水工相关指标.doc

级别保护对象失 事 后 果使用年限（年）临时性水工建筑物规模高度（m）库容（亿m3）3有特殊要求的1级永久性水工建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟总工期及第一台（批）机组发电，造成重大灾害和损失3501.041、2级永久性水工建筑物淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台（批）机组发电而造成较大经济损失31.550151.00.153、4级永久性水工建筑物淹没基坑，但对总工期及第一台（批）机组发电影响不大，经济损失较小1.5151.01.00.1100100505020混凝土坝、浆砌石坝5050202010表1-2-5 导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准 重现期(年)坝 型大坝级别123混凝土坝、浆砌石坝设计200100100505020校核50020020010010050土石坝设计50020020010010050校核1000500500200200100表1-2-6 平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准 重现期（年）项目永久性水工建筑物级别12345水库工程设计300100100505020201010校核200010001000300300100100505020拦河水闸设计1005050303020201010校核3002002001001005050303020表1-2-7 潮汐河口段和滨海区水利水电工程永久性水工建筑物潮水标准永久性水工建筑物级别1234、5设计潮水位重现期（年）1001005050202010表1-2-8 灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准永久性水工建筑物级别12345洪水重现期（年）1005050303020201010表1-2-9 供水工程永久性水工建筑物洪水标准重现期(年)运用情况永久性水工建筑物级别1234设计10050503030202010校核300200200100100505030表1-2-10 泵站建筑物洪水标准重现期(年)运用情况永久性水工建筑物级别12345设计10050302010校核3002001005020表1-2-11 城市的等级和防洪标准等 级重 要 性非农业人口（万人）防洪标准重现期(年)特别重要的城市150200重要的城等城市502010050一般城镇205020表1-2-12 乡村防护区的等级和防洪标准等 级防护区人口（万人）防护区耕地面积（万亩）防洪标准重现期（年）15030010050150503001005030502010030302020302010表1-2-13 临时性水工建筑物洪水标准重现期(年)临时性建筑物类型临时性水工建筑物级别345土 石 结 构50202010105混凝土、浆砌石结构201010553表1-6-1 永久性挡水建筑物安全加高(m)建筑物类型运用情况永久性挡水建筑物级别1234、5土石坝设计1.51.00.70.5校核(山区、丘陵区)0.70.50.40.3校核(平原、滨海区)1.00.70.50.3混凝土闸坝、浆砌石闸坝设计0.70.50.40.3校核0.50.40.30.2表1-6-2 设计情况下土石坝土质防渗体顶部超高(m)防渗体结构形式超 高斜 墙0.80.6心 墙0.60.3表1-6-3 临时性挡水建筑物安全加高(m)临时性挡水建筑物类型建筑物级别34、5土石结构0.70.5混凝土、浆砌石结构0.40.3表1-6-4 溢洪道安全超高下限值(m)运用情况控制段建筑物级别123挡水0.70.50.4泄洪0.50.40.3表1-6-5 水闸安全超高下限值(m)运用工况水闸级别123泄 洪 时设计洪水位1.51.00.7校核洪水位1.00.70.5关 门 时设计洪水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3表1-6-6 堤防工程的安全加高值 (m)堤防工程的级别12345安全加高值不允许越浪的堤防工程1.00.80.70.60.5允许越浪的堤防工程0.50.40.40.30.3表1-6-7 防洪建筑物安全超高(m)建筑物名称建筑物级别1234土堤、防洪墙、防洪闸1.00.80.60.5护岸、排洪渠道、渡槽0.80.60.50.4表1-6-8 泵房挡水部位顶部安全超高下限值(m)运用情况泵站建筑物级别1234、5设计0.70.50.40.3校核0.50.40.30.2表1-7-1 水工建筑物结构安全级别水工建筑物级别水工建筑物结构安全级别12、34、5表1-7-2 混凝土重力坝作用分项系数序号作用类型分项系数1自重1.02水压力静水压力动水压力：时均压力、离心力、冲击力、脉动压力1.01.05、1.1、1.1、1.33扬压力渗透压力浮托力扬压力（有抽排）残余扬压力（有抽排）1.11.21.01.1（主排水孔之前）1.2（主排水孔之后）4淤沙压力1.25浪压力1.2表1-7-3 混凝土重力坝材料性能分项系数序号材料性能分项系数备注1混凝土/基岩摩擦系数 fR1.3凝聚力 cR3.0混凝土/混凝土摩擦系数 fc1.3包括常态混凝土和碾压混凝土层面凝聚力 cc3.0基岩/基岩摩擦系数 fd1.4凝聚力 cd3.2软弱结构面摩擦系数 fd1.5凝聚力 cd3.42混凝土强度抗压强度 fc1.5表1-7-4 混凝土重力坝基本组合结构系数序号项目组合类型结构系数备注1抗滑稳定极限状态设计式基本组合偶然组合1.21.2包括建基面、层面、深层滑动面2混凝土抗压极限状态设计式基本组合偶然组合1.81.8表1-7-5 拱坝抗滑稳定分项系数依据公式符号分项系数按抗剪断公式（1-7-8）m1f2.4m1c3.0d11.2按抗剪公式（1-7-9）m2f1.2d21.1注：有关地震组合情况下的各项分项系数应按DL 5073规定执行。表1-7-6 拱坝应力结构系数计算方法受 力 状 况基本组合偶然组合拱梁分载法抗 压2.00抗 拉0.85有限元法抗 压1.60抗 拉0.65注：地震情况下的结构分项系数应按DL 5073规定执行。表1-7-7 大坝常态混凝土强度标准值强度种类符号大坝常态混凝土强度等级C7.5C10C15C20C25C30轴心抗压MPafck7.69.814.318.522.426.2注：常态混凝土强度等级和标准值可内插使用。表1-7-8 大坝碾压混凝土强度标准值强度种类符号大坝碾压混凝土强度等级C5C7.5C10C15C20C25轴心抗压MPafck7.210.413.519.625.431.0注：碾压混凝土强度等级和标准值可内插使用。表1-7-9 碾压式土石坝抗滑稳定最小安全系数运用条件工程等级1234、5正常运用条件1.501.351.301.25非常运用条件I1.301.251.201.15非常运用条件II1.201.151.151.10表1-7-10 混凝土重力坝坝基面抗滑稳定安全系数K荷载组合K基本组合3.0特殊组合（1）2.5（2）2.3表1-7-11 混凝土重力坝坝基面抗滑稳定安全系数K荷载组合坝的级别123基本组合1.101.051.05特殊组合（1）1.051.001.00（2）1.001.001.00表1-7-12 拱坝抗滑稳定安全系数荷载组合建筑物级别123按抗剪断公式基本3.503.253.00特殊（非地震）3.002.752.50按抗剪公式基本1.30特殊（非地震）1.10表1-7-13 闸室基底压力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合地基土质荷载组合基本组合特殊组合基本组合特殊组合松软1.502.00坚实2.503.00中等坚实2.002.50表1-7-14 土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值荷载组合水闸级别1234、5基本组合1.351.301.251.20特殊组合1.201.151.101.051.101.051.051.00注：1 特殊组合适用于施工情况、检修情况及校核洪水位情况； 特殊组合适用于地震情况。表1-7-15 岩基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值荷载组合按抗剪计算时水闸级别按抗剪断计算时12、34、5基本组合1.101.081.053.00特殊组合1.051.031.002.501.002.30注：特殊组合适用于施工情况、检修情况及校核洪水位情况；特殊组合适用于地震情况。表1-7-16 水电站厂房抗滑稳定最小安全系数地基类别荷载组合厂房建筑物级别适用公式123非岩基上基本组合1.351.301.25抗剪或抗剪断特殊组合1.201.151.10抗剪或抗剪断特殊组合1.101.051.05抗剪或抗剪断岩基基本组合1.101.101.10抗剪特殊组合1.051.051.05抗剪特殊组合1.001.001.00抗剪断基本组合3.003.003.00抗剪断特殊组合2.502.502.50抗剪断特殊组合2.302.302.30抗剪断注：厂房抗浮稳定安全系数，不分级别，任何情况下不得小于1.10。表 1-7-17 厂房地基面不均匀系数的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软1.52.0中等坚实2.02.5坚实2.53.0表1-7-18 泵站抗滑稳定安全系数允许值地基类别荷载组合泵站建筑物级别适用公式1234、5土基基本组合1.351.301.251.20抗剪或抗剪断特殊组合1.201.151.101.05抗剪或抗剪断特殊组合1.101.051.051.00抗剪或抗剪断岩基基本组合1.101.101.101.10抗剪特殊组合1.051.051.051.05抗剪特殊组合1.001.001.001.00抗剪基本组合3.003.003.003.00抗剪断特殊组合2.502.502.502.50抗剪断特殊组合2.302.302.302.30抗剪断表1-7-19 泵房基础底面压应力不均匀系数的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软1.52.0中等坚实2.02.5坚实2.53.0表1-7-20 土堤抗滑稳定安全系数堤防工程的级别12345正常运用条件1.301.251.201.151.10非常运用条件1.201.151.101.051.05表1-8-1 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表地震动峰值加速度分区g0.050.050.10.150.20.30.4地震基本烈度值6677889表1-8-2 工程抗震设防类别工程抗震设防类别建筑物级别场地基本烈度甲1(壅水)6乙1(非壅水)，2（壅水）6丙2(非壅水)，37丁4，57表1-10-1 混凝土细骨料质量指标序号项 目指 标备 注1表观密度2.55g/cm32堆积密度1.50g/cm33孔隙率40%4云母含量2%5含泥量（粘、粉粒）3%不允许存在粘土块、粘土薄；如有则应做专门试验论证6碱活性骨料含量有碱活性骨料时，应做专门试验论证7硫酸盐及硫化物含量2.6g/cm3对砾石力学性能的要求，应符合水工混凝土结构设计规范规定2堆积密度1.6g/cm33孔隙率45%4吸水率2.5%抗寒性混凝土1.5%5冻融损失率10%6针片状颗粒含量15%7软弱颗粒含量5%8含泥量1%不允许存在粘土团块、粘土薄膜；有则应做专门试验论证9碱活性骨料含量有碱活性骨料时，应做专门试验论证10硫酸盐及硫化物含量或0.070，并CSiO20.035+/2，具潜在危害，应进行砂浆长度试验进一步鉴定砂浆长度法当半年膨胀率大于0.10%或3个月膨胀率大于0.05%（无半年膨胀率资料时才有效）为具潜在危害岩石柱法（碳酸盐岩）当试件浸泡84d膨胀率大于0.10%时具有潜在危害，必要时应进行混凝土试验评定表1-10-6 土石坝坝壳填筑砂砾料质量指标序号项 目指 标备 注1砾石含量5mm至相当3/4填筑层厚度的颗粒在20%80%范围内干燥区的渗透系数可小些，含泥量可适当增加；强震区砾石含量下限应予提高，砂砾料中的砂料应尽可能采用粗砂2紧密密度2g/cm33含泥量（粘、粉粒）8%4内摩擦角305渗透系数碾压后大于1103cm/s应大于防渗体的50倍1-10-7 反滤层料质量指标序号项 目指 标1级配应尽量均匀，要求这一粒组的颗粒，不会钻入另一粒组的孔隙中去，为避免堵塞，所用材料中小于0.1mm的颗粒在数量上不应超过5%2不均匀系数83颗粒形状应无片状、针状颗粒，坚固抗冻4含泥量（粘、粉粒）5.8103cm/s6对于塑性指数大于20的粘土地基第一层粒度D50的要求：当不均匀系数Cu2时，D505mm；当不均匀系数2Cu5时，D5058mm；表1-10-8 土料质量指标序 号项 目均质坝土料防渗体土料1粘粒含量10%30%为宜15%40%为宜2塑性指数71710203渗透系数碾压后1104cm/s碾压后1105cm/s，并应小于坝壳透水料的50倍4有机质含量（按质量计）5%2%5水溶盐含量78紧密密度宜大于天然密度9SiO2/R2O32表1-10-9 碎(砾)石类土料质量指标序 号项 目指 标防渗体土料均质坝土料1P5含量（5mm）宜60%2粘粒含量占小于5mm的15%40%3最大颗粒粒径小于15cm或不超过碾压铺垫层厚2/34塑性指数10205渗透系数碾压后小于1105cm/s，并应小于坝壳透水料的50倍碾压后小于1104cm/s6有机质含量（按质量计）2%5%7水溶盐含量0.075mm5%50%40%2塑性指数203SiO2/A12O3344PH值75活动性指数16有机质含量1%表1-10-11 块石料质量指标序 号项 目指 标备 注1饱和抗压强度应按地域、设计要求与使用目的确定埋石及砌石的硫酸盐及硫化物含量，同混凝土骨料要求2软化系数3冻融损失率2.4t/m3表1-11-1 不同坝型对地质条件的要求地质条件土石坝混凝土重力坝混凝土拱坝岩土性质坝基岩(土)应具有抗水性(不溶解)，压缩性也应较小，尽量避免有很厚的泥炭、淤泥、软黏土、粉细砂、湿陷性黄土等不良土层坝基要求尽可能为岩基，应有足够的整体性、均一性，并具有一定的承载力、抗水性和耐风化性能，覆盖层与风化层不宜过厚坝基应为完整、均一、承载力高、强度大、耐风化、抗水的坚硬岩基，覆盖层和风化层不宜过厚地质构造以土层均一、结构简单、层次较稳定、厚度变化小的为佳，最好避开严重破碎的大断层带尽量避开大断层带、软弱带以及节理密集带等不良地质构造应避开大断层带、软弱带以及节理密集带等不良地质构造坝基与坝肩稳定应避免有能使坝体活动的性质不良的软弱层及软弱夹层。两岸坝肩接头处，地形坡度不宜过陡坝基应有足够的抗滑稳定性，应尽量避免有不利于稳定的滑移面(软弱夹层、缓倾角断层等)两岸坝基在地形地质条件应大致对称(河谷宽高比最好不超过3.5)，在拱推力作用下，不能发生滑移和过大变形，拱座下游应有足够的稳定岩体渗漏及渗流稳定应有足够的渗流稳定性，应避开难以处理的易渗透变形破坏的土层与可液化土层，并避免渗漏量过大岩石的透水性不宜过大，不致产生大量漏水。避免产生过大的渗透压力岩石的透水性要小，应避免产生过大的渗透压力(特别是两岸坝肩的侧向渗透压力)表1-11-2 影响边坡度稳定的因素影响因素简要说明地形边坡坡度与高度边坡越陡、越高，岩体越容易失去稳定反坡地形往往成为边坡不稳定的主要因素软弱结构面不利组合软弱结构面不利组合可构成平面与空间不稳定岩体滑动面不利情况产状：一般同向边坡，当坡脚被切穿时，滑动面走向与边坡边面走向夹角愈小，对边坡稳定愈不利；滑动面倾角愈大，对边坡稳定愈不利连续性结构面成为滑动面时，滑动面分布较断续，分布抗剪强度低，稳定性差夹泥滑动面存在夹泥时，往往抗剪强度低，阻滑力小，尤其是夹泥连续性较好，厚度大于起伏差时更为突出岩性增大下滑力或降低阻滑力富含亲水性、膨胀性、崩解性矿物的软弱岩层，容易软化、泥化，可使滑动面处岩石的抗剪强度降低风化作用 节理裂隙进一步张开或扩大，并产生新的风化裂隙，可使岩体形成滑动面、分割面和岩块松动 可使岩体结构破坏，岩体、滑动面、抗剪强度等力学指标降低、水的作用 产生孔隙水压力 促使软弱夹层软化和泥化 渗流过程中滑带的水力坡降超出临界坡降时，可产生潜蚀 水流冲刷坡脚或岸坡，使岩体失去支撑，形成新的临空面地震地震的影响视地震力的强度而定。地震加速度与震源远近、震波与边坡的方位、岩性、层理、节理裂隙、断层发育情况、含水性等有关地应力可引起边坡岩体变形人为因素爆破与地震作用相类似修建工程斜坡开挖切断了塌滑面，形成较大临空面，使边坡岩体失去支撑而产生塌滑修建水库，水库最初蓄满水时，库岸边坡岩体因浸水引起抗剪强度显著降低，容易产生崩塌或滑坡。当库水位迅速下降时，边坡岩体在较大孔隙水压力作用下，常常失去稳定产生滑坡表1-11-3 岩质边坡变形类型类型概况崩塌边坡下部边缘部分岩体的结构先遭受破坏形成陡坡或倒坡后，边坡上部岩体因失去支撑，在重力及其它力的作用下，突然以高速脱离母岩面自由翻滚，坠落的急剧变形破坏蠕动脆性岩层岩块在重力和卸荷力作用下，沿已有滑面或绕一定的转点长期而缓慢地滑动或转动塑性岩层(夹层或垫层)岩层(块)在一定荷载作用下，沿着滑动面，长期而缓慢地塑性变形或流动滑坡边坡中一定体积的岩体，在重力和其它力的作用下，沿着一个(组)或两个(组)以上软弱面(带)作整体滑动表1-11-4 基岩滑坡类型类型概况平面滑坡滑动面由一个平面构成滑动面由两个或两个以上平面构成，这些平面的走向大致平行，两侧不受约束，或约束力可以忽视空间滑坡滑动面由两个或更多个平面构成，这些面的走向并不平行，而是将岩体相互割切成空间的棱形、锥形、槽形等不稳定岩体表1-11-5 地下洞室及洞口的基本地质要求项目基本地质要求洞室位置1.地形完整，尽量避开沟谷等低洼地形，洞周围岩有足够厚度。2.岩石完整、构造简单，尽量避开软弱，易膨胀，易溶解，岩溶发育的岩层和严重破碎等不良地段。3.尽可能避开活动断裂。4.尽量避开地下水丰富的含水层(带)和可能大量涌水的汇(集)水构造。5.避开含有害气体，放射性元素及有用矿产的岩体轴线方向1.轴线一般应与层面，断层，主要节理等结构面和破碎带，岩溶发育带相垂直或有较大的夹角，使洞顶与高边墙部位无较大不利组合，岩石较完整。2.当地应力大于岩体强度时，轴线尽可能与最大主应力方向一致。洞口1.地形完整，尽量避开沟谷和高陡边坟地段。2.基岩裸露或覆盖较薄，洞周围岩完控性较好，风化较轻。避开覆盖较厚，洞周围岩有较大断层通过或岩石风化严重形成的破碎地段。3.边坡稳定，无山崩，危崖，滑坡和软弱结构面不利组合形成的塌滑体表1-11-6 溢洪道的地形地质基本要求地形地质条件基本要求河岸正