SL 25-91《浆砌石坝设计规范》水利行业标准全文与要点

标准基本信息

• 标准编号：SL 25-91
• 标准名称：浆砌石坝设计规范
• 发布机构：中华人民共和国水利部（批准发布）
• 主编部门：贵州省水利电力厅
• 标准性质：水利水电行业标准

  标准简介

  浆砌石坝是以石料（毛石、块石、粗料石）用水泥砂浆或混凝土胶结砌筑而成的挡水建筑物，取材方便、造价较低、施工技术相对简单，是我国山区、丘陵地区中小型水利工程广泛采用的坝型。SL 25-91对浆砌石坝的筑坝材料、设计指标、荷载组合、重力坝设计、拱坝设计、防渗、地基处理和观测设计进行了系统规定，是浆砌石坝设计的重要技术依据。

  筑坝材料与浆砌石体设计指标要点

• 石料：砌体所用石料必须质地坚硬、新鲜、完整，按形状分为毛石（无一定规则形状）、块石（上下两面大致平整、无尖角）和粗料石（棱角分明、六面大致平整）三种；石料标号根据岩石试件的饱和极限抗压强度确定，分六级，介于两级之间时按较低标号取值；石料使用前必须鉴定标号并测定有关物理力学指标
• 胶结材料：采用水泥砂浆或混凝土，标号根据试件极限抗压强度确定；胶结材料配合比必须满足砌体设计标号要求并采用重量比；采用掺合料或外加剂时应专门进行试验研究
• 浆砌石体设计指标：包括设计容重（按毛石砌体、块石砌体、粗料石砌体分类选用）、线胀系数、变形模量和弹性模量（宜按附录六的试验方法测定）、泊松比、极限抗压强度和抗拉强度；抗滑稳定计算所需的抗剪断、抗剪参数应通过现场或室内试验确定。

  荷载及其组合要点

  作用在浆砌石坝上的荷载分为基本荷载和特殊荷载：

• 基本荷载：坝体及永久设备自重、上下游静水压力、扬压力（渗透压力和浮托力）、泥沙压力、浪压力、冰压力、动水压力、温度荷载等
• 特殊荷载：校核洪水位对应的静水压力、扬压力、浪压力、动水压力，以及地震荷载等。
  扬压力在重力坝稳定分析和应力分析、拱坝稳定分析时必须计入；泥沙压力根据坝址河流水文泥沙资料确定；严寒地区水库表面形成较厚冰盖时应考虑冰压力。荷载组合分为基本组合和特殊组合：基本组合由基本荷载组成，特殊组合由相应的基本荷载与一种或几种特殊荷载组成。

  浆砌石重力坝设计要点

• 布置：根据坝址地形地质水文条件，结合泄洪、发电、灌溉、航运等枢纽建筑物的综合利用要求统筹考虑，重视冲淤排沙及岸坡防护
• 坝体形状：实体重力坝上下游面可采用一个或几个坡度；溢流坝水力设计按混凝土重力坝设计规范执行；空腹重力坝宜按满足稳定和应力要求的较经济实体断面拟定外廓，空腹位于坝底中部略偏下游
• 抗滑稳定计算：必须考虑三种滑动情况——沿垫层混凝土与基岩接触面滑动、沿浆砌石体与垫层混凝土接触面滑动、浆砌石体之间滑动；采用抗剪断公式或抗剪公式计算，安全系数不小于规范规定值；坝基岩体内有软弱夹层时应核算深层抗滑稳定
• 应力计算：实体重力坝以材料力学法为基本分析方法，高坝、复杂地基坝和空腹重力坝应采用有限元法计算或结构模型试验研究；计入扬压力和不计扬压力两种情况下坝基面垂直正应力均应小于砌体容许压应力，坝体内不得出现主拉应力（溢流堰顶及反弧段、廊道和孔洞周边除外）
• 安全系数：浆砌石体抗压强度安全系数在基本荷载组合时应不小于规定值，特殊荷载组合时可适当降低
• 温度控制：坝基垫层混凝土温度控制按混凝土重力坝设计规范执行，坝体砌筑温度控制按浆砌石坝施工技术规定执行。

  浆砌石拱坝设计要点

• 布置：宜选河谷地形狭窄、坝肩地质条件好的坝址；坝轴线位置选择应优先考虑拱座稳定并经多方案比较确定
• 体形：顶部拱圈最大中心角宜适中，河谷较宽时宜选用非圆弧形拱圈，悬臂梁的倒悬度不宜过大
• 泄洪：由坝体泄洪时宜优先考虑表孔泄洪，重视溢流消能和防冲问题
• 应力分析：以拱梁分载法计算成果作为衡量强度安全的标准，较复杂拱坝必要时应用有限元法验算或结构模型试验验证；拱坝应力分析应考虑体形、孔洞影响、封拱温度、自重、分期施工蓄水、横缝灌浆前单独坝段的应力和抗倾覆稳定性等
• 安全系数：浆砌石体容许压应力安全系数按基本、特殊荷载组合分别取值，计算拉应力不大于规定数值。

  坝体防渗、坝基处理与观测要点

• 坝体防渗：浆砌石坝必须重视防渗设计，可采用混凝土防渗面板、防渗墙或灌浆帷幕等措施
• 坝基处理：包括清基、固结灌浆、帷幕灌浆、断层破碎带处理等，保证坝基稳定和减少渗漏
• 坝体构造：规定横缝设置、廊道孔洞布置等构造要求
• 观测设计：规定变形、渗流、应力等观测项目与测点布置，为运行期安全监控提供依据。

  规范解读与应用要点

  浆砌石坝设计与混凝土坝设计有共性也有特殊性，应用本规范时应注意：
  第一，材料指标是设计的薄弱环节。浆砌石体的强度、变形和容重与砌筑质量、石料质量密切相关，规范强调通过试验确定设计指标，实际工程中应严格执行试件检验与施工质量控制，避免按经验值盲目取用。第二，抗滑稳定是浆砌石坝安全的生命线。三种滑动面的核算缺一不可，软弱夹层和岸坡坝段的稳定性应专门研究，重力坝与拱坝的稳定分析重点不同。第三，防渗是浆砌石坝成败的关键。浆砌石体灰缝是渗漏的主要通道，防渗面板或防渗帷幕的设置、坝基帷幕灌浆必须与坝体砌筑统筹设计。第四，本规范发布年代较早，应用时应注意与现行水利水电工程等级划分、工程地质勘察、水工建筑物抗震设计等规范的衔接。

  适用读者

  本规范适用于中小型水利水电工程浆砌石坝（重力坝、拱坝）的设计单位、施工单位和建设管理单位，从事砌石坝设计的工程师、审查人员及水利工程技术人员，也可供砌石坝加固改造和运行管理参考。

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