2019碾压混凝土拱坝设计规范

碾压混凝土拱坝设计规范CodeforDesignofRoller-CompactedConcreteArchNB/T10335-目总 术 基本规 碾压混凝土拱坝布 一般规 体形设 坝身建筑 坝体碾压混凝 一般规 碾压混凝土强度等 碾压混凝土物理力学指 碾压混凝土抗和耐久性 拱坝应力稳定分 坝体构造设 坝顶布 分区设 坝体分 接缝灌 坝内廊道及交 坝体止水和排 坝体防裂和温度控 一般规 温度控制标 温度控制措 安全监测设 一般规 监测项目与布 监测仪器埋设要 施工要 初期蓄水及运行维 本规范用词说 引用标准名 附：条文说 General 2Basic LayoutofRCCArch General DamShape StructuresinDam RCCof General StrengthClassof 6PhysicalandMechanicalPropertiesof 6SeepageResistanceandDurabilityPerformanceof 7StressandStabilityAnalysisofArch Dam DamCrest 9Zoning Contraction Joint Galleriesand Waterstopsand DamCrackPreventionandTemperature General TemperatureControl TemperatureControl SafetyMonitoring General MonitoringItemsand RequirementsofMonitoringInstrument Construction InitialImpoundmentandOperation& ExplanationofWordinginThis ListofQuoted Addition:Explanationof 碾压混凝 roller-compacted变态混凝 grout-enriched碾压混凝土拱 RCCarch横 transverse诱导 inducingrollercompactedconcretelift掺合 minerallayerplacement30m30m～70m70m为薄拱坝，0.20～0.350.35优选拱坝结构布置，合理选择拱坝体形及基本尺寸，满足安全及功能要求，利于拱坝设计规范》DL/T5346的规定。150m碾压混凝土拱坝坝体结构布置宜为碾压混凝土快速施工和扩大碾压混凝土使用范围创造条件。75°～110°0.2530°碾压混凝土应满足大坝强度、抗（MPa90d180d。C90150.08~0.10筑物荷载设计规范》DL5077碾压混凝土的抗等级应根据所在部位的承受水头确定，可按表5.4.1表 坝体碾压混凝土抗渗等 抗坝体内碾压混凝土拱坝防层宜采用二级配碾压混凝土二级配防层厚度宜为坝面水头的1/20~1/15，最小厚度应满足碾压混凝土施工要求。低碾压混凝土拱坝可采用三级配碾压混凝土防。碾压混凝土抗等级应采用90d试验规程》DL/T5433工建筑物抗冰冻设计规范》NB/T35024的有关规定。土耐久性技术规范》DL/T5241的有关规定。符合现行行业标准《混凝土拱坝设计规范》DL/T5346工建筑物抗震设计规范》NB35047合现行行业标准《混凝土拱坝设计规范》DL/T5346的有关规定。表表中（a）非溢流坝段剖 图 坝体混凝土分区表 坝体混凝土分区特性要抗抗抗++0.5m~1.0m60诱导缝、横缝的间距应根据温控防裂计算或类比工程确定，宜为30m~50m390d28d0.5mm0.5mm300m2～450m215m0.05倍~0.10倍坝面作用水头，3m。现行行业标准《水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准》DL/T949及《水工建筑物止水带技术规范》DL/T5215坝体防体后可根据需要设置排水设施计规范》NB/T35092的有关规定。90d0.75×10-4、混凝土所用的骨料线膨胀系数与1.0×10-5/℃相差不大、基岩变形模量与混凝土弹性模量相近、短间歇均匀上8.2.1采用。表 碾压混凝土基础容许温差浇筑块长边长度8.2.11℃~26528d施应进行专门研究。仓面过水时混凝土龄期不宜少于14d。DL/T5178DL/T5416和《大坝安全监测自动化技术规范》DL/T5211的有关规定。巡视检查的项目应主要包括开裂、剥落、错动、挤压、漏坝体透压力监测应将连续碾压上升层面和长间歇层面作为代表性监测截面在监测断面的上游防层内、防层与内部碾压混凝土界面附近布置压计23个~720cm的回填保护层；对有方向性50cm40mm粒径骨料。VC根据工程特点及温控防裂、边坡安全、度汛安全等需要，应提出安全监测与资1m以上安全超高和遭受超标准洪水或者破坏性地震等自然灾害以及其他严重事件时，应及时启动应急预案；事后应对大坝进行检查和安全评价，并复核洪水成果与地震动参数。碾压混凝土拱坝设计规范8号公告批准发布。目1总 基本规 碾压混凝土拱坝布 一般规 体形设 坝身建筑 坝体碾压混凝 一般规 碾压混凝土强度等 碾压混凝土物理力学指 碾压混凝土抗和耐久性 拱坝应力稳定分 坝体构造设 坝顶布 分区设 坝体分 接缝灌 坝内廊道及交 坝体止水和排 坝体防裂和温度控 一般规 温度控制标 温度控制措 安全监测设 监测项目与布 监测仪器埋设要 施工要 初期蓄水及运行维 1198675m，开创了我国碾压混凝土拱坝筑坝技术的先河。PD碾压混凝土拱坝建设的经验累积和一系列科技攻关科研成果，我国碾压混100m级推进，1994年～2004BX、LS、SMZ132m、134.5m、110m、132m、141.5m、167.5m，代表了我国近期碾压混凝75m150m50%～60%80%左右；3.0.2划分标准与《混凝土拱坝设计规范》DL/T5346-2006相同，按厚高比划分拱坝厚目前国内一些工程技术人员研究探索从弧高比与厚高比、弧高比与坝体混凝土方置要求、筑坝材料等综合研究确定。3.0.6100m～150m150mWJKZ抗、层间结合等题试验论证，并收集已投入运行坝高150m左右的碾压混凝土坝防情况资料，综合分析评价确定坝高超过150m的碾压混凝土拱坝的防体系。层间结合问题需开展基于工计过程中根据工程经验初步分析拱坝中心线与两岸利用岩石等高线的夹角关系和坝肩岩石顺水流的长度，再通过坝肩稳定分析确定。4-1。 部分碾压混凝土拱坝中心线与泄水建筑物夹角关系SMZ碾压混凝土拱坝采用了多心圆拱型式。DHS、SZ、LZ、SNP、XBL碾压混凝土拱坝均采用了抛物线拱型式。 部分碾压混凝土拱坝工程拱圈型式VVUVVVVVV4-3。 部分碾压混凝土拱坝坝体结构尺寸情况一览0.25以下。部分碾压混凝土拱坝的最大倒悬4-4。 部分碾压混凝土拱坝倒悬度统计4-5。 部分碾压混凝土拱坝拱圈最大中心角统计89.98°/89.08°/XBL拱坝右1360m~1409.5m高程，采取了混凝土扩大基础置换强风化岩石，均化坝基应力。于目前碾压混凝土拱坝坝高规模相对于常态混凝土拱坝低，所以暂未出现布置底孔情63003/。碾压混凝土拱坝坝身泄水孔主要有表孔、中孔或底孔。开敞式溢流表孔具有泄洪能4-6。4-6C25C20C15，42.55-1 部分工程碾压混凝土采用的水泥统计42.542.542.542.542.542.5CEM42.5NPD、SMZ、LS碾压混凝土拱坝采用的水泥为硅酸盐水泥，LHK、SP、WJKZ碾压混凝土拱坝采用的水泥为中热硅酸盐水泥，DHS、SNP、LZ、XBL、HHZ碾压混凝土BSEN197-1:2011CEMCEMⅡ/A-L型石灰石5-1111水泥的品质符合《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥》GB200-2017泥》GB175-2007水化热、MgOC3S＜60%，C3A＜6%，C4AF＞14%3d水化热≤251kJ/kg，7d水化热≤293kJ/kg。此技术要求使得采购的80%C3AC3S含量较低，早期水化活性相对也较低，7d强度28d40%～60%7d以后的强度增进率明显高于普通硅酸盐水泥，28d龄期时强度略低于普通硅酸盐水泥。90d龄期时中热硅酸盐水泥强度超低，所以不必增加过多，C3A掺合料已成为必不可少的措施。掺合料分为活性掺合料和非活性掺合料（或惰性掺合料，在混凝土中，优先选择掺入活性掺合料，如粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、火山灰或S2lOC)2锅炉中燃烧至1100℃～1500℃后由电收尘系统回收聚集的烟道细灰，通常呈灰白到黑1.9～2.8SiO2Al2O3。表5- 部分工程碾压混凝土采用的粉煤灰品种统计40%～60%，三级50%～65%PD65%，5-35-4。表5- 部分工程二级配碾压混凝土粉煤灰掺量统计表5- 部分工程三级配碾压混凝土粉煤灰掺量统计70%DL/T505565%GZ2000m3，SYZ5m3，SQ水电站浇筑1t8t～10t的磷矿粉。生产黄磷的主要原料为磷矿石、焦碳、硅石破碎烘干后，按一定比例配制入炉煅烧至140010%的黄磷，排出的废SiO2、Al2O3为活性物质，与水泥水化产物产生二次水化反应，从而提高混凝土的后期2.91100kg/m3Ca(OH)2发生反应，生成提高混凝土CaO、Al2O3MgO对其SiO2P2O5GB6645-86KK＝（CaO+MgO+Al2O3）/（SiO2+P2O5）≥1.10Ca（OH）2和掺入的石膏分别作JD1994YD混凝土大坝工程。二十世DCS水电站采用磷矿粉和凝灰岩混掺作为混凝土的掺合料，取磷矿粉掺入混凝土能提高混凝土的抗性能和抗冻性能，从而提高混凝土的耐5-5。表5- 碾压混凝土采用磷矿粉作为掺合料的配合比参数统计用天然火山灰质材料》JG/T315-2011DL/T5273-2012。DL/T5273-2012对碾压混凝土中火普通硅酸盐水泥时为50%和采用硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥时为混凝土坝主要为C18015W4F50三级配坝体内部碾压混凝土和C18010W4F50三级配坝体内部碾压混凝土、C18020W8F100二级配迎水面防碾压混凝土，碾压混凝土中火山灰掺GiaQui开挖天然的火山灰，火60%。混凝土中发生碱-与混凝土中其他材料带来的碱，在一定条件下发生化学反应而引起混凝土内部体积膨胀，导致混凝土破坏的一个反应过程。混凝土骨料中存在的碱活性一般为碱-碳酸盐反应和碱-硅酸盐反应，其中引起碱-板岩、砂岩、千枚岩、片麻岩等。目前为止没有一种能切实可行的抑制碱-碳酸盐反应的有效措施，因此，严禁使用存在碱-碳酸盐反应的骨料。 部分工程碾压混凝土采用的骨料及碱活性结果统计/T52982013具有碱-硅酸反应的骨料，采取的抑制措施为掺活性掺合料、使用低碱水泥、采用低碱28d龄期试件长度0.10%，则抑制效果评定为有效。采用混凝土棱柱体法进行抑制碱-骨料反20.04%，则抑制效果评定为有效。当DL/T5298-2013水泥碱活性不超过0.60%85%1.50%。5%。（1）（2）（3）（4）（5）2代减水剂，16%～22%。而聚25%～30%，并且聚羧酸系减水剂中的5-7。 部分工程碾压混凝土外加剂掺量及品种统计WJKZ9主要发生在混凝土干湿交接的地方。化学结晶破坏分为石膏腐蚀破坏和钙矾石腐蚀破3A和3SCA在水化过程中析出大量的CaH)3S硫酸盐侵蚀的能力。（MPa150mm立方体试件，在设计龄期用标准试验方法测得的达到设计保证率的抗5-8。 部分工程碾压混凝土设计龄期及保证率统计设计龄期保证率80%LZ85%。C901550mC9015表5- 部分工程碾压混凝土抗压强度增长率统计抗压强度增长率C9020W8F100C9015W6F50C9020W8F100C9015W6F100C9020W8F300C9020W6F100C9020W8F50C9015W4F50C9020W6F50C9020W4F50C9020W8F100C9020W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9025W8F100C9025W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9025W8F100C9025W6F50表5- 碾压混凝土抗压强度龄期增长系10余座碾压混凝土拱坝，统计0.100.098。表5- 部分工程碾压混凝土的抗拉强度与抗压强度比值统计式中：μft100×100×550（mm）轴向抗拉强度μfcu，15150mm，MPa0.8210.1075-12统计了部分碾压混凝土拱坝工程碾表5- 部分工程碾压混凝土弹性模量试验值统计坝高（C9020W8F100C9015W6F50C9020W8F100C9015W6F100C9020W8F300C9020W6F100C9020W8F50C9015W4F50C9020W6F50C9020W4F50C9020W8F100C9020W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9020W8F100C9020W6F505-13为某设计院开展同种骨料多种混凝土等级的常态与碾压混凝土弹性模量室内试表5- 碾压混凝土与常态混凝土弹性模量对比混凝土线膨胀系数由骨料决定，而胶凝材料影响较少，骨料重量占混凝土重量的50%，对混凝土的抗裂性能有利。5-14表5- 部分工程碾压混凝土线膨胀系数试验5-15 部分工程碾压混凝土极限拉伸试验C9020W8F100C9015W6F50C9020W8F100C9015W6F100C9020W8F300C9020W6F100C9020W8F50C9015W4F50C9020W6F50C9020W4F50C9020W8F100C9020W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9025W8F100C9025W6F50C9020W8F100C9020W6F50C9025W8F100C9025W6F50 碾压混凝土的抗性能除关系到大坝的挡水效果外，还直接影响混凝土的碾压混凝土的抗性是指碾压混凝土抵抗压力水透作用的能力可用透等级或抗90d法下所能承受的最大水压力确定的，抗W2、W4、W6、W8、W10、W12等，即0.3MPa0.5MPa0.7MPa0.9MPa1.1MPa、1.3MPa等压力水而不透提高碾压混凝土抗性能的措减水剂以及粉煤灰等来提高抗性能；另一方面混凝土生产施工的各个环节要采取正隙率，减少体积收缩，以提高密实度来提高抗性。碾压混凝土的防的措施和方对国内10座碾压混凝土拱坝防的措施和方法进行统计，采用的措施主要为高掺因此碾压混凝土的抗性能随着龄期的增长而明显提高这是高掺粉煤灰和高石粉含量碾压混凝土抗性能的优势，试验表明，碾压混凝土本体的防效果已与常态混凝土坝土拱坝采用更高级配的防是下一步的研究方向部分碾压混凝土拱坝工程碾压混凝土抗等级及防层厚度如表5-16。表5- 部分工程碾压混凝土防渗等级及上游防渗层厚抗防层厚5.4.45-17。表5- 部分工程碾压混凝土材料抗冻设计等级2068m2068m1736m1736m1700mIV1700m50μm～100μm是有利于碾压混凝土抗冻性的，气泡必须均布于混凝土中，其控制参数是气泡间距系数，控制为250μmF200F30040%。混凝土的强度提高，抗性能增强。因此，随着龄期的延长，其抗冻性能明显提高。5.4.5部分碾压混凝土拱坝虽然设置抗冻混凝土，但仍有局部冻融破坏情况，所以采取6.0.1强调拱坝应力分析和拱座稳定计算的重要性。据资料统计表明，拱坝的重大事故5m。部分碾压混凝土拱坝坝顶宽度尺寸情况7-1。 部分碾压混凝土拱坝坝顶宽度情况一览现行行业标准《混凝土拱坝设计规范》DL/T5346-2006及《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-2009碾压混凝土可按高程或部位采用不同的材料分区，相应部位混凝土的允许抗 部分工程坝体混凝土材料分区特性抗部2068m2068m上游防1736m1736m795m795m795m795m设计规范》DL/T5346-2006NB35047-2015计算2种或23mLS碾压混凝土混凝土拱坝下游抗冻混凝土采用变态混凝土，1.5m。当分区属于碾压混凝土区域且宽度小于3m时，采取按选择高强度、高抗0.5m~1.0m。分重大的意义。由于在碾压混凝土中掺入了更多的胶凝材料，对于提高其抗性也起到变态混凝土通常为在碾压混凝土内掺入6%~8%体积的水泥粉煤灰净浆后进行振5cm～10cm。PD、LS使用此方法。LZ碾压混凝土拱坝进行了首次使用。采用二级配常态混凝土进行找平，最小厚度不小于30cm，最大厚度亦不超XBL碾压混凝土拱坝使用此方法。1.0m。周边短缝主要考虑拱坝上游面周边一般都存在一个拉应力区，有产生裂缝的可能，裂缝的位置无法准确预测，且裂缝位于水下，不易修补，一旦产生水力劈裂将危及整体安全，所以主动在此区域设置缝适应其变形。LS拱坝及DHS拱坝监测资料显示周边短缝均有不同程度张开，张开度不超过1mm，呈周期性变动，变幅稳定在0.3mm左右，一般低温季节张开度较大，高温季节张开度较小。周边短缝的作用综1。 剖横缝板铺浆处理碾压层横缝板固定插件止浆片剖横缝板铺浆处理碾压层横缝板固定插件止浆片剖诱导缝模板诱导孔腔灌浆管灌浆 键诱导缝缝面30252020止水片变态混凝土碾压混凝土（RCC30303030303030图 横缝典型标准灌区结构布置诱导缝的构成是在坝体横截面上按一定规律埋设的诱导板,该诱导板部分地切断混,PDm，高0.30m。每两块模板对接，在缝面上呈双向间断，缝长与间距不等布置，即沿水平径向缝长1.0m、间距0.5m，沿高程方向缝长0.3m、间距0.6m设一间断的诱导缝，如3×3×100＝3 50100诱导缝 剖 剖30252020变态混凝 碾压混凝土（RCC（（插入下一碾压层015m（3030303030图 诱导缝典型标准灌区结构布置1/6～设置原理，诱导缝布置在拉应力较大的部位，其拉应力σk应大于i

式中，i——诱导缝断面上的拉应力；a——拱端（或拱冠）feqft1.0K

K7-33表7- 非穿透矩形诱导缝试件试验成60大荷载feqfeq1feqft小型试件削弱度同等效强度的关系： RR2RR2360°，避免产生应力集中。常态混凝土拱坝横缝间距（沿坝顶上游面弧长）15~25m7-4，35m~80m之间。根据工程类比初步确定后根据温控7-452条诱导缝＋22条诱导缝＋32条诱导缝＋22条诱导缝＋24条应力短缝+15条诱导缝+342条诱导缝＋242条诱导缝＋26条诱导缝＋26条诱导缝＋215m~25m1.0×10-5。7-5~7-647-5常态混凝土浇筑块厚度方向中面中心线横河向应力值7-6碾压混凝土浇筑块厚度方向中面中心线横河向应力值常态砼碾压砼最大拉应力常态砼碾压砼最大拉应力2.01.51.00.5 长边长度图 不同长度浇筑块的最大拉应力对比5℃左右，当碾压混凝土浇筑块长边长度超过常态混凝土的长边长度约10m~12m左右缝或诱导缝，间距宜为30m~50m。同时，浇筑在坝基部分的混凝土受外界荷