SL 189-96 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则

《小型水利水电工程碾压式土石坝 设计导则》（SL189-96） 修订工作大纲 中水北方勘测设计研究有限责任公司 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》修订组 2010 年 03 月 1 目 次 1 修订的必要性 ....................................................2 1.1 修订目的.......................................................................................................................2 1.2 修订理由和必要性.......................................................................................................2 2 修订依据、原则和技术路径........................................2 2.1 修订依据.......................................................................................................................2 2.2 修订原则.......................................................................................................................3 2.3 技术路线.......................................................................................................................3 3 适用范围 ........................................................4 4 修订《导则》的主要内容..........................................4 4.1 前言...............................................................................................................................4 4.2 正文部分.......................................................................................................................4 4.3 用词说明.......................................................................................................................9 4.4 条文说明.......................................................................................................................9 5 修订《导则》工作计划安排........................................9 5.1 1．总体计划.................................................................................................................9 5.2 2．分年度计划.............................................................................................................9 6 经费预算 ........................................................9 6.1 分项预算费用...............................................................................................................9 6.2 总预算费用.................................................................................................................10 7 编写人员组成 ...................................................10 2 1 编制目的和必要性 1.1 修订目的 为总结和推广小型水利水电工程碾压式土石坝建设的新经验、新技术， 小型碾压式土石坝的建设技术，达到工程安全、经济合理和技术先进的要求，特 修订编制本《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》。 1.2 修订理由和必要性 我国修建的小型水库和塘坝工程众多，全国各地区星罗棋布，且多采用土石 坝型。土石坝可就地取材，坝体结构简单，对地基要求相对不高，施工较易，运 行维护方便，一般工期较短，投资较低，是最常用的一种坝型。 1997 年 5 月 1 日颁布实施《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（以下 简称《导则》）（SL189-96）以来，对我国小型碾压式土石坝建设起到了积极的推 动作用，创造和累积了丰富的设计与建设经验。同时，在新建工程和已建工程的 扩建和加固实施中吸收了国内外碾压土石坝建设的新技术，设计水平和筑坝技术 在不断地发展和提高。 鉴于原《导则》颁布已十二年，在这期间小型土石坝又积累了一些建设技术 和设计经验，需要加以总结和推广，为进一步规范小型碾压式土石坝设计和建设， 使该项工作有可依，修订该《导则》是十分必要的。 2 修订依据、原则和技术路径 2.1 修订依据 （1）根据水利部水利水电规划设计总院“关于开展《水土保持工程调查勘查 规程》等 32 项标准编制工作的通知”（水总科[2009]1028 号）要求，按照《水 利技术标准编写规定》（SL1-2002），修订本《小型水利水电工程碾压式土石坝设 计导则》。 3 （2）国内相关法律法规 1）《中华人民共和国水法》 2）《中华人民共和国标准化法》 3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000） 4）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）； 5）《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98） 6）《溢洪道设计规范》（SL253-2000） 7）《水工隧洞设计规范》（SL279-2002） 8）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97） 9）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94） 10）其他相关规程规范（略） 2.2 修订原则 （1）以原《导则》为基础，结合调查、总结近年来小型碾压式土石 坝设计与建设的实践经验与先进技术，对原“导则”进行补充、修改。 （2）坚持科学性、先进性和实用性的原则。修订《导则》中，既要有 原则性规定，又要体现一定的灵活性；既要反映我国近年来成熟的研究成果，又 要借鉴和参考国外的先进经验和新理论与技术。 （3）明确与国家有关标准和行业相关标准的关系。 （4）修订后的《导则》由正文、附录、用词说明、条文说明等四部组 成，它们之间的顺序与互相关系应遵守《水利技术标准编写规定》（SL1-2002）。 （5）修订工作在原《导则》的基础上进行，保留原规范主要内容，仅 对不足之处进行补充、修订。尽量做到突出重点，不搞面面俱到。 2.3 技术路线 （1） 以科学发展观为指导，坚持党和国家关于水利建设的方针，满 足国民经济和社会发展对水利建设标准化工作的要求；适应政府职能转变和管理 方式转变的要求，为水利部门依法行政、科学治水提供技术保障和支撑；进一步 提高小型水利水电工程规划设计的水平和质量。 4 （2）进行相关调研，广泛征求设计单位对原“导则”的使用意见，收集 小型碾压式土石坝规划设计和建设实施中成功经验和遇到的技术问，以及需要 在修订《导则》中明确的技术标准。 （3）根据水利水电规划设计总院提出的《技术标准编制、修订工作暂 行办法》，编制工作采用群众与专家相结合的路线，广泛总结群众经验，并充分 依靠专家，征询专家意见，或召开必要的专家研讨会，解决重大技术难题。 （4）按时提出修订《导则》的征求意见稿和送审稿，根据审查、咨询 意见，进行认真修改、补充与完善。 2.4 成果质量要求 按《水利技术标准编写规定》（SL1-2002）》编写，采用专家审查方式进行验 收，按照审查会议纪要进行修改补充，提出报批稿。 以批准发布为准最终验收。 3 适用范围 修订的《导则》适用于《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000） 中的 4、5 级且坝高低于 30m 的碾压式土石坝的规划设计。同时，设计理论与筑 坝技术的水平应与《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）相协调。 4 修订《导则》的主要内容 本次修订拟对原《导则》的原八个章节保留并逐章补充、修订；同时，将根 据《水利技术标准编写规定》、结合近年来我国已建水库工程进行扩建和加高的 实施经验，以及“5.12 汶川地震”造成已建小型碾压式土石坝震损的调查情况， 将新增“主要术语”、 “扩建与加固”两个章节。在“坝体构造”一章中增加“抗震 措施”一个节。修订后新《规范》的章节和内容如下： 4.1 前言 按《水利技术标准编写规定》（SL1-2002）编写（具体，略）。 4.2 正文部分 章、节划分及主要内容规划如下： 5 第 1 章 总则 1.1《导则》修订的目的 1.2《导则》适用的范围 1.3 小型碾压式土石坝设计原则与依据 1.4 引用的相关标准等。 第 2 章 主要术语、符号 2.1 主要术语 主要列出与本《导则》技术内容相关的术语。 2.2 符号 列出与本《导则》使用的特定符号。 第 3 章 坝址选择及枢纽布置 3.1 坝址选择 坝址选择的一般原则，和应注意的主要问题。 3.2 枢纽布置 根据工程的功能要求和坝址自然条件，列出枢纽布置总的原则要求，主要建 筑物布置及其型式选择的要点等。 第 4 章 坝型选择 提出坝型选择的基本要求和技术指标。 根据坝址自然条件、工程功能要求、天然建筑材料、坝基特性及处理要求等， 经施工条件分析和工程量及投资比较，选择具体碾压式土石坝坝型。 第 5 章 筑坝材料及填筑标准 5.1 筑坝材料 （1）提出选择筑坝土石料应遵循的原则； （2）提出筑坝土石料的基本要求和主要技术指标。 6 5.2 坝体填筑标准 提出主要土石料的填筑分区及填筑标准，既满足安全要求，又达到经济合理。 第 6 章 坝体结构 6.1 坝顶超高 坝顶超高确定原则和防浪墙高度确定原则。 6.2 坝顶构造 坝顶宽度、防浪墙型式、坝顶路面等布置原则及要求。 6.3 防渗体 粘性土防渗体和其它材料防渗体的布置原则和基本要求。 土工织物防渗体的布置原则和基本要求。 6.4 反滤层与过渡层 （1）提出土质防渗体与坝壳填筑体或与坝基透水层之间、坝体与坝基之间 布置反滤层与过渡层的原则，以满足反滤原则的总体要求； （2）提出粒状反滤料的设计准则要求。 6.5 坝体排水 （1）提出设置坝体排水的目的和原则要求； （2）坝体排水的型式及构造要求。 6.6 坝坡、护坡与坝面排水 （1）提出碾压式土石坝选择上、下游坝坡的主要影响因素和基本要求； （2）提出坝体上、下游护坡及其坡脚处置的基本要求； （3）提出坝顶及下游坝坡排水设施布置的原则和基本要求。 6.7 坝体与坝基、岸坡及相邻其它建筑物的连接 （1）坝体与坝基、岸坡和其它建筑物连接面的总体设计与处理原则； （2）坝体与土质坝基及岸坡连接的原则； （3）坝体与岩石坝基和岸坡连接的原则； （4）坝体与相邻其它建筑物连接的原则及应注意的问题。 6.8 抗震措施 （1）坝基处理基本要求和原则； 7 （2）选择合适坝型的基本原则； （3）土石料筑坝选择要求； （4）坝料压实标准基本要求； （5）坝顶超高的确定原则； （6）与岸坡及其它建筑物的连接的措施； （7）坝下埋管的抗震措施； （8）水库放空设施布置原则。 第 7 章 坝基处理 7.1 岩石基础及一般不良地质现象的处理原则和基本要求； 7.2 土质基础处理的原则和基本要求； 7.3 砂卵砾石透水基础防渗和排渗设施设置原则和基本要求。 7.4 湿陷性黄土基础处理的原则和基本要求。 7.5 软土坝基的处理原则和基本要求。 7.6 易液化土坝基的处理原则和基本要求。 第 8 章 土石坝的计算 8.1 渗流 （1）渗流计算的目的和内容 （2）渗流计算 （3）渗透稳定分析 8.2 坝坡稳定 （1）稳定计算的分期、运用条件、最小安全系数； （2）坝体填筑材料抗剪强度指标选择； （3）孔隙水压力计算； （4）坝坡稳定分析。 8.3 沉降 （1）计算目的及基本资料； （2）沉降计算点的选定； 8 （3）坝体和坝基的竖向总应力； （4）沉降计算； （5）坝体的预留沉降超高。 第 9 章 扩建与加固 9.1 扩建与加高 （1）扩建与加高的确定原则 （2）扩建与加高的方法 10.2 除险加固 （1）大坝除险方案确定原则 （2）大坝除险加固的基本方法 第 10 章 安全监测 10.1 监测目的和任务 （1）监测并复核土石坝安全； （2）验证设计。 10.2 监测项目及观测设施 （1）坝面变形。 包括垂直位移、水平位移。常规为埋设于坝面的混凝土位移标点； （2）坝内及坝基变形。 常用设备为水管式沉降仪、测斜仪等； （3）渗流观测。 常用设备为水管式测压管、渗压计、量水堰等。 9 4.3 用词说明 4.4 条文说明 5 修订《导则》工作计划安排 总进度计划为 3年，从 2009 年 11 月起，至 2012 年 10 月完成《小型水利水 电工程碾压式土石坝设计导则》修订工作。2012 年 10 月提交报批稿。 5.1 总体计划 （1）2010 年 4 月前，完成《导则》修订工作大纲。 （2）2011 年 11 月，完成《导则》修订的征求意见稿。 （3）2012 年 06 月，完成《导则》修订的送审稿。 （4）2012 年 10 月，完成《导则》修订的报批稿。 5.2 分步计划 （1）2010 年 1~4 月，编写《导则》修订的工作大纲，主编单位内审后，呈 报水规总院审查；开展收集资料、调研和信访的工作准备；2010 年 5 月～2011 年 6 月，在本行业及相关行业一定范围内进行调研，对有关专家进行走访调研， 对行业内有关单位及有关大专院校采用信函调研，广泛征求意见。同时，编写组 成员查阅有关的科技文献资料；并进行有关的专题研究。2011 年 11 月，编写完 成《导则》修订的“征求意见稿”，送有关单位和专家征询意见。 （2）2011 年 12 月~2012 年 6 月，根据征询意见，对“征求意见稿”进行修改、 补充、完善。编制完成《导则》 “送审稿”，请水规总院组织有关专家审查、咨 询。 （3）根据“送审稿”的审查、咨询意见，对《导则》“送审稿”进行修改、补 充、完善。2012 年 10 月编写完成“报批稿”，报水利部批准。 6 经费预算 根据《导则》修订任务的计划工作量，初步拟定本项目预算经费如下： 6.1 分项预算费用 （1）收集资料费和调研费：7万元； （2）专题研究经费：4万元； 10 （3）编写工日补助费（考虑加班津贴等）：8万元； （4）编写组集中封闭工作及内部编写校审费：2万元； （4）各章节初稿、征求意见稿、送审稿等排版印刷费：2万元； （5）审查、咨询、讨论会等会议费：12 万元 6.2 总预算费用 初步估算项目总经费：35 万元。 其中上级主持单位以技术服务费的形式提供部分资金，主编单位将自筹 剩 余费用。 7 编写人员组成 1．主编单位：中水北方勘测设计研究有限责任公司 参编单位： 2．主编：席燕林、副主编：包日新（简介见附表 1、2）。 3．主编单位主要起草人员（分工见附表 3）。 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》 表 1 主要起草人简介表 姓 名 席燕林 年 龄 51 性 别 男 毕业院校 华东水利学院 毕业时间 1982 文化程度 大本 工作单位 中水北方勘测设计研究有限责任公司 E-mail xiyanlin2003@sina.com 职务/职称 副总工程师/教授级高工 专 业 水工建筑 籍贯 江西星子县 出生年月 1958 年 08 月 政治面目 中共党员 联系电话 28702314 通讯地址 天津市河西区洞庭路 60 号 邮编 300222 11 外语语种 英语 熟悉程度 A、精通 B、熟练 C√、良好 D、一般 完 成 的 主 要 项 目 著 作 及 作 用 1.主要参加了黄河万家寨水利枢纽、泰国巴帕南水闸枢纽、黄河沙坡头水利枢纽、刚 果（布）英布鲁水电站、新疆别迭里水电站、斐济南德瑞瓦图水电站等十多项大、中型水 利水电工程的水工设计。 2. 作为设计总工程师主持了泰国巴帕南水闸枢纽、黄河沙坡头水利枢纽、刚果（布） 英布鲁水电站 3 个大型水利枢纽工程的设计。 3.作为安全鉴定专家，完成了宁东供水鸭子荡水库 、宁夏刘家沟水库、宁夏南坪水库安全鉴定等项目的安全鉴定。 4. 作为设计总工程师，主持完成的黄河沙坡头水利枢纽工程设计获 2007 年大禹 奖；黄河沙坡头水利枢纽工程勘察获 2008 年全国勘测设计银奖；黄河沙坡头水利枢纽工程 勘察获 2008 年全国勘测设计金奖。 5.在各类技术刊物上发表十余篇。 本人签字： 年 月 日 主编单位意见 盖 章 年 月 日 主持机构意见 盖 章 年 月 日 - 1 - 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》 表 2 主要起草人简介表 姓 名 包日新 年 龄 65 性 别 男 毕业院校 北京水电学院 毕业时间 1968 文化程度 大本 工作单位 中水北方勘测设计研究有限责任公司 E-mail tidibrx@sina.com 职务/职称 教授级高工 专 业 水工建筑 籍贯 辽宁彰武县 出生年月 1944 年 11 月 政治面目 中共党员 联系电话 28702317 通讯地址 天津市河西区洞庭路 60 号 邮编 300222 外语语种 英语 熟悉程度 A、精通 B、熟练 C、良好 D√、一般 完 成 的 主 要 项 目 著 作 及 作 用 1.主要参加了白龙江碧口水电站施工，潘家口水利枢纽、石漫滩水库、 万家寨水利枢纽等十多项大、中型水利水电工程的水工设计。 2.1986——1988 年，水管司委托全国病险水库调查及对策研究，主要调 研者和调研报告编写人 。 3.1995 年起担任项目设总，主持西藏巴杰龙水电站、非洲纳米比亚供水 工程、卢旺达姆塔拉农田整治工程、山坪水电站工程预可研、崂山水库除险 加固工程、新疆苏库恰克水库除险加固工程蓄水安全鉴定、松花江干流大顶 子山航电枢纽工程竣工安全鉴定等项目（均为土石坝）的设计和鉴定。 4..在部级和学会的技术类刊物上发表论文十余篇。 5.潘家口水利枢纽和石漫滩水库工程设计获国家和部级设计金奖、微坍 落度混凝土研究与应用获大禹奖二等奖等，均为主要获奖者 本人签字： 年 月 日 主编单位意 见 盖 章 年 月 日 主持机构意 见 盖 章 年 月 日 - 2 - 表 3 主编单位主要起草人员 章号 节号 编写 分工 专业 职务 职称 学历 1. 总则 1.1～1.4 席燕林 水工 教高、副总工 大本 2．主要术语、符号 2.1～2.2 王浩、包日新 水工 高工、设总 大本 3.1～3.2 席燕林 水工 教高、副总工 大本3. 坝址选择及枢纽 布置 4. 坝型选择 迟建军、时铁城 水工 高工、设总 大本 5.1 时铁城 水工 高工、设总 大本5. 筑坝材料及填筑 标准 5.2 蒋志勇 水工 高工、副设总 大本 6．坝体结构 6.1～6.7 于海江、王浩 水工 高工、设总 大本 （抗震部分） 6.8 时常波 水工 高工、设总 大本 7.1～7.3 包日新 水工 教高、设总 大本7．坝基处理 7.4～7.6 李新媛 水工 高工、设总 大本 8.1～8.3 王永生 水工 高工、设总 大本8．土石坝的计算 时铁城 水工 高工、设总 大本 9.1 包日新 水工 教高、设总 大本9．扩建与加固 9.2 时常波 水工 教高、设总 大本 10．安全监测 10.1～10.2 王浩、 水工 高工、设总 大本 蒋志勇 水工 高工、副设总 大本 注：各章节的编写人，同时也是章节的用词说明和条文说明编写人。每一章 的第 1编制人为该章负责人，负责该章的编制协调和提供最终成果。