2021混凝土拱坝设计规范

混凝土拱坝设计规范CodeforDesignofConcreteArchNB/T10870-DL/T5346-目总 术 拱坝布 坝体混凝 作用与作用组 作 拱坝应力分 拱座抗滑稳定分 整体稳定分 拱坝抗震设 坝基处 坝体构 温度控制与防裂设 泄水建筑物及消能防 安全监测设 施工要 监 初期蓄水与运行维 附录 扬压力计 附录 非地震情况拱梁分载法的拱坝应力单一安全系数设 附录 拱座抗滑稳定分析方 附录 非地震情况拱座抗滑稳定单一安全系数设 附录 水力设计计算公 附录 监测项目分类与选 本规范用词说 引用标准名 附：条文说 General ArchDam General FoundationRockMassandFoundation ArchDam Appurtenant ArchDam General ConcreteStrengthand ConcreteRawMaterialsand ActionsandCombinationsof Combinationsof StressAnalysisofArch General Analysis CriteriaandOther SlidingStabilityAnalysisofArch General SlidingStabilityAnalysisand OverallStability General NonlinearFiniteElement GeomechanicalModel SeismicDesignofArch Foundation General Foundation FoundationConsolidationGroutingandContact Grouting Foundation Weak-Zone Dam DamCrest DamCrest TransverseandLongitudinal Joint Galleriesand Waterstopsand TemperatureControlandCrackPrevention General CriteriaforTemperatureControlandTemperature TemperatureControl WaterReleaseStructuresandTheirEnergyDissipationandErosion General LayoutofWaterRelease DesignofWaterRelease DesignofEnergyDissipationandErosion PlungePoolandEnd DesignofProtectionAgainstCavitationand ProtectionforFloodDischargeAtomization SafetyMonitoring General Monitoring MonitoringInstruments Construction FoundationSurface Foundation Concrete InitialImpoundmentandOperation& General ImpoundmentandEarly-Stage Operationand AnalysisandEvaluationofDamWorking Appendix Uplift Appendix SingleSafetyFactorDesignforArchDamStressbyTrialLoadUnderNon-seismic Appendix SlidingStabilityAnalysisofArch Appendix SingleSafetyFactorDesignforSlidingStabilityofUnderNon-seismic Appendix Hydraulic Appendix ClassificationandSelectionofMonitoring ExplanationofWordinginThis ListofQuoted Addition:Explanationof 30m30m～70m70m200m0.200.20～0.350.35碾压混凝土拱坝设计应符合现行行业标准《碾压混凝土拱坝设计规范》10335设计规范》NB/T10857拱 arch坝 dam拱坝轴 archdam拱坝中心线archdam拱冠 crown厚高 thickness-height拱坝体 archdam拱圈线 arch拱圈中心角centralangleof倒悬 overhang建基 foundation断面平均温差averagetemperaturedifferenceof等效线性温差equivalentlineartemperature拱梁分载法trial-load综合变形模量effectivedeformation某一特定区域内的非均质坝基，根据变形等效的原则转换成均质坝基后的变形模量。拱 arch拱座稳 abutment刚体极限平衡法rigidlimitequilibrium推力 thrustblock；thrust重力 gravityblock；gravity垫 abutment翼 aliform周边 perimeter贴 flooddischarge水垫 plunge 弱岩带weakzone混凝土置换concrete水胶 water-binder拱坝整体稳定overallstabilityofarch10°。3.2.40.3。拱坝建基面与地下洞室或岸边溢洪道之间的距离应满足坝体不产生有害结构变形和不利应力分布的要求。坝体混凝土质量应符合现行行业标准《水工混凝土施工规范》DL/T5144的有关310MPa20m150mm立方体试件，90d180d或更长龄期。4.2.2取用。特高坝宜根据全级配混凝土性能表 注 混凝土抗拉强度标准值宜通过试验确定，当无试验资料时可取为0.08～0.10倍抗坝体混凝土抗渗等级应按现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T5150规定W6W8150mW10坝体混凝土抗冻等级应按现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T5150规定4.2.7表 应符合现行行业标准《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330水泥》GB748规定的抗硫酸盐硅酸盐水泥。在环境水有其他类型侵蚀时，胶凝材料的4.3.8的规定；高坝宜开展全级配混凝土性能4.3.8 4.3.6NB/T35092的有GB/T51394的有关规A的规定执行。载标准》GB/T51394NB5.2.2表 坝体应力分析应根据计算目的、计算方法、工程规模、坝基条件、坝身孔口结坝体混凝土的弹性模量应根据试验资料并考虑混凝土徐变和横缝灌浆因素确0.6倍～0.7倍混凝土试件的弹性模量。41.02.51.51.5S（）—R（）—fk——4.2.2γd——6.3.2表 1.5MPa。B的规定抗震设计规范》NB35047DL/T5057C.1C.2节滑（裂）C.35.2.2C.4节的有关规定计算。1级、2级拱坝和高坝应满足式（7.2.5-13级及以下拱坝应满足式（7.2.5-1）或式（7.2.5-2式中：γ0——1.10、1.05、——1.000.95、T——沿滑动方向的滑动力（103kN’（MPa（103kNA——滑面的面积（m2γmf’、γmc’、γmf——7.2.5表7.2. 拱座抗滑稳定分项系D的有关规定。计规范》NB350473级以下拱坝的拱座抗1级、2超载作用模型试验应在正常荷载作用基础上，采用水容重逐级超载方式，研究综合评价大坝安全性。拱坝抗震设计应符合现行行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》35047VI特高拱坝的抗震设计还应符合下列规定NB35047范》NB/T105121级、21级、2200m1Lu100m～200m1Lu～3Lu50m～100m3Lu～5Lu50m5Lu0.05倍～0.105m倍～0.71/2～2/350m～100m1排～2100m2排～3排。1.0倍～1.53.0MPa26.0MPa40m～70m2.5m～4.0m3.0m～4.5m。3m～6m0.4倍～0.610m0.72m穿过软弱岩带区和孔壁不稳定的排水孔段应采取防止发生局部渗透破坏的措施。及其对坝体应力和坝基变形稳定、抗滑稳定、渗透稳定的影响，结合施工条件综合确定。对拱坝应力和变形有较大影响的软弱岩带处理方案应通过计算分析或模型试验研究，经技术经济比较综合确定。加相应的h计算，并取最大值。h应按下式计算：hh1%hz

GB/T51394的有关规定计算；载标准》GB/T51394的有关规定计算；标准》DL5180的有关规定取值。3m。非溢流坝段可在坝的上2030cm15m～25m300m2～600m29m～15m0.5mm6m90d28d接缝灌浆施工应按现行行业标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》51480.3MPa～0.6MPa0.5mm0.2MPa3m4545°时可分层布置并用竖2.5m～4.0m3.0m～4.5m25cm1梯》GB4053.1GB50872的有关规1道～22道止水，特高坝2道～3道止水。DL/T52151.0mm～1.6mm止水铜片宜加工成“︷”20cm～30cm30cm～50cm的止水坑，止水坑内宜陡坡坝段坝体与坝基接触面的止水可埋设在沿陡坡基岩上的止水埂或止水槽中。1倍～2倍。坝体排水应根据气候分区和坝体厚度确定，温和地区的薄拱坝可不设坝体排水，坝体排水的布设应符合下列规定：0.05倍～0.103m2.5m～4.5m；设有水平排水时，竖向排15cm～20cm75mm多年平均河水水温和多年月平均河水水温应根据坝址区水文站实测的天然河水水温资料确定；坝址区无水文站时，宜在坝址区设简易观测点获取河水水温资料，或收集坝址所在河流上下游水文站及梯级水库的实测资料和区间支流资料经修正后采用。4.3.8计规范》NB/T350920pEc/d

0——1.10、——各种温差所产生的温度应力之和E/K——

28d0.85×10-42.0表 基础面以上高度浇筑块长边长度17m40m0～0.20.2l～0.4注：1h以坝段内最高建基面为起点计，l15℃～2028d12m1.5m～2.0m2.0m～3.0m1.5m～2.0m5d～7d28d的混凝土应按上下层混100m泄水及消能建筑物级别和洪水标准应按国家现行标准《防洪标准》GB和《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180冻设计规范》NB/T35024E.1节的方法设计，经试验验证也可采用其他堰面0.03MPa0.06MPa进口段的顶部和侧面体形可采用椭圆曲线，底缘体形可采用抛物线、1/4椭圆有压段的压力坡线应通过计算分析或模型验证，在各运行工况下不应出现负压。E.2节的方法计算，大型工程、水力条件复泄水建筑物边墙高度应符合现行行业标准《溢洪道设计规范》DL/T5166的有35055DL/T5057下游尾水较深且下游河床和两岸有足够抗冲能力的中坝、低坝可采用戽流消能。E.3节的方法计算，跌流消能的水力要素宜E.4节的方法计算。底流消能设计可按现行行业标准《溢洪道设计规范》DL/T5166的有关规定执水垫塘衬砌抗浮稳定计算宜按现行行业标准《溢洪道设计规范》DL/T5166的NB/T20m/s0.3E.5节的方法计算。13.3节～13.513.6.30.3035m/s表 制2m防空蚀混凝土技术规范》DL/T5207的有关规定执行，混凝土分区宜根据水流空化数、料整编规程》DL/T5209的有关规定执行。巡视检查项目应按现行行业标准《混凝土坝安全监测技术规范》DL/T5178的F梁向监测断面宜等距对称设置，应优先选择拱冠梁坝段、1/457个。梁向监测断面宜延伸到基1/2倍～2/3倍坝高。拱向监测断面宜等距布置，应优先选择顶拱、2/3倍坝高、1/3倍坝高的拱圈。46个。拱向监测断面应延伸至2个～3个测坝基接缝测点应布置在变形监测坝段的坝踵和坝趾部位，高坝各坝段均宜布置。100m以上的高坝和枢纽区岸坡地质条件复杂的拱坝宜进行谷幅变形监测，谷12个～42个～33个，1m3m5cm～10cm建基面开挖与边坡支护施工时序应根据建筑物布置和地形、地质条件研究确定。50%10MPa1：1.0～1：1.5的坡度与廊道边墙顶部连接。行维护规程》DL/T1558运行期的安全评价应按现行行业标准《水电站大坝运行安全评价导则》53131/32m/d～5m/d。5d～10d。3年～511VI A.1.1（aα10.40～0.60，α20.20～0.35。所示。α10.25～图 示。此时，α10.30～0.45。A.1.1A.1.2条的规定。α1、α2A.1.12倍～3倍拱端宽度处，各控制点间渗压应按线性变化。H1H2图 上游坝面扬压力应为计算截面以上的水深H1，坝体排水中心线上应为H23H1H2H2，其间应以直线连接，α3值应根据混凝土质量0.15～0.30H20。附录 5.1节的有关规定，设计荷载组5.2.2表 2、4、 侧滑（裂）侧滑（裂）侧滑（裂）上游拉裂面上的抗剪（断）其他滑（裂）面上的抗剪（断）A C.4节的方法计算。设计荷载组合应包括基本组合和特殊组合，基本组合应按本规范表5.2.2中的持久状况和短暂状况确定，特殊组合应按本规范表5.2.2用刚体极限平衡法分析非地震情况拱座稳定时，1级、2’（MPa（103kN（m2（103kND.0.3表 4、附录 xn

kHn

Hs=（0.75～0.95）Hz

x、y——以溢流堰顶点为坐标原点的坐标（m），x以向下游为正，y以向下k、n——E.1.1-1E.1.1-2； 图 式中：a、b——系数，aaHs、bHs——AB（m） 开敞式溢流堰原点上游三圆弧曲线（E.1.1-2）E.1.1-3的 图 1.51.5y42H

zs——定型设计水头zmax——孔口最大作用水头（m），图 QCms

2gH3/

C——m——E.2.1表 11(Ak)2(Akl

Ai——ξli、ξMi对应之断面面积（m2）。Q

2gH2gHE.2.2条的规定计算；图图 '2g(H02g(H0h1cos

g tg22gtg22g(h2h1cosv2cos2tkq0.5HTtk

L'L

k——E.3.2采用；q——挑坎处的单宽流量（m3/sm）；'表 隙）1组～2组，隙）2组～3组，X型，较规则3X型图 式中：Ld——射距q——鼻坎处的单宽流量（m3/sm）；Z——鼻坎至河床高差（m）td

v1

v0cos1(2v11

h h0sin

(vsinP

式中：P——动水压力强度（kNm2γ——水的重度（kNm3）E.3节的规定计算，式中冲刷系数宜取 式中：——

h0hd2/

hv——水的汽化压力水头（m），E.5.1v0——计算断面处的平均流速▽——为海平面以上高度（m）表 水温 表 变5.渗2.7. NB/T10870-2021代替DL/T5346-2006目 总 拱坝布 坝体混凝 作用与作用组 作 拱坝应力分 拱座抗滑稳定分 整体稳定分 拱坝抗震设 坝基处 坝体构 温度控制与防裂设 泄水建筑物及消能防 安全监测设 施工要 监 初期蓄水与运行维 附录 非地震情况拱梁分载法的拱坝应力单一安全系数设 问题的拱坝，应对有关问题作专门研究论证。4级、5级拱坝和碾压混凝土拱坝200m74座，另有30原规范规定“200m或有特殊问题的拱坝，应对有关问题作专门研为中坝，100m及以上为高坝。2019626日，水电水利规划设计总院在北30m30m～70m（30m70m）70m1900余人在这场灾难中丧命，700余人受伤。LXW水电站GB2452m900m～和陡倾岸外的构造发育，中缓倾角岸内外的构造不发育。GB岸坡运行监测资料XLD拱坝左岸谷肩堆积体位于进水口上方，底缘高程在大坝坝顶高程以上万m3，底部为宣威组铁铝质粘土岩、粉细砂岩，为顺层易滑地层，以冰水堆积YFG0.5km，分布310m3。旦波崩坡积体的稳定性对拱坝安全运行有重要影响，通过《混凝土拱坝设计规范》SD145-1985求。以《水力发电工程地质勘察规范》GB50287-2016的坝基岩体工程地质分类30MPaII美国垦务局《拱坝设计准则》（1977年）、日本《坝工设计规范》（1978年）、俄罗斯《混凝土坝和钢筋混凝土坝》CHиПII-54-77和《水工建筑物的基础》CHиПII-16-76均未明确提出按基岩风化程度确定坝基开挖深度。《混凝土拱坝设计规范》SD145-85根据基岩风化程度与弹模、变模的关系对坝基开挖深部的基岩”ET拱坝建基面也位于弱风化岩体中部，局部还达到了弱工程实例，已经突破了《混凝土拱坝设计规范》SD145-85因此，《混凝土拱坝设计规范》DL/T5346-2006在总结已建工程经验的基础上，3-1。3-1工坝建志留纪砂页石炭系结晶2/3三叠系玉龙1/2前震旦系混1/2三叠系永宁寒武纪厚层1/2二叠系玄武C级D1/2花岗岩和变坝高局部利用III1类岩部高程局部利用Ⅲ类岩II～Ⅲ1类岩体为主，中上部高程局部利用1/2工坝建坝高局部利用III2类岩1/2II～Ⅲ1类为主，中上部III2类左岸上游局部f20在其间穿过，岩石强烈蚀变，岩体呈碎裂结构，普遍充填绿JPYJ工程，左岸拱座上部高程坝基岩体软弱，坝基软硬差距较大，经分析3-1。凝土的许用强度适当降低。JPYJ305m9.0MPa。考8.0MPa控制。年超越概率2%的地震水平加速度为557.5cm/s2，地震动参数较高，拱坝压应力8.0MPa7MPaLXWC18035，按规范计算其许用强度为1MPa的裕度。Tc主要依据坝高、拱坝结构布置、坝顶交通等条件研究选取。一3.0m。TbTb/H0.0591L0.0568Tb——底部厚度L——拱坝的坝顶中心线弧长（m）

0.5MPa。拱坝施工中，横缝封拱灌浆要求坝段混凝土具有足够的龄3-2，近几年来建成和设计中的双曲高拱坝中心角大都未100°0.4H～0.7H（H为最大坝高）90°～100° 坝高3-3。3-3坝高～3.4.5保留原规范内容，提出针对河谷形态、地质条件等因素影响存在高解决高拱坝坝踵开裂问题的一种途径。20200m的175271.5m的英古里（Inguri）262m的瓦依昂（Voint）拱坝采用了周边缝。拱坝设周边缝会削弱拱坝的整体刚游设并缝和检查廊道，既可以释放坝踵拉应力，又不削弱坝体整体刚度。XW拱956m附近设置结构坝踵10m990m。设缝后坝踵的拉应力得到了有 JPYJ等特高拱坝的河床部位结合扩挖处理设置了贴脚结构，两岸中下部也根据 JPYJ雾化区边坡的稳定性受雾化降雨控制，为减小泄洪雨雾影响，在泄洪ET大坝坝身泄水建筑物泄洪时，水舌风及雨雾对中孔、底孔启闭机房临空面玻璃窗户产生较大的振动和冲击破坏，已多次更换钢化玻璃。在后续XLD、4.1.3混凝土分区设计时，首先要考虑不同工况的坝体应力分布情况，综合静力凝土不宜分区”20m。养护、抗压强度试验需符合《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2017的规定。180d80%85%。0.750.75倍的大坝混凝土强度等级。计规范》NB/T35026-2014准值采用了与《混凝土结构设计规范》GB50010-2002DL/T5057-20090.6688。150mm80%保减少水泥用量、降低温控难度，设计龄期可取180d，但不强制规定其混凝土抗85%。0.67倍的标准立方体试件抗压强度标准值，γm=1.5γd=1.8。为例，180d28d1.61.3，2.0。因此，本规范建议不同龄期的抗压强度增长率通过试验确定。4-1《水工建筑物抗冰冻设计规范》NB/T35024-2014中规定，当不利因素较3℃左右。4-280mm150mm，混凝土的胶凝材料美国的派克（Parker）98m1938年建成。1940年加拿大的博阿努瓦（Beauharnois）1928年始建设，逐步增加机1960年全部建成。1940年发现该电站南部坝体因出现裂缝而渗漏，其后进水系统和办公大楼均产生位移和发现裂缝，北部坝体平均每年向北移动骨料为波茨坦组砂岩，石英含量为95％，石英颗粒被硅质物质所胶结，胶结物1.101Mactaquac1964～1980年。1977年发现电站机组产生位移，19791982年，经过众多12亿加元。西班牙的圣埃斯特邦（SanEstaban）坝和印度的里亨德（Rihand）坝，混凝3525年后发生碱骨料反应破坝体逐年向库区偏左岸位移。1986年对混凝土芯进行检查，证明膨胀开裂为碱骨料反应所致。1987年对拱坝上游进行了防渗处理补强。32座混凝土高坝的混凝土耐久性和老化病害状态进行了305mJPYJ水电站混凝土双曲拱坝，经过系统的研究，通过WDD、BHT酸三钙）C3S（硅酸三钙）3抗裂有利。C3A+C3S含量低的水泥配制的混凝土延伸性较大。C4AF多有利于提利。例如用强度损失达25%时冻融循环次数表示抗冻能力。水泥比表面积为270m2/kg390480m2/kg90次。JPYJ水电站根据工程规模及特点提出了中热水泥的控制标准，要求C4AF15%320m2/kg80%，最大不超过平均值为309m2/kg。水泥质量控制好，为保证大坝混凝土的浇筑质量奠定了基降低混凝土水化热温升。SX、XW、XLD、JPYJ等高拱坝和特高拱坝使用了Ⅰ35%，DGS35%、XLD35%，且应用技术成熟。MW工程掺用凝灰岩粉，DCS工程掺用磷矿渣粉加凝灰岩粉，JH工程采用水淬锰铁矿渣和石灰石粉混掺等。掺合料的品范》DL/T5055-2007、《水工混凝土掺用天然火山灰质材料技术规范》DL/T粉技术规程》DL/T5304-2013等的规定。等影响很大，混凝土强度相同时，ET工程分别采用玄武岩骨料和采用正长岩骨土结构设计规范》DL/T5057-2009取值。较大差异。XLD、JPYJ、DGS等工程试验资料表明，不同工程全级配混凝土与 载标准》GB/T51394-2020相同的部分。温度作用指可能出现且对该结构产生作XLDJPYJ、DGS、ET1℃～2℃；但高寒地区的工程，如LXW并成了一条，均按《水工建筑物荷载标准》GB/T51394-2020～5.2.2结构设计需根据结构在施工、安装、运行、检修等不同时期可能出按《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》GB50199-2013的规定，持久5.2.3拱梁分载法是拱坝设计分析的经典方法、传统方法，有大量的工程实践经3款中，故删除。0.7倍～0.8倍混凝土试件的弹性模量；计入徐变、横缝Z轴的角变位分量、④绕切向的角变位分量、⑤竖向变位分量和⑥绕径～③增加绕切向的角变位协调条件即为四向调整。选择考虑分量①～⑤作为独立变①～⑥5%1.52.5倍坝高。XLD6-1所示，6-1～6-46-2XLD拱坝特征部位应力位移对比情况，以及特征参20m的尺度能够满足拱坝整体分析评价中的要求。 - - ---有限元网格有限元网格-- 应力（MPa，“-”为压方（个（个高程高程高程 （b）拱冠 高程高程高程高程高程高程高程高程高程有限元网格3--有限元网格3----- - - - - 有限元网格有限元网格2有限元网格-- - -应力（MPa，“-”为压 有限元网格有限元网格---有限元网格有限元网格---应力（MPa，“-”为压有限元网格有限元网格 有限元网格--应力（MPa，“-”为压---高程高程高程高程高程高程高程高程高程- -- - - ----- 85规范采用单一安全系数进行拱坝强度安全控制，原规范修订时按照水标准的管理者、制订者和使用者，都有不同的认识。2018122日～23水电水利规划设计总院在北京主持召开了水电工程结构单一安全系数法和分项γ0对于安全级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的拱坝一标准》GB50199-2013的最低要求，但是与工程实践中对于结构重要程度的习1.10、1.05、1.000.05。《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》GB50199-20138.4.4条当材料（包括地基、围岩） 1 1

1p 1p m——

pm1、pm2——Km1、Km2——pm1、pm22σ97.73％，Km1=2.0。混0.201.391.40。考虑与《混凝土重力坝设计规范》NB/T35026-2014统一，混凝土材料性能分项系数1.50。γSB1.0，荷载组合随0.671.80。2级、3级拱坝（安全级别为Ⅱ级）C90250.081.34MPa，材料性能分1.50七五国家重点科技攻关和原用材料力学办法求得的应力，即将断面上的应力分布按合力和一次矩相同的条件，转化为等效的线形分布处理，替代有限元法计算的应力。0.55。γ0ψγmγd SD145-8520cm4.0。SD145-85规范的单一安全系数表达式。SD145-85规范不区分拱坝的安全级别，用同一安全系数控制，当引入结构重要性系数后，不同的结构安全级别，安全系数必然有差异，根据GB50199中水工建筑物结构安全级别的规定，安全级别为Ⅱ级的建筑物（大坝等级为2、35级），10%。200m以上的特高坝，安全系数有必要与原规范保持一致。系数相同，比SD145-85规范高约5%；安全级别为Ⅱ级时，安全系数比原规范增加约6%，和SD145-85规范相当；安全级别为Ⅲ级时，安全系数比原规范略12%。水利行业的拱坝设计规范SL282-2003和SL282-201815cm立方体试件4.0，33.53SD145-320%2006年以后设计建设的部分拱坝工程实例，按1.2MP，该控制各工况下采用有限元法计算的最大主拉应力值一般比采用拱梁分载法计算的最251.5MP。在坝体横缝灌浆以前，按单独坝段用0.5MP1.5MP。拱坝是通过水平拱和悬臂梁的作用将荷载传递给两岸山体和河床的壳体坝型，拱座稳定是拱坝安全的必要条件。据统计，拱坝的重大事故大致有两类，（Mlpasst30mMS拱坝左坝座的滑动体是由一组走向平行河谷的陡倾角裂隙和MS拱坝坝址为花岗岩，坚实致密，没有大的断层，建坝1Lu。从常规尔帕塞（Malpasset）0.1MPa5MPa作用下的渗100。正是这两个特点，使坝左岸拱推力集中在拱座内的一2018122日～23研究的焦点之一。习惯上以及原规范都是按拱坝建筑物的级别来选择抗剪断公式或者抗剪公式进行计算，但在实际应用过程中，对于12级拱坝及高拱坝，按此原则选用抗剪断公式进行计算分析往往存在问题。1级、2级拱坝及高拱坝，如果采用抗剪断公式并满足要求当然符合期望。但对某些工程，尽管坝址岩体条件良好，并将建基面全部置于微新岩体上，抗剪断公式计算出的抗滑稳定安全系数也不能满足K1≥3.5的要求。例如，XLD坝肩控制性滑块的抗剪断抗滑安全系数K13.43左右，JPYJ控制性滑块的抗剪断抗滑安全系数更低，K12.5K1有较大的提高。这些高拱坝目前均已经建成并正常运行多年，实际运行情况表明其拱座是完全稳定的。国家大坝安全监测中心的一项统计30年来国内修建的拱坝坝肩抗滑稳定安全系数不能完全满足规范控制标准要求的将近40%，特高坝的情况则更为突出。然而因坝肩失稳而导致一定程度的破坏的拱坝仅有几座，目前国内尚没有拱坝因拱座失稳导致溃BSLJXLYX拱坝等一系列拱坝工程，其坝肩抗滑稳定安全系数当采用抗剪断公式分析时，均无法达到3.5的控制标准的要求，但这类拱坝目前均已经安全运行数十年。可见按原规范计算的拱座抗滑稳定结果与其实际安全状态存在矛盾，究其原因，不难从抗剪断公式可看出：作用在滑块上的滑动力ΣT和抗力Σf’N3Σc’A随坝高呈几何尺寸的平方关系增加。对一般高度的拱坝而言，Σc’A的贡献相对较大（坝越低，权重越大，抗滑安全系数的计算值大，安全指标容易满足。随着坝高的增加，抗力Σc’A增长的幅度赶不上滑动力ΣTΣf’N增长的幅度，对于高坝尤其是特高Σc’A的贡献相对减小，抗滑安全系数的计算值势必相对较低，甚至可能出现不满足抗剪断公式控制标准的情况。基于上述原因，历次规范修编时都把抗剪断与抗剪公式的适用范围能否合理改进作为重点内容研究。本次规范修编也开展了相关研究，并提出了初步改进建议，征求意见稿和送审稿中将抗剪公式的适用范围扩展至各级拱坝。但从几次专题研讨会及征求意见的情况看，目前调整抗剪断与抗剪公式的适用范围、修改相关条文的时机仍不成熟。201910月在北京召开的送审稿审查会确定，抗剪公式的适用范围为3级及以下拱坝，因此本次规范定稿时延续原规范的相关条文表述。在具体的工程设计过程中，尤其是在按抗剪断公式分析拱座抗滑稳定不能满足控制标准的要求时，建议按抗剪公式复核拱座抗滑稳定安全系数。如多种数值分析方法进行综合论证，若这些方法的分析成果也都满足控制标准的要求，则可以综合判定拱座抗滑稳定是满足要求的。近十年来，已经有部分工程按此思路开展了拱座抗滑稳定分析工作，取得了很好的效果，可以作为今后解决类似工程问题的思路予以借鉴。下面简要介绍该思路在JPYJ拱坝与DGS拱坝两个工程的应用情况：JPYJ拱坝右岸控制性滑块按刚体极限平衡法抗剪断公式的计算成果远低于控制标准的要求，但是其他数值分析方法，尤其是整体稳定分析成果表明，拱坝整体稳定分析成果与同类拱坝工程相比，JPYJ拱坝的安全度处于较高水JPYJ拱坝采用综合评价的方法判定拱座是稳定的。JPYJ拱坝成功蓄水至正常蓄水位后已经经历了多个库水位变化周期的检验，坝肩各项监测指标正常，电站已安全运行多年，右岸坝肩经受住了设计水推力的考验，说明采用综合评价方法对其右岸拱座抗滑稳定安全进行评价是合理的。与此类似，DGS拱坝左岸控制性滑块按刚体极限平衡法抗剪断公式的计算成果低于控制标准的要求，而按刚体极限平衡法抗剪公式的计算成果却远高于控制标准的要求，抗剪断公式与抗剪公式计算成果存在矛盾。但是其他数值分析方法，尤其是整体稳定分析成果表明，拱坝整体稳定分析成果与同类拱坝工程相比，DGS拱坝的安全度处于较高水平。最终DGS拱坝采用综合评价的方法判定拱座是稳定的。DGS水电站成功蓄水至正常蓄水位后已经经历了多个库水位变化周期的检验，坝肩各项监测指标正常，电站已安全运行多年，右岸坝肩经受住了设计水推力的考验，说明采用综合评价的方法对其根据刚性块体的假设，一个单一滑块要么可能沿着某一个滑面滑动，要么可能沿着两个滑面的交棱线方向滑动，沿三个平面滑动是不可能的。对于一个可能滑移的滑块，根据能够提供阻滑力的滑移面的个数，又可以分为单滑与双滑两种滑移模式。当外荷载合力矢量分解的结果显示某两个滑面上存在垂直于滑面且指向滑块外部的分量时，该滑块滑移模式即为双滑模式。该滑移模式下，滑块的可能滑移方向为沿这两个滑面的交棱线方向，此时这两个滑面会同时提供阻止滑移的抗力。在计算滑块抗力时，需要同时计算这两个滑面上的f’N与c’A存在垂直于滑面且指向滑块外部的分量时，该滑块滑移模式即为单滑模式，此时只有一个滑面会提供阻止滑移的抗力，这种情况下另外一个面（通常是组成滑块的侧面）处于拉裂状态，我们通常称之为裂面。此时在利用抗剪断f’Nc’A项作为抗力计入的，只能将底滑面上的f’N与c’A项作为抗力进行考虑；同样的，单滑模式下在利用抗剪公式分析滑块的抗滑稳定时，也是不计裂面上的fN项的，只能将底滑面fN项作为抗力进行考虑。γ0对于安全级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的拱坝分1.1、1.0、0.90.1。对于拱坝这样的挡水建筑物，其安全级别为Ⅲ级时其结构重要性系数原规范确定为0.9，虽然满足《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》GB50199-2013的最低要求，但是与工程实践中对于结构重要程度的习惯认识有所偏差，结构重要性系数不宜低于1.0。同时考1.000.05。重要性分项系数对于安全级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的拱坝分别取1.1、1.05、1.0，γd1如何调整，均无法保证所有安γd1。I11级、2II级的拱坝为基准调整结级别为I级的拱坝的等效安全系数控制标准略有降低是与工程应用实际更加吻合III级的拱坝的等效安全系数控制标准略有提高，但提高III级的拱坝可以自由选择采用抗剪断公式或γd11.15，此时各级拱坝的等效DL/T5346-2006SD145-857-1所示。需要说fc7-1中DL/T5346-2006规范及SD145-85规范等效后的抗剪断安全系数控制标准并不 拱坝的结构安全级别为Ⅰ级，23级拱坝的结构安全级别为Ⅱ级，45γ01.05、1.00γd21.10，则对按原规范规定及其条文说明的原则，3级建筑物经受持久荷载作用时，要求K2≥1.3。国内很多大型拱坝，均采用了抗剪公式分析拱座稳定，表7-21.0～1.3之间。 坝高K2𝑅≥𝛾𝑛 ——1.25、1.20；——0.75。层控制，f=0.25～0.45，c=0.01～0.05MPaKf≥1.50。f=0.8～0.9，c=0.2MPaKf≥1.80。控制（60%），Kf≥1.50（c=0）。Kf≥1.5f值明显偏低，对照国外具有f1.0左右，0.75以下，所以在采用抗剪公式计算时，我国采用的安全系数，20%～30%。也就是说，采用抗剪公1.3～1.71.2～1.31.1～1.3。1.1～1.3内是比较合适的。31.10、1.05、1.00后，为保证持久工况1.1～1.31级拱坝的1.0比较合适，此时，对33451.05DL/T5346-2006SD145-85规范7-3所示。 2018122日～23日水电水利规划设计总院在北京主持的水电7-1列出的历次规范中抗剪断公式安全系数控制标准SD145-85版规范的单一安全系数与本次修编的等效单一安I级、II级、III级拱坝的基本组合持久工况的单一安全系数分别为3.50、3.25、3.00，在此基础上考虑设计状况系数D.0.3所列。当7-33级拱D.0.3所列。7.2.8对原规范中可以简化为平面问题进行核算的条7.2.9Mlpasst（St.rnis拱坝和法国马尔帕塞（Mlpasst）更多的拱坝虽然仍能运行工作，但或多或少存在诸如坝体出现局部开裂等现象，不同程度地降低了拱坝安全度。如奥地利柯恩布赖茵（Kolbin）双曲薄拱坝，界上仅有的几座拱坝失稳实例，无一例外，均是拱坝-地基系统出现联动性破坏分析法、刚体弹簧元法、离散元法、DDA以及数值流形等；模型试验法、如地5水容重的方法维持了拱坝-地基的结构特性、材料特性和受力特性，物理和力学（降强法通过逐级降低结构面强度参数使得坝体或 Drucker-Prager准则，岩体屈服准则可以采Drucker-Prager准则。当拱坝、地基采用不同本构关系时，需消除由此可能引5.2.2A关于扬压力的相关规定进行水头折减；当将渗压作为8-1给出了多个典型高拱坝采用TFINE给出的正常工况非线性有限元法整体稳定分析成果。从表K1=1.5～2.01.5P0前，拱坝基本处于弹性工作状态，即使出现局部屈服或者破坏，其对整体安全性影响不大。非线性超载安全度K2=3.0～5.0之间，即随着荷载倍数的增加，局部屈服、破坏不断积累，位移非K3=6.0～8.0时，整体计算失稳。但也需指出，实际工程中，由于拱坝是K3K2虽然概念K2K2、K3不同，K1是拱坝受力、变形的突变K1≥1.5P0 际条件和可能影响情况确定，2级结构面要模拟，对大坝变形、拱座稳定起控制3级、4级结构面也要模拟。断层具备模拟宽度的条件时，建议模拟断 5章中给出的各类基本作用组合，故建议慎重选择正常荷载工况，量小于0.2P。建议的超水载法整体安全度指标包含起裂安全度K1，非线性变形K1≥1.5～2.0；K2代表拱坝坝体开裂裂纹迅速扩展，并且相互贯通，建议K2≥3.0～4.5。K3代表坝-坝基结构整体失稳。相关工程地质力学模型试验 模拟岩体凝聚力C不模拟岩体凝聚力C 《水电工程水工建筑物抗震设计规范》NB35047-2015未明确提出特高拱电工程水工建筑物抗震设计规范》NB35047-2015的基础上对特高拱坝抗震设计规范》NB35047-2015外，还要满足本规范要求。9.0.3特高拱坝的抗震分析模型需考虑对计算结果有重要影响的坝体材料非线将原规范“基础处理”改为“坝基处理”准》GB/T50279-20147.1.1条，该条对基础一词的释义是“将结构所承受的各WJD、DF、GHY等工程经验，采10.2.2高地应力区建基面开挖后因应力调整和释放，谷坡岩体向临空方向卸荷施和施工工艺，JPYJ工程采用“预留部分岩体不开挖、锚杆支护后再开挖”的分验是确定灌浆参数及灌浆工艺最有效的手段，特高拱坝对坝基强度和刚度要求12XW拱坝、LYXT0.4MP，JPYJ0.3MP～0.5MPa，由于漏浆、施用的灌浆压力小等原因，往往影响浅表部的灌浆质量，T2.0MP～4.0MPJPJ1.2MP～2.5MP11.4.5200m时，防渗帷幕和1Lu的要求，主要是考虑在长期高水头渗透压力作200m时透水率严格控制的要求。XLD285.5m610.0m以上，q≤3Lu563.0m以下，q≤1Lu305.0m1885.0m以上，q≤3Lu1829.0m以下，q≤1Lu以上，q≤3Lu1190.0mq0.5Lu～1Lu1130mq≤1Lu。11.4.2条、11.4.311.4.4条款中与防渗帷幕布置相关的0.05倍～0.10倍坝面作用水头部位布置帷幕灌浆廊道，WJD、DFGHY将原规范11.4.7条中与帷幕灌浆施工条件相关的内容调整至第15.2.4条。70m100mJPYJ40m～70m，同时要求与坝内廊道高程相适应。4.0m×4.5m的断面。一般情况下，双排孔及以上区域的灌浆平洞断面比单排f13、f14断层及绿片岩遇水软化力学参数降低，以及渗压对拱座稳4条横向+4条纵向排水洞。左岸拱座不存在抗滑10.5.3度及代价较大，JY、XLD、XJB等工程均发生排水孔打穿深层承压水而带来的1‰～5‰110mm，设置150mm。顺软弱岩带形成可能滑（裂）LYX、LJX、WJD等工程中，均取LJX、ET、JPYJ、XLD等工程对坝（墙（滑JX对两岸顺河向陡倾角断JPJ抗变形能力弱，为此采用了“混凝土置换垫座+传力洞+空间洞井置换+高压固结灌浆的综合处理措施，均取得很好的效果。3m～8m11.2.5目前国内一些拱坝的坝顶电缆沟设计，因不重视细节出现了一些问题，11.2.7目前国内工程建设领域，为追求社会和谐、环境优美，倡导重视整体美11-1。 26m11-2。 11-2。60°，且建议接近正交。我国最近新建的几座拱坝，在陡11-111-211-3为水平型缝。 11-411-5DF11-ET11-4H15cm～20cm，L180cm～100cmm1：1.5～1：2.0。L1L2L1L211-4L2—相邻的键槽中心间距；B—键槽底宽；m—1：1.5～1：2.0。14cm5cm60cm。图11-5 DF拱坝横缝圆弧形键槽示意图（单位cm）ET11-63m模板配合使用，模板S120cmS210cm。S1S1 S1 S2S1S1S2S2S1S1S2A- 11-3。 6m～15m，300m2～600m2，超过时需作分析论证。浆温度的范围，JPYJ1个～2个灌区高度，XLD1个灌 DL/T949-2005及《水工建筑物止水带技术规范》DL/T5215-2005的规定，本次100m0.6℃。0.2m0.4m0.8m1.6m3.2m处的地温，据此确定计算采用的地温值。 γd31.5XLD、JPYJ、DGS、XW、LXW等拱坝施工期混1.8，因此，本次修订将温度应力控制正常使用γd31.51.651.65～综合安全系数法是《混凝土重力坝设计规范》SL319-2018设计规范》SL282-2018规定的温度应力控制标准。《混凝土重力坝设计规范》10cm×10cm，根据本规100×10-6，但采用电0.8倍～0.9倍。15℃～20℃控制是合适缝，因此需进行坝体内外温差控制，实际工程中内外温差控制多采用15℃～28d12m4.5m浇筑层厚，通～12.3.2浇筑层厚度和层间间歇期对混凝土温度控制和工程进度影响较1.5m～2.0m，岸坡坝段基础约束区混凝土浇筑2.0m～3.0m。考虑到中热水泥、低热3.0m4.5m浇筑层根据工程实践经验，混凝土浇筑块最高温度一般发生在龄期5d～7d，采用在下 1.5m1.5m3.0m1.5m3.0m1.5m3.0m近年来，XLD、JPYJ、DGS等高拱坝，对通水冷却过程控制极为重视，采JPYJ、XLDWDD、BHT、YFG等均开发了混凝土智13.1.4流速较高、体形复杂、压力水头低或采用新型消能工等，可能存在空化LJX等电站设计洪水考虑了上游梯级的调蓄影响。XLDBHT的调蓄作用，7个表孔、8个深孔、4条常规泄洪洞，取消了一条非常泄洪洞。比较。例如在位于中美洲洪都拉斯中部胡穆亚河上的埃尔卡洪（ElCajon）水利60%。113-1总泄流占总泄量比例泄流量占总泄量比例（量比例1/260m1/260m 双曲大理双曲玄武双曲花双曲花岗双曲玄武重力 花闪长双曲混合重力双曲花双曲重力第二松花重力混合1.4～1.6713-3。13-3国内已建拱坝坝身中、深（底）响，可以采用非径向布置或有压段中心线适当偏转的布置分散水流。ET拱坝中1°，40.5°。舌横向扩散并与深孔水舌空中碰撞，如XLD、ET、XW等。表、中（深）孔水JPYJ。坝身多层孔口布置要遵循“分散泄洪”的原则。ET拱坝中孔，为达到水流横好。FT空腹重力拱坝，采用大差动高低坎挑流撞击消能。DF拱坝坝身泄洪，采好。BS重力拱坝，采用表孔出口大差动高低坎分散水流，消能效果良好等。XAJWJDDJK、YGX坝汛期导流运行时发生过，为防止这种情况在今后设计中重现，对此进行施工，弧门支撑结构建议采用深梁式；根据《水工混凝土结构设计规范》DL/T墩设计的相关规定，孔口预应力闸墩按《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-2009相关规定执行。结构设计规范》DL/T5057-2009中应力配筋方法综合确定。（深孔水舌空中碰撞方式（深孔水舌空中无碰撞方式则旨在利用下游河道的纵向空间，要求表孔水舌纵向扩（深ET、XLD电站，采用表、中（深）孔水舌空中碰撞方式，表孔鼻坎型式为在“七五”国家科技攻关中，ET工程对表孔分流齿坎的结构布置进行了深入XLD工程对表孔分流齿坎进行了更深入的研究，并运用于工程实践中。表孔分T （mθ，在已知坝面鼻坎高程、堰上水头和下游水位的条件下，TLmaxθ’θθ’ 拱坝采用底流消能的不多，且《溢洪道设计规范》DL/T5166-2002对其13-4NZDPSHDPS水电站下游消能区的防护形式采用了防淘墙方案，为保证两岸水舌入水200m200m，宽度为30m～40m长的混凝土护坦。HD1435.00m左右，水垫塘天然47.7m～61.5m，能形成较好的水垫消能条件。泄洪消能区基岩1435m高程，加强岸坡支护和底板相对软岩封闭处理进行设计。 ETXWXLD工程的国家“七五”、将该指标定为（10～15）×9.8kPaET、XLD、XW、JPYJ、DGS、GPT、LXW等电站，将动水冲击压力值（10～15）×9.8kPa作为控制性指标，工程运行良好。在水LXWBHT水电站采用了反拱形水垫塘。所以要求水垫塘衬砌有一定的厚度，水垫塘衬砌混凝土厚度一般为2.0m～4.0m。水垫13-5。13-5C9060C9050C9050C50向施工缝内增设排水暗沟，暗沟为三角形，尺寸为10cm×5cm（宽高），布置在第三30cmΦ48mm的垂直排水孔至底部排水暗沟或 XLD水垫塘层面排水暗1—60cm厚硅粉混凝土；2—Z型紫铜止水片；3—复合橡胶止水片；4—结构缝；5—缝层间排水暗0.5m～1.0m超高。～14止水、封闭抽排水是确保水垫塘混凝土衬砌整体稳定的重要措施，止水可JPYJBHT电站在二道坝内设有抽排塘内水的抽水设施，ET电站在第13.6.2σk大于该处的初生空化数σi。放空、临时泄水建筑物（除导流底孔的门槽外），易于检修的部位可以采用高非常重要。工程中已采用过的主要抗冲磨防空蚀材料有高强度混凝土（HF或硅13.6.5通常采用的抗冲磨防空蚀混凝土多为高强混凝土或硅粉混凝土，硅粉混凝土施13.6.7水垫塘底部水流紊乱，冲击压力、脉动压力和流速都比较大，且泥沙和杂物较混凝土的结合能力较差，故提出了表层混凝土和下层混凝土强度等级差建议不超过两级。13.7.21h内的降雨量，大量水电水利工程运行实践表明，泄洪雾化与自验公式和泄洪雾化同类型工程的模糊识别。经验公式方法是最主要的原型观测分析方SDJJBWWJD等水电工程原型观测资料6GJY水电站数值模拟方法是通过概化雾化水流运动模式，分别建立描述挑流水舌运动、水舌与下游水体碰撞、雾流扩散的数学模型，进而建立统一描述泄洪雾化降雨和雾流的全场数学模型，对工程的泄洪雾化现象进行定量研究。如天津大学利用MW、J、和T水电站的原型观测资料，建立了基于水滴随机喷溅的数学模型，用于KH、、ND和XW水电站的雾化预测计算；利用J、、MWJ水电站的PXW水电站的雾化预测计算；中PGT、JXJRF人工神经网络模型。雾化降雨以及雾流漂移过程是一个具有三维特征的水气两相流问题，受气象因素以及地形条件的影响又十分显著，理论计算中对雾化现象进行的概化处理难免具有一定的主观性，其可靠性尚有待于接受更多原型观测资料的检验或验证，必要时采用该方法进行相互的验证研究。13-6h为坝高WJD等水电站L为坝址或水舌起挑点至雾流降雨区末端长度FT、XWv20.7651Q L10.267(c) ET、LBG、SW水水工模型试验方法是指通过建立一定比尺的水力学模型，量测模型的降雨强度，然后按一定的相似关系引申至原型，是原型观测方法的延伸和补充。如S、JPJ电站进行了几何比尺为1：50的模型试验，W、XD和XJB水电站进行了几何比尺为1：60的模型试验、JD1：35、1：60、1：801：100的系列模型试验。模型试验方法需要考虑模型比尺的选择和缩尺效应的影响，综合目前的研究成果，一般认为模型水流表面韦伯数大于5006.0m/sr0.5～1.61r关系、JPJ、XD水电站原型观测情况看，与模型预测的雨强变化规律基本一致，但雨强值比预测值大，雾化范围较预测值大。T水电站坝身泄洪雾化模型试验137。 纵向范围高度范围67原型/实际工程设计时，可以根据工程经验公式确定泄洪雾化的分区范围，但由于各个工程的枢纽布置情况不