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ICS93.160p55SL中华人民共和国水利行业标准SL189-2013替代SL189-96小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范Designcodeforrolledearth-rockfilldamsinsmallsizewaterresourcesandhydroelectricengineering2013-12-11发布2014-03-11实施发布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》（SL1-2002）的要求，对《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL18996）进行修订。本标准对原导则的八个章节保留并逐章补充、修订；同时，根据SL1-2002的规定、结合近年来我国己建水库工程进行扩建加高和加固的现实需要，新增加了“术语、符号”、“坝体加高与加固”两个章节。本标准共10章和1个附录，主要技术内容有：－－编制目的和适用范围；一一坝址选择、枢纽布置、坝型选择应遵循的原则；一一－筑坝材料的选择原则及填筑标准；一一坝体结构设计、基础处理的工作内容、原则及要求；坝体设计中的计算内容、方法及要求；一一坝体加高、加固的原则、方法与要求；一－增加附录，对波浪及护坡的计算等做了规定。本标准中的强制性条文有：8.2.3条。以黑体字标示，必须严格执行。本标准所替代标准的历次版本为：一一－SL18996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：中水北方勘测设计研究有限责任公司本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社本标准主要起草人：席燕林包日新王浩时铁城池建军蒋志勇王永生李新锺于海江时长波刘洪启林德金本标准审查会议负责人：马毓淦本标准体例格式审查人：牟广墨目次1总则……………………………………………………………12术语、符号……………………………………………………32.1术语…………………………………………………………32.2符号…………………………………………………………53坝址选择及枢纽布置…………………………………………73.1坝址选择……………………………………………………73.2枢纽布置……………………………………………………74坝型选择………………………………………………………95筑坝材料及填筑标准…………………………………………1051筑坝材料…………………………………………………105.2填筑标准…………………………………………………126坝体结构………………………………………………………u6.1坝体分区…………………………………………………146.2坝顶超高…………………………………………………146.3坝顶构造…………………………………………………156.4坝坡………………………………………………………156.5防渗体……………………………………………………166.6反滤层及过渡层……………………………………………176.7坝体排水…………………………………………………186.8护坡………………………………………………………206.9坝面排水…………………………………………………216.10坝体与地基、岸坡及其他建筑物的连接……………………216.11过水土石坝………………………………………………227坝基处理………………………………………………………M71一般要求…………………………………………………247.2砂砾石地基处理……………………………………………24FO勺tηiRUQdQU1ind户UFDEd巧tQdn’’Qd9μqu？“9“。，u？uqunJndndqdqdnJA吐4＆理…υ……………uu算理…处…………·····十·、TV·处u基眼阻叫一M…………阳……计倾…土基黄基算算算算别高固峨山以卜化地性地十计计计」司加加视拮昨户口液土陷石肘流定降际体体监波说易软湿岩刊渗稳沉HM坝坝全词明3456U123肘12安A用说汇汇11二＆＆。也士，队队录准文89四附标条1总则1.0.1为规范小型水利水电工程碾压式土石坝设计，满足工程安全、经济合理和技术先进的要求，制定本标准。1.o.2本标准适用于4级、5级，且坝高小于30m的碾压式土石坝设计。川.3土石坝的去浆帷幕、截水运用并发1.0.7本标准引用标准主要有下列标fl:!:.:《中国地震动参数区划图》（GB18306)含混凝土防渗墙、灌轴线部位的建基面计组合情况下，应满证工程长期安全百中小型水利水电勘探试验工作。象调查，水文分析水文图集和水文手册时应调查库区的历史《水利水电工程地质勘察规范》CGB50487)《中小型水利水电工程地质勘察规范》CSL55)《土石坝安全监测技术规范》CSL551)。rj(工建筑物水泥灌浆施工技术规范》CSL62)《水工建筑物抗震设计规范》CSL203)《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》CSL/T225)1。昆凝土面板堆石坝设计规范》CSL228)《水利水电工程等级划分及洪水标准》CSL252)《碾压式土石坝设计规范》CSL274)《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》CSL501)1.0.8小型水利水电工程碾压式土石坝设计除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。22术语、符号2.1术语2.1.1碾压式土石坝rolledearth-rockfilldam将土石料分层填筑并碾压而成的坝。2.1.2均质土坝homog巳neousearthdam坝体断面不分防渗体和坝壳，绝大部分由一种土料组成的坝。2.1.3土质材料防渗体分区坝soilimperviouszonedearthdam坝体断面由土质材料防渗体及若干透水性不同的土石料分区构成，可分为心墙坝、斜心墙坝、斜墙坝，以及其他形式的土质材料防渗体分区坝。2.1.4非土质材料防渗体坝nonsoilimperviouszonedearthdam防渗体由混凝土、沥青混凝土或土工膜等构成，其他部分由土石料构成的坝。防渗体在上游面的称为面板坝，在坝体中央的称为心墙坝。2.1.5过水土石坝overflowearth-rockfilldam坝顶及下游坝坡设抗冲刷的护面，允许经坝顶及下游坝面过水的土石坝。2.1.6元教性土cohesionlesssoil粒径小于0.005mm的蒙古粒含量（质量〉不大于3%，塑性指数不大于3，颗粒间不具有蒙古结力的土。2.1.7砾石土gravellysoil含有碎石、砾、砂、粉粒、辈占粒等组成的宽级配土。有冰磺的、风化的和开挖的风化岩石或软岩经碾压后形成的及人工掺合的各种砾石土。2.1.8膨胀土expansivesoil3富含亲水矿物并具有明显吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性勃土。2.1.9分散性黠土dispersiveclay遇水尤其是遇纯水容易分散，铀离子含量较高，大多为中、低塑性的黠土。2.1.10软薪土softclay天然含水率大，呈软塑到流塑状态，具有抗剪强度低，压缩性大，透水性小，灵敏度高的黠土。宜采用队下标准评定：液性指数h二三o.75；无侧限抗压强度qu运与OkF乍；标准贯入击数石灰岩或其他溶岩经风化后形成的富粉土或茹土。2.1.14不连续级配土gapgradedsoil由于土中缺乏某一范围的粒径而使粒径分布曲线上出现台阶的土。2.1.15喀斯特（岩溶）karst可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象。2.1.16硬岩hardrock饱和无侧限抗压强度不小于30MPa的岩石。42.1.17软岩weakrock饱和无侧限抗压强度小于30MPa的岩石。2.1.18流土soilflow在渗流作用下，局部土体表面隆起、顶穿或粗细颗粒同时浮动而流失的现象。2.1.19管涌piping土体中的细颗粒在渗流作用下从骨架孔隙通道流失的现象。2.1.20接触冲刷erosiononcontactsurface渗流沿着不同渗透系数的土层接颗粒的现象。Cu土体的不均匀系数；Cu、弘一一直接快剪强度指标（或三轴不排水剪总强度指标hJ、正一一直接慢剪强度指标（或三轴排水剪有效强度指标）；Ccu、＜／＞cu直接固结快剪强度指标（或三轴固结不排水剪强度指标）；Dis一一保护料的粒径，小于该粒径的土重占总土重的15%;D，－无结性土的相对密度；dss、d15一一被保护土的粒径，小于该粒径的土重占总土重的5685%、15%;e一一孔隙比；h一一土的液性指数；Jp土的塑性指数；J←一渗透比降；h一一渗透系数；N川标准贯入击数；n一一土的孔隙率（或堆石体的孔隙率hR一一波浪沿着坝坡的最大爬高；s，一一－总沉降量；P一一粒径d二三5mm的砾石含量；Y一一坝顶在静水位以上的超高；u一一孔隙水压力；Yd一一干密度；Ll，－粒径d》5mm的砾石密度；σ一一法向总应力；σ’一一法向有效应力；σ：一一库水位降落前的法向有效应力；τ一一土体的抗剪强度；Wcp一一砾石土最优含水量。3坝址选择及枢纽布置3.1坝址选择3.1.1坝址选择应综合考虑地形、地质、建筑材料、枢纽布置及上、下游情况等，经方案比较后确定。3.1.2坝址宜选择在地质构造简单的岩基、厚度不大的砂砾石地基或密实的土基上。3.1.3坝址不宜选在深厚的强透水砂砾石层、岩溶发育地区、严重风化破碎的岩层、活动性断层带以及软基上，如不能避开，应采取处理措施。3.1.4选择坝址时，应考虑水库蓄水后，不会在库区产生大规模胡塌、滑坡。在丘陵和平原地区，应避免浸没面积过大。3.1.5坝址区的地震动参数应按《中国地震动参数区划图》CGB18306）的规定确定。地震基本烈度为VI度及VI度以上的地区，建筑物应根据SL203的有关规定采取抗震措施。3.2枢纽布置3.2.1土石坝枢纽一般由拦河坝、溢洪道、输水洞和水电站等组成，可结合输水洞设置泄洪洞。枢纽布置应力求紧凑，满足功能要求，节省工程量，并方便施工和运行管理。3.2.2坝轴线和坝型应根据地形地质条件，结合枢纽总体布置等因素确定。坝轴线宜选用直线，如需转折，在转折处宜布置成曲线。坝轴线两端的岸坡要有足够的高度和厚度，两岸坝肩宜选择较缓岸坡。3.2.3泄水建筑物应能满足设计规定的运用条件和要求。泄洪能力应满足宣泄设计洪水、校核洪水的要求，以及排沙、排漂和排冰的要求。73.2.4泄水建筑物的布置形式，应根据地形、地质条件和泄洪规模、水头大小和防沙要求等综合比较后选定，宜优先布置开敞式溢洪道。3.2.5溢洪道宜修建在天然埋口上。如无天然埋口，溢洪道可布置在靠近坝肩处。溢洪道进口附近坝坡应采取可靠的防护措施，出口应采取可靠的消能措施，消能后的水流不应淘刷坝脚和岸坡。确无上述布置条件时，经论证可采用坝面泄流。3.2.6溢洪道宜布置成直线。如设置弯道，宜设在进水渠段和3.2.9泄洪洞应根据地形、地埋管。3.2.11直线。3.2.12坝下埋管宜采用明流。管身尺寸1!-*4据水力计算确定，并兼顾检查和维修的要求。3.2.13坝下埋管为明流时，应采用钢筋混凝土结构。如为压力流，应采用铜管或钢筋混凝土管。坝下埋管沿线应采取防止产生接触渗流破坏的构造措施。84坝型选择4.0.1小型碾压式土石坝可采用均质土坝、土质材料防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝等型式。4.0.2坝型选择应综合考虑下列因素，经技术经济比较后确定：1坝址区河势地形、坝址基岩性质、覆盖层特征及地震烈度等条件。条件。4.o.3土坝。4.0.4水建筑物的连接。、气象条件、施工4.0.6当坝址没有适宜的地形地质条件布置岸边溢洪道时，经技术经济比较后可采用过水土石坝。4.0.7根据地质、地形及料场的具体条件，土石坝可分段采用不同坝型，但在坝型变化处应设置渐变段。95筑坝材料及填筑标准5.1筑坝材料5.1.1对筑坝材料应进行调查和土工试验，查明坝址附近各种天然土石料以及开挖料的性质、储量、开采条件和运距。5.1.2筑坝土石料选择应遵循下列原则：1填筑坝体的土石料应具有与其使用目的相适应的物理力学性质，并具有长期稳定性。2就地、就近取材，优先使用坝址附近的天然材料和开挖料，少占或不占农田。3便于开采、运输和压实。5.1.3干硬性黠