DBJ51/T 195-2022 四川省纵向增强体心墙土石坝技术规程(完整清晰正版).pdf

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DBJ51/T 195-2022 四川省纵向增强体心墙土石坝技术规程(完整清晰正版).pdf

7.1.3勘探孔间距应根据坝轴线长度和地质条件综合确定。地

7.2.2增强体顶部高程至坝顶高程之间称为通填区。增强体顶 部距坝顶较近,考虑到坝体不均匀沉降、坝顶静荷截和动荷载作 用等,设置通填区起到保护增强体的作用。通填区多采用坝体填 筑料、砂砾石层、泥结石等,在接近坝顶处还可以适当铺设砂垫 层、沥青碎石等材料作为持力层。

2020年第3期武汉市建设工程人工成本信息.pdf7.3.1 增强体变形计算主要包括顶部自由端的变位和挠度。讯

7.3.1增强体变形计算主要包括顶部目由端的变位和度。计 算表明:增强体顶部变位值和挠度值较小,在有关规范允许范围 内。四川大学张建海等人研究增强体沿坝高的变形如图5和图6 所示。图5中竣工期的水平位移很小,对比在增强体混凝土强度 选用C20、C25和采用塑性心墙的情况下,位移变化规律基本相 司,只是变形最大值出现位置略有不同,塑性心墙更靠近坝体中 部。图6中运行期不同模量增强体的变形规律是一致的。

7.3.2受弯构件的最大挠度限定值应符合《水工混凝土结构设 计规范》SL191的有关规定。目前,还没有土石坝增强体部挠 度与转角的限值标准。表4为《水工混凝土结构设计规范》SL191 表3.2.8受弯构件的挠度限值。

表4受弯构件的挠度限值

注:1表中l为构件的计算跨度。 2表中括号内的数字适用于使用上对挠度有较高要求的构件。 3若构件制作时预先起拱,则在验算最大挠度时,可将计算所得 的挠度减去起拱值;对预应力混凝土构件尚可减去预应力所产生的反 拱值。 4悬壁构件的挠度值按表中相应数值乘以 2 取用。

7.4.2增强体设置在土石坝内部,不同工况下,增强体承受来 自上下游不同荷载作用,有时上游是主动压力区,有时文是被动 玉力区。参照毕肖普对土坡边坡稳定安全系数的定义,采用增强 体同时受到被动压力与主动压力的比值来衡量增强体受力的安全 性,并称之为增强体受力安全系数,用于验算增强体在两侧土水 压力作用下的受力安全性与变形稳定性。增强体受力安全性与坝

体边坡稳定性之间的定量关系研究结果表明,增强体受力 数总是大于坝体边坡抗滑稳定最小安全系数。

体边坡稳定性之间的定量关系研究结果表明,增强体受力安全系 数总是大于坝体边坡抗滑稳定最小安全系数。 7.4.3工期,增强体理论上处于静止土压力状态,并同时受 到上下游两个方向的坝体土压力作用,且两个方向作用力的大小 接近,即比值为1.0。实际上,上下游坝体填筑料物理力学性质 和参数不同,两侧压力大小不同;压力大的一侧为主动压力区, 另一方则为被动压力区。因此,竣工期增强体受力安全性分析亦 可采用式(7.4.2)。 7.4.4~7.4.6对增强体,蓄水运行期,上游坝体产生主动土 (水)压力,增强体产生向下游方向移动趋势,下游坝体为被动土 (水)压力区;水位骤降期则增强体产生向上游方向移动趋势,上 游为被动土(水)压力区。增强体土石坝上下游坝体存在被动土 压力区和主动土压力区转换。 增强体作为一种挡墙结构,目前尚无受力安全评价的依据和 标准,正文表7.4.2所列的增强体受力安全系数允许值是基于两 个方面的考虑:(1)增强体在坝体中类似于水工挡土结构的有锚 板桩墙,增强体受力安全系数可按现行行业标准《水工挡土墙 设计规范》SL379第3.2.10条的规定执行,设置锚锭墙的板桩式 挡土墙,其抗滑稳定安全系数不应小于表5规定的允许值。(2) 《碾压式土石坝设计规范》SL274坝体边坡抗滑稳定分析最小安 全系数见表6。根据墙体受力安全性与坝体边坡稳定性之间的定 量分析(详见本规程附录C.5),提出了墙体受力安全系数S与边 坡稳定安全系数Fs之间的关系。综合考虑,得出正文表7.4.2所 列的增强体受力安全系数的允许值。

表5锚锭墙抗滑稳定安全系数的允许值

表6坝坡抗滑稳定最小安全系数

以实际工程计算如下: (1)方田坝水库 如图7所示,图中横坐标为坝坡坡角从20°~40°变化时对应 的受力安全系数,随坝坡坡角变大,增强体受力安全系数减少。 方田坝水库增强体受力安全系数Sf与坝坡稳定安全系数K两者的 关系:在竣工期Sf与K接近,具较好的同一性;而在校核洪水工 况下Sf与K有一定差别,但变化规律一致,见表7。 (2)仓库湾水库 仓库湾水库(小二型水库)三种不同工况下上下游坝坡坡角 与坝料内摩擦角相等(即β=Φ)时增强体最小受力安全系数Sf 与坝坡稳定安全系数K两者的关系,也可得出类似结论,见表8。

增强体作为挡土墙的受力安全和坝坡抗滑稳定分析,从维持 坝坡稳定来看,对2级以下的增强体土石坝,上下游坝边坡的坡 比不宜陡于1:1.5(对应坡度为34°)。建议坝坡坡角可取为筑坝 料内摩擦角的0.90~0.95。

图7增强体受力安全系数与坝坡坡角关系

表7方田坝增强体受力安全系数S与坝坡稳定安全系数K的关

注:工况①一竣工期,上下游无水的下游坝坡;工况②一校核洪水位 无水的下游坝坡。

表8仓库湾增强体受力安全系数S与坝坡稳定安全系数K关系

注:工况①一峻工期,上下游无水的下游坝坡;工况②一校核洪水位 无水的下游坝坡;工况③一水位由校核洪水位骤降至死水位,下游无 上游坝坡。

7.5.2~7.5.4增强体所受荷载按坝高呈多项式函数分布,底部 受力为最大,应验算增强体底部受力。按正截面计算,计算方法 详见本规程附录B。 7.5.5下拉荷载不均衡在墙体截面引起力差,应按作用于墙体 截面的弯矩进行计算,依据《水工混凝土结构设计规范》SL191 复核计算墙体是否需要配置钢筋。按本规程附录B计算得出的配 筋量与钢桁架下设的截面实际含钢量对比,如前者小于后者,则 不需另外配筋,否则应按其差值进行配筋设计。

强体与坝基、岸坡及其他建筑

7.6.1增强体与坝基、岸坡以及建筑物的连接涉及大

1增强体与坝基、岸坡以及建筑物的连接涉及大坝安全

设计和施工须符合《碾压式土石坝设计规范》SL274的有关规定。 7.6.2因坝基防渗未处理好而导致大坝失事例子不在少数,如 美国巴尔温霍尔斯(BaldwinHills)坝(1963)、第顿(Teton)坝 (1976)等都与基础连接处渗漏有关。为达到坝基防渗效果,心墙 墙体底部宜进人弱风化岩基1.0m~3.0m或弱透水土基3.0m~ 5.0m。

7.6.3为防止墙体施工在过陡的岸坡形成溜钻、嵌岩

况,影响钻进效率和成墙质量,预设增强体所在位置的岸坡不宜 太陡,岩质岸坡不宜陡于1:0.5,土质岸坡不宜陡于1:1.5。

7.6.4采用接触面灌浆或扩大基础灌浆是防止增强体

筑物的连接接触面集中渗漏和变形开裂的有效方法

,1.1对新建增强体土石坝,后期采用地连墙施工机械开报 曹,其坝基处理与选择宜参照碾压式土石坝对坝基处理的有关 三,但可放宽相关规定或限制

.1.2增强体土石坝采用刚性混凝王结构和灌浆惟幕作为 方渗体系,防渗效果好。坝基防渗可不考虑在坝体上游设置刀 方渗铺盖。

在较大差异,为便于施工,在建基面开挖时,预先开挖过渡 曹:设计时应设计过渡料肥槽。

8.1.4建基面包括过渡料回填槽,增强体王石坝坝高择

以上至坝顶高差最大值确定,即过渡料回填槽底部高程作为 土算依据。最大坝高所在横剖面就是坝体最大剖面。

8.3.1建造在砂砾石地层上的增强体土石坝,其防渗体系由增 强体和其下防渗惟幕等两部分组成。应预先查清砂砾石层地层的 分布范围、物质组成、性质指标等,做好坝体防渗体系在砂砾石 地层的设计与施工。

穿越该地层,增强体底部置于相对不透水或弱透水层;砂砾石地 层层厚大于0.2H时,增强体底部宜置于相对密实的地层,并应根 据坝基防渗需要确定。砂砾石地层大于0.2H且较深厚时,增强体 插入砂砾石地层的深度不宜超过坝高的1/15,插入砂砾石地层的 深度超过坝高的1/15,应进行应力应变分析,核算墙体的应力, 以确定混凝土的强度。

8.3.3砂砾石地层渗透较强,应特别重视增强体底部与

幕灌浆体的防渗连接,必要时可通过压力灌浆适当扩大连接部位。

幕灌浆体的防渗连接,必要时可通过压力灌浆适当扩大连接部位

8.4.3通过预埋灌浆钢管实施惟幕灌浆是增强体土石坝施工 的关键环节。防渗惟幕须深入相对不透水层才能有效截断坝基 渗流。

8.4.4四川水利工程实践表明灌后基岩透水率指标取5Lu~ 10 Lu 合理。

Bentley BIM长沙会议-2-BBES培训.pdfx.pdf8.4.4四川水利工程实践表明灌后基岩透水率指标取5 10 Lu合理。

9.2.1增强体土石坝施工宜采用全断面坝体填筑,并按照坝体 设计断面和施工方案进行大坝填筑。如考虑防洪度汛等要求,可 按防洪度汛标准设计分期施工的临时断面。临时的断面分期分区 施工应根据坝型、坝基地质条件、筑坝料源、施工导流与度汛方 案、枢纽建筑物开挖料利用和总体施工进度等具体情况确定。临 时施工断面的坡面应做好防护与排水工作,以防汛期日晒雨淋、 降雨冲刷造成不必要的质量缺陷导致返工。

降雨冲刷造成不必要的质量缺陷导致返工。 9.2.2临时断面的坝坡作为永久边坡的,应遵循经计算分析稳 定的边坡。增强体土石坝如按照常规土石坝的坝坡取值,一般都 是安全的。增强体受力安全系数总是不小于坝坡稳定安全系数值 增强体土石坝较常规土石坝的安全余度更大,上、下游边坡的坡 角取值不超过筑坝料内摩擦角的0.90~0.95(见本规程条文说明 第7.4.4~7.4.6条)。在材料选择上,推荐采用当地堆石料或石渣 料,其边坡取值一般不超过规定值。如超过规定值,须进行专门 论证。坝壳料采用砂砾石料边坡坡比不宜陡于1:1.6,堆石料边 坡坡比不宜陡于1:1.4,石渣料边坡坡比不宜陡于1:1.5。 9.2.3过渡料是作为应力过渡以及保护泥浆护壁不致漏浆而设

9.2.2临时断面的坝坡作为永久边坡的,应遵循经计算

9.2.4大坝在填筑过程中,存在沉降变形,为有效消除坝体不 均匀沉降和过大的侧向或水平变形,形成相对均衡的填筑加荷方 式,以维持应力与变形分布的合理性和状态的渐变性,规定各分 区筑坝料的填筑高差不宜超过 5m。

10.1.1增强体在填筑完成的坝体上施工,筑坝材料可控,技术 难度相对于自然地层低。根据工程实践,土石坝坝体填筑完成后, β~4个月坝体沉降趋于稳定。混凝土面板堆石坝因坝体沉降会形 成面板与垫层之间的脱空,蓄水后会造成面板的开裂,需坝体填 筑完成3~4个月,沉降稳定后进行面板的施工。增强体土石坝墙 体上下游坝体沉降会在墙体上下游两侧产生下拉荷载,但增强体 成槽施工采用泥浆护壁形成的泥皮,有一定的润滑作用,减少了 作用在增强体上的下拉荷载。同时由于泥皮作用,坝体沉降过程 中,坝体和增强体之间存在相对滑移,避免下拉荷载引起的增强 体应力集中。增强体土石坝在坝体填筑完成后即可进行增强体施 工,比面板坝节省数个月的工期。 10.1.2施工平台宜布置在水库最高水位以上,有利于保证增强 体的整体性。方田坝水库为设置较宽的施工平台,增强体顶部高 程低于正常水位2.3m,增强体顶部以上最后立模浇筑一道2m~ 3m高的模筑混凝土墙体,与增强体共同形成防渗体。有条件时, 应尽量将施工平台建于最高水位以上,增强体形成一个结构整体。 增强体施工平台宜根据情况进行必要的平台基础加固处理,保证 施工平台和导墙的稳定。

与增强体连接宜选择应力与变形协调的接头形式,如刚性或 性接头,以提高混凝土墙体的整体受力性能。

10.2.1近年来,越来越多的先进设备应用于防渗墙体的成槽施 工。在人工填筑的土石坝体上的成槽施工,宜采用对坝体影响较 小的抓取法。抓取法为纯抓斗施工,施工设备采用液压抓斗或机 械抓斗,多适用于细颗粒地层,工效较高,但成槽精度稍低,应 加强成槽质量控制。钻劈法采用冲击钻机或冲击反循环钻机,该 类设备对地层适应性强,多用于砂卵石或含漂石地层中,但工效 较低。钻抓法由钻机和抓斗配合施工,适用于多数复杂地层,总 体工效高于钻劈法。在土石坝坝体中成槽施工,相对于条件复杂 的天然地基,施工质量更易于控制,但也可能存在一些不利因素, 例如浆液漏失、塌孔等,在具体施工时必须注意并加强处理。 10.2.2导墙是控制增强体轴线位置及成槽质量的关键环节。导 墙的形式有预制和现浇钢筋混凝土两种,现浇导墙较常用,质量 易保证。现浇导墙形状有“L”、倒“L”、“[”等形状,可根据地 质条件选用。当土质较好时,可选用倒“L”形。采用“L”形导 墙时,导墙背后应注意回填夯实。两侧导墙净距通常大于设计槽 宽40mm~50mm,以便于成槽施工。

10.2.6施工中务必重视泥浆的性能指标YB/T 4387-2013标准下载,以保证槽孔

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