NB T 10335-2019 碾压混凝土拱坝设计规范.pdf

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1、ICS27.140 P59 NB 中华人民共和国能源行业标准 P NB/T 10335-2019 碾压混凝土拱坝设计规范 CodeforDesignofRoller-CompactedConcreteArchDams 2019-12-30发布 2020-07-01实施 国家能源局发布 中华人民共和国能源行业标准 碾压混凝土拱坝设计规范 CodeforDesignofRoller-CompactedConcreteArchDams NB/T10335-2019 主编部门：水电水利规划设计总院 批准部门：国家能源局 施行日期：2020 年 7 月 1 日 中国水利水电出版社 2020 北京 I 国

2、家能源局 公告 2019年第8号 国家能源局批准小水电机组励磁系统运行及检修规程等 152项能源行业标准（附 件1）、CodeforSafeandCivilizedConstructionofOnshoreWindPowerProjects等3 9项能源行业标准英文版（附件2），现予以发布。 附件：1.行业标准目录 2.行业标准英文版目录 国家能源局 2019年12月30日 附件1： 行业标准目录 序号 标准编号 标准名称 代替标准采标号 批准日期 实施日期 10 NB/T10335-2019 碾压混凝土拱坝设计规范 2019-12-30 2020-07-01 II 前言 根据国家能源局关于下

3、达2014年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通 知（国能科技2014298号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经 验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。 本规范的主要技术内容是：基本规定、碾压混凝土拱坝布置、坝体碾压混凝土、拱 坝应力稳定分析、坝体构造设计、坝体防裂和温度控制、安全监测设计、施工要求、初 期蓄水及运行维护。 本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由 能源行业水电勘测设计标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意 见或建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，

4、邮 编：100120）。 本规范主编单位：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 水电水利规划设计总院 本规范参编单位：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 中国水利水电科学研究院 本规范主要起草人员：范福平杨家修 韦晓明崔进罗洪波徐林 谭建军郭勇李运良方光达 陈能平龙起煌 尹华安 肖峰陈永福邓毅国 苏岩叶建群 喻建清向弘杨波郝鹏陈毅峰邱焕峰 刘荣丽 本规范主要审查人员：党林才金峰方坤河刘毅汪庆

5、元王毅鸣 陈祥荣徐建强翁寅周跃飞陈秋华邵敬东 张敬王国进李立年 赵轶庞明亮 李双宝 张 雄 王富强 杜小凯 李仕胜 III 目次 1总则.1 2 术语.2 3 基本规定.3 4 碾压混凝土拱坝布置.4 4.1 一般规定.4 4.2 体形设计.4 4.3 坝身建筑物.5 5 坝体碾压混凝土.6 5.1 一般规定.6 5.2 碾压混凝土强度等级.6 5.3 碾压混凝土物理力学指标.6 5.4 碾压混凝土抗渗和耐久性能.7 6 拱坝应力稳定分析.8 7 坝体构造设计.9 7.1 坝顶布置.9 7.2 分区设计.9 7.3 坝体分缝.10 7.4 接缝灌浆.10 7.5 坝内廊道及交通.11 7.6

6、坝体止水和排水.11 8 坝体防裂和温度控制.13 8.1 一般规定.13 8.2 温度控制标准.13 8.3 温度控制措施.14 9 安全监测设计.16 9.1 一般规定.16 9.2 监测项目与布置.16 IV 9.3 监测仪器埋设要求.16 10 施工要求.18 11 初期蓄水及运行维护.19 本规范用词说明.21 引用标准名录.22 附：条文说明.23 V Contents 1 GeneralProvisions.1 2 Terms.2 3 BasicRequirements.3 4 LayoutofRCCArchDam.4 4.1GeneralRequirements.4 4.2Da

7、mShapeDesign.4 4.3StructuresinDamBody.5 5 RCCofDam.6 5.1GeneralRequirements.6 5.2StrengthClassofRCC.6 5.3PhysicalandMechanicalPropertiesofRCC.6 5.4SeepageResistanceandDurabilityPerformanceofRCC.7 6 StressandStabilityAnalysisofArchDam.8 7 DamDetailing.9 7.1DamCrestLayout.9 7.2ZoningDesign.9 7.3Contra

8、ctionJoints.10 7.4JointGrouting.10 7.5GalleriesandAdits.11 7.6WaterstopsandDrains.12 8 DamCrackPreventionandTemperatureControl.13 8.1GeneralRequirements.13 8.2TemperatureControlStandard.13 8.3TemperatureControlMeasures.14 9 SafetyMonitoringDesign.16 9.1GeneralRequirements.16 9.2MonitoringItemsandLay

9、out.16 9.3RequirementsofMonitoringInstrumentInstallation.16 10ConstructionRequirements.18 11InitialImpoundmentandOperation&Maintenance.19 ExplanationofWordinginThisCode.21 ListofQuotedStandards.22 Addition:ExplanationofProvisions.23 1 1 总则 1.0.1 为规范碾压混凝土拱坝的设计，保证设计质量，使设计符合安全可靠、经济合理、 技术先进、环境友好、资源节约的要求

10、，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的水电工程岩基上的碾压混凝土拱坝设计。 1.0.3 碾压混凝土拱坝设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 2 术语 2.0.1 碾压混凝土 roller-compactedconcrete（RCC） 将干硬性的混凝土拌和料通过分层摊铺并经振动碾压密实的混凝土。 2.0.2 变态混凝土 grout-enrichedRCC 在碾压混凝土拌和料中，掺入一定比例的灰浆后振捣密实的混凝土。 2.0.3 碾压混凝土拱坝 RCC archdam 使用碾压混凝土筑成的拱坝。 2.0.4 横缝 transversejoint 在坝体内

11、某横断面或近似横断面，布设诱导结构或分段浇筑形成贯通缝面，使该断 面无抗裂能力，从而释放施工期温度应力的一种结构。 2.0.5 诱导缝 inducingjoint 在坝体内某横断面或近似横断面，布设诱导结构形成非完全贯通缝面，使该断面抗 裂能力降低，从而诱导开裂，释放施工期温度应力的一种结构。 2.0.6 碾压层面 rollercompactedconcreteliftjoint 碾压混凝土上下层结合面。 2.0.7 掺合料 mineraladmixture 为改善混凝土性能、减少水泥用量而掺入混凝土中的活性或非活性矿物质材料。 2.0.8 层间间歇时间layerplacementdurati

12、on 从下层混凝土碾压完成至上层混凝土碾压完成为止的历时。 3 3 基本规定 3.0.1 碾压混凝土拱坝按其坝高可分为低坝、中坝和高坝，坝高在 30m以下为低坝，坝 高30m70m为中坝，坝高在70m以上为高坝。 3.0.2 碾压混凝土拱坝按其厚高比可分为薄拱坝、中厚拱坝和厚拱坝，厚高比小于0.20 为薄拱坝，0.200.35为中厚拱坝，大于0.35为厚拱坝或重力拱坝。 3.0.3 碾压混凝土拱坝设计应收集并掌握建坝地区的气象、水文、泥沙、地形、地质、 地震、建筑材料、生态环境等基本资料，研究其施工条件，确保工程安全、经济、适用。 3.0.4 碾压混凝土拱坝设计应符合下列要求： 1 优选拱坝结

13、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 碾压混凝土快速施工。 2 优选坝体混凝土原材料，合理确定混凝土强度等级及相关设计指标，合理确定坝 体混凝土分区。 3 合理进行坝体分缝和温度控制防裂设计，提高碾压混凝土抗裂性能。 4 提出实施过程中坝体浇筑、接缝灌浆的施工要求，保证坝体结构安全。 3.0.5 碾压混凝土拱坝的水力设计、基础处理设计内容，应符合现行行业标准混凝土 拱坝设计规范DL/T5346的规定。 3.0.6 坝高大于150m或特别重要的碾压混凝土拱坝设计，在符合本规范的同时，还应 对特殊问题进行专门研究。 4 4 碾压混凝土拱坝布置 4.1 一般规定 4.1.1

14、碾压混凝土拱坝宜布置在河谷狭窄、地质条件较好的岩基坝址，并有良好的碾压 混凝土原材料来源和施工条件。 4.1.2 碾压混凝土拱坝轴线选择应符合以下要求： 1 两岸坝肩应具有较完整的抗力岩体，以确保拱座具有足够稳定性。 2 应有良好的泄洪消能条件。 3 宜避免形成高开挖边坡。 4.1.3 碾压混凝土拱坝枢纽布置在满足功能任务基础上，应根据坝址地形、地质、水文 等自然条件进行技术经济比较后确定。 4.1.4 碾压混凝土拱坝与坝身泄水建筑物、引水发电建筑物和其他建筑物的布置，应根 据建筑物的重要性、型式、施工条件和运行管理等因素统筹布置。 4.1.5 碾压混凝土拱坝坝体结构布置宜为碾压混凝土快速施工

15、和扩大碾压混凝土使用 范围创造条件。 4.2 体形设计 4.2.1 碾压混凝土拱坝体形应综合考虑坝址河谷形状、地质条件、坝身建筑物布置和结 构、坝体应力和拱座稳定、施工条件等因素的影响，通过比选确定。 4.2.2 碾压混凝土拱坝体形设计应符合下列规定： 1 坝体应力应满足应力控制标准及坝基承载力要求，且分布合理。 2 拱圈最大中心角宜在75110之间。 3 悬臂梁断面倒悬度不宜大于0.25。 4 应考虑坝身泄水建筑物结构布置对拱坝整体性的影响。 5 在满足应力控制标准的前提下，宜加大拱坝推力与所利用岩面等高线的夹角。拱 端内弧面的切线与利用岩面等高线的夹角不宜小于30。 6 宜有良好快速施工适

16、应性，并满足碾压混凝土施工工艺、施工设备运行等要求。 4.2.3 碾压混凝土高拱坝体形设计应进行坝体碾压混凝土弹性模量、地基综合变形模 量、温度作用等的敏感性分析。 5 4.2.4 碾压混凝土拱坝坝址两岸或一岸存在下列情况之一，可设置重力墩、推力墩： 1 上部地形开阔。 2 基岩较差不宜作为拱坝基础。 3 不满足拱座稳定。 4.2.5 碾压混凝土拱坝坝基有局部地质缺陷时，可设置垫座以满足应力、稳定要求。 4.2.6 当坝址河谷形状或地质条件对称性较差时，应采取措施改善坝体应力、稳定条件。 4.3 坝身建筑物 4.3.1 碾压混凝土拱坝坝身泄水建筑物宜优先采用溢流表孔。坝身设置中孔、深孔或底 孔

17、时，宜减少坝身孔口的层数和孔口数量。 4.3.2 碾压混凝土拱坝坝身布置泄水、引水、取水等孔口时，孔口尺寸、孔数、位置及 形状确定，应综合考虑功能与安全要求、坝体结构应力情况以及与其他建筑物协调关系 等因素。 4.3.3 碾压混凝土拱坝坝内交通、灌浆、监测廊道布置宜简洁、合理，减少对坝体应力 的影响和碾压混凝土的施工干扰，并利于施工期安全度汛。 4.3.4 当采用坝后式厂房时，压力管道、发电厂房布置应结合坝体受力状况、泄水消能 建筑物布置、施工与运行条件等，经技术经济比较后确定。 6 5 坝体碾压混凝土 5.1 一般规定 5.1.1 碾压混凝土所用的水泥、骨料、水、掺合料、外加剂等应符合现行的

18、国家标准及 行业标准的规定。 5.1.2 碾压混凝土宜选用中热硅酸盐水泥或发热量较低的普通硅酸盐水泥，并根据工程 的特殊需要对水泥的化学成分、矿物组成、水化热和细度等提出专门要求。 5.1.3 碾压混凝土的掺合料宜选用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、火山灰等活性掺合材料。 5.1.4 碾压混凝土的砂石料源应结合工程区建筑材料分布及储量条件、料源质量、开采 条件、配合比研究、施工质量控制等因素开展技术经济比较后确定。 5.1.5 用于坝体及附属结构混凝土的骨料应开展碱活性试验，不得使用碱-碳酸盐反应 活性骨料，具有碱-硅酸盐反应活性的骨料应采取抑制措施并经论证满足要求后方可使 用。 5.1.6 碾压混凝

19、土中宜掺用减少用水量和满足可碾性、缓凝性、耐久性要求的缓凝减水 剂、引气剂等外加剂。 5.1.7 碾压混凝土应满足大坝强度、抗渗、耐久和低热等性能要求。 5.1.8 当环境水有侵蚀性时，应采取优选水泥、掺合料、外加剂及配合比等抑制措施， 并经试验验证。 5.2 碾压混凝土强度等级 5.2.1 坝体碾压混凝土强度等级用混凝土立方体抗压强度标准值表示，符号为“C 龄期立 方体抗压强度标准值（MPa）”。碾压混凝土立方体抗压强度标准值应由标准方法制作养 护的边长为150mm立方体试件，在设计龄期用标准试验方法测得的达到80%保证率的 抗压强度确定。设计龄期一般采用90d，经论证后也可采用180d。

20、5.2.2 坝体碾压混凝土强度等级不应低于C9015。 5.3 碾压混凝土物理力学指标 5.3.1 坝体碾压混凝土使用非设计龄期的抗压强度时，碾压混凝土龄期的抗压强度增长 率宜通过试验确定，对于中坝、低坝无试验资料时可参考类似工程取值。 7 5.3.2 碾压混凝土抗拉强度标准值可按其抗压强度标准值的0.080.10倍取值。 5.3.3 碾压混凝土重度宜通过试验确定，当无试验资料时，可按现行行业标准水工建 筑物荷载设计规范DL5077的规定取值。 5.3.4 碾压混凝土弹性模量、泊松比、线膨胀系数和极限拉伸值，宜通过试验确定，无 试验资料时可参考类似工程取值。 5.4 碾压混凝土抗渗和耐久性能

21、5.4.1 碾压混凝土的抗渗等级应根据所在部位的承受水头确定，可按表5.4.1采用。 表5.4.1 坝体碾压混凝土抗渗等级 项次 部 位 水头H（m） 抗渗等级 1 坝 体内部 - W4 2 坝体上游防渗层 H50 W6 50H100 W6W8 100H150 W8W10 5.4.2 碾压混凝土拱坝防渗层宜采用二级配碾压混凝土，二级配防渗层厚度宜为坝面水 头的1/201/15，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 配碾压混凝土防渗。 5.4.3 碾压混凝土抗渗等级应采用90d龄期的试件，按现行行业标准水工碾压混凝土 试验规程DL/T5433 规定的试验方法测定。 5.4

22、.4 碾压混凝土抗冻等级应根据气候分区、冻融循环次数、表面局部小气候条件、水 份饱和程度、结构构件重要性和检修难易程度等因素综合确定，并符合现行行业标准水 工建筑物抗冰冻设计规范NB/T35024的有关规定。 5.4.5 严寒地区碾压混凝土拱坝应在坝体下游面、上游水位变幅区设置永久保温涂层或 贴层。 5.4.6 根据坝体混凝土耐久性要求，碾压混凝土配合比应符合现行行业标准水工混凝 土耐久性技术规范DL/T5241的有关规定。 8 6 拱坝应力稳定分析 6.0.1 碾压混凝土拱坝应进行坝体应力及拱座稳定计算，必要时应采取适当工程措施， 保证拱坝安全。 6.0.2 碾压混凝土拱坝应力分析、拱座稳定

23、分析、整体稳定分析和地质力学模型试验应 符合现行行业标准混凝土拱坝设计规范DL/T5346规定。 6.0.3 碾压混凝土拱坝地震作用下的应力、稳定分析应符合现行行业标准水电工程水 工建筑物抗震设计规范NB35047规定。 6.0.4 碾压混凝土拱坝应力分析应采用拱梁分载法。高坝或坝体有较大孔洞、较大附属 结构等情况时，还宜进行有限元分析。 6.0.5 碾压混凝土拱坝应力计算应考虑坝体结构和作用于坝体的荷载、坝基、坝基地质 缺陷、施工过程和蓄水过程等因素，确保拱坝在各种运行工况下坝体应力满足要求并有 较好适应性。 6.0.6 碾压混凝土拱坝封拱温度应根据坝体稳定温度场、气温条件、温度控制条件、施

24、 工期及运行期坝体应力计算等综合确定。当坝体未设置横缝、诱导缝或分缝间距过大时， 宜以各浇筑区混凝土设计龄期以前的最高温度场作为封拱温度，或者在坝体应力计算中 计入施工期温度残余应力。 6.0.7 碾压混凝土高坝或地质条件复杂的碾压混凝土拱坝，应进行拱坝-地基整体非线 性有限元分析，必要时开展地质力学模型试验。 9 7 坝体构造设计 7.1 坝顶布置 7.1.1 坝顶宽度应根据坝体应力计算及坝顶结构布置要求、施工要求等确定，不宜小于 5m。有交通及其他布置要求时，可在坝顶上下游侧设置悬臂结构。 7.1.2 坝顶高程的确定和坝顶防浪墙、交通桥、路面、人行道、电缆沟等结构布置应符 合现行行业标准混

25、凝土拱坝设计规范DL/T5346的有关规定。 7.2 分区设计 7.2.1 碾压混凝土拱坝坝体混凝土分区（图7.2.1）宜根据坝体不同部位及工作环境进行 划分。坝体混凝土分区特性要求应符合表7.2.1的规定。 坝基高程 坝顶高程 坝基高程 上游最低水位 坝顶高程 下游最高水位 坝基高程 坝顶高程 下游最高水位 下游最高水位 中孔 表孔 上游最低水位 上游最低水位 （a） 非溢流坝段剖面 （b）表孔坝段剖面 （c）中孔坝段剖面 图7.2.1 坝体混凝土分区图 注：区坝体河床基础混凝土；区上游最低水位以下混凝土；区上下游水位变幅区混凝土；区 坝体内部混凝土；区坝体常态混凝土。 表7.2.1 坝体混

26、凝土分区特性要求 分区 强度 抗渗 抗冻 抗侵蚀 低热 最大水胶比 选择各分区的主要因素 + + + + + + 抗渗、抗裂 + + + + + + 抗渗、抗裂 + + + + + + 抗冻、抗裂 + + + + + + 抗裂 常态混凝土，根据需要确定 注：表中有“+”的项目为选择各区混凝土等级的主要控制因素，有“”的项目为需要提出要求的。 10 7.2.2 坝体碾压混凝土可按高程或部位采用不同的强度等级，碾压混凝土相邻分区的强 度等级相差不应超过一级。碾压混凝土与常态混凝土相邻分区的强度等级相差不宜超过 两级。 7.2.3 不同等级或不同级配的碾压混凝土分区宽度宜根据坝体受力要求、耐久性要求

27、、 构造要求和施工条件确定，不宜小于3m。 7.2.4 碾压混凝土拱坝上下游面应设置0.5m1.0m厚变态混凝土。 7.2.5 河床基础部位根据基础平整度情况宜采用常态混凝土、变态混凝土或直接铺设砂 浆找平后进行碾压混凝土施工。基础混凝土厚度可根据基础开挖起伏差、温度控制及坝 基固结灌浆要求确定。 7.2.6 两岸坡坝基部位宜采用变态混凝土，厚度宜为1.0m。 7.3 坝体分缝 7.3.1 碾压混凝土拱坝分缝可采用横缝、诱导缝或其他缝。 7.3.2 碾压混凝土拱坝应根据温控防裂要求和坝基地质条件、坝体结构布置情况、施工 条件等设置横缝或诱导缝，不宜设置纵缝。 7.3.3 横缝应设置键槽，并布置止水和灌浆系统，键槽可采用梯形、圆弧形或球形。 7.3.4 诱