面板堆石壩對照研究PPT課件

1、目 錄1 1 選取的國外對照標準選取的國外對照標準2 2 中外標準的主要差異中外標準的主要差異3 3 國外工程中使用本標準需關注的主要問題國外工程中使用本標準需關注的主要問題4 4 對標工作的體會對標工作的體會第1頁/共56頁第2頁/共56頁中文名編號發(fā)行單位發(fā)行年份文中簡稱輸水系統(tǒng)及填筑壩設計標準No.13美國墾務局1997美墾務局填筑壩設計土壩和堆石壩的設計與施工考慮EM1110-2-2300美國陸軍工程師兵團2004美兵團堆石壩設計土木工程結構使用的止水帶及其他預塑縫材料EM1110-2-2102美國陸軍工程師兵團1995美兵團土木工程止水材料水電工程規(guī)劃設計土木工程導則第一卷美國土木工

2、程師協會1989美協會規(guī)劃設計小壩設計美國墾務局1986美墾務局小壩設計鋼筋混凝土建筑規(guī)范及條文說明ACI318-05美國混凝土協會2005美砼協會建筑規(guī)范水工鋼筋混凝土結構EM1110-2-2104美國陸軍工程師兵團1992美兵團水工混凝土結構混凝土結構中的接縫ACI224.3R-95美國混凝土協會1995美砼協會結構接縫包括：美國標準（Standard）、導則（Guideline）、準則（Code）、規(guī)范（Specification）第3頁/共56頁除上表外，還包括美國工程師兵團的下列標準1）EM1110-2-1901大壩滲流分析與控制2）EM1110-2-6053水工混凝土抗震。3）EM

3、1110-2-1806土木工程地震設計和評估4）EM1110-1-2101，結構設計的工作應力。5）EM1110-2-2902,水道、涵洞以及管道。以及美國混凝土學會6）ACI350R，環(huán)境工程混凝土結構第4頁/共56頁第5頁/共56頁 1 1）壩軸線：）壩軸線： 中美標準對壩軸線布置都需要根據壩址的地形地質條中美標準對壩軸線布置都需要根據壩址的地形地質條件，經技術經濟比較后確定。中國標準中還應重點考慮趾件，經技術經濟比較后確定。中國標準中還應重點考慮趾板的要求及強調要有利于樞紐中其他建筑物布置、有利于板的要求及強調要有利于樞紐中其他建筑物布置、有利于基礎防滲系統(tǒng)的布置，節(jié)省工程量及方便面板的

4、施工?；A防滲系統(tǒng)的布置，節(jié)省工程量及方便面板的施工。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū) 2 2）壩基：）壩基： 中美標準都允許堆石壩體建在密實的河床覆蓋層上，中美標準都允許堆石壩體建在密實的河床覆蓋層上，但都要求進行變形穩(wěn)定分析及安全經濟合理性分析。但都要求進行變形穩(wěn)定分析及安全經濟合理性分析。第6頁/共56頁 3 3）放空設施：）放空設施： 中國標準規(guī)定研究設置用于降低庫水位的放空設施的中國標準規(guī)定研究設置用于降低庫水位的放空設施的必要性，美國標準對放空設施的必要性未提及，主要強調必要性，美國標準對放空設施的必要性未提及，主要強調泄洪設施應有充足泄量防止庫水漫壩。泄

5、洪設施應有充足泄量防止庫水漫壩。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū) 4 4）對樞紐布置中其他建筑物的考慮：）對樞紐布置中其他建筑物的考慮： 中國標準主張在進行樞紐布置方案比較時，應將土石方中國標準主張在進行樞紐布置方案比較時，應將土石方平衡考慮在內，充分利用建筑物開挖石料筑壩，要求樞紐整平衡考慮在內，充分利用建筑物開挖石料筑壩，要求樞紐整體較優(yōu)、安全經濟；美兵團標準也是盡可能多地使用所需開體較優(yōu)、安全經濟；美兵團標準也是盡可能多地使用所需開挖的材料和運距最短、棄料最少的料場的材料，與中國標準挖的材料和運距最短、棄料最少的料場的材料，與中國標準原則一致。原則一致。第7頁/

6、共56頁 5 5）壩頂：）壩頂： 中美標準對壩頂相關要求原則基本一致，壩頂寬度要求綜合考慮壩頂設施、中美標準對壩頂相關要求原則基本一致，壩頂寬度要求綜合考慮壩頂設施、面板施工要求、抗震等因素確定；壩頂超高由波浪爬高、風壅水面高度及安全超高面板施工要求、抗震等因素確定；壩頂超高由波浪爬高、風壅水面高度及安全超高組成，地震區(qū)的安全加高尚應增加地震作用下的附加沉陷和地震涌浪高度，另外尚組成，地震區(qū)的安全加高尚應增加地震作用下的附加沉陷和地震涌浪高度，另外尚需考慮滑坡、建筑物運行故障等因素，可以通過設置防浪墻減低壩頂高程。其中美需考慮滑坡、建筑物運行故障等因素，可以通過設置防浪墻減低壩頂高程。其中美國

7、標準直接規(guī)定了在國標準直接規(guī)定了在2 2、3 3、4 4地震區(qū)，壩頂高程應取最高水位加常規(guī)超高，或防洪地震區(qū)，壩頂高程應取最高水位加常規(guī)超高，或防洪水位加水位加3%3%壩高（從河床起算）的最大值，這點規(guī)定對部分工程來看比中國標準更為壩高（從河床起算）的最大值，這點規(guī)定對部分工程來看比中國標準更為安全。安全。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第8頁/共56頁 5 5）壩頂：）壩頂： 中國標準中為保證大壩運行期沉降穩(wěn)定后壩體仍有足夠的中國標準中為保證大壩運行期沉降穩(wěn)定后壩體仍有足夠的超高，壩頂需預留沉降超高。壩頂沉降超高可為壩高的超高，壩頂需預留沉降超高。壩頂沉降超高可為壩

8、高的0.30.30.80.8。沉降超高的設置應由壩頭處的零值，漸變到壩高最。沉降超高的設置應由壩頭處的零值，漸變到壩高最大處的最大值。可采用局部放陡頂部壩坡實現沉降超高。大處的最大值?？刹捎镁植糠哦疙敳繅纹聦崿F沉降超高。 美國標準規(guī)定了壩頂超高要包括地基和壩體允許的沉降，并根美國標準規(guī)定了壩頂超高要包括地基和壩體允許的沉降，并根據經驗，壩頂最大超填量約為最大壩高的據經驗，壩頂最大超填量約為最大壩高的1 1。相比中國標準。相比中國標準稍保守一點。稍保守一點。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第9頁/共56頁 6 6）壩坡：）壩坡： 中美標準對壩坡的要求基本一致，壩坡主要由

9、筑壩材中美標準對壩坡的要求基本一致，壩坡主要由筑壩材料特性、壩基特性結合工程經驗或抗滑穩(wěn)定分析確定，對料特性、壩基特性結合工程經驗或抗滑穩(wěn)定分析確定，對下游壩坡要求適當防護、平整、美觀。下游壩坡要求適當防護、平整、美觀。 7 7）壩體分區(qū)（中國標準）：）壩體分區(qū)（中國標準）： 壩體應根據河谷地形條件、料源及其變形性質、壩高、施工方便和經濟等壩體應根據河谷地形條件、料源及其變形性質、壩高、施工方便和經濟等因素進行分區(qū)。壩體分區(qū)應盡量利用建筑物開挖料和近壩區(qū)可用的料源；堆石因素進行分區(qū)。壩體分區(qū)應盡量利用建筑物開挖料和近壩區(qū)可用的料源；堆石壩體各區(qū)的透水性宜從上游向下游增加；壩體分區(qū)應有利于變形控

10、制。壩體各區(qū)的透水性宜從上游向下游增加；壩體分區(qū)應有利于變形控制。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第10頁/共56頁 7 7）壩體分區(qū)（中國標準）：）壩體分區(qū)（中國標準）： （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第11頁/共56頁 7 7）壩體分區(qū)（美墾務局）：）壩體分區(qū)（美墾務局）： （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第12頁/共56頁第13頁/共56頁 7 7）壩體分區(qū)（美懇務局）：）壩體分區(qū)（美懇務局）： A A區(qū)：級配良好的小塊石和礫石，用作上游防滲面板的區(qū)：級配良好的小塊石和礫石，用作上游防滲面板的墊層。當防滲層發(fā)生開

11、裂時，阻止大量漏水。墊層。當防滲層發(fā)生開裂時，阻止大量漏水。 B B區(qū)：塊石質量可較區(qū)：塊石質量可較C C區(qū)稍差，例如：采用溢洪道的開挖區(qū)稍差，例如：采用溢洪道的開挖料，用以降低壩的總投資。料，用以降低壩的總投資。 C C區(qū)：壩體較大的下游區(qū)。由高質量的、塊體較大并經區(qū)：壩體較大的下游區(qū)。由高質量的、塊體較大并經過壓實的塊石組成；該區(qū)能使壩體斷面保持高的穩(wěn)定性。過壓實的塊石組成；該區(qū)能使壩體斷面保持高的穩(wěn)定性。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置和壩體分區(qū)第14頁/共56頁 7 7）壩體分區(qū)：）壩體分區(qū)： 中美標準對壩體分區(qū)均要求根據料源等因素，從滿足水力中美標準對壩體分區(qū)均要求根

12、據料源等因素，從滿足水力過渡、壩體應力變形、充分利用建筑物開挖料進行壩體材料分過渡、壩體應力變形、充分利用建筑物開挖料進行壩體材料分區(qū)，美國標準對壩料間反濾準則強調較多，中國標準同時強調區(qū)，美國標準對壩料間反濾準則強調較多，中國標準同時強調了穩(wěn)定和變形要求。相對而言美國標準對壩體分區(qū)較中國標準了穩(wěn)定和變形要求。相對而言美國標準對壩體分區(qū)較中國標準簡單，沒有中國標準說明詳細，如對于墊層料、過渡料寬度、簡單，沒有中國標準說明詳細，如對于墊層料、過渡料寬度、軟巖筑壩、砂礫料筑壩中國標準中均有對應條文要求。軟巖筑壩、砂礫料筑壩中國標準中均有對應條文要求。 （1 1）關于壩的布置和壩體分區(qū)）關于壩的布置

13、和壩體分區(qū)第15頁/共56頁 （2 2）關于筑壩材料及填筑標準）關于筑壩材料及填筑標準 1 1）壩料勘察與試驗、料場規(guī)劃：）壩料勘察與試驗、料場規(guī)劃： 勘探和試驗是面板堆石壩設計的基礎，中美標準都規(guī)勘探和試驗是面板堆石壩設計的基礎，中美標準都規(guī)定要對壩料進行勘察試驗工作，中國標準規(guī)定較具體，值定要對壩料進行勘察試驗工作，中國標準規(guī)定較具體，值得借鑒的是美國標準強調對實際填筑料（試填料）做相應得借鑒的是美國標準強調對實際填筑料（試填料）做相應的試驗研究，能保證研究對象更具代表性。的試驗研究，能保證研究對象更具代表性。第16頁/共56頁 2 2）壩料要求：）壩料要求： 中國標準中對壩體各區(qū)料的物理

14、力學性質、顆粒級配中國標準中對壩體各區(qū)料的物理力學性質、顆粒級配等有明確要求，美國標準則不太具體；對于軟巖筑壩的要等有明確要求，美國標準則不太具體；對于軟巖筑壩的要求，中國標準同時考慮滲流、變形的要求，明確高壩應置求，中國標準同時考慮滲流、變形的要求，明確高壩應置于下游干燥區(qū)，中低壩置于上游區(qū)時應加強排水設計，美于下游干燥區(qū)，中低壩置于上游區(qū)時應加強排水設計，美國標準無明確限定。國標準無明確限定。 （2 2）關于筑壩材料及填筑標準）關于筑壩材料及填筑標準第17頁/共56頁 3 3）填筑標準（中國標準）：）填筑標準（中國標準）： 壩料的填筑標準包括壩料的干密度和孔隙率、級配和碾壓參數。壩料的填筑

15、標準包括壩料的干密度和孔隙率、級配和碾壓參數。 鑒于碾壓設備的改進，壩高增加，填筑標準提高。根據工程實踐和研究，當壩鑒于碾壓設備的改進，壩高增加，填筑標準提高。根據工程實踐和研究，當壩高超過高超過150m150m后，堆石壩體的變形形態(tài)對防滲面板的不利影響加大，堆石料流變對大后，堆石壩體的變形形態(tài)對防滲面板的不利影響加大，堆石料流變對大壩的后期影響凸現，所以將以壩的后期影響凸現，所以將以150m150m為界分為兩級制定填筑標準。為界分為兩級制定填筑標準。 3 3）填筑標準（美兵團）：）填筑標準（美兵團）： 美國標準僅對透水填筑料、反濾排水區(qū)以及反濾料的美國標準僅對透水填筑料、反濾排水區(qū)以及反濾料

16、的相對密度作出規(guī)定。填筑類型的選擇和壩體最終設計在很相對密度作出規(guī)定。填筑類型的選擇和壩體最終設計在很大程度上還是依據經驗和判斷。大程度上還是依據經驗和判斷。 （2 2）關于筑壩材料及填筑標準）關于筑壩材料及填筑標準第18頁/共56頁 3 3）填筑標準：）填筑標準： 中美標準都是采用試驗和經驗來確定壩料填筑標準，原則一致。中國標準規(guī)定中美標準都是采用試驗和經驗來確定壩料填筑標準，原則一致。中國標準規(guī)定設計階段要確定填筑標準，并以設計階段要確定填筑標準，并以150m150m壩高分界明確提出各種壩料的壓實孔隙率或相壩高分界明確提出各種壩料的壓實孔隙率或相對密度要求，美標則對壩料提出相對密度（平均值

17、）要求；中美標準都是以控制碾對密度要求，美標則對壩料提出相對密度（平均值）要求；中美標準都是以控制碾壓參數為主，不同的是中國標準要求輔以孔隙率或相對密度參數控制；都提出了應壓參數為主，不同的是中國標準要求輔以孔隙率或相對密度參數控制；都提出了應加水碾壓及通過試驗確定加水量要求。美國標準強調用試驗填筑結果來確定施工和加水碾壓及通過試驗確定加水量要求。美國標準強調用試驗填筑結果來確定施工和壓實的最佳方法，但在很大程度上還是依據經驗和判斷。壓實的最佳方法，但在很大程度上還是依據經驗和判斷。 （2 2）關于筑壩材料及填筑標準）關于筑壩材料及填筑標準第19頁/共56頁 （3 3）關于面板、趾板）關于面板

18、、趾板 1 1）趾板基礎：）趾板基礎： 中美標準都要求趾板應置于堅固且經過防滲處理的巖中美標準都要求趾板應置于堅固且經過防滲處理的巖體上，建于覆蓋層上時，中國標準要求對高壩進行專門論體上，建于覆蓋層上時，中國標準要求對高壩進行專門論證，美國標準要求經過有經驗的工程師現場鑒定，均較慎證，美國標準要求經過有經驗的工程師現場鑒定，均較慎重。重。第20頁/共56頁 2 2）趾板寬度：）趾板寬度： 中美標準都要求考慮壩基條件、壩高（或水頭）、施中美標準都要求考慮壩基條件、壩高（或水頭）、施工或灌漿等因素。工或灌漿等因素。 （3 3）關于面板、趾板）關于面板、趾板 3 3）趾板結構設計：）趾板結構設計：

19、中國標準規(guī)定較詳細，美標未查到相關內容。中國標準規(guī)定較詳細，美標未查到相關內容。第21頁/共56頁 4 4）面板尺寸和分縫（中國標準）：）面板尺寸和分縫（中國標準）： 面板的厚度應使面板承受的水力梯度不超過面板的厚度應使面板承受的水力梯度不超過200200。高。高壩面板頂部厚度宜取壩面板頂部厚度宜取0.3m0.3m0.4m0.4m，面板厚度從頂部向底部逐漸增加，可按式（）確，面板厚度從頂部向底部逐漸增加，可按式（）確定：定： t= t=（0.30.30.40.4）+ +（0.0020.0020.00350.0035）H H （）（）式中：式中：t t面板的厚度，面板的厚度，m m：H H計算斷

20、面至面板頂部的高度，計算斷面至面板頂部的高度，m m。低壩可采用低壩可采用0.3m0.3m厚的等厚面板。厚的等厚面板。 （3 3）關于面板、趾板）關于面板、趾板第22頁/共56頁 4 4）面板尺寸和分縫（美懇務局）：）面板尺寸和分縫（美懇務局）： 混凝土面板必須配筋，且其最小厚度應為混凝土面板必須配筋，且其最小厚度應為1212英寸（英寸（30cm30cm）。計算面板上某處板厚用的經驗公式為：。計算面板上某處板厚用的經驗公式為：t=1+0.003ht=1+0.003h（以英尺（以英尺計），式中計），式中h h為該面板處以上的壩高（以英尺計）。為該面板處以上的壩高（以英尺計）。 （3 3）關于面板

21、、趾板）關于面板、趾板第23頁/共56頁 4 4）面板尺寸和分縫：）面板尺寸和分縫： 中美標準都規(guī)定面板最小厚度為中美標準都規(guī)定面板最小厚度為0.3m0.3m，隨壩高增加而，隨壩高增加而逐漸加厚，但計算厚度公式高度系數時美國標準比中國標逐漸加厚，但計算厚度公式高度系數時美國標準比中國標準小，及面板厚度美標略小于中國標準；中國標準規(guī)定了準小，及面板厚度美標略小于中國標準；中國標準規(guī)定了面板的厚度應使面板承受的水力梯度不超過面板的厚度應使面板承受的水力梯度不超過200200，美國標準，美國標準無此規(guī)定。面板分塊寬度中國標準建議為無此規(guī)定。面板分塊寬度中國標準建議為12m18m12m18m，美標未，

22、美標未查到相關規(guī)定。查到相關規(guī)定。 （3 3）關于面板、趾板）關于面板、趾板第24頁/共56頁 5 5）面板混凝土：）面板混凝土： 中美標準都要求面板混凝土具有耐久性、抗?jié)B性、抗中美標準都要求面板混凝土具有耐久性、抗?jié)B性、抗裂性、抗凍性及施工和易性?；炷僚浜媳?、配筋相關規(guī)裂性、抗凍性及施工和易性?；炷僚浜媳?、配筋相關規(guī)定中國標準較美標具體、詳細；混凝土抗壓強度中國要求定中國標準較美標具體、詳細；混凝土抗壓強度中國要求不小于不小于25MPa25MPa（標準立方體）、美標要求不小于（標準立方體）、美標要求不小于28MPa28MPa（圓（圓柱體）；中國標準對分期施工面板頂部與填筑體高差、面柱體）

23、；中國標準對分期施工面板頂部與填筑體高差、面板基礎平整度、施工時段等均有相應規(guī)定，美標則未查到板基礎平整度、施工時段等均有相應規(guī)定，美標則未查到相關條款。相關條款。 （3 3）關于面板、趾板）關于面板、趾板第25頁/共56頁 （4 4）關于接縫和止水）關于接縫和止水 中美標準對止水材料的要求基本一致；中國標準對各中美標準對止水材料的要求基本一致；中國標準對各類接縫（周邊縫、垂直縫以及其他接縫）止水結構有明確類接縫（周邊縫、垂直縫以及其他接縫）止水結構有明確要求，美標則未查到相關條款。要求，美標則未查到相關條款。第26頁/共56頁 （5 5）關于壩基處理）關于壩基處理 1 1）基礎開挖：）基礎開

24、挖： 中美標準都要求對軟弱地基通過試驗來確定其適應性、開中美標準都要求對軟弱地基通過試驗來確定其適應性、開挖范圍及工程處理措施等原則基本一致。中國標準對趾板開挖挖范圍及工程處理措施等原則基本一致。中國標準對趾板開挖體型、岸坡體型改造有明確要求，美標則未查到相關條款。體型、岸坡體型改造有明確要求，美標則未查到相關條款。第27頁/共56頁 2 2）基礎處理：）基礎處理： 中美標準對地基范圍內的斷層、破碎帶和軟弱夾層等地質中美標準對地基范圍內的斷層、破碎帶和軟弱夾層等地質缺陷，均根據它們的產狀、規(guī)模和組成物質，研究其滲透、滲缺陷，均根據它們的產狀、規(guī)模和組成物質，研究其滲透、滲透變形和溶蝕后對壩基的

25、影響，確定相應的防滲處理和防止?jié)B透變形和溶蝕后對壩基的影響，確定相應的防滲處理和防止?jié)B透變形和基礎不均勻變形的處理措施。對于帷幕滲控標準，中透變形和基礎不均勻變形的處理措施。對于帷幕滲控標準，中國標準根據工程實踐經驗，提出對固結灌漿深度和帷幕灌漿深國標準根據工程實踐經驗，提出對固結灌漿深度和帷幕灌漿深度的要求，而美國標準通常根據試驗確定。度的要求，而美國標準通常根據試驗確定。 （5 5）關于壩基處理）關于壩基處理第28頁/共56頁 2 2）基礎處理（中國標準）：）基礎處理（中國標準）： 固結灌漿孔宜布置為固結灌漿孔宜布置為2 24 4排，深度應不小于排，深度應不小于5m5m。帷幕宜布置在趾板中

26、部，帷幕灌漿孔的布置一般為帷幕宜布置在趾板中部，帷幕灌漿孔的布置一般為1 1排，排，1 1、2 2級壩及高壩的帷幕深度可按深入巖體透水率為級壩及高壩的帷幕深度可按深入巖體透水率為3Lu3Lu5Lu5Lu區(qū)域內區(qū)域內5m5m，其他壩為，其他壩為5Lu5Lu10Lu10Lu區(qū)域內區(qū)域內5m5m，或按，或按1/31/31/21/2壩高確定，壩高確定，并進行兩岸壩肩的滲流控制。并進行兩岸壩肩的滲流控制。 （5 5）關于壩基處理）關于壩基處理第29頁/共56頁 2 2）基礎處理（美懇務局）：）基礎處理（美懇務局）： 對于一座堆石壩，防止壩下滲流和壩體防滲體與壩基之間對于一座堆石壩，防止壩下滲流和壩體防滲

27、體與壩基之間滲漏，是至關重要的。為了減小壩下滲流，壩基通常要灌漿；滲漏，是至關重要的。為了減小壩下滲流，壩基通常要灌漿；確定是否需要灌漿及灌漿范圍，須依據對壩址地質條件的精心確定是否需要灌漿及灌漿范圍，須依據對壩址地質條件的精心分析、巖基鉆孔的觀察及鉆孔水壓試驗做出。分析、巖基鉆孔的觀察及鉆孔水壓試驗做出。 （5 5）關于壩基處理）關于壩基處理第30頁/共56頁 1 1）滲流計算：）滲流計算： 中美標準對于計算項目的規(guī)定大致相同，均包含了土中美標準對于計算項目的規(guī)定大致相同，均包含了土石壩滲流分析中需要關注的要素，但在計算方案、方法上石壩滲流分析中需要關注的要素，但在計算方案、方法上有差別，中

28、國多采用有限元法進行計算，美標則根據不同有差別，中國多采用有限元法進行計算，美標則根據不同情況列出不同的建議方法。同時，中美標準中均強調了反情況列出不同的建議方法。同時，中美標準中均強調了反濾設計、滲流穩(wěn)定的重要性。濾設計、滲流穩(wěn)定的重要性。 （6 6）關于壩體計算）關于壩體計算第31頁/共56頁 2 2）抗滑穩(wěn)定：）抗滑穩(wěn)定： 中美標準均重視大壩穩(wěn)定分析，規(guī)定也較為詳細。美國標中美標準均重視大壩穩(wěn)定分析，規(guī)定也較為詳細。美國標準側重于方法、原理介紹，中國標準的規(guī)定較為直接，實用性準側重于方法、原理介紹，中國標準的規(guī)定較為直接，實用性更強。在安全標準方面，根據不同計算工況、采用的計算方法更強。

29、在安全標準方面，根據不同計算工況、采用的計算方法（總應力或有效應力法）等，兩種標準均給出了最小安全系數（總應力或有效應力法）等，兩種標準均給出了最小安全系數值，從安全系數看，美國標準相對保守一點，但差別不大；對值，從安全系數看，美國標準相對保守一點，但差別不大；對厚度大于厚度大于2m2m的趾板或高趾墻，中國規(guī)范要求進行穩(wěn)定計算和應的趾板或高趾墻，中國規(guī)范要求進行穩(wěn)定計算和應力分析，而美標則未查到相關條款。力分析，而美標則未查到相關條款。 （6 6）關于壩體計算）關于壩體計算第32頁/共56頁 3 3）應力和變形分析：）應力和變形分析： 中美標準關于應力變形分析要求的原則和方法基本一致，中美標準

30、關于應力變形分析要求的原則和方法基本一致，可采用有限元數值分析和經驗方法估算。中國標準中提出在應可采用有限元數值分析和經驗方法估算。中國標準中提出在應力和變形分析中，應反映壩體界面的力學特性、模擬壩體分期力和變形分析中，應反映壩體界面的力學特性、模擬壩體分期填筑、蓄水加載等要求，而美標則未查到相關條款。填筑、蓄水加載等要求，而美標則未查到相關條款。 （6 6）關于壩體計算）關于壩體計算第33頁/共56頁 4 4）計算參數：）計算參數： 對于試驗獲取計算參數時，均強調試驗壩料的代表性；同對于試驗獲取計算參數時，均強調試驗壩料的代表性；同時，中國標準提出對時，中國標準提出對1 1、2 2級高壩在施

31、工過程中應及時分析現場級高壩在施工過程中應及時分析現場條件變化、施工質量檢測資料及壩體安全監(jiān)測資料，復核設計條件變化、施工質量檢測資料及壩體安全監(jiān)測資料，復核設計的合理性，必要時修改設計。的合理性，必要時修改設計。 （6 6）關于壩體計算）關于壩體計算第34頁/共56頁 （7 7）關于抗震措施）關于抗震措施當地震設計烈度為當地震設計烈度為、度時，宜采用下列抗震措施：度時，宜采用下列抗震措施：1 1 采用較大的壩頂寬度和上緩下陡的下游壩坡，并在壩坡變化處設置馬道：采用較大的壩頂寬度和上緩下陡的下游壩坡，并在壩坡變化處設置馬道：2 2 采取水平加筋網、漿砌石護坡等措施，增加頂部坡面的穩(wěn)定性：采取水

32、平加筋網、漿砌石護坡等措施，增加頂部坡面的穩(wěn)定性：3 3 采用較低的防浪墻，采取措施增加防浪墻的穩(wěn)定性；采用較低的防浪墻，采取措施增加防浪墻的穩(wěn)定性；4 4 確定壩體安全超高時，應計入壩和地基在地震作用下的附加沉降；確定壩體安全超高時，應計入壩和地基在地震作用下的附加沉降；5 5 增加壩體堆石料的壓實密度，特別是在地形突變處的壓實密度：增加壩體堆石料的壓實密度，特別是在地形突變處的壓實密度：6 6 應加大墊層區(qū)的寬度，當岸坡很陡時，宜適當延長墊層料與基巖接觸的長應加大墊層區(qū)的寬度，當岸坡很陡時，宜適當延長墊層料與基巖接觸的長度，減小墊層料的最大粒徑；度，減小墊層料的最大粒徑；7 7 宜在面板部

33、分垂直縫內設置有一定強度又可壓縮的填充板；宜在面板部分垂直縫內設置有一定強度又可壓縮的填充板；8 8 增加河谷中間頂部面板的配筋率，特別是面板順坡向的配筋率。增加河谷中間頂部面板的配筋率，特別是面板順坡向的配筋率。第35頁/共56頁 （7 7）關于抗震措施（美懇務局和美土木工程學會）關于抗震措施（美懇務局和美土木工程學會） 填筑壩的設計，包括能夠提高它們在地震荷載下的工作性填筑壩的設計，包括能夠提高它們在地震荷載下的工作性能的防護性措施。這些措施包括：能的防護性措施。這些措施包括：設置過渡區(qū)和排水區(qū)，其級配由篩分處理控制；設置過渡區(qū)和排水區(qū)，其級配由篩分處理控制；控制壩體各區(qū)的壓實度；控制壩體

34、各區(qū)的壓實度；清除或處理強度低或密度低的壩基材料。清除或處理強度低或密度低的壩基材料。 （7 7）關于抗震措施）關于抗震措施第36頁/共56頁 （7 7）關于抗震措施（美兵團）關于抗震措施（美兵團） 在可能發(fā)生強震的地區(qū)，為避免地震影響，增加壩的安全，也采用下述的在可能發(fā)生強震的地區(qū)，為避免地震影響，增加壩的安全，也采用下述的防護性設計措施：防護性設計措施：確保地基砂層有足夠的密度（相對密度最小確保地基砂層有足夠的密度（相對密度最小70%70%）；）；使不透水區(qū)更具塑性；使不透水區(qū)更具塑性；擴大不透水區(qū)；擴大不透水區(qū)；加寬壩頂；加寬壩頂；放緩壩坡；放緩壩坡；增加超高；增加超高；壓實壩殼，達到較

35、高密度；壓實壩殼，達到較高密度；加寬壩肩處壩體。加寬壩肩處壩體。 （7 7）關于抗震措施）關于抗震措施第37頁/共56頁 （7 7）關于抗震措施）關于抗震措施 中美標準建議采取的抗震措施基本一致，如采取加寬壩頂、放緩壩坡、增加超中美標準建議采取的抗震措施基本一致，如采取加寬壩頂、放緩壩坡、增加超高、增加墊層區(qū)和過渡區(qū)的寬度、提高壩料壓實密度等。中國標準根據實踐經驗進高、增加墊層區(qū)和過渡區(qū)的寬度、提高壩料壓實密度等。中國標準根據實踐經驗進一步提出壩頂附近壩體內設水平加筋網、壩坡采用漿砌石護坡；采用低防浪墻；在一步提出壩頂附近壩體內設水平加筋網、壩坡采用漿砌石護坡；采用低防浪墻；在面板部分垂直縫內

36、設置有一定強度又可壓縮的填充板；增加河谷中間頂部面板的配面板部分垂直縫內設置有一定強度又可壓縮的填充板；增加河谷中間頂部面板的配筋率；壩體用砂礫石料填筑時，應增大排水區(qū)的排水能力，下游壩坡應用大塊石或筋率；壩體用砂礫石料填筑時，應增大排水區(qū)的排水能力，下游壩坡應用大塊石或預制混凝土塊護坡，或一定范圍內采用堆石料填筑下游區(qū)等措施，相對而言，中國預制混凝土塊護坡，或一定范圍內采用堆石料填筑下游區(qū)等措施，相對而言，中國標準更全面。標準更全面。 （7 7）關于抗震措施）關于抗震措施第38頁/共56頁 （8 8）關于分期施工和壩體加高）關于分期施工和壩體加高 1 1）分期施工：）分期施工： 中美標準中都

37、建議根據天然條件、導流、施工組織、資金中美標準中都建議根據天然條件、導流、施工組織、資金等情況進行分期施工，分期填筑時總體應平衡、均勻上升。中等情況進行分期施工，分期填筑時總體應平衡、均勻上升。中國標準提出盡可能減少面板澆筑分期，合理選擇面板混凝土澆國標準提出盡可能減少面板澆筑分期，合理選擇面板混凝土澆筑時間，避開面板下部堆石體變形的高峰期，限制填筑高差、筑時間，避開面板下部堆石體變形的高峰期，限制填筑高差、填筑體間坡度，重視反滲排水措施等保證大壩施工質量、增強填筑體間坡度，重視反滲排水措施等保證大壩施工質量、增強大壩安全的要求，美標則未查到相關條款。大壩安全的要求，美標則未查到相關條款。第3

38、9頁/共56頁 2 2）擋水度汛：）擋水度汛： 中國標準允許用堆石壩體或臨時斷面擋水度汛、允許施工中國標準允許用堆石壩體或臨時斷面擋水度汛、允許施工期采取保護措施后堆石壩體過水，并提出相關擋水度汛、壩體期采取保護措施后堆石壩體過水，并提出相關擋水度汛、壩體過水的設計原則，美標則未查到相關條款。過水的設計原則，美標則未查到相關條款。 （8 8）關于分期施工和壩體加高）關于分期施工和壩體加高第40頁/共56頁 3 3）壩體加高：）壩體加高： 中美標準都提到可對已建壩進行后期加高，中國標準對分中美標準都提到可對已建壩進行后期加高，中國標準對分期完建的面板壩、已建面板壩、土質防滲體堆石壩、混凝土壩期完

39、建的面板壩、已建面板壩、土質防滲體堆石壩、混凝土壩采用混凝土面板堆石壩加高的設計原則提出了相關要求，美標采用混凝土面板堆石壩加高的設計原則提出了相關要求，美標則未查到相關條款。則未查到相關條款。 （8 8）關于分期施工和壩體加高）關于分期施工和壩體加高第41頁/共56頁 （9 9）關于安全監(jiān)測）關于安全監(jiān)測 1 1）設計原則：）設計原則： 中美標準對于大壩監(jiān)測設計、成果分析要求基本一致。美中美標準對于大壩監(jiān)測設計、成果分析要求基本一致。美兵團規(guī)范還強調了大壩失事模式、臨界參數、應急預案方案的兵團規(guī)范還強調了大壩失事模式、臨界參數、應急預案方案的設計與研究。相比來說，中國標準更側重于事前設計，美

40、國標設計與研究。相比來說，中國標準更側重于事前設計，美國標準強調后期根據現場條件不斷修訂性能參數，制定應急措施。準強調后期根據現場條件不斷修訂性能參數，制定應急措施。第42頁/共56頁 2 2）設備布置及選型：）設備布置及選型： 中美標準對于監(jiān)測設計的原則、監(jiān)測部位及布置、儀器的中美標準對于監(jiān)測設計的原則、監(jiān)測部位及布置、儀器的要求基本一致，均要求參考工程經驗。中國標準還提出應結合要求基本一致，均要求參考工程經驗。中國標準還提出應結合設計研究成果布置監(jiān)測設備，中國標準體現了大壩研究的定量設計研究成果布置監(jiān)測設備，中國標準體現了大壩研究的定量成果與定性的已有經驗的結合；中國標準還提及有條件時應實

41、成果與定性的已有經驗的結合；中國標準還提及有條件時應實行監(jiān)測自動化的要求。行監(jiān)測自動化的要求。 （9 9）關于安全監(jiān)測）關于安全監(jiān)測第43頁/共56頁 3 3）監(jiān)測項目：）監(jiān)測項目：、2 2級壩和高壩應設置下列監(jiān)測項目，其他壩可適當簡化：級壩和高壩應設置下列監(jiān)測項目，其他壩可適當簡化：1 1 壩面垂直位移和水平位移；壩面垂直位移和水平位移；2 2 壩體內部垂直位移和順河向水平位移；壩體內部垂直位移和順河向水平位移；3 3 壩基覆蓋層的沉降；壩基覆蓋層的沉降；4 4 接縫位移；接縫位移；5 5 面板變形、應變和溫度、鋼筋應力；面板變形、應變和溫度、鋼筋應力；6 6 壩基和壩體滲漏量、滲透壓力；壩

42、基和壩體滲漏量、滲透壓力；7 7 繞壩滲流。繞壩滲流。 （9 9）關于安全監(jiān)測）關于安全監(jiān)測第44頁/共56頁 3 3）監(jiān)測項目（美懇務局）：）監(jiān)測項目（美懇務局）： 在填筑壩中需要監(jiān)測的常規(guī)參數是：結構物位移、變形、在填筑壩中需要監(jiān)測的常規(guī)參數是：結構物位移、變形、沉降、滲漏、測壓管水位和建筑物及基礎內的孔隙壓力。沉降、滲漏、測壓管水位和建筑物及基礎內的孔隙壓力。 （9 9）關于安全監(jiān)測）關于安全監(jiān)測第45頁/共56頁 3 3）監(jiān)測項目：）監(jiān)測項目： 中國標準詳細規(guī)定了大壩監(jiān)測的重點項目。美國標準所列中國標準詳細規(guī)定了大壩監(jiān)測的重點項目。美國標準所列舉的項目較為寬泛。美國標準還強調了對于一座

43、土石壩的監(jiān)測舉的項目較為寬泛。美國標準還強調了對于一座土石壩的監(jiān)測項目，更重要的是先了解現場條件及設計中擔心的安全問題，項目，更重要的是先了解現場條件及設計中擔心的安全問題，針對這些問題進行相關的監(jiān)測設計。因此，美國標準規(guī)定是基針對這些問題進行相關的監(jiān)測設計。因此，美國標準規(guī)定是基于對大壩的安全性態(tài)有深入了解的基礎上進行的。中國標準列于對大壩的安全性態(tài)有深入了解的基礎上進行的。中國標準列舉的項目較為全面，但是某些項目可能不是關鍵性控制因素。舉的項目較為全面，但是某些項目可能不是關鍵性控制因素。 （9 9）關于安全監(jiān)測）關于安全監(jiān)測第46頁/共56頁第47頁/共56頁 中美標準相比而言，美國標準

44、相對靈活、比較寬泛，中美標準相比而言，美國標準相對靈活、比較寬泛，多數美標主要給出基多數美標主要給出基本理論、基本方法、考慮要素、設計原則等，相對而言，中國規(guī)范的具體建議本理論、基本方法、考慮要素、設計原則等，相對而言，中國規(guī)范的具體建議或限定性指標較多，這樣有利的一面是便于設計和實施，但對某些項目（尤其或限定性指標較多，這樣有利的一面是便于設計和實施，但對某些項目（尤其EPCEPC項目），限定太死可能會導致項目），限定太死可能會導致項目經濟性較差項目經濟性較差。因此在國際工程中，應積。因此在國際工程中，應積極推進中國規(guī)范的使用，同時也應根據具體條件有所取舍。極推進中國規(guī)范的使用，同時也應根據

45、具體條件有所取舍。第48頁/共56頁宜根據具體工程周邊筑壩材料特點，宜根據具體工程周邊筑壩材料特點，通過調整壩體坡度、材料分區(qū)、壓通過調整壩體坡度、材料分區(qū)、壓實標準，充分利用建筑開挖料和周實標準，充分利用建筑開挖料和周邊材料筑壩，實現工程安全、經濟邊材料筑壩，實現工程安全、經濟和環(huán)保的目標。和環(huán)保的目標。（1 1）關于筑壩材料）關于筑壩材料 中國標準中對壩體各區(qū)料的物理力學性質、顆粒級配等有明確要求，美國標中國標準中對壩體各區(qū)料的物理力學性質、顆粒級配等有明確要求，美國標準則不太具體。準則不太具體。第49頁/共56頁（2 2）關于基礎處理）關于基礎處理 中國標準根據工程實踐經驗，提出對固結灌漿深度和帷幕灌漿深度的要求，中國標準根據工程實踐經驗，提出對固結灌漿深度和帷幕灌漿深度的要求，而美國標準通常根據試驗確定。而美國標準通常根據試驗確定。 美國標準依據對壩址地質條件的精心分析、巖基鉆孔的觀察及鉆孔水壓試驗美國標準依據對壩址地質條件的精心分析、巖基鉆孔的觀察及鉆孔水壓試驗做出確定是否需要灌漿及灌漿范圍。做出確定