DB62/T 3199-2021 淤地坝设计标准
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甘肃省地方标准
DB62/T3199-2021
备案号:J15887-2021
淤地坝设计标准
Design Standard for Check Dam
2021-06-04发布2021-09-01实施
甘肃省住房和城乡建设厅
甘肃省市场监督管理局
联合发布
1总 则
1.0.1 为规范甘肃省黄土高原地区淤地坝工程的设计,保障工程安全和质量,优化水资源配置,改善淤地坝周边生态环境,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于甘肃省黄土高原地区淤地坝工程的设计。
1.0.3 淤地坝设计必须因地制宜,安全可靠,施工及运行方便,经济合理,整体协调和外形美观。
1.0.4 淤地坝设计所依据的勘测、水文计算除应符合本标准外,还应符合国家现行有关标准的规定。
1.0.5 淤地坝设计制图应符合水利水电工程制图标准的规定。
2 术 语
2.0.1 淤地坝 check dam for farmland forming
在多泥沙沟道修建的以控制沟道侵蚀、拦泥淤地、减少洪水和泥沙灾害为主要目的的沟道治理工程设施。
2.0.2 水坠坝 sluicing-siltation earth dam
用水力冲击土体,使之成为较高浓度的流态泥浆,输入筑有人工碾压边埂的坝面冲填畦内,经自重脱水固结而成的土坝。
2.0.3 碾压式土石坝 rolled earth-rockfill dam
将土石料分层填筑并碾压而成的坝。
2.0.4 均质土坝 homogeneous earth dam
用同一种防渗土料筑成的土坝,如黏性土料等,坝体断面不分防渗体和坝壳。
2.0.5 土质防渗体分区坝 soil impervious zoned earth dam
坝体断面由土质防渗体及若干透水性不同的土石料分区构成,可分为直心墙坝、斜心墙坝、斜墙坝以及其他不同形式的土质防渗体分区坝。
2.0.6 水中填土坝 water dumping dams
分层将土填入静水中,土的团粒结构被水崩解,在运土及填土自重作用下得到压实的坝。
2.0.7 总库容 total storage capacity
校核洪水位以下的库容,由拦泥库容和滞洪库容组成。
2.0.8 卧管 horizontal pipes
修筑在坝体上游坡面的浆砌石或混凝土放水管。
2.0.9 涵洞 culvert
埋设在坝下用于向坝体下游输水的建筑物。
2.0.10 溢洪道 spillway
为宣泄超过淤地坝调蓄能力的洪水或降低库容水位,保证坝体安全的泄水建筑物。
2.0.11 植物护坡 slope-protection with plant
利用植被涵水固土的原理稳定坡面的同时美化生态环境的
技术。 3
3 坝址、坝型与工程布置
3.1 坝址选择
3.1.1 坝址选择应综合考虑地形、地质、建筑材料、社会经济、两岸交通、工程枢纽布置及上、下游淹没损失情况等,从安全、合理、经济等方面经方案比较后确定。
3.1.2 坝址选择应符合下列要求:
1 坝址宜选择在地质构造简单的岩基、厚度不大的砂砾石地基或密实的土基上,不宜选在软基上;
2 坝址应避开较大弯道、跌水、泉眼、断层、滑坡体、洞穴、文物等地区,坝肩无较大冲沟、洞穴等,如不能避开,应采取处理措施;
3 坝址宜选择在便于就近挖取和有足够的土、石料,有水源条件,便于施工、运输、防护管理和便于群众交通出行的位置;
4 坝址地形宜选择坝轴线短,沟道横断面较小,工程量小,沟道比降平缓,坝上游开阔,可淤地面积大,便于布置放水建筑物和泄洪建筑物的位置;
5 选择坝址时,应考虑库区蓄水后,淹没损失较小,不会在库区产生大规模坍塌、滑坡,并避免浸没耕地或林地的面积过大;
6 坝址宜选择在有较大的经济效益和发展潜力,有利于改善当地群众生产生活条件的地区。
3.1.3 坝址区的地震动参数应按《中国地震动参数区划图》GB18306的规定确定;地震基本烈度为Ⅶ度及Ⅶ度以上的地区,应根据《水工建筑物抗震设计标准》GB 51247的有关规定进行抗震设计,并采取抗震措施。
3.2 坝型选择
3.2.1 甘肃省淤地坝坝体多采用土坝,根据所采用的建筑材料和防渗措施不同,可分为均质土坝、土质防渗体分区坝(包括黏土斜墙坝和黏土心墙坝)和多种土质坝等。土坝根据不同施工方法又可以分为碾压式土石坝和水坠坝。在具体选择坝型时,应符合下列要求:
1 坝址区建坝土料丰富地区,水源缺乏的情况下,宜采用碾压式土坝;坝址区土料丰富、土质适宜,水源有保证,适宜水坠施工时可采用水坠坝;
2 若当地砂石料较多时也可采用多种土质坝;土料缺乏而石料丰富地区,且石料相对容易釆集时,可采用浆砌石坝或者混凝土坝;
3 结合当地的自然、社会、经济状况、坝址地形地质条件、建筑材料情况等,经技术经济比较后确定坝型。
3.2.2 碾压式土石坝可采用均质土坝、碾压与水中填土结合坝、土质材料防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝等型式。坝型选择应综合考虑下列因素,经多方案技术经济比较后确定:
1 坝址区河谷地形、坝址基岩性质、覆盖层特征及地震烈度等条件;
2 筑坝材料的种类、性质、数量、位置、开采运输和填筑条件;
3 工程的总体布置及坝体与泄洪、输水建筑物的合理布设;
4 坝基与岸坡处理方式;
5 施工导流方式、填筑强度、气象条件、施工场地、交通条件和初期度汛等施工条件;
6 淤地坝工程的总工程量、总工期和总造价。
3.2.3 水坠坝坝型选择应根据土料类别、数量、物理力学指标和工程运行等要求确定:
1 坝址附近土料性质适宜、数量足够时,宜选用均质坝;均质坝应采用非分选冲填的方法施工,适用于砂土、砂壤土、壤土及花岗岩和砂岩风化残积土筑坝;
2 坝址附近土料为花岗岩、砂岩风化残积土,且工程有防渗要求时,应选用非均质坝;非均质坝应采用全断面分选冲填的方法施工。
3.2.4 根据地质、地形及料场的具体条件,土石坝可分段采用不同坝型,但在坝型变化处应设置渐变段。
4 筑坝材料及填筑标准
4.1 筑坝材料
4.1.1 对筑坝材料应进行调查和土工试验,查明坝址附近各种天然土料以及开挖料的性质、储量、开采条件和运距。
4.1.2 筑坝土料选择应遵循下列原则:
1 填筑坝体的土料应具有与其使用目的相适应的物理力学性质,并具有长期稳定性;
2 就地、就近取材,优先使用坝址附近的天然材料和开挖料;
3 便于开采、运输和压实。
4.1.3 土质材料防渗体可用黏性土、砾石土(含岩石风化料)填 筑,干硬性黏土、膨胀土、分散性土、软黏土等不宜直接筑坝。防渗土料中水溶盐(指易溶盐和中溶盐,按质量计)含量不大于5%;有机质含量(按质量计):均质坝不大于5%,心墙坝、斜墙坝不大于2%,超过此规定需进行论证。
4.1.4 防渗体宜选用塑性指数Ip=7~20的土料填筑,如采用塑性指数较小的土料,应适当加大防渗体厚度,并做好反滤层。土料的含水量宜与最优含水量相近,如相差较大应进行处理。
4.1.5 压实后防渗体的渗透系数,均质土坝不应大于1.0×10-4cm/s,心墙、斜墙和铺盖不应大于1.0×10-5cm/s。
4.1.6 用于填筑防渗体的砾石土(含岩石风化料),粒径大于5mm的含量不宜大于50%,粒径小于0.075mm的含量不宜小于15%,最大粒径不宜超过 150mm 或铺土厚度的 2/3,且不应发生粗料集中架空现象。应通过试验确定砾石土的级配范围。
4.1.7 当地缺少天然防渗土料时,可采用黏性土、砂质土和卵砾石,或黏性土、卵砾石的掺合料,但应拌和均匀,并符合本标准4.1.3条、4.1.5条、4.1.6条的规定。
4.1.8 红黏土可用于填筑土石坝的防渗体。
4.1.9 使用黄土类土筑坝,应破坏其原状结构,压实后应不再具有湿陷性。
4.1.10 土石坝的反滤层、垫层和过渡层可使用天然砂砾料、筛选料或岩石轧制料,颗粒级配应能满足反滤排水要求,并具有长期稳定性,含泥量(d < 0.075 mm)应小于5%。
4.1.11 水坠坝冲填土料粒径在0.005mm以下的颗粒含量应小于30%,有机质、水溶盐的含量应分别小于5%和3%,崩解速度不应超过30min,渗透系数应为1.0×10-6cm/s~1.0×10-4cm/s。不同土料的控制性指标应符合表4.1.11的规定。