坝型如重 力拱坝、厚拱坝等亦可用相应的拱梁分载法。 对于混合坝型不能采用分载法时，宜采用二维有限元法进行分析，当地质条件复杂不 宜按平面问题处
16、理时，宜采用模型试验与三维有限元等方法。在三维有限元计算中，应考 虑实际施工过程中混凝土弹模随龄期增加而增加的特点，进行累计自重计算。 4 坝体构造 4 . 0 . 1 导则强调碾压混凝土重力坝内不设置纵缝，横缝及其间距应根据枢纽中建筑物布 置、坝长、坝体温度应力、施工能力和坝基地质条件等确定。 根据武汉水利电力学院施工教研室所进行的三维有限元温度应力计算 ，对岩基上混凝 土重力坝，坝底宽度为坝高的 。 . 8 倍， 横缝间距为 2 0 m, 混凝土弹性模量 ( 2 7 4 6 0 MP a )为 基岩弹性模量的 2 倍， 坝体部分按均匀温降 1 0 计算在不同坝高情况下靠近基岩的最大约 束应
17、力。 二( 垂直坝轴线方向)的比值见表 4 . 0 . 1 - 1 . 襄 4 . 0 . 1 - 1 .大约束应力 ( o , )比值裹 坝高 C m )4 06 08 01 0 0 1 2 01 4 0 备注 底宽 ( m) 32 4 8 6 48 09 61 1 2 与 坝 高 4 o m 的 几 值相 比 应 力比值 11 . 0 8 71. 1 361 . 1 6 51 . 1 8 21 . 1 9 4 为了探讨横缝间距变化对坝体应力的影响， 对 l o o m高的重力坝， 底宽为8 0 m, 横缝间 距从 2 0 m开始，按 2 0 m递增至 l o o m。 坝体部分均匀下降1
18、0 进行三维有限元温度应力计 算，其结果表明v , 略有下降，a ,( 沿坝轴线方向)值随横缝间距加大而增大，拉应力的范 围亦相应增大，靠近基岩的最大约束应力 a , 的比值见表 4 . 0 . 1 - 2 . 襄 4 . 0 - 1 - 2 .大约束应力 ( a , )比值衰 横缝间距( m ) 2 04 0608 0 10 0 备注 应力比值11 . 1 7 8 1 . 4 6 21 . 7 5 82 . 0 2 6 与 间距 2 0 . 的 值 相比 上述结果表明，对碾压棍凝土坝中是否设置横缝，应从温度应力、坝面防渗和坝址地 4 6 8川 利 水 电 总普 通 建 筑 知 设 计 形地质
19、条件等方面进行综合考虑。 国内外碾压混凝土坝均不设置纵缝，其横缝设置情况如下: 1 日本所建各坝和我国铜街子工程中碾压混凝土坝段均按常态混凝土坝设置横缝; 2 . 美国的柳溪坝、上静水坝、中福克坝、蒙克斯维勒坝和我国的坑口坝均不分纵、横 缝进行整体浇筑; 3 . 美国的欧克溪坝在基础坡度和坝体结构变化引起应力集中的部位设置横缝。 4 . 0 . 2 造缝方法可分为四种: 1 .大仓面中造缝: 采用切缝机压人 0 . 3 mm厚的镀锌铁片， 或缝内插人l mm厚的塑料 板，也有采用缝内灌砂等方法; 2 . 人工造缝: 一般采用混凝土模板 ( 一侧涂刷沥青) 、 聚乙烯板或铺聚乙烯膜在新混凝 土铺
20、筑层的分缝线上，沿层高覆盖在缝面上使两部分分开; 3 .利用模板分隔仓面施工; 4诱导缝:可用上述方法或钻孔形成不连续缝。 4 . 0 . 3 -4 . 0 . 4 对碾压混凝土坝，应考虑到施工的简便，强调廊道的多用途及其在坝内的 位置。在构造上应根据其受力状态及坝面防渗情况，在常态混凝土区内可布置钢筋及穿过 横缝处的止水，在碾压混凝土内可用预制构件按碾压层高度逐次拼装而成。基础廊道布置 形式参见图 4 . 0 . 3 一图 4 . 0 . 4 - 1 ，工程实例参见 图 4 . 0 . 3 一图 4 . 0 . 4 - 2 和 图4 . 0 . 3 一图 4 . 0 - 4 - 3 . 图4
21、 . 0 . 3 -4 . 0 . 4 - 1 适合于碾压混凝土坝基础廊道布置的三种型式 4 . 0 . 5 在碾压混凝土坝上游面采用常态混凝土作防渗层， 其抗渗标号应根据坝体开始承受 水压的时间、 水头等因素确定， 其最小有效厚度， 对于高坝可采用低值， 中坝采用高 值， 但 不宜小于 1 . O m。 在我国常态混凝土防渗层的有效厚度多用 1 . 5 -3 . 5 m. 国内外部分工程常 态混凝土防渗层技术指标见表 4 . 0 . 5 . 4 . 0 . 6 富胶凝材料碾压混凝土防渗，结构简单， 施工方便，可实现通仓碾压， 加快坝体施 工速度。国内外部分工程采用富胶凝材料碾压混凝土防渗情况
22、见表 4 . 0 . 6 . 4 . 0 . 7 采用其他材料作为上游坝面防渗材料: ( 1 )钢筋混凝土预制板作为模板，内填 6 c m厚沥青砂浆防渗层，如坑口坝等; ( 2 )常态棍凝土预制板内侧铺设 。 . 6 5 m m厚的高密度聚氯乙烯薄膜作为防渗层，如美 国的温切斯特坝 ( Wi n c h e s t e r D a m) ， 及聚氯乙烯薄膜作为防渗层， 如墨西哥的特里哥米尔 坝 ( T r i g o m i l D a m) ; Dl / T5 0 0 5 -9 24 6 9 图4 . 0 . 3 - 4 . 0 . 4 - 2 铜街子滋流坝 断面混凝土分区图 I 、 ，、
23、N、V、 N 一 常态 馄凝土 书 ，一碾压 混凝土 40 6.0 0. 校核洪 水位 正常水 位 c 方 洪 限制水 74 0 2 . 4 0 m 3 9 7 . 4 0 m Y 0 3 8 7 . 2 0 m 常态混 凝土 _ , 0 38 6 . 25 m 饰 厂|1 土 凝 混 态 常 最低水位, 3 5 3 . 7 0 m 常态 握凝 土 常态混凝 土 砚 压 混 凝 土 O O m 月卜一 常态 混握 土 、 少 又 命 3 0 9 . O O m _ _ 奋 、 且 常态棍凝 土 图4 . 0 . 3 -4 . 0 . 4 - 3 玉川坝 旧 本)标准剖面混凝土分区图 4 7 0
24、 水 利 1 1 电 息.普 通 度 筑 抽 设 计 衰4 . 0 . 5 常态混扭土防渗层技术指标 工程名称最大 坝高? 中华人民共和国行业标准 土石坝沥青混凝土面板 和心墙设计准则 实施 中华人民共和国水利部 能源部 发布 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 主编部门 陕西省水利水土保持厅 陕西机械学院水电学院 上 海 勘 测 设 计 院 东北勘测设计院科研所 清 华 大 学 水 利 系 批准部门 中华人民共和国水利部 能源部 施行日期年月 中华人民共和国水利部 能源部 关于颁发 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 的通知 水科教号 能源技号 根据国家计委关于编制设计规范的要求 为了满足水
25、利水电工程中的土石坝沥青混凝土 防渗墙设计工作的需要 我部水利水电规划设计院组织有关单位编制了 土石坝沥青混凝土 面板和心墙设计准则现颁发施行 各单位在执行过程中 如有意见 请随时告陕西机械学院水电学院和我部水利水电规划 设计院 年月日 目次 说明 第一章总则 第二章材料与配合比 第三章碾压式沥青混凝土面板的设计 第四章碾压式沥青混凝土心墙的设计 第五章浇筑式沥青混凝土面板和心墙的设计 第六章原型观测 附录一水工沥青混凝土配合比选择 附录二碾压式沥青混凝土面板厚度计算 附录三碾压式沥青混凝土心墙应力应变计算 附录四沥青混凝土防渗墙与基础 岸坡和刚性建筑物的连接构造图例 附录五原型观测布置实例
26、附加说明 说明 本准则在我国系首次制订 在编制过程中进行了广泛地调查研究 认真总结了我国土石坝沥青 混凝土面板和心墙工程的实践经验 试验研究和原型观测成果 同时也借鉴了国外已有的研究成果 和实践经验 本准则系由陕西省水利水土保持厅 陕西机械学院水电学院等单位协作编写的 经过多次讨 论 审查修改 最后由水利水电规划设计院审定 报水利部 能源部批准 现颁发施行 参加本准则编写的主要人员为 陕西机械学院水电学院杨全民 孙振天 丁朴荣 上海勘测设计院苗琴生 水电部东北勘测设计院科研所侯希明 清华大学水利系翁文斌 陕西省水利水土保持厅赵伯友 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 第一章总则 第条本准则适用
27、于水利水电工程中土石坝沥青混凝土面板和心墙 统称为防渗墙 的 设计其它工程的沥青混凝土防渗墙设计可参考使用 第条沥青混凝土防渗墙是土石坝坝体防渗结构 与坝基和岸坡防渗设施共同组成土 石坝的完整防渗体系 以满足坝体和基础的渗透稳定与控制渗流量的要求 采用沥青混凝土防渗墙的土石坝 其填筑体和基础的设计 应按 碾压式土石坝设计规范 及有关规程执行 第条沥青混凝土防渗墙的型式有 碾压式面板 碾压式心墙 浇筑式面板和浇筑式心 墙等 沥青混凝土防渗墙型式的选择应根据坝高 库容 坝址区的气象 地形 地质 施工技术 材料供 应等条件和坝的运行要求 经技术经济比较合理选定 第条沥青混凝土防渗墙应具有工程所要求的
28、防渗性 抗裂性 稳定性和耐久性 做到 技术先进 经济合理 安全运行 第条防渗墙使用的沥青混凝土 其性能及各项技术指标应根据工程的具体条件确定 沥青混凝土的原材料和配合比可根据其技术指标的要求 参照有关规范 通过试验选定对某些特 殊要求的性能 应进行专门的试验研究 第条沥青混凝土防渗墙与基础 岸坡及刚性建筑物的连接结构是整个防渗体系的重 要部位 必须慎重设计 必要时应专门试验研究 保证防渗的可靠性 第条沥青混凝土防渗墙设计中有关施工技术要求和质量控制标准 应遵照本准则有 关规定和 土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工技术规范确定 第条为监视沥青混凝土防渗墙的工作性状 检验设计和积累科学技术资料 对沥
29、青混 凝防渗墙应进行必要的原型观测 作好观测设计 提出施工技术要求 第条为合理进行沥青混凝土防渗墙的设计 要重视基本资料的收集 特别要注意沥 青 矿料 气象条件和已建工程的调查研究 第二章材料与配合比 第条水工沥青混凝土的各项技术指标应满足沥青混凝土防渗墙设计所规定的要求 组成水工沥青混凝土的沥青 骨料 填料 掺料等原材料 必须满足本准则规定的要求 第条水工沥青混凝土所用的沥青材料主要是石油沥青 其品种和标号应根据工程类 别 当地气温 使用部位 水上或水下 内部或表面运用条件和施工要求等进行选择 碾压式沥青混凝土通常可选用道路石油沥青甲或甲 其质量应符合 道路石油沥青规 格 为了提高浇筑式沥青
30、混凝土的抗流变性 可选用针入度指数较大的沥青 当沥青的技术指标不能满足设计要求时 可用两种沥青掺配或加入掺料以改善其性能掺配 的比例和掺料的用量应经试验确定 第条粗骨料以采用碱性岩石 石灰岩 白云岩等 轧制的碎石为宜当采用酸性碎石 或卵石时 应进行技术经济论证 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 对粗骨料的技术要求是 一 质地坚硬 新鲜 不因加热而引起性质变化 吸水率不大于 二 含泥量不大于 三 耐久性好 用硫酸钠法干湿循环次 重量损失小于 四 粘附性能良好 与沥青的粘附力应达四级以上 五 级配良好 第条细骨料可选用河砂 山砂 人工砂等 加工碎石筛余的石屑应充分加以利用 对细骨料的技术要求是
31、一 质地坚硬 不因加热而引起性质变化 二 不含有机质和其它杂质 含泥量不大于 三 耐久性好 用硫酸钠法干湿循环次 重量损失小于 四 水稳定等级不低于四级 五 级配良好 第条填料可采用石灰岩粉 白云岩粉 也可采用滑石粉 普通硅酸盐水泥 粉煤灰等粉 状矿质材料 对填料的技术要求是 一 颗粒组成应符合表的规定 表填料细度要求 筛孔尺寸 通过率 二 亲水系数不大于 三 含水率小于 四 不含泥土 有机物等杂质 结块和团粒 第条为改善沥青混凝土的物理力学性能 可选用合适的掺料 掺料品种及其用量应通 过试验确定 为提高沥青混凝土的水稳定性 可掺用消石灰 普通硅酸盐水泥或其它高分子材料 为提高沥青混凝土的低温
32、抗裂性 可掺用再生橡胶粉 天然橡胶 合成橡胶 塑料或其它高分子 材料 为提高沥青混凝土斜坡热稳定性和抗流变能力 可掺用石棉 但施工中必须完善劳动保护措施 第条沥青混凝土配合比应通过室内试验和现场铺设试验进行选择所选配合比的各 项技术指标应满足设计对沥青混凝土提出的要求 并应有良好的施工性能 且经济上合理 在无试 验资料时 可参照附录一初步选择沥青混凝土配合比 用作估算成本和施工准备 沥青混凝土室内试验的温度 加荷速度等试验条件 应根据气温 工程的特点和运用条件等确 定 第条碾压式沥青混凝土面板防渗层的沥青混凝土 要求孔隙率为渗透系 数不大于水稳定系数 或稳定度 不小于斜坡流淌值不大于低温不开
33、裂 并满足设计提出的强度和柔性的要求沥青含量一般为矿料总重的骨料最大 粒径不大于一次碾压层厚度的 第条碾压式沥青混凝土面板排水层的沥青混凝土 要求渗透系数不小于 热稳定系数不大于沥青含量一般为矿料总重的骨料最大 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 粒径为 第条碾压式沥青混凝土面板整平胶结层的沥青混凝土 要求渗透系数为 热稳定系数不大于沥青含量一般为矿料总重的骨料最大粒径 不大于一次碾压层厚度的 第条碾压式沥青混凝土面板封闭层使用的沥青胶 橡胶沥青胶或其它防水材料 应 与防渗面层粘结牢固 高温不流淌 低温不脆裂 并易于涂刷或喷洒 当防渗面层分层铺筑时 层间结合涂层使用的乳化沥青 稀释沥青等涂层材
34、料 应易于喷洒或 涂刷配制乳化沥青 稀释沥青使用的沥青 其针入度宜控制在 第条碾压式沥青混凝土心墙的沥青混凝土 要求孔隙率为渗透系数不大 于水稳定系数 或残留稳定度 不小于并满足设计要求的柔性和有关的力学指 标沥青含量一般为矿料总重的骨料最大粒径不超过 第条浇筑式沥青混凝土心墙和面板的沥青混凝土 要求渗透系数不大于 水稳定系数 或残留稳定度 不小于抗流变性能好 浇筑时应有足够的施工流动性和抗 分层性沥青混凝土的沥青含量一般为沥青混合料总重的骨料的最大粒径 心墙 以不大于面板以不大于为宜沥青砂浆的沥青含量一般为沥青混合料总重的 骨料的最大粒径可用到 第三章碾压式沥青混凝土面板的设计 第条碾压式沥
35、青混凝土面板易于监测和维修 与坝体施工干扰少 施工速度快但受 外界气温影响大 沥青混凝土品种多 施工管理较复杂适用于高度以下的土石坝 第条沥青混凝土面板的坡度 除满足填筑体自身稳定外 根据目前施工水平 从面板 铺筑机械的施工效果和操作人员的安全考虑 宜不陡于 第条铺设沥青混凝土面板的填筑体坡面应力求平整 不设马道 一坡到底 尽量做到 不变坡 如需变坡 应采用曲线连接 其过渡段曲率应使摊铺机顺利施工 第条在沥青混凝土面板与填筑体或基础之间 应设置垫层 其作用是 整平 支承 排 水 粒径过渡及防冻胀等 垫层有碎石或卵砾石 干砌块石 无砂水泥混凝土等类型 可根据实际工程条件 通过技术经济 比较选定
36、第条碎石或卵砾石垫层的材料最大粒径与相邻沥青混凝土骨料的最大粒径之比应小于 其厚度应根据填筑体及基础变形大小 排水要求 施工方法等条件选定中等高度堆石坝的垫层 厚度不宜小于垂直坡面对重要工程和高坝应适当加厚 第条无砂水泥混凝土垫层的厚度宜不小于干砌块石垫层的厚度宜不小于 第条沥青混凝土面板铺筑前 必要时应垫层坡面上喷洒除除草剂除草剂用量应根 据试验确定 坡面上还应喷洒乳化沥青或稀释沥青 以利面板与垫层的结合 并可提高碎石或卵砾石垫层边 坡的稳定性其用量约为 第条沥青混凝土面板板后排水必须通畅 以便将面板和下面的渗水迅速汇集排出填 筑体外 保证在库水位迅速下降时 不出现反向水压力 土石坝沥青混凝
37、土面板和心墙设计准则 第条沥青混凝土面板有复式断面和简式断面两种 图防渗要求高的重要工 程宜采用复式断面 第条复式断面各层的作用和要求如下 封闭层是为了封闭沥青混凝土防渗面层表面缺陷 提高面板的防渗性 延缓沥青混凝土老化 等使用的材料为沥青胶或橡胶沥青胶等 防渗面层是面板的主防渗层 其厚度一般为分两层或三层铺压分层铺压时 层间 要喷涂乳化沥青或稀释沥青结合层 以提高防渗面层的整体性喷涂量一般为 排水层是汇集防渗面层的渗水 将其引入廊道或排水管 沟 排出填筑体外排水层的厚度一 般为可根据防渗面层的渗流量 坝坡坡度和排水层沥青混凝土的渗透系数 参考附录二 的方法进行核算 复式断面简式断面 封闭层防
38、渗面层排水层 防渗底层整平胶结层垫层填筑体 图沥青混凝土面板断面的型式 排水层沿坝轴线方向每隔用防渗沥青混凝土设一隔水带 将排水层分区 以便分区 观测渗水隔水带宽度可为或摊铺机一次摊铺的宽度 防渗底层是隔断防渗面层的渗水由排水层引走 并将面板后渗水隔断 其厚度一般为 分一层或两层铺压 整平胶结层是使面板与垫层结合良好 并为铺筑防渗层创造良好条件其厚度一般为 分一层或两层铺压 第条简式断面的分层除无排水层和防渗底层外 其余与复式断面相同土石坝工程 中多采用简式断面 第条沥青混凝土面板应设置降温设施 防止沥青混凝土高温流淌降温设施有 面 板表面喷涂浅色涂层和在坝顶喷 淋 水 第条沥青混凝土面板总厚
39、度 应根据荷载 填筑体的特性 施工技术水平 运行条件 等 参考已成工程的经验 综合考虑确定 并可参考附录二通过计算复核 第条修建在最低月平均气温在以下地区的沥青混凝土面板应进行低温抗裂 的分析研究当一般沥青混凝土不能满足低温抗裂要求时 可选用掺聚合物的沥青混凝土 第条对重要的沥青混凝土面板高土石坝 应尽量结合坝体 基础进行面板的应力 变形 计算 修建在高烈度地震区的沥青混凝土面板高土石坝 除进行静力的应力 变形计算外 应尽量进 行动力分析地震荷载和内力计算按照 水工建筑物抗震设计规范确定 第条沥青混凝土面板与基础 岸坡和刚性建筑物的连接结构 应根据连接部位的相 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准
40、则 对变形及水头大小等条件进行设计 以保证连接部位不发生开裂 漏水连接结构的型式可参考附 录四对重要的工程 连接结构应进行结构模型试验 第条连接部位的沥青混凝土面板 在其上部一定范围内可增设聚乙烯树脂网或玻璃 丝布等加强层 以增加连接部位的安全性 第条连接部位的混凝土齿墙或岸墩 其尺寸和基础处理应满足抗滑稳定和基础防渗 的要求 第条连接部位的面板在紧靠齿墙 岸墩及其它刚性建筑物处 可采取适当结构措施 以提高防渗面层适应变形的能力如在防渗层下设置沥青砂浆或细粒沥青混凝土楔形体 与岸坡 连接部位的面板局部拱起 采用滑动接头 设置止水带等 第条沥青混凝土面板土石坝初次蓄水时间宜在气温较高的季节 并应
41、控制库水位上 升速度运用过程中应注意监测板后水位 控制水库水位下降速度 第四章碾压式沥青混凝土心墙的设计 第条沥青混凝土心墙受气候条件影响小 对坝基和坝体变形适应性好 抗震性能好 施工较简单 但检修条件差适用于不同高度的土石坝 第条沥青混凝土心墙有垂直的 倾斜的和上部倾斜下部垂直的三种布置型式 应通过 技术经济比较选定 垂直心墙宜布置在坝轴线上游附近 倾斜心墙的坡度一般为垂直水平上部 倾斜下部垂直的心墙折坡点宜选在坝高的处 第条沥青混凝土心墙土石坝坝坡的稳定 坝基及坝体沉降等计算 应按照 碾压式土 石坝设计规范有关规定进行 第条级沥青混凝土心墙高土石坝 应尽量进行应力和变形分析应力和变形可 用
42、有限单元法计算 以控制坝体在各种荷载及工作条件下的应力和变形 不致发生剪切破坏和过量 变形而开裂漏水 第条用非线性有限单元法进行应力和变形计算时 计算参数应通过三轴试验确定 试验时的温度 加荷速度应符合心墙的工作条件 第条用非线性有限单元法计算应力和变形时 作用的荷载有 自重 水压力 浮力 地 震力等工作条件应按照施工阶段 蓄水运行阶段 对坝体填筑和蓄水采用分级加荷计算非线性 应力 变形计算方法可参考附录 对高烈度地震区的级高坝 除进行静力计算外 应尽量进行运行动力分析地震荷载和 内力计算按照 水工建筑物抗震设计规范确定 第条沥青混凝土心墙内任何一水平截面上的垂直正应力加上沥青混凝土的允许抗拉
43、 强度应大于该处水柱压力 以防水力破坏 心墙沥青混凝土的静止侧压力系数应控制在范围内 以防心墙产生过 量体积变形而失稳 心墙沥青混凝土在满足变形要求条件下 宜适当提高非线性变形模量 并尽量使心墙和过渡层 的非线性变形模量接近 不致因拱效应引起心墙水平裂缝 为减小上游坝壳 包括过渡层 在蓄水期因湿陷引起的集中沉降 应尽量采取逐步提高蓄水位 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 的措施 第条沥青混凝土心墙的最大厚度 一般为坝高的坝顶最小厚度一般不小于 高坝不小于 第条沥青混凝土心墙两侧应设过渡层其材料要求致密 坚硬 过渡层材料应级配良好 其最大粒径与沥青混凝土骨料的最大粒径之比应小于 过渡层的厚度一
44、般为应根据坝壳材料 坝高和部位等而定堆石坝 高坝选用较 大值位于地震区和岸坡坡度有明显变化的部位宜适当加厚 第条沥青混凝土心墙与基础 岸坡及刚性建筑物的连接设计应予特别注意 保证连 接处止水不发生破坏 心墙与基础 岸坡的连接应设置水泥混凝土基座与基座及刚性建筑物连接处的沥青混凝土 心墙厚度应逐渐扩大 基座表面需涂刷乳化沥青或稀释沥青及沥青胶 心墙及其基座与基础 岸坡及刚性建筑物的连接型式可参考附录四 第五章浇筑式沥青混凝土面板和心墙的设计 第条浇筑式沥青混凝土防渗墙使用的沥青混凝土 沥青含量较大 可依靠自重压密 且适应变形能力较大 施工简便 可在严寒条件下施工 适用于中 低高度的土石坝 第条浇
45、筑式沥青混凝土心墙主要用于砂砾石坝和堆石坝 面板主要用于上游坝坡较 陡的堆石坝 干砌石坝以及上游面砌石的堆石坝等 第条浇筑式沥青混凝土心墙两侧应设置过渡层 其厚度一般为过渡层 材料应级配良好 最大粒径与沥青混凝土骨料最大粒径之比应小于变形模量应介于沥青混凝 土和坝壳的变形模量之间 第条浇筑式沥青混凝土心墙的厚度可根据坝高 工程等级 沥青混凝土的流变特性 施工要求 抗震要求等条件选定一般为 心墙的浇筑应防止骨料分离 并要求与过渡层同步上升 第条浇筑式沥青混凝土心墙的变形应保证坝壳的稳定心墙顶部的沉降速度宜控制 在每年以内如沉降速度过大 则应改用抗流变能力大的沥青混凝土 第条浇筑式沥青混凝土心墙与
46、基础和岸坡的连接 需设置水泥混凝土基座与基座 连接处的心墙厚度应逐渐扩大至低坝取下限 中坝取高限基座宽度除保证设置加厚的 心墙外 还应满足基础防渗处理的要求心墙与基础或刚性建筑物的连接型式 可参考附录四 第条浇筑式沥青混凝土面板是在护面板和坝体上游面砌筑层之间浇筑沥青混凝土或 沥青砂浆的防渗层 其厚度一般为 第条护面板一般为钢筋混凝土预制板 利用锚筋固定在砌筑层上砌筑层一般为 厚的浆砌块石层护面板及锚筋的尺寸 可按经验确定 并用沥青防渗层流变引起的侧 压力校核 第条浇筑式沥青混凝土面板防渗层与基础或刚性建筑物的连接型式 与浇筑式沥青 混凝土心墙相似 可参考附录四选择 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则 第六章原型观测 第条土石坝沥青混凝土防渗墙应根据工程的重要性 坝高和结构特点设置必要的原 型观测设施 进行系统的观测 并及时整理分析观测资料 第条沥青混凝土防渗墙观测设施的布置原则是 一 观测项目和测点布设应能较全面反映防渗墙的工
