SL 289-2003 水土保持治沟骨干工程技术规范.pdf.pdf

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1、KS 虹,6a SL 中华人民共和国水利行业标准 S L 替代 2 8 9 - 2 0 0 3 S I D1 7 s一 x 6 水土 保 持 治 沟 骨 干 工 程 技 术 规 范 T e c h n i c a l c o d e o f k e y d a m f o r s o i l a n d w a t e r c o n s e r v a t i o n 2 0 0 3 - 1 0 - 2 0 发布加0 4 . 0 1 -0 1 实施 中华人民共和国水利部 发布 中华人民共和国水利部 关于批准发布 水土保持治沟骨干 工程技术规范S L 2 8 9 -2 0 0 3 的通知 水国

2、 科 2 0 0 3 1 4 8 4 号 部直属各单位，各省、白治区、直辖市水利 ( 水务)厅 ( 局) ，各 计划单列市水利 ( 水务)局，新疆生产建设兵团水利局: 经审查，批准 水土保持治沟骨干工程技术规范为水利行 业标准， 并予发布。 标准编号为S I . 2 8 9 -2 0 0 3 ， 代替原 水土保 持治沟骨干工程暂行技术规范 S D 1 7 5 -8 6 0 本标准自2 0 0 4 年 1月 1日起实施 标准文本由中国水利水电出版社出版发行 -00 毛 年十月二十日 前言 水土保持治沟骨干工程暂行技术规范( S D 1 7 5 -8 6 )颁布 以来，对水土保持治沟骨干工程建设起

3、到了积极的推动作用，这 期间黄河流域修建了一 手五百多座骨 干坝。同时，在 “ 七五” 、 “ 八五” 和 “ 九五”国家科研项目中， 对骨干坝建设进行 r 专题攻 关。为反映这些实践经验和技术成果，适应大规模的骨干坝建设 需要，对原规范进行 r修订。 本次修订S D 1 7 5 - 8 6 的主要依据为 水利水电工程等级划分 及洪水标准( S L 2 5 2 -2 0 0 0 ) , 碾压式土石坝设计规范( S i 2 7 4 -2 0 0 1 ) , 溢洪道设计规范( S L 2 5 3 -2 0 0 0 )和 水利水电 技术标准编写规定( S L 1 -2 0 0 2 ) 0 本规范共

4、7 章 3 1节 1 4 7 条，主要技术内容有: 坝系工程布设; 一水文计算; 土坝设计、 溢洪道设计、 放水工程设计和配套加固设计; 一工 程施工; 一工程质量检查及验收; 一 工程管理等基本规定和要求。 本次修订的主要内容有: 增加 厂 坝系工程布设的要求; 增加了配套加固工程设计的内容; 一对单坝控制面积按侵蚀强度进行了区分; 一规定 r 骨干坝设计条件和建筑物级别; 增加 r 洪水调查法推算设计洪峰流量及采用经验公式推 算设计洪水总量的内容; 一增加 了 坝体渗流计算和沉降量计算的方法; 增加 r 放水建筑物挑流消能水力计算等内容; 一 稳定计钟规定以i l一 及条块间作用力的方法为

5、工; 一 稳定计算的安全系数按照正常和 1 卜 常两种运用条件 确定 ; 一增加了规范的条文说明 本 规 范 1 . 0 . 6 - 1 . 0 . 1 0 , 5 . 1 . 3 , 5 . 2 . 1 - - 5 . 2 . 3 , 5 . 1 0 . 1 5 . 1 0 . 5 , 6 . 2 . 4 , 7 . 1 . 1 , 7 . 4 . 2 - 7 . 4 . 4为强制性条文，规范文本 中用黑体字表示 本规范所替代标准的历次版本为: -S T ) 1 7 5 - - R fi 本规范批准部门中华人民共和国水利部 本规范主待机构:水利部水土保持司 本规范解释单位:水利部水土保持司

6、本规范王编单位水利部水土保持司 黄河上中游管理局 本规范出版、发行单位:中国水利水电出版社 本规范王要起草人:周月鲁郑新民薛顺康王逸冰 蒋钢梁其春李靖武哲 宋慧斌曹丽玫寇俊峰王俊峰 王答相王正呆王庆阳 本规范审查会议技术负责人:焦居仁 本规范体例格式审查 人:牟广番 1 总则 1 . 0 . 1为适应水上 保持佑 沟骨 于 上程( 尚杯骨 卜坝)建设需要 ， 加强 卜 程建设的技术管理， 提高规划设计水平， 保证施_ 曰贡Fit ， 发 挥土 _ 程效益.在总结 t 一 几年工程建设和管理经验的基础 h，修订 本规 范。 1 . 0 . 2 本规范适用于黄河流域水土流失严重地区的新建和配套 加

7、固骨干坝的建设和管理，其他流域和地区可参照执行 1 . 1 1 . 3 骨 坝是在综合 治理的基 础上， 在支毛 沟中 兴建的控制性 滞洪、拦泥、淤地的坝工建筑物 一 般为均质土坝，采用碾压或 水 坠施工 。 1 . 0 . 4 坝系是指以小流域为单元， 通过科学规0 1 , 合理布设R干 坝和淤地坝等沟道 程，为提高沟道整体防御能力、实现流域水 沙资源的合理开发和利用而建 在极强度侵蚀区 侵蚀模数 8 0 0 0 t / ( k m “ a )一1 5 0 0 0 t / ( k m “ a ) 一般为3 k m -5 k m ;强 度侵蚀区 侵蚀模数 5 0 0 0 t / ( k m :

8、 ) -8 0 0 0 t / ( k m a ) 一般 为Am ， 一8 k m 1 . 0 . 8 骨干坝的规模多数库容为 5 0 X 1 0 m -1 0 0 X 1 0 m .少 数库容为 1 0 0 X 1 0 m - 3 0 0 X I O m ，个别库容为 3 1 1 ( 1 X 1 0 m 5 0 0 X 1 O W 对库容大于5 0 0 X 1 1 1 m 的骨干坝 应进行专门研究; 对库容小于5 0 X 10m的淤地坝， 应执行 水土保持综合治理技术 规范( G B / T 1 6 4 5 3 . 3 1 9 9 6 ) 1 . 0 . 9骨干 坝设计条件 病根抿所外 的工

9、 作状双和 作用为的ft庸 分 为 1 1 . ( 卜 1 0 正常运用条件 1 骨干坝水位处于死水位和设计洪水位之间的各种水位 的稳定渗流期 z 骨干坝水位处于上述范围内经常性的正常降落 非常运用条件 1 ) 骨干坝施工期 z 校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况。 骨干坝的等别划分及设计标准， 应按表1 . 0 . 1 0 确定 表 1 . 0 . 1 0 骨干坝等别划分及设计标准 总 库容( x 1 0 1 .1 工程 等别 一 主 要 建 轰 - - 1a i m 建筑物级 别卜 一 一 一一一 次要建筑 物 10 0- 5005 0 - 1 00 四五 - 一 万一 一 5 3 0 -

10、 5 0 5 建筑物级 别 .5 次要建筑 物 20 3 0 洪水重现 期 ( a ) lilt - 3 0 0 - 5 0 02 00- 30 0 10 一2 0 设计淤积 年限C a )2 0 - 3 0 1 . 0 . 1 1 本规范适用于地震烈度 7 度 ( 含 7度)以下地区的骨干 坝设计与施工; 设计地震烈度超过 7度的地区， 应进行专门论证。 1 . 0 . 1 2 骨干坝的设计、施工和管理，除应符合本规范外，尚应 符 合国家现行有 关标 准的规 定 2 坝 系 工 程 布 设 2 . 1 基 本 资料 2 . 1 . 1 地形、地质资料，应主要包括以 下内容 1 1 ， 5 0

11、 0 0 0 - 1 ， 1 0 0 0 。 小流域地形图， 应按 水利水电工程 制图标准水土保持图( S L 7 3 . 6 - 2 0 0 1 )标明治理现状及规划 措施布设，量算骨干坝控制流域面积，绘制主沟道纵断面图。 2 1 5 0 0 0 -1 ， 2 0 0 0 库区 地形图，绘制库容特性曲线。 3 实测1 ， 1 0 0 0 -1 : 5 0 0 坝址地形图， 进行工程布设， 绘制 工程平面布置图。 4 实 测7 ， 5 0 0 -1 : 1 0 0 坝址横断面图。 5 坝址地质资料和当地地震烈度资料。 6 沟道地下水逸出地段、 泉眼位置及分布状况， 流域内沟道 水化学测验资料。

12、 2 . 1 . 2 水文、气象资料，应主要包括降水、暴雨、洪水、径流、 泥沙、气温和冻土深度等。 2 . 1 . 3 经济社会情况主 要包括: 1 受益区内乡 ( 镇)村、土地、人口、劳力、生产、收益及 淹没区和下游影响区的乡 ( 镇)村、人口、土地、工矿等情况。 2 坝址范围交通条件、供水、供电等情况。 2 . 1 . 4 治理现状主要包括: 1 小流域林、 草保存面积， 基本农田面积， 坡耕地面积和相 关生态工程建设情况等。 2 小流域沟道内坝地、 小型拦蓄工程和现有坝库运用情况及 其调洪能力等。 2 . 1 . 5 应对配套加固工程的坝高、 库容和已淤库容进行实测， 对 溢洪道泄洪能力

13、进行校核， 查明工程效益及运行中存在的问题等 2 . 1 . 6 筑坝土石料调查和土工试验应分别按照 水利水电工程天 3 然建筑材料勘察规程( S L 2 5 1 - - 2 0 0 0 )和 土工试验规程( S i - 2 3 7 - - 1 9 9 9 )的有关规定， 查明坝址附近各种天然土石料的性质、 储量和分 布，以及 枢纽 建筑物 开挖 料的性 质和 可利用 的 数量 2 . 2 坝 系 布 设 原 则 2 . 2 . 1 应在小流域综合治理的基础上， 根据当地自然条件和经济 社会情况，妥善协调好干支沟、上下游的关系，全面规划，统筹 安排 。 2 . 2 . 2 应立足于对小流域洪水

14、泥沙的长期控制， 合理利用水沙资 源，发挥坝系滞洪、拦泥、淤地、灌溉和养殖等综合效益 2 . 2 . 3 应合理布设控制性的骨千坝， 并相应配置淤地坝、 小水库、 塘坝等沟道工程 2 . 2 . 4 骨干坝和中、 小型淤地坝应相互配合， 联合运用， 调洪削 峰，确保坝系安全和防洪保收。 2 . 2 . 5 应考虑坝路结合， 保护沟道泉眼与基流， 防治坝地盐碱化。 2 . 2 . 6 应考虑骨干坝后期加高，并达到最终坝高因素的影响。 2 . 3 坝 系 布 设 内 容 2 . 3 . 1 建坝密度:应根据沟壑密度、侵蚀模数、洪水、地形、 地 质条件等因素，结合坝系运用方式和当地经济发展需要，合理

15、确 定骨干坝和淤地坝等沟道工程的数垦. 2 . 3 . 2 工程规模: 应根据工程在坝系中的作用， 考虑防洪、 生产、 水资源利用等要求，按本规范和 水土保持综合治理技术规范 ( G B / T 1 6 4 5 3 . 3 -1 9 9 6 ) 合理确定各类T - 程规模 2 . 3 . 3 建设顺序: 应按照有利于合理利用水沙资源， 发挥工程效 益，保证防洪安全的要求，确定坝系工程的建设顺序。 2 . 3 . 4 方案优选 坝系工程布设应进行方案比选， 经分析论证后， 择优确定 。 2 . 4 骨干坝布设原则 2 . 4 . 1 厘在现有坝库工程防洪能力安全评估的基础上， 根据坝系 运用方式

16、，依次确定骨干坝和淤地坝等单项工程的坝址。 2 . 4 . 2 坝轴线应根据坝址区的地形、地质条件、坝型、坝基处理 方式、枢纽中各建筑物的布置和施工条件等，经比较确定。 2 . 4 . 3 坝体布设应根据坝址地形、 地质条件， 结合坝高及施 工方 法，综合考虑放水工程和溢洪道的布设条件，合理确定。 2 . 4 . 4 坝脚与下游坝的最高洪水位回水末端应保持一定的距离 2 . 4 . 5 筑坝材料的种类、 性质、 数量、 位置和运输条件应满足坝 型选择的要求 2 . 4 . 6 库区淹没损失要小， 对村镇、 工矿、 干线公路、 高压线路 的安全影响小。 2 . 5 骨干坝布设内容 2 . 5 .

17、 1 骨干坝坝址选择应符合以下要求: 1 坝轴线短、工程量小，宜采用直线 2 应有宜于布设放水工程、 溢洪道的地形、 地质条件， 宜选 择岩基或粘土基础。 3 坝址附近应有较充足的筑坝土、石料等建筑材料 4 坝址应避开较大弯道、跌水、泉眼、断层、滑坡体、 洞穴 等，坝肩不得有冲沟。 2 . 5 . 2 放水工程布设应符合以下要求: 1 卧管布设应综合考虑坝址地形条件、 运行管护方式和坝体 加高要求等因素，选择岸坡稳定、开挖量少的位置 2 涵洞轴线布设应尽虽与坝轴线垂直， 进口处应设消力池或 消力井与卧管连接，涵洞的进口、出口均应伸出坝体以外，涵洞 出口水流应采取妥善的消能措施，使消能后的水流与

18、尾水渠或下 游沟道衔接 3 涵洞宜全部布设在岩基或均匀坚实的原状土基上 2 . 5 . 3 溢洪道布设应尽量利用开挖量少的有利地形， 进口、 出口 附近的坝坡和岸坡应有可靠的防护措施和足够的稳定性出口应 采取妥善的消能措施，并使消能后的水流离开坝脚一定距离 3 水文计算 3 . 1 一般规定 3 . 1 . 1 计算设计洪水和输沙量， 应从实际出发， 深入调查了解流 域特性，注重基本资料的可靠性。 3 . 1 . 2 当有洪水、 泥沙实测资料时， 应根据资料条件及工程设计 要求，采取多种方法计算设计洪水和输沙量，经论证后选用。 3 . 1 . 3 当洪水、 泥沙资料缺乏时， 可利用同类地区或工

19、程附近地 区的径流站、水文站实测资料，或调查洪水、泥沙资料，通过综 合分析来计算设计洪水和输沙量。 3 . 1 . 4 应按当地试验数值确定梯田和林草对设计洪水的影响。 3 . 1 . 5 小型淤地坝、 塘坝、 谷坊等沟 道工程对设计洪水的影响一 般不考虑 。 3 . 2 设计洪峰流量计算 3 . 2 . 1 采用推理公式法计算设计洪峰流量， 可按公式( 3 . 2 - 1 - 1 ) , 公式 ( 3 . 2 . 1 - 2 )计算: _h _ _ Q 一0 . 2 7 8 X亨 F ( 3 - 2 . 1 - 1 ) 2 7 8 义 L mj l / 3 Q 沪 ( 3 - 2 . 1 -

20、 2 ) 式中Qp 设计频率最大洪峰流量，m / s ; h 一净雨深, mm， 在全面汇流时代表相应于 r 时段的最 大净雨，在部分汇流时代表单一洪峰对应的面平均 净雨 ; F流域面积，k m ; 流域汇流历时， h ; L 一 沿主沟道从出 口断面至分水岭 的最 长距离 ，k m; m一汇流参数; J沿流程 L的平均比降 ( 以小数计) 。 3 . 2 . 2 若坝址处沟道有历史大洪水调查资料时， 可借用邻近沟道 的最大流量变差系数C 、 及偏态系数C，采用洪水调查法进行设 计洪峰流量的计算。 1 测定洪峰流量，应根据洪痕高程、过水断面、沟道比降， 按公式 ( 3 . 2 . 2 - 1

21、) 、公式 ( 3 - 2 . 2 - 2 )计算: R一。 C J -R , ( 3 . 2 . 2 - 1 ) C_工 R “ ( 3 . 2 . 2 - 2 ) n 式中Q一一明渠均匀流公式计算的洪峰流量，m / s ; 。 一 沟 道横断面 过水面积， m 2 ; C一 谢才系数; R- 一 沟道横断面的水力半径， m， 为过水断面面积与湿周 的比值 ; : 一 水力比降，由上下断面洪痕点的高差除以两断面间 沿沟间距而得; ， 一 糙率，可根 据沟道特征选用 2 调查洪水经验频率可按公式 ( 3 - 2 . 2 - 3 )计算: P 一 n 鞋 X 1 0 0 0 0 ( 3 - 2

22、. 2 - 3 ) 式 中 关 系 P调查洪水经验频率; m在已调查的几次洪水系列中由大到小的顺序位; n -调查年代与洪水发生年代之差，a . 调查洪水的重现期与经验频率有公式 ( 3 . 2 . 2 - 4 )所示 ( 3 . 2 . 2 - 4 ) 式中N调查洪水重现期，a ; 尸调查洪水经验频率。 4如 有 一 个 洪 水 调 查 值 时，设 计 洪 峰 流 量 应 按 公 式 ( 3 . 2 . 2 - 5 ) 计算: ( 3 . 2 . 2 - 5 ) Ql 式中Q最大流量系列的均值，m3 / s ; Qp 已知重现期的洪水调查值，m / s ; K, 相应于调查洪水频率尸 的模比

23、系数; Q,频率为P的设计洪峰流量，m / s ; Kp -频率为P的模比系数，由C 、 及C 的皮尔逊I I I 型 曲线 K, 表中查得 5如有两个 洪水调查值 时，设计 洪峰流 量应 按公式 ( 3 . 2 . 2 - 6 ) 计算 : Q , 一 急 Q , 一 Q ,zK “ Q p 一 K ( Q , Q , Q ,一 ( 3 . 2 . 2 - 6 ) 式中Q , , Q一 一 两次调查洪水的设计洪峰流虽均值，m / s ; 吼 Q p ， 一 已 知 重 现 期 的 洪 水 调 查 值， M / s ; Kp , 、 Kp 相应于调查洪水频率 P , 和 P : 的模比系数 3

24、 . 2 . 3 经验公式法推算洪峰流量Qp ，可采用洪峰面积相关法或 综合参数法。 1 采用洪峰面积相关法，可按公式 ( 3 . 2 . 3 - 1 )计势: Qp “ CF“ ( 3 . 2 . 3 - 1 ) 式中F流域面积，k m ; C, n一 经验参数和指数，可采用当地经验值。 2 采用综合参数法， 可 按公式 ( 3 . 2 . 3 - 2 )公 式( a . 2 . 3 - 4 ) 计算 : Q 。 一C , H 熟 - 户 F “ ， 一 FL 2 Hp = K , Hz a C- 一 洪峰地理参数; 月p - 一 频率为 尸的流域中心点 又 流域形状系数; J 主沟道平均比

25、降; F -流域面积，k m ; L 一流域长度，m; ( 3 - 2 . 3 - 2 ) ( 3 . 2 - 3 - 3 ) ( 3 . 2 - 3 - 4 ) 式 中 2 4 h雨 量，mm a , /3m,，经验参数，可采用当地经验值; K p 频率为 P的模比系数，由C 、 及C , 的皮尔逊 - 1 1 1 型曲 线K 。 表中 查得; H, ; 一流域最大2 4 h暴雨均值， mm， 可由当地水文 手册查得 。 3 . 3 设计洪水总量计算 3 . 3 . 1 推理公式法推算设计洪水总量， 可按公式 ( 3 . 3 . 1 )计算: Wp = a H, F ( 3 . 3 . 1

26、) 式中 Wp - 一 设计洪水总 量，1 0 a m a ; a 洪水总量径流系数，可采用当地经验值; 其他符号含义同前。 3 . 3 . 2 经验公式法推算设计洪水总量， 可按公式 ( 3 . 3 . 2 ) 计算: Wp一 AF ( 3 - 3 - 2 ) 式中A , m一一洪水总量地理参数及指标， 可由当地水文手册中 查得 ; 其他符号含义同前 3 . 4 设计洪水过程线推算 3 . 4 . 1 宜采用概化三角形过程线法推算设计洪水过程线，见 1 0 图 3 . 4 . 1 匕 一: _ 图3 . 4 . 1 概化三角形洪水过程线 3 . 4 . 2 洪水总历时可按公式 ( 3 . 4

27、 . 2 - 1 )计劝 了 _: _ : 。 W v - 一Q ( 3 . 4 . 2 - 1 ) 式中7 一洪水总历时，h ; W p 一 设 计 洪 水 总 垫， 1 0 1 . 1 ; Q p设计 洪 峰 流 量， m / s 涨水历时可按公式 ( 3 - 4 . 2 - 2 )计算: t , = a7 ( 3 . 4 . 2 - 2 ) 式中t , -涨水历时，h ; at涨水历时系数， 视洪水产汇流条件而异， 其值变化在 0 . 1 0 . 5 之间，可根据当地情况取值; 了 ， -淇 7 k 份 I 日 、 卜卜_ 3 . 5 调洪演算 3 . 5 . 1 单坝调洪演算可按公式

28、( 3 . 5 . 1 )计钟 _ V 4 0 一 6 tp ( 1 一蔽 ( 3 . 5 . 1 ) 式中4 , 一频率为 尸的洪水时溢洪道最大下泄流+ I+- , m / s ; 11 V z - 滞 洪 库 容， 1 0 0 m 3 e 其他符号含义同前. 3 . 5 . 2 拟建工程上游有设置了溢洪道的骨干坝时， 调洪演算可按 公式 ( 3 . 5 . 2 )计算: 、 ， 一 ( q V + Q , ) ( 1 - ( 3 . 5 . 2 ) 一W 认一十 一W 式中 9 ., 一 频率为P的上游工程最大下泄流量， m / s ; Q p 一 一 区间面积频率为尸的设计洪峰流量，m

29、丫s ; w; 一本坝泄洪开始至最大泄流量的时段内，上游工程的 下泄洪水总量，1 0 “ m, ; W p 区间面积频率为P的 设计洪水总量， 1 0 m 其他符号含义同前。 3 . 6 输 沙 量 计 算 3 . 6 . 1 输沙量应包括悬移质输沙量和推移质输沙量两部分， 可按 公式 ( 3 . 6 . 1 )计算: W,b =W, +Wh ( 3 . 6 . 1 ) 式中W, 多年平均输沙量，1 0 “ t / a ; W多年平 均悬移质输沙量， 1 0 “ t / a ， 可按 本规范3 . 6 . 2 的规定计算; Wb 一多年平均推移质输沙量, 1 0 t / a ， 可按本规范3

30、. 6 . 3 的规定计算。 3 . 6 . 2 悬移质输沙量可采用以下两种方法之一计算: 1 输沙模数图查算法: V V , =F ; 7M, ; ( 3 . 6 . 2 - 1 ) 式中M, 分区输沙模数，1 0 “ t / ( k m - a ) ，可根据输沙模数 等值线图确定; F . 分区面积， k m ; 其他符号含义同前。 2 输沙模数经验公式法: 从 =KMo 式中Ms 一 一 多年平均输沙模数，1 0 t / k m ; M。 一 一多年平均径流模数，1 0 m / k m ; b , K一指数和系数，可采用当地经验值。 3 . 6 . 3 推移质 输沙 量可采用以下两种方法

31、之一 计算: 1 比例系数法: W。= BW， 式中Wb - 一 多年平均推移质输沙量，1 0 t / a ; B一 比例系数，一般取 。 . 0 5 -0 . 1 5 ; 其他符号含义同前 2 已成坝库淤积调查法: Wb . 一W， 一 ( W 一 W: ) 式中Wl 一 一 多年平均坝库拦沙童，1 0 t / a ; W, 多年平均坝库排沙量，1 0 t / a ; 其他符号含义同前。 3 . 6 . 4 缺 乏资料地区，可采用侵蚀模数计算输沙量。 ( 3 - 6 . 2 - 2 ) ( 3 . 6 . 3 - 1 ) ( 3 - 6 . 3 - 2 ) 4 工程设计 4 . 1 土坝设计

32、 4 . 1 . 1 当土质适宜、 水源有保证时， 应优先选用水坠坝; 缺乏水 源时，可选用碾压坝 4 . 1 . 2 土料选择及填筑标准应满足以下要求: 1 水坠坝土料选择与填筑标准: 1 ) 修建水坠坝的土料 ( 黄土、类黄土)应符合表 4 . 1 . 2 的 规 定。 表 4 . 1 . 2 筑 坝 土 料 指 标 项 目 粘 粒含 量 ( % ) 塑性指 数 崩 解速度 ( mi n) 渗 透系 数 ( c m / s ) 有机质 含览 ( % ) 水溶盐 含量 ( % ) 指标 3 -2 0 1 1 XW I 深度应不小于 7 . O m，边坡可取 1 : 1 . 0 , 5 对湿陷

33、性较强、 厚度较大的黄土地基或台地， 应采用预浸 水法处理 。 6 对淤土坝基应选用下列办法处理 1 ) 截断上游来水，使淤土 自然固结。 2 )开挖导渗沟，促使淤土排水固结 3 ) 淤土强度较低时，可采用填干土 ( 或抛石)挤淤修筑阻 滑体或修筑人工盖重。 7 岩石地基应先清除表层覆盖物， 再打眼放小炮开挖; 接近 设计高程 。 . 5 m时， 应改用人工开凿; 断层破碎带应采用深挖充填 置换方法处理。 8 坝基泉眼和裂隙渗水，应采用箱堵塞法和水玻璃 ( 硅酸 钠)掺水泥等方法处理;当泉水和裂隙渗水较大时，应补设排水 管，将水排出坝外。 4 . 1 . 6 坝体渗流计算应确定坝体设计水位情况

34、下坝体浸润线的 位置，计算坝体及坝基的渗流量和渗透坡降，作为坝体稳定计算 的依据 4 . 1 . 7 坝体稳定计算， 水坠坝应进行施工中、 后期坝坡整体稳定 及边埂自身稳定性计算，竣工后应进行稳定渗流期 下 游坝坡稳定 计算。碾压式土坝应进行运用期下游坝坡稳定计算。地震区还应 19 进行抗震稳定性验算 1 土坝的强度指标应按坝体设计干容重和含水量制样， 采用 二轴仪测定其总应力或有效应力强度指标，抗剪强度指标的测定 和应用方法可按照 碾压式土石坝设计规范( S L 2 7 4 一 2 0 0 1 ) 的 有关规定选用试验值可按表4 . 1 . 7 - 1 的规定取值进行修正。 表4 . 1 .

35、 7 - 1 强度指标修正系数 计勿 方法 试验 方法修正 系数 总应力 法 三轴 不固结 不排水剪 1 .0 直剪可 义 快 剪 0 . 5 0 8 有效 应力法 三 轴固结 小排 水剪 ( 侧孔压 ) 0 . 8 直 剪仪慢 剪 0 .8 a : 根据试 样在试验 过 程中的排 水程度选 用 。排水较 多0 f 取 小值 ， 2 坝坡整体稳定计算， 应按平面问题圆弧滑动面， 采用简化 毕肖普法或瑞典圆弧法计算 ( 见图 4 . 1 . 7 - 1 ) . 力附少以 目4 . 1 . 7 - 1 圆弧滑动亲分法示意图 1 )简化毕 肖普法 : F l / ( I d - t a n a ta

36、 n 尹 / K) 艺q( W士 V ) s e t a -a b s e c a j t a n 侧 + c b s e c a 艺 ( W士V ) s ia . +从 / R口 ( 4 . 1 . 7 - 1 ) 2 ) 瑞典圆弧法: 艺 厂 ( w士V ) c e s a 一u b s e c a 一Q s i n a 习 t a n (d +c b s e c a 又f ( W 士V ) s i n .+M, / R ( 4 . 1 . 7 - 2 ) 式中K-抗滑稳定安全系数; W一土条重量; Q, V 一 水平和垂直地震惯性力 ( 向上为负，向下为正) ; u作用于土条底面的孔隙压

37、力; a 一条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的 夹角 ; b 一土条宽度; “, 0一一土条底面的有效应力抗剪强度指标; 此 水平地震惯性力对圆心的力矩; R圆弧半径。 3 当进行水坠坝施工期的坝坡整体稳定性计算时， 采用总应 力法应计算坝体含水量分布，有效应力法应计算坝体孔隙水压力 分布。坝高 1 5 m以下的水坠坝可采用土坡稳定数图解法。 4 水坠坝施工期边埂 自身稳定性计算应采用折线滑动面总 应力法( 见图4 . 1 . 7 - 2 ) ， 按公式( 4 . 1 . 7 - 3 ) 公式( 4 . 1 . 7 - 7 ) 计算: R Ec o s 月 ( 4 - 1 . 7 -

38、3 ) R =( w,+ W, + Ws ) s i n 月+ W c o s /3 t a n q , + C IL 式 中 w 甲; , 梦 之、 + ( W, +W +E t a n 夕 ) c o s 风a n gE+。L , ( 4 . 1 . 7 - 4 ) E _1 Z T h 7 ( 4 . 1 . 7 - 5 ) 2 F二1一s mo z ( 4 . 1 . 7 - 6 ) h r=A H ( 4 - 1 . 7 - 7 ) K 一 边埂允许抗滑稳定安全系数; E一 一 泥浆水平推力，9 . 8 X 1 0 3 N ; 13-滑动面与水平面的夹角，( “ ) ; WI 滑动面

39、 L l 以上边埂土的重量，t ; W: 一一滑动面 L ， 以上边埂土与冲填土的重量, t ; C , 边埂的总强度指标; 2 一冲填土的总强度指标; L , , L , - 通过边埂及冲填土的滑动面的长度， m ; 泞 一泥浆侧压力系数，可按公式 ( 4 . 1 . 7 - 6 )计算，也 可采用经验值。 . 8 一I . 。 ; Y T 一 计算深度范围内的泥浆平均容重，t / m ; h T -一计算深度， m， 采用试算确定， 对黄土、 类黄土按 流态区深度计算，也可按经验公式 ( 4 - 1 . 7 - 7 ) 计算; A 一一 系数， 可按表4 . 1 . 7 - 2 的规定 确

40、定; H- 一 计算坝高，mo 口价川 职一 万 毖 图4 . 1 . 72 折线滑动面力系图 表 4 . 1 . 7 - 2 系数x hh i V CX lm/s)Cm /d) 1246 81 0飞 21 41 6 0 . 10 . 9 20 .750 . 5 00. 34 0. 250 . 2 00. 160 . 1 30 . 1 1 020 。 9 5 0 8 30 - 6 70 - 540 咬40 . 3 50. 280 . 2 10 - 1 5 0. 30 . 970 . 850 . 740 . 6 30 . 5 30 . 4 4 0. 360. 280 . 2 0 注 1 : 此表

41、适 用干 透水地 基，对 不透 水地基 ，表中数 值 叮 提 高 5 。 % 注2 : k 为初期渗透系数，即指冲填土在。l k g / c m 荷重下 固结试样的渗透系数 5 坝体允许抗滑稳定安全系数按照正常运用条件和非常运 用条件应分别采用1 . 2 5 和1 . 1 5 , 4 . 1 . 8 沉降计算应计算坝体和坝基的总沉降量和施工期的沉 降量。 22 1 坝的总沉降量可根据坝体和坝基的压缩曲线采用分层总 和法计算，将各分层的沉降量相加，即为总沉降量，可按公式 ( 4 . 1 . 8 )计算 : S二 艺 勺=1Qo1平 瓜 一h ( 4 . 1 . 8 ) 式中S 总沉降虽, m;

42、， 一分层数目; 、 . 第; 层土起始孔隙比; e 第I 层土 卜 部荷载作用下的孔隙比; 人 .第: 层上层厚度，m 2 施工期坝体的沉降量， 对 J ; +-坝可取最终沉降量的8 0 % 将总沉降量减去施工期沉降量，得竣工后沉降量。水坠坝预留沉 陷值 一 般取坝高的 3 %一5 0 0 ;碾压坝预留沉陷值一般取坝高的 1 %一3 %。 4 . 2 溢 洪 道 设 计 4 . 2 . 1 溢洪道宜采用开敞式， 由进口段、 泄槽和消能设施二部分 组成，见图4 . 2 . 1 所示 e ) A - A iJ 面图 1 一进 水段 ; 溢流堰; b ) 平面图 泄槽 ;3 一出 口段 ; 4引水

43、渠 ;5 一 渐变 段 消力池 ;8 一 尾渠 ;9 一 排水孔 ;1 0 - 截水 齿墙 图 4 . 2 . 1 溢洪道示意图 4 . 2 . 2 进口段由引水渠、 渐变段和溢流堰组成。 引水渠进口底高 程一般采用设计淤积面高程，可选用梯形断面，其尺寸可按本规 范公式 ( 3 . 2 . 2 - 1 ) 和公式 ( 3 . 2 . 2 - 2 ) ti 卜 算。 溢流堰 一 般采用矩形 断面， 堰宽可 按宽顶堰公式 4 . 2 . 2 - 1 ) 和公式 ( 4 . 2 . 2 - 2 )计 算。 溢流堰长度一般取堰上水深的3倍一6 倍。溢流堰及其边墙一般 采用浆砌石修筑，堰底靠 上游端应做

44、深 1 . O m,厚 0 . 5 m的砌石 齿墙 。 ( 4 . 2 . 2 - 1 ) F I B一 式中B -溢流堰宽，m; ( 4 . 2 . 2 一 2 ) 4 -溢洪道设计流量，m / s ; M一流量系数，可取 1 . 4 2 -1 . 6 2 ; F I B 一 计入行进流速的水头，m; h 一溢洪水深，m，即堰前溢流坎以 七 水深; V 。 一堰前流速，m/ s ; 9 一 重力加速度， 可取9 1 8 1 :二 / S a o 4 . 2 . 3 泄槽在平面上宜采用直线、 对称布置， 一般采用矩形断面， 用浆砌石或 混凝土衬砌， 坡度根据地形可采用1 : 3。 一1 ， 5

45、 . 。 ， 底板衬砌厚度可取 。 . 3 m-0 . 5 m。顺水流方向每隔 5 m 8 m应做 一沉陷缝，遇地基变化时，应增设沉陷缝。泄槽基础每隔 1 O m 1 5 m应做一道齿墙，可取深 。 . 8 m,宽 。 . 4 m。泄槽边墙高度应按 设计流量计算，高出水面线 。 . 5 m，并满足下泄校核流量的要求 矩形断面的临界水深可按公式 ( 4 . 2 . 3 )计算: 4 8 2 y 2 / 3( 4 . 2 . 3 ) 一一 汀。 式中h k 临界水深， a 一系数，可取 1 . 1 ; 9 一 陡坡单 宽流员， m / ( s “ m ) ; K - 一 重力加速度，可 取 9 .

46、 8 1 m / s “ , 正常水深 h 。 可采用木规范公式 ( 3 . 2 . 2 - 1 ) 和公式( 3 . 2 . 2 - 2 ) , 取: 等 于陡坡比降计算。 4 . 2 . 4 溢洪道出口 一般采用 消力池消 能或挑流消能形式。 l 在土基或破碎软弱岩基上的溢洪道，宜选用消力池消能， 采用等宽的矩形断面，其水力设计主要包括确定池深和池长。 1 )消力池深度 d可按公式 ( 4 . 2 . 4-1 ) 、公式( 4 . 2 . 4 - 2 ) 计算: d =1 . 1 h ?一 h ( 4 . 2 . 4 - 1 ) h 8 a q h : 一一万 ( 1十 乙 、V g h

47、乙 ( 4 . 2 . 4 - 2 ) 式中h 2 第二共扼水深，m; h下游水深，m; h 。 一 陡坡末端水深, m; a 一一流速不均匀系数，可取 1 . 0 - 1 . 1 ; 其他符号含义同前 计算简图见图4 . 2 . 1 0 2 )消力池长L 2 可按公式 ( 4 . 2 . 4 - 3 )计算: Lz= ( 3一 5 ) h , ( 4 . 2 . 4 - 3 ) 2 在较好的岩基上， 可采用挑流消能， 在挑坎的末端应做 - 道齿墙， 基础嵌入新鲜完整的岩石， 在挑坎下游应做一段短护坦。 挑流消能水力设计主要包括确定挑流水舌挑距和最大冲坑深度。 1 ) 挑流水舌外缘挑距可按公式

48、 ( 4 . 2 . 4 - 4 ) 计算， 计算简图 见图 4 . 2 . 4 : 一1 v ; s m O c o s e + v ,c o s 0 v ;s in 0 + 2 g (h ,c o s ) + 而 ( 4 . 2 . 4 - 4 ) 式中I , 挑流水舌外缘挑距， m,自 挑流贫坎末端算起至下游 沟床床面的水平距离; v 一鼻坎坎顶水面流速， m/ s ， 可取鼻坎末端断面平均流 2 5 上游 水 位 下游 水 位 图4 . 2 . 4 挑流消能计算简图 速二 的1 . 1 倍; B 一一挑流水舌水面出射角，( “ ) ，可近似取鼻坎挑角，挑 射角度应经比较选定， 可采用1 5 0 -3 5 0 , 鼻坎段反弧 半径可采用反弧最低点最大水深的6 倍一1 2 倍; 人 挑流鼻坎末端法向水深， m; h , 一一鼻坎坎顶至下游沟床高程差， m， 如计算冲刷坑最深 点距鼻坎的距离，该值可采用坎顶至冲坑最深点高 程差 其 中，鼻坎末端断面平均流速 v ，可按下列两种方法计算 : 按流速公式计算， 使用 范围为s 1 8 了 /3 : 。 一 ， 1 2 , Z( 4 . 2 . 4 -