- GB51018-2014 水土保持工程设计规范
- 水利部水利水电规划设计总院 黄河勘测规划设计有限公司主编
- 1975字
- 2022-07-04 14:55:28
7.3 坝体设计
7.3.1 碾压坝土料其有机质含量不应超过5%，水溶盐含量不应超过5%，渗透系数不应大于1×10-4cm/s；坝体填筑土料压实度不应小于94%，无黏性土相对密度不得小于0.65。
碾压填筑坝体压实系数应达到设计要求。坝体设计压实系数具体确定时，应进行必要的试验，或参考相似工程的经验，并在施工过程中校核与修正。砌石坝的砌石强度应按现行行业标准《砌石坝设计规范》SL 25的有关规定确定。筑坝土石料调查和土工试验可按现行有关规定执行。
7.3.2 总库容和拦泥库容应按下列公式计算。滞洪库容的确定应包括两种情况：不设溢洪道时，应按本规范表5.2.4中建筑物级别设计标准对应的校核洪水计算；设置溢洪道时，应进行调洪计算。
V＝VL＋Vz（7.3.2-1）
式中：V——总库容（104m3）；
VL——拦泥库容（104m3）；
Vz——滞洪库容（104m3）；
——多年平均总输沙量（104t/a），按本规范附录A计算；
ηs——坝库排沙比，可采用当地经验值；
N——设计淤积年限（a），可按表7.3.2确定；
rd——淤积泥沙干容重，可取1.3t/m3～1.35t/m3。
表7.3.2 淤地坝淤积年限
7.3.3 坝顶高程应为校核洪水位高程加安全超高。
7.3.4 坝高应由拦泥坝高、滞洪坝高和安全超高三部分组成。拦泥高程和校核洪水位高程应由相应库容查水位库容关系曲线确定。
7.3.5 安全超高应根据坝高，按表7.3.5确定。
表7.3.5 坝体安全超高
7.3.6 碾压坝坝顶宽度应根据坝高，按表7.3.6确定。
表7.3.6 碾压坝坝顶宽度
注：坝顶宽度不得小于2m，如因交通需要，坝顶宽度可适当增加。
7.3.7 碾压坝不同坝高应分别采取不同的上下游坝坡，坝坡坡比应按表7.3.7确定。
表7.3.7 碾压坝不同坝高的坝坡坡比
注：当采用砂壤土筑坝时，坝坡坡比应经稳定分析后确定。
坝坡坡比的取值规定，是在总结黄土高原地区几十年来淤地坝建设的经验教训，对不同土质、不同坝高的均质坝经稳定计算后确定的。当采用沙壤土筑坝，可参照已建坝的经验初步确定坡比，最终应经稳定计算确定。
7.3.8 坝高超过15m时，应在下游坡每隔10m左右设置一条马道，马道宽度应取1.0m～1.5m。
7.3.9 坝体排水有棱式反滤体和斜卧式反滤体（图7.3.9）两种形式，可结合工程具体条件选定。
图7.3.9 反滤体示意图
①—坝体；②—坝坡；③—透水地基；④—卵石；⑤—粗沙；⑥—小砾石；⑦—干砌块石；⑧—块石；⑨—非岩石地基
7.3.10 棱式反滤体高度应由坝体浸润线位置确定，顶部高程应超出下游最高水位0.5m～1.0m，坝体浸润线距坝面的距离应大于该地区的冻结深度；顶部宽度应根据施工条件及检查观测需要确定，但不宜小于1.0m；应避免在棱体上游坡脚处出现锐角。
7.3.11 斜卧式反滤体顶部高程应高于坝体浸润线出逸点，超过的高度应使坝体浸润线位于在该地区的冻结深度以下1.5m；底脚应设置排水沟或排水体；材料应满足护坡的要求。
7.3.12 反滤体高宜取坝高的1/6～1/5，但需进行渗流计算，确定逸出点。反滤体尺寸可根据坝高情况，并应按表7.3.12初步选定。
表7.3.12 反滤体尺寸
棱式反滤体可以降低坝体浸润线，防止坝坡土的渗透破坏和冻胀，增加坝坡稳定性，是一种常用的排水形式，但需要的块石较多，造价较高，且与坝体施工有干扰，检修较困难。适用于较高的坝或石料较多的地区的坝。
斜卧式排水体可防止坝坡土发生渗透破坏，保护坝坡免受下游波浪淘刷，与坝体施工干扰较小，易于检修，但不能有效降低浸润线。
7.3.13 坝体稳定计算方法应符合本规范附录B的规定。淤地坝设计条件应根据所处的工作状况和作用力性质分为正常和非常运用条件。正常运用条件应为淤地坝处于设计洪水位的稳定渗流期。非常运用条件应为施工期工况、校核洪水位工况、正常运用遭遇地震工况。
本条规定了淤地坝工程的设计条件，其中非常运用条件下的“正常运用遭遇地震工况”，适用于设计地震烈度超过7度的地区。
7.3.14 土坝表面应设置护坡。护坡型式包括植物护坡、砌石护坡、混凝土护坡、混凝土框格护坡，可因地制宜选用。
为防止坝坡被水冲刷和人为破坏，淤地坝在上游设计淤积高程以上坝坡和下游坝坡应设置护坡，一般采用植物护坡，结合坡面排水，其护坡效果良好，而且可美化环境；如条件许可，亦可根据工程运用情况，采用砌石护坡等形式。
7.3.15 护坡的型式、厚度及材料粒径等应根据坝的级别、运用条件和当地材料情况，经技术经济比较后确定。
为防止坝坡被水冲刷和人为破坏，淤地坝在上游设计淤积高程以上坝坡和下游坝坡应设置护坡，一般采用植物护坡，结合坡面排水，其护坡效果良好，而且可美化环境；如条件许可，亦可根据工程运用情况，采用砌石护坡等形式。
7.3.16 护坡的覆盖范围应符合下列要求：
1 上游面自坝顶至淤积面；
2 下游面自坝顶至排水棱体；
3 无排水棱体时应护至坝脚。
为防止坝坡被水冲刷和人为破坏，淤地坝在上游设计淤积高程以上坝坡和下游坝坡应设置护坡，一般采用植物护坡，结合坡面排水，其护坡效果良好，而且可美化环境；如条件许可，亦可根据工程运用情况，采用砌石护坡等形式。
7.3.17 土坝下游坡面应设置纵、横向排水沟。排水沟可采用浆砌石砌筑或混凝土现浇。横向排水沟应设置在坝体与两岸结合处，有马道时，纵向排水沟宜与马道一致，并应设于马道内侧，与横向排水沟连通。