《水工生態(tài)混凝土應用設計規(guī)范》征求意見稿

12術語 23基本規(guī)定 34材料 44.1混凝土 44.2鋼材 44.3其他材料 45布置與選型 65.1一般規(guī)定 65.2坡式防護工程 65.3墻式防護工程 75.4護底工程 96結構應用設計 106.1一般規(guī)定 106.2總體設計 106.3生態(tài)設計 106.4抗沖刷設計 116.5構造設計 137結構與穩(wěn)定性計算 147.1一般規(guī)定 147.2荷載分類與組合 147.3荷載計算 157.4結構應力分析 167.5抗滑穩(wěn)定性計算 167.6抗傾覆穩(wěn)定性計算 167.7地基基礎計算 16附錄A常用生態(tài)框外形及基本尺寸 19附錄B常用生態(tài)砌塊外形及基本尺寸 28附錄C墻式防護結構抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性計算 32附錄D加筋式墻式防護結構應力計算 34用詞說明 37引用標準名錄 38附：條文說明 39Contents1GeneralProvisions 12Terms 23BasicRequirements 34Materials 44.1Concrete 44.2SteelMaterials 44.3OtherMaterials 45ArrangementandSelection 65.1GeneralProvisions 65.2SlopeTypeProtectiveEngineering 65.3WallTypeProtectiveEngineering 75.4BottomProtectiveEngineering 96StructuralApplicationDesign 6.1GeneralProvisions 6.2OverallDesign 6.3EcologicalDesign 6.4Anti-scourDesign 6.5StructuralDesign 7CalculationofStructureandStability 7.1GeneralProvisions 7.2LoadClassificationandCombination 7.3CalculationofLoad 7.4AnalysisofStructuralStress 7.5CalculationofAnti-slideStability 7.6CalculationofAnti-overturningStability 7.7CalculationofFoundation AppendixA：ShapeandBasicDimensionsofEcologicalProducts AppendixB：ShapeandBasicDimensionsofEcologicalConcreteBlock 28AppendixC：CalculationofAnti-slideStabilityandAnti-overturningStabilityforWallTypeProtectiveStructure 32AppendixD：CalculationofStructuralStressforReinforcedWallTypeProtectiveStructure 34ExplanationofWording 37ListofQuotedStandards 38Addition:ExplanationofProvisions 3911.0.1為規(guī)范生態(tài)混凝土在水利工程中的應用設計，做到安全可靠、技術可行、經濟合理、生態(tài)環(huán)保，特制定本標準。1.0.2本規(guī)范適用于水利工程中發(fā)揮抗沖刷、護坡、擋土等作用的生態(tài)砌塊、生態(tài)框、預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土等的應用設計。1.0.3本規(guī)范主要對生態(tài)混凝土應用于水利工程中的各類岸坡防護工程、護底工程的設計標準和技術要求進行規(guī)定。1.0.4對于有特殊要求的生態(tài)混凝土擋土結構設計，以及新型結構或受力復雜的擋土結構設計，應進行專門研究。1.0.5水工生態(tài)混凝土應用設計（以下簡稱“應用設計”）應綜合利用已建工程實踐經驗和科學研究成果，并積極采用新結構、新材料、新技術。1.0.6應用設計除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現行有關標準的規(guī)定。22術語2.0.1生態(tài)混凝土ecologicalconcrete具有一定強度等級和耐久性要求，兼具生態(tài)功能的混凝土材料與制品。生態(tài)功能包括生物棲息、生物多樣性保護、水土保持、環(huán)境保護、資源和能源節(jié)約、綠化、美化、文化和改善微環(huán)境（小氣候）等。水利工程中應用的生態(tài)混凝土主要包括生態(tài)砌塊、生態(tài)框、預制植生混凝土制品、現澆透水混凝土。注：現澆透水混凝土包括現澆普通透水混凝土2.0.2生態(tài)混凝土砌塊ecologicalconcreteblock采用各類混凝土或鋼筋混凝土材料預制而成、可供砌筑，在結構特定部位開孔或者經平面鋪裝后形成貫通型孔洞、可供植物生長或水生生物棲息的塊狀結構，簡稱生態(tài)砌塊。2.0.3生態(tài)混凝土制品ecologicalconcreteproducts生態(tài)砌塊、生態(tài)框和預制植生混凝土制品的統稱，簡稱生態(tài)制品。2.0.4生態(tài)開孔率ecologicalopeningrate在具備必要的結構強度和固土能力等基礎上，為使水工生態(tài)混凝土防護結構（以下簡稱“防護結構”）產生良好的生態(tài)功能，經組合鋪裝后在平面上形成的開孔總面積與鋪裝總面積的百分比。2.0.5生態(tài)孔隙率ecologicalporosity為使透水混凝土同時具有良好的生態(tài)功能和必要強度，經過一定配比組合，其材料內部與外部貫通的孔隙體積與透水混凝土總體積的百分比。2.0.6墻式防護結構walltypeprotectivestructure以生態(tài)制品砌筑的擋土結構為主體，用以承受土壓力、防止土體塌滑的防護性工程設施稱為墻式防護工程。其主體結構稱為墻式防護結構。2.0.7坡式防護結構slopetypeprotectivestructure為保護邊坡坡面免受水流、風浪等沖刷侵蝕，以生態(tài)混凝土澆筑或鋪砌形成主體結構的防護性工程設施稱為坡式防護工程，其邊坡坡體應具有自身穩(wěn)定性，護坡結構可依托坡體保持穩(wěn)定。其主體結構稱為坡式防護結構。2.0.8護底結構bottomprotectivestructure為保護河道、渠（溝）道、湖泊、水庫（塘）等水道底部免受水流沖刷，以生態(tài)混凝土澆筑或鋪砌形成主體結構的防護性工程設施稱為護底工程。其主體結構稱為護底結構。2.0.9平鋪式tiled生態(tài)制品平著鋪展于地基或墊層上的護坡或護底形式。2.0.10格構式latticed以普通混凝土或鋼筋混凝土為框架梁，在框架梁組成的框格內現澆透水混凝土形成的護坡形式。33基本規(guī)定3.0.1應用設計一般應收集氣溫、風況、蒸發(fā)、降水、水位、流量、流速、泥沙、潮汐、波浪、冰情、地下水等氣象、水文資料和地形、地質資料，同時宜具備工程地區(qū)的適生植被相關資料。3.0.2應用設計應符合以下原則：1有利于岸坡的穩(wěn)定，且堅固耐久；2滿足水量調節(jié)、水流沖刷、行洪安全的要求；3有利于結構內外水體交換，有利于生物的生存和繁衍，有利于水體的自凈。3.0.3根據水利工程抗沖刷、固土、透水、生態(tài)等多方面的需要，針對其不同工程類型、所處地區(qū)、使用部位等特點，對生態(tài)混凝土的應用進行合理設計。3.0.4防護結構主要應用于河道堤防、海堤、渠（溝）道、水庫、湖泊、水閘、泵站等工程巖土體的臨水面或臨空面防護，防護工程類型主要包括岸坡防護工程和護底工程兩類。岸坡防護工程的主體結構可根據其所保護岸坡的自身穩(wěn)定情況，選用墻式防護結構或坡式防護結構形式。3.0.5防護結構形式根據地形、地質、水文、氣象等條件，以及水工建（構）筑物特點、生態(tài)系統功能要求等選定，其結構應滿足穩(wěn)定、抗沖刷、抗風浪等要求，同時應便于施工、維護。3.0.6防護結構的設計應與所屬水工建（構）筑物級別和設計標準相適應。3.0.7防護結構根據所處的環(huán)境條件應滿足相應的耐久性要求。植生混凝土可在現行行業(yè)標準《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191規(guī)定的一、二、三類環(huán)境中應用，在四、五類環(huán)境中應用時，宜進行相應的試驗和論證。3.0.8防護結構應設置合理的生態(tài)開孔率和生態(tài)孔隙率，為綠化種植和生物活動提供空間。3.0.9墻式防護結構作為單體進行穩(wěn)定計算，應符合現行行業(yè)標準《水工擋土墻設計規(guī)范》SL379的有關規(guī)定；坡式防護結構主要依托防護邊坡進行整體穩(wěn)定計算，應符合國家現行標準《堤防工程設計規(guī)范》GB50286和《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》SL386的相關要求。3.0.10布置在臨水面的防護結構，應根據水流流速進行必要的抗沖刷設計；對位于風浪淘刷影響區(qū)域的防護結構應進行風浪計算。3.0.11對于改擴建工程，應用設計宜充分、合理地利用原工程設施。44材料4.1混凝土4.1.1水泥宜采用強度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥；細骨料宜采用潔凈的中粗砂、人工砂或再生骨料，粗骨料宜采用碎石、破碎卵石或再生骨料；摻合料宜采用粉煤灰、硅灰、礦渣微粉等；混凝土各項原材料質量、性能、配合比等控制指標應符合現行國家標準《混凝土質量控制標準》GB50164的要求。4.1.2生態(tài)框的混凝土抗壓強度等級不宜低于C30，生態(tài)砌塊的混凝土抗壓強度等級不宜低于C25；填充于普通混凝土格構內的透水混凝土抗壓強度等級不宜低于C15。4.1.3植生混凝土的連續(xù)孔隙率、pH值等生態(tài)指標應符合設計和現行行業(yè)標準《植生混凝土》JC/T2557的要求。4.1.4透水混凝土的透水系數等性能指標應符合設計和現行行業(yè)標準《透水混凝土》JC/T2558的要4.1.5混凝土采用再生骨料時，再生骨料不得使用被污染或腐蝕的建筑垃圾制備，各項技術指標應符合國家現行標準《混凝土和砂漿用再生細骨料》GB/T25176和《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177的要求。4.1.6處于冰凍、腐蝕環(huán)境時，混凝土應按現行行業(yè)標準《水利水電工程合理使用年限及耐久性設計規(guī)范》SL654的有關規(guī)定進行耐久性設計。4.2鋼材4.2.1鋼筋宜采用HRB400、HRB500級熱軋帶肋鋼筋和低松弛螺旋槽鋼棒，直徑不應小于6mm，其質量應分別符合現行國家標準《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2、《預應力混凝土用鋼棒》GB/T5223.3的規(guī)定。4.2.2生態(tài)制品起吊所用吊環(huán)宜采用未經冷加工的HPB300級鋼筋制作，其質量應符合現行國家標準《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》GB1499.1的有關規(guī)定。采用內埋式螺母或吊桿時，其材料質量應符合國家現行相關標準的規(guī)定。4.2.3預埋件錨筋應采用HPB300或HRB400級鋼筋，不應采用冷加工鋼筋。4.2.4其他結構鋼質預埋件的材質性能應符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700中Q235B的規(guī)4.3其他材料4.3.1連接用螺栓和螺桿的性能等級不宜低于4.8級，錨栓宜采用Q235B級以上的鋼材，材質性能應符合現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的規(guī)定。應用時宜選用表面經鍍鋅鈍化處理的連5接件。4.3.2鋼絞線、鋼絲繩、鉸接件、玻璃纖維錨固棒等生態(tài)制品連接組件，除應滿足防護結構的耐久性、強度等設計要求外，尚應滿足有關產品標準的要求。4.3.3防護結構加筋材料宜采用平面網狀筋材，常見筋材有土工格柵、土工格室、有紡土工織物等土工合成材料，其性能指標應符合國家和水利行業(yè)現行相關標準的要求。4.3.4砌筑水泥砂漿的強度等級不應低于M15，當有抗凍要求時應符合現行國家標準《水工建筑物抗冰凍設計規(guī)范》GB/T50622的規(guī)定，且不應低于M20；擱置面找平砂漿的強度等級不宜低于M20。65布置與選型5.1一般規(guī)定5.1.1生態(tài)混凝土用于天然河道、湖庫等岸坡防護時，其防護結構及布置應與河道、湖庫等的天然形態(tài)、所處區(qū)域環(huán)境風貌相協調，相鄰岸坡之間應平順連接，不宜采用折線或急彎，并兼顧施工的便捷性。5.1.2防護結構型式改變或與已有結構物銜接處，應采取平順、安全可靠的連接措施。5.1.3防護結構可采用墻式、坡式或墻式與坡式組合的結構形式。對現狀岸坡較緩、軟土地基且處理難度大或者具備征占地等條件的岸坡，宜采用坡式防護結構；對現狀岸坡較陡、地基條件較好、受地形條件限制而且不具備征占地條件的岸坡，宜采用墻式防護結構。5.1.4位于城市或人員密集區(qū)的岸坡防護工程，岸坡頂與常水位高差大于0.5m或者近岸2.0m范圍內常水位對應水深大于0.7m時，應設置護欄等防護設施。5.1.5防護結構型式應根據功能需求、自然條件、材料來源和施工條件等因素，經技術經濟比較確1一般性河道和湖泊，應根據總體布置、地質條件、生態(tài)需求等要求綜合確定。2景觀性河道和湖泊，墻式防護結構可選用階梯式、陡坡式，坡式防護結構可選用平鋪式、階梯式或格構式。3行洪、灌溉、排水渠道或河道，以及其他水流流速較大的水道，墻式防護結構的形式宜選用直立式或陡坡式；坡式防護結構的形式可選用平鋪式、階梯式或格構式。4易沖刷河床等水道底部需防護時，宜采用生態(tài)混凝土護底，護底結構形式宜采用平鋪式，當具備施工條件時也可采用現澆透水混凝土作為護面層的格構式結構。5.2坡式防護工程5.2.1坡式防護結構（見圖5.2.1）應包括封頂、護面層、回填料、墊層、反濾層和護腳等。71—護面層；2—水上區(qū)回填料；3—水下區(qū)回填料；4—反濾圖5.2.1坡式防護結構示意5.2.2坡式防護工程的邊坡應保持自身穩(wěn)定，護面層主要材料可選用生態(tài)制品鋪砌或現澆透水混凝土，護面層厚度、連接方式應根據抗沖穩(wěn)定的需要確定，設計時可從表5.2.2中初選，生態(tài)制品的外形和規(guī)格可參考附錄A和附錄B。表5.2.2坡式防護結構特征及適用條件生態(tài)制品---件件------5.2.3在坡式防護工程的堤腳、戧臺或改變坡度處，應設置基座，基座埋深應滿足設計要求且不宜小于0.5m。坡頂應設置封頂。5.2.4生態(tài)制品用于水下區(qū)時，開孔處的回填材料宜選用碎石、塊石、卵石、透水混凝土等透水性材料；水上區(qū)宜回填種植土。5.2.5格構式防護結構平面布置應根據地形、地質和防護要求確定，可選擇方形、菱形、人字形和城門洞形等形式。5.2.6在坡式防護結構與地基土間，應根據防護結構和地基土特性設置必要的反濾層，反濾材料宜采用反濾土工布，水上部位宜采用營養(yǎng)土工布。5.2.7沖刷性河床上的坡式防護結構底部應設置護腳，護腳結構形式應根據地形地質條件、水流條件、材料來源等確定，可采用基礎梁、板樁、模袋混凝土排、鉸鏈混凝土排、拋石棱體等，護腳的延伸范圍應符合現行國家標準《堤防工程設計規(guī)范》GB50286的規(guī)定。5.3墻式防護工程5.3.1墻式防護結構（圖5.3.1）應包括墻身、墻身回填料、底板、反濾層、基礎等，反濾層可由碎8石排水層和土工布組成，沖刷性河床還應設置護腳和護底。1—墻身；2—水上區(qū)回填料；3—水下區(qū)回填料；4—土工布；5—圖5.3.1墻式防護結構示意圖5.3.2墻式防護工程的墻身宜由生態(tài)砌塊、生態(tài)框等生態(tài)制品砌筑形成，墻身材料的型號和規(guī)格應根據沿各層間和基底面的穩(wěn)定性分析確定，初步設計時可按表5.3.2選用，生態(tài)制品的外形和規(guī)格可參考附錄A和附錄B。表5.3.2墻式防護結構特征及適用條件類生態(tài)制品無無無9塊無5.3.3在水下區(qū)宜布置帶有生物孔洞的生態(tài)砌塊、生態(tài)框等生態(tài)制品，為魚類等水生生物提供棲息、產卵的場所。5.3.4墻式防護工程墻身內開孔的回填料應根據水位、水流流速、當地材料和經濟性等因素綜合確定，水下區(qū)一般回填碎石、卵石、塊石和透水混凝土等透水材料，水上區(qū)回填種植土等可滿足植物生長的材料。5.3.5生態(tài)框內回填細顆粒土時，應內襯土工布、透水板等反濾隔層。5.3.6墻式防護工程應沿墻身的臨土側鋪貼反濾土工布，并在反濾土工布與土坡之間填充卵石、碎石或中粗砂作為排水層，構成墻式防護結構的反濾層。5.4護底工程5.4.1護底工程一般由生態(tài)混凝土結構面層和墊層組成，墊層宜選用碎石墊層或土工織物墊層。5.4.2護底工程的設計范圍應根據波浪、水流的沖刷強度和地質條件確定。5.4.3護底結構面層應結合其所處工程的設計斷面布置，宜采用生態(tài)砌塊、生態(tài)框或格構式平鋪結構。生態(tài)砌塊、生態(tài)框的相鄰塊體間宜采用柔性連接，連接材料宜采用鋼絲繩、尼龍繩等。5.4.4護底結構的開孔應采用塊石或碎石填充，填充料粒徑應滿足抗沖刷要求。6結構應用設計6.1一般規(guī)定6.1.1坡式防護結構應根據地質勘察結論和穩(wěn)定計算選取合適的土坡坡比，邊坡不穩(wěn)定時應進行邊坡加固；墻式防護工程基礎承載力應滿足設計要求，基礎承載力不足時應進行地基處理。6.1.2墻式防護結構所防護土體應根據穩(wěn)定要求采取相應處理措施，必要時采取加筋措施；加筋帶層間距及加筋帶長度應根據整體穩(wěn)定和內部穩(wěn)定要求確定。6.1.3根據總體布置要求、功能需求、結構形式及使用部位，提出植物配置、生態(tài)做法、生態(tài)開孔率等生態(tài)設計要求。配置的綠化植物在其生長過程中不應有礙于防護結構的安全穩(wěn)定。6.1.4防護結構基礎應滿足抗沖刷要求，必要時增加一定的防沖措施。6.2總體設計6.2.1防護結構應用組合型式、整體外觀應與周邊建（構）筑物、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境相協調。6.2.2生態(tài)砌塊大小應綜合考慮設備、制造、安裝能力和施工條件，以及防護工程的安全、外觀等要求確定。6.2.3采用生態(tài)砌塊防護時，砌塊間宜互相嵌扣或用鉸鏈連接形成整體。當水流流速大于砌塊單體的允許抗沖流速時，還應對砌塊連接后形成的整體進行抗沖刷計算。6.2.4植生混凝土防護結構應根據工程特性和生態(tài)修復、景觀綠化要求，確定是否選擇人工營養(yǎng)基質。當基質營養(yǎng)物質不足，而綠化要求較高時，宜選擇設置人工營養(yǎng)基。6.2.5位于常水位以上的坡式防護工程綠化覆蓋率不宜小于95%。結構表面植被，可根據工程位置、綠化要求，選擇適合工程地區(qū)生長的一種或幾種緩青期、枯黃期不同的草籽進行混播。6.2.6當被保護土特征粒徑較小時，應根據土體特征粒徑，在防護結構與土體接觸部位設置反濾層。6.2.7為提高植被存活條件，根據工程實際需要，可在防護結構表面適當進行覆土。6.3生態(tài)設計6.3.1防護結構的植物配置設計，應根據當地氣候、生態(tài)環(huán)境、土壤及水流條件，結合工程需要選擇與周邊環(huán)境協調、適合當地生長的植物。6.3.2防護結構上的植物配置設計，應根據不同的河湖水位情況選擇適宜的物種，植物種類的選擇和養(yǎng)護參照現行有關行業(yè)標準。6.3.3在滿足防護結構穩(wěn)定、抗沖刷的基礎上，應控制結構合理的生態(tài)開孔率（生態(tài)孔隙率）以獲得最佳的生態(tài)效果。預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土的生態(tài)孔隙率宜控制在25％～30％，防護結構經組合鋪裝后的生態(tài)開孔率宜在35％左右。6.3.4防護結構用于常水位以下防護時，應根據實際需要選擇其防護結構形式和生態(tài)制品種類，在滿足抗沖刷要求前提下，其開孔內可根據需要不填充或部分填充碎石、卵石、塊石和透水混凝土等，為水生植物生長和魚類等水生動物棲息提供條件，具備條件時可在開孔內種植耐水濕生植物。用于常水位以上防護時，防護結構開孔內宜填充種植土，并種植陸生植物。6.3.5位于常水位以上的防護結構，根據氣候、土壤、生態(tài)修復及景觀綠化等需求，可采取以下方1防護結構下部反濾層可采用營養(yǎng)土工布，營養(yǎng)土工布的營養(yǎng)層應在上側，反濾層應在底側。2預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土孔隙內宜填充滿足鹽堿改性要求和營養(yǎng)供應要求的填充材料，以改善孔隙內生物生存環(huán)境?？紫短畛浞绞娇梢暰唧w情況采用吹填法、水填法、振填法3預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土防護表面需回填種植土的，回填土厚度不宜大于20mm。4坡式防護結構開孔內種植植物宜根據其固土能力、綠化覆蓋要求、景觀效果等因素選擇。5階梯式防護結構可根據河段景觀需要種植多彩植物。6.4抗沖刷設計6.4.1防護結構應滿足抵抗水流沖刷、波浪淘刷以及凍脹荷載、漂浮物和冰層撞擊作用等的要求。坡式防護工程在水流沖刷和波浪淘刷作用下的生態(tài)混凝土防護厚度不應小于公式6.4.4的計算厚度。6.4.2應用于河道洪水位以下的生態(tài)混凝土，開孔內填料亦應滿足抵抗水流沖刷、波浪淘刷以及凍脹荷載、漂浮物和冰層撞擊作用等要求，必要時需對開孔填料表面采取必要抗沖刷防護措施。6.4.3岸坡防護結構宜根據地基條件設置素混凝土或鋼筋混凝土等基礎，基礎埋置深度、厚度等應根據地形、地質、水流沖刷條件等綜合確定。1對于土質地基，基礎頂面不應高于岸前地面高程；對于無底板的防護結構，其墻趾頂面高程不應高于地面以下0.5m。2對有可能被水流沖刷的土質地基，基礎埋深宜為計算沖刷深度以下0.5m～1.0m，否則應采取可靠的防沖措施。6.4.4坡式防護工程中生態(tài)砌塊或預制植生混凝土制品在水流作用下，使防護工程保持穩(wěn)定的生態(tài)砌塊或預制植生混凝土制品的抗沖塊徑（折算粒徑）可按下列公式計算：d=V2C22gYsYYW=Ysd3（6.4.4-2）式中：d—折算實體粒徑（m），按球型折算；W—塊體重量（kN）；V—水流流速（m/s）；g—重力加速度（m/s2C—塊體運動的穩(wěn)定系數；水平底坡C=1.2，傾斜底坡C=0.9；γs—塊體的容重（kN/m3γ—水的容重（kN/m3坡式防護工程中生態(tài)砌塊或預制植生混凝土制品在波浪作用下塊體厚度：sH3KD3mt=nC(Qm=cotC（6.4.4-3）（6.4.4-4）（6.4.4-5）式中：Q—主要護坡面層的單個塊體質量（t）。當護面由兩層塊體組成，則塊體質量可為0.75Q~1.25Q，但應有50%以上的塊體質量大于Q；γs—塊體的容重（kN/m3γ—水的容重（kN/m3H—設計波高（m），當平均波高與水深比值H/d＜0.3時，宜采用取H5%，當H/d≥0.3時，取H13%；KD—穩(wěn)定系數，取值為5.5~10.0；t—護面塊體護面層厚度（mn—護面塊體的鋪砌層數；m—斜坡坡率1.5≤m≤5.0；α—斜坡坡角(°);C—系數，取值一般為1.3~1.4?，F澆透水混凝土板作為岸坡護面時，滿足混凝土板整體穩(wěn)定所需的護面板厚度可按下列公式計算：t=ηH（6.4.4-6）m=cotC（6.4.4-7）式中：t—混凝土護面板厚度（mη—系數，對開縫板可取0.075；對上部為開縫板，下部為閉縫板可取0.10；H—計算波高（m），取H1%；γb—混凝土板的容重（kN/m3γ——水的容重（kN/m3L—波長（mB—沿斜坡方向（垂直于水邊線）的護面板長度（mm—斜坡坡率；α—斜坡坡角(°)。6.5構造設計6.5.1墻式防護結構底板前趾上方宜設置抗剪鍵，抗剪鍵高度不宜小于100mm，寬度不宜小于200mm?？辜翩I內側與生態(tài)制品的外立面應貼合，空隙處采用素混凝土填充密實，填充混凝土強度等級不宜低于C20。6.5.2坡式防護結構宜設置護腳，護腳范圍應根據波浪、水流、沖刷強度和床質條件確定。6.5.3岸坡防護結構面層后應貼坡鋪設反濾土工布，在土工布和防護土體間可設置砂礫石或中粗砂墊層。6.5.4在防護結構底板處，沿岸坡縱向宜設置結構縫，縫寬宜為10mm～20mm，縫間距可根據岸坡構件尺寸、地基條件等綜合確定，縫間距一般不宜大于20m。6.5.5非自嵌式砌塊、連鎖塊的其他生態(tài)制品砌筑的防護結構，宜采取連接組件連接，連接組件的布置間距和方式應適應生態(tài)制品條件，并能使其連接后的防護結構形成完整的整體。連鎖塊或者用鉸鏈連接的生態(tài)砌塊、生態(tài)框拼裝而成的護面層，其邊長宜為5m～20m。6.5.6格構式防護結構應設變形縫，縫寬宜為10mm～20mm，變形縫間距一般不宜大于20m，其中位于松軟土基的防護結構變形縫間距不宜大于10m。格構式防護結構臨縫側應布置框格梁。6.5.7生態(tài)砌塊厚度不宜小于80mm；格構式防護結構的現澆透水混凝土護面層厚度應滿足抗沖刷和適應變形要求，且不宜小于100mm。6.5.8岸坡防護結構后填土頂面宜設置良好的地表排水設施。6.5.9位于沖刷嚴重部位的防護結構，可在其與下部巖土體間增設錨桿等連接措施。6.5.10生態(tài)制品砌筑的岸坡防護結構，構件縱向或角部宜采用螺栓、錨栓、螺桿和鋼絞線等連接。7結構與穩(wěn)定性計算7.1一般規(guī)定7.1.1根據防護結構的分類，結合結構布置及受力特點，按坡式防護工程、墻式防護工程、護底工程等分別進行結構和穩(wěn)定計算分析。7.1.2坡式防護結構的計算應進行整體抗滑穩(wěn)定計算。7.1.3墻式防護結構的計算應包括以下內容：1結構應力分析；2抗滑穩(wěn)定計算和整體抗滑穩(wěn)定計算；3抗傾覆穩(wěn)定計算；4地基基礎計算。7.1.4護底工程下部若有防滲結構，應進行整體抗浮穩(wěn)定計算。7.1.5防護結構計算與穩(wěn)定計算應根據地基情況、結構特點及施工條件進行計算，在各種運用情況下，均應滿足承載力、穩(wěn)定和變形的要求。7.1.6坡式防護結構設計應根據工程級別、地形地質條件，結合其結構形式、高度及填筑材料等因素，選擇具有代表性的斷面進行計算。7.1.7墻式防護工程和護底工程的結構與穩(wěn)定計算單元應根據其結構及布置型式確定：1順水流方向結構及布置形式比較規(guī)則的標準段，可取1延長米作為穩(wěn)定計算的單元；2結構及布置形式組合復雜段，可取分段長度內整體作為穩(wěn)定計算單元；不同分段存在差異時應分段分別計算。7.1.8防護結構的排水布置應根據地基條件和水位差等因素，結合所屬水工建筑物的總體布置要求分析確定。7.1.9土質地基上的墻式防護結構，凡屬下列情況之一者，應進行地基沉降計算：1軟土地基或下臥層內夾有軟弱土層時；2結構地基應力接近地基允許承載力時；3相鄰結構的地基應力相差較大時。7.1.10墻式防護結構不宜建在不均勻地基上，否則應采取工程措施。7.2荷載分類與組合7.2.1作用于防護結構的荷載可分為基本荷載和特殊荷載兩類。1基本荷載主要有下列各項：1）防護結構及其底板以上填料和永久設備的自重；2）防護結構后部土體破裂范圍內的車輛、人群等附加荷載；3）相應于正常擋水位、設計洪水位或防護結構后部正常地下水位情況下的土壓力；4）相應于正常擋水位、設計洪水位或防護結構后部正常地下水位情況下的水重、靜水壓力和揚壓力；5）淤沙壓力；6）相應于正常擋水位、設計洪水位情況下的風浪壓力；7）冰壓力；8）土的凍脹力。2特殊荷載主要有下列各項：1）相應于校核洪水位或防護結構后部地下高水位情況下的土壓力；2）相應于校核洪水位或防護結構后部地下高水位情況下水重、靜水壓力和揚壓力；3）相應于校核洪水位情況下的風浪壓力；4）地震荷載；5）其他出現機會較少的荷載等。7.2.2墻式防護結構計算時，應根據不同設計狀況或工況下可能同時出現的作用，采用各自最不利的組合進行設計，荷載組合可分為基本組合和特殊組合兩類。可按表7.2.2的規(guī)定采用。防護結構前部有水位降落時，還應按特殊荷載組合計算此種不利工況。表7.2.2荷載組合表荷載組合計算情況荷載自重附加荷載土壓力水重靜水壓力揚壓力淤沙壓力風浪壓力冰壓力土的凍脹力地震荷載其他說明基本情況完建情況?????? — 必要時，可考慮地下水產生的揚壓力正常擋水情況???????? 按正常擋水組合計算水重、靜水壓力、揚壓力、土壓力及風浪壓力設計洪水情況???????? 按設計洪水組合計算水重、凈水壓力、揚壓力、土壓力及風浪壓力冰凍情況?????????? 按正常運行水位組合計算水重、靜水壓力、揚壓力、土壓力及冰壓力特殊組合Ⅰ施工情況??? — ?應考慮施工過程中各個階段的臨時荷載校核洪水位情況???????? 按校核洪水位組合計算水重、靜水壓力、揚壓力、土壓力及風浪壓力Ⅱ地震情況? ?????? ? 按正常運行水位組合計算水重、靜水壓力、揚壓力、土壓力及風浪壓力7.3荷載計算7.3.1墻式防護結構的自重按照制品、填料的尺寸和容重分別計算確定。7.3.2作用在墻式防護結構后填土破裂體范圍內的車輛、人群等附加荷載，可按國家現行的有關標準的規(guī)定確定。7.3.3作用在墻式防護結構墻背的土壓力宜按主動土壓力考慮。7.3.4作用在墻式防護結構上的靜水壓力應根據擋土墻不同運用情況時的墻前、墻后水位組合條件計算確定。多泥沙河流和湖泊上的防護結構還應考慮含沙量對水的重度的影響。7.3.5作用在防護結構上的相關荷載的計算方法采用現行行業(yè)標準《水工建筑物荷載計算規(guī)范》SL744的相關規(guī)定確定。7.4結構應力分析7.4.1墻式防護結構，其結構應力分析應根據結構布置型式、尺寸、受力特點及工程地質條件進行。7.4.2墻式防護結構底板可按受彎構件計算，也可按彈性地基梁計算，底板上設有抗剪鍵的部位應進行截面受剪承載力驗算。連接構件應按國家現行有關標準進行強度驗算。7.4.3土質地基上加筋式墻式防護結構，應根據采用的結構形式和土工織物的材質，按不同計算工況分別驗算其結構應力，詳見附錄D。7.4.4受力條件復雜的組合式墻式防護結構宜按整體結構采用空間有限單元法進行復核。7.5抗滑穩(wěn)定性計算7.5.1坡式防護結構，應首先保證土坡自身穩(wěn)定，土坡自身穩(wěn)定計算可按現行國家標準《堤防工程設計規(guī)范》GB50286規(guī)定計算。7.5.2土質地基上的墻式防護結構，除應計算墻身或沿基底面的抗滑穩(wěn)定性外，還應驗算墻式防護結構及墻后填土的整體穩(wěn)定性，必要時應采取相應的基礎處理或加筋防護措施。7.5.3墻式防護結構基底和墻身各層護岸制品間的抗滑穩(wěn)定性計算詳見附錄C。7.5.4墻式防護結構及墻后填土的整體穩(wěn)定性，可按簡化畢肖普法計算或瑞典圓弧滑動法計算。當持力層內夾有軟弱土層時，應采用折線滑動法（復合圓弧滑動法）對軟弱土層進行地基整體抗滑穩(wěn)定驗算。整體抗滑穩(wěn)定計算方法應符合現行國家標準《堤防工程設計規(guī)范》GB50286的相關規(guī)定，整體抗滑穩(wěn)定安全系數的計算值不應小于現行行業(yè)標準《水工擋土墻設計規(guī)范》SL379和現行國家標準《堤防工程設計規(guī)范》GB50286規(guī)定的允許值。7.6抗傾覆穩(wěn)定性計算7.6.1墻式防護結構的抗傾覆穩(wěn)定性計算，可按現行行業(yè)標準《水工擋土墻設計規(guī)范》SL379的規(guī)定計算。7.6.2土質地基上的墻式防護結構基底應力的最大值與最小值之比不大于表7.7.2規(guī)定的允許值時，可不做抗傾覆驗算。7.7地基基礎計算7.7.1在各種運用工況下，應能滿足承載力、穩(wěn)定性和沉降變形的要求。7.7.2土質地基和軟質巖石地基上的墻式防護工程基底應力計算應滿足下列要求：1在各種計算情況下，墻式防護工程平均基底應力不大于地基允許承載力，最大基底應力不大于地基允許承載力的1.2倍；2墻式防護工程基底應力的最大值與最小值之比不大于表7.7.2中規(guī)定的允許值。注：對于地震區(qū)的墻式防護工程，其基底應力最大值與最小值之比的允許值可按7.7.3硬質巖石地基上的墻式防護工程基底應力計算應滿足下列要求：1在各種計算情況下，最大基底應力不大于地基允許承載力；2除施工期和地震情況外，基底不應出現拉應力；在施工期和地震情況下，基底拉應力不應大于100kPa。7.7.4墻式防護工程基底應力應按公式（7.7.4）計算：式中：Pmx——墻式防護工程基底應力最大值或最小值（kPa）；ΣG作用在墻式防護工程上全部垂直于水平面的荷載（kN）；ΣM作用在墻式防護工程基底面上的全部荷載對于水平面平行前墻墻面方向形心軸的力矩之和（kN·mA墻式防護工程基底面的面積（m2W墻式防護工程基底面對于基底面平行前墻墻面方向形心軸的截面矩（m3）。7.7.5巖石地基和碎石土地基的允許承載力可根據巖石類別、巖石風化程度和碎石土的密實度按現行有關標準規(guī)定確定。土質地基上墻式防護工程的地基允許承載力，通常可采用下列兩類計算方法：一類是根據地基塑性變形區(qū)的開展范圍確定地基允許承載力；另一類是根據地基發(fā)生剪切破壞時的極限荷載除以一定的安全系數確定地基允許承載力。有關土質地基允許承載力的具體計算方法可按現行行業(yè)標準《水閘設計規(guī)范》SL265的規(guī)定執(zhí)行，本規(guī)范不再列入。7.7.6在豎向對稱荷載作用下，可按限制塑性區(qū)開展深度的方法計算土質地基的允許承載力；在豎向荷載和水平向荷載共同作用下，可按CK法驗算土質地基的整體穩(wěn)定，也可按漢森公式計算土質地基的允許承載力。地基允許承載力可按現行有關標準的規(guī)定計算。7.7.7土質地基上墻式防護工程的沉降計算應根據下列規(guī)定進行：1最終地基沉降量可按公式（7.7.7-1）進行計算：Smshi(7.7.7-1)式中：S偽最終地基沉降量（mn——地基壓縮層計算深度范圍內的土層數；e1i基底面以下第i層土在平均自重應力作用下，由壓縮曲線查得的相應孔隙比；e2i基底面以下第i層土在平均自重應力加平均附加應力作用下，由壓縮曲線查得的相應孔i基底面以下第i層土的厚度（mms地基沉降量修正系數，可采用1.0～1.6（堅實地基取較小值，軟土地基取較大值）。2地基沉降計算深度，可按下式確定：式中：σz計算層面處土的附加應力（kPa）；σB計算層面處土的自重應力（kPa）。3軟土地基取小值，堅實地基取大值。4實際壓縮層厚度小于公式（7.7.7-2）的計算值時，應按實際壓縮層厚度計算沉降量。7.7.8墻式防護工程的土質地基允許最大沉降量和最大沉降差，應以保證工程安全和正常使用為原則，根據具體情況研究確定，且地基最大沉降量不宜超過150mm，相鄰部位的最大沉降差不宜超過50mm。坡式防護工程可不做地基沉降計算。7.7.9當地基沉降量或相鄰基礎最大沉降差不滿足7.7.8中的規(guī)定時，應進行地基處理。附錄A常用生態(tài)框外形及基本尺寸A.0.1仿石型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.1-1～圖A.0.1-6（單位為毫米）。圖A.0.1-1仿石A型生態(tài)框平面圖圖A.0.1-2仿石A型生態(tài)框側立面圖圖A.0.1-3仿石A型生態(tài)框立面圖圖A.0.1-4仿石B型生態(tài)框平面圖圖A.0.1-5仿石B型生態(tài)框側立面圖圖A.0.1-6仿石B型生態(tài)框立面圖A.0.2階梯型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.2-1～圖A.0.2-8（單位為毫米）。圖A.0.2-1階梯A型生態(tài)框平面圖圖A.0.2-2階梯A型生態(tài)框側立面圖圖A.0.2-3階梯A型生態(tài)框立面圖圖A.0.2-4階梯A型生態(tài)框剖面圖圖A.0.2-5階梯B型生態(tài)框平面圖圖A.0.2-6階梯B型生態(tài)框側立面圖圖A.0.2-7階梯B型生態(tài)框立面圖圖A.0.2-8階梯B型生態(tài)框剖面圖A.0.3平鋪型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.3-1～圖A.0.3-4（單位為毫米）。圖A.0.3-1平鋪A型生態(tài)框平面圖圖A.0.3-2平鋪A型生態(tài)框立面圖圖A.0.3-3平鋪B型生態(tài)框平面圖圖A.0.3-4平鋪B型生態(tài)框立面圖A.0.4箱式生態(tài)框外形及基本尺寸見圖A.0.4-1～圖A.0.4-8（單位為毫米）。圖A.0.4-1箱式A型生態(tài)框平面圖圖A.0.4-2箱式A型生態(tài)框側立面圖圖A.0.4-3箱式A型生態(tài)框立面圖圖A.0.4-5箱式B型生態(tài)框平面圖圖A.0.4-4箱式A型生態(tài)框剖面圖圖A.0.4-6箱式B型生態(tài)框側立面圖圖A.0.4-7箱式B型生態(tài)框立面圖圖A.0.4-8箱式B型生態(tài)框剖面圖A.0.5卵石型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.5-1～圖A.0.5-4（單位為毫米）。圖A.0.5-1卵石型生態(tài)框平面圖圖A.0.5-2卵石型生態(tài)框立面圖圖A.0.5-3卵石型生態(tài)框剖面圖圖A.0.5-4卵石型生態(tài)框側面圖A.0.6植草型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.6-1～圖A.0.6-4（單位為毫米）。A.0.6圖A.0.6-1圖A.0.6-1植草型生態(tài)框平面圖圖A.0.6-3植草型生態(tài)框剖面圖圖圖A.0.6-3植草型生態(tài)框剖面圖A.0.7魚巢型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.7-1～圖A.0.7～4。A.0.7圖A.0.7-圖A.0.7-1圖A.0.7-2魚巢型生態(tài)框平面圖魚巢型生態(tài)框剖面圖圖A.0.7-4魚巢型生態(tài)框側面圖圖魚巢型生態(tài)框剖面圖圖A.0.7-4魚巢型生態(tài)框側面圖A.0.8堆砌型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.8-1～圖A.0.8-8（單位為毫米）。A.0.8圖A.0.8-1堆砌型生態(tài)框立面圖圖A.0.8-2堆砌型生態(tài)框背面圖圖A.0.8-3堆砌型生態(tài)框（單倉）頂面圖圖A.0.8-4堆砌型生態(tài)框（單倉）側面圖圖A.0.8-5堆砌型生態(tài)框（雙倉）頂面圖圖A.0.8-6堆砌型生態(tài)框（雙倉）側面圖圖A.0.8-7堆砌型生態(tài)框（三倉）頂面圖圖A.0.8-8堆砌型生態(tài)框（三倉）側面圖A.0.9重力式空箱型生態(tài)框常用外形及基本尺寸見圖A.0.9-1～圖A.0.9-16（單位為毫米）。圖A.0.9-1Ⅰ型構件A斷面圖圖A.0.9-3Ⅰ型構件A頂面圖圖A.0.9-5Ⅰ型構件B斷面圖圖A.0.9-2Ⅰ型構件A立面圖圖A.0.9-4Ⅰ型構件A底面圖圖A.0.9-6Ⅰ型構件B立面圖圖A.0.9-7Ⅰ型構件B頂面圖圖A.0.9-9Ⅱ型構件C斷面圖圖A.0.9-11Ⅱ型構件C頂面圖圖A.0.9-13Ⅱ型構件D斷面圖圖A.0.9-8Ⅰ型構件B底面圖圖A.0.9-10Ⅱ型構件C立面圖圖A.0.9-12Ⅱ型構件C底面圖圖A.0.9-14Ⅱ型構件D立面圖圖A.0.9-15Ⅱ型構件D頂面圖圖A.0.9-16Ⅱ型構件D底面圖附錄B常用生態(tài)砌塊外形及基本尺寸B.0.1自嵌式生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.1-1～圖B.0.1-2（單位為毫米）。圖B.0.1-1自嵌式生態(tài)砌塊平面圖圖B.0.1-2自嵌式生態(tài)砌塊剖面圖B.0.2水工連鎖磚常用外形及基本尺寸見圖B.0.2-1～圖B.0.2-3（單位為毫米）。圖B.0.2-1水工連鎖磚平面圖圖B.0.2-2水工連鎖磚剖面圖圖B.0.2-3水工連鎖磚組合圖B.0.3多邊形階梯式生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.3-1～圖B.0.3-3（單位為毫米）。圖B.0.3-1多邊形生態(tài)砌塊平面圖圖B.0.3-2多邊形生態(tài)砌塊剖面圖圖B.0.3-3多邊形階梯式生態(tài)砌塊組合圖B.0.4六邊形生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.4-1～圖B.0.4-3（單位為毫米）。圖B.0.4-1六邊形生態(tài)砌塊平面圖圖B.0.4-2六邊形生態(tài)砌塊剖面圖圖B.0.4-3六邊形生態(tài)砌塊平鋪組合圖B.0.5階梯型生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.5-1～圖B.0.5-2（單位為毫米）。圖B.0.5-1階梯型生態(tài)砌塊平面圖圖B.0.5-2階梯型生態(tài)砌塊剖面圖B.0.6三角形平鋪式生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.6-1～圖B.0.6-3（單位為毫米）。圖B.0.6-1三角形生態(tài)砌塊A平面及側面圖圖B.0.6-2三角形生態(tài)砌塊B平面及側面圖圖B.0.6-3三角形平鋪式生態(tài)砌塊組合圖B.0.7三角形階梯式生態(tài)砌塊常用外形及基本尺寸見圖B.0.7-1～圖B.0.7-3（單位為毫米）。圖B.0.7-1三角形生態(tài)砌塊A平面及側面圖圖B.0.7-2三角形生態(tài)砌塊B平面及側面圖圖B.0.7-3三角形階梯式生態(tài)砌塊平面圖ii附錄C墻式防護結構抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性計算C.0.1墻式防護結構沿各層生態(tài)制品底面、基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數（圖C.0.1可按下列公式計算：1基底面水平時，可按公式（C.0.1-1）和（C.0.1-2）計算：c式中：Kc——抗滑穩(wěn)定安全系數；Kc,i——第i層生態(tài)制品底面、基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數；f——沿計算面的摩擦系數，基底面可由試驗或根據類似的工程經驗確定，對各層生態(tài)制品間有可靠連接時可取1.0，否則可取0.55；ΣGi——作用在第i層生態(tài)制品底面、基底面上全部垂直于水平面的荷載（kN）；ΣHi——作用在第i層生態(tài)制品底面、基底面全部平行于水平面的荷載（kN）。2基底面向填土方向傾斜時，可按公式,（C.0.1-3）計算：f(ΣGicosa+ΣHisina)ΣHisina-ΣGicosa式中：a——基底面、生態(tài)制品底面與水平面的夾角(°),土質地基基底面與水平面夾角不宜大于7°,巖石地基基底面與水平面夾角不宜大于12°。C.0.2墻式防護結構對各層生態(tài)制品底面前趾點和基底面前趾點的抗傾覆穩(wěn)定安全系數，可按下列公式計算：O,1O,2O,iO,1O,2O,i（C.0.2-2）K=ΣMV（C.0.2-2）O,iΣMH,i式中：K——抗傾覆穩(wěn)定安全系數；KO,i——第i層生態(tài)制品底面、基底面的抗傾覆穩(wěn)定安全系數；ΣMV,i——作用在第i層生態(tài)制品底面、基底面前趾點的抗傾覆力矩（kN·mΣMH,i——作用在第i層生態(tài)制品底面、基底面前趾點的傾覆力矩（kN·m）。附錄D加筋式墻式防護結構應力計算D.0.1加筋式墻式防護結構內部穩(wěn)定性驗算應包括筋材強度驗算和抗拔穩(wěn)定性驗算，并應按下列方法進行：1筋材強度驗算應符合下列規(guī)定：1）每層筋材均應進行強度驗算。第i層單位墻長筋材承受的水平拉力Ti應按下式計算：式中：—驗算層筋材所受土的垂直自重壓力（kPa）；—超載引起的垂直附加壓力（kPa）；—水平附加荷載（kPa）；—筋材面積覆蓋率。，筋材滿鋪時取1；sni—筋材水平間距（m—筋材垂直間距（m—土壓力系數。2）土壓力系數Ki；應按下列公式計算：對于柔性筋材［見圖D.0.1-1(a)］：對于剛性筋材［見圖D.0.1-1(b)]:式中：ka—主動土壓力系數；K—靜止土壓力系數。（D.0.1-2）0≤Z≤6m（D.0.1-3）3）Ti應滿足下式要求：(D.0.1-4)式中：Ta——筋材的允許抗拉強度。2筋材抗拔穩(wěn)定性驗算應符合下列規(guī)定：1）第i層筋材的抗拔力應根據填土破裂面以外筋材的有效長度Le與周圍土體產生的摩擦力（圖D.0.1-2）按下式計算：Tpt=2OWBLf(D.0.1-5)式中：f——筋材與土的摩擦系數，應由試驗測定；L——筋材有效長度（m），即破裂面以外的筋材長度，該長度最小不得小于1m；B——筋材寬度（m）；筋材滿堂鋪時，B=l。2）筋材抗拔穩(wěn)定性安全系數應按下式確定：(D.0.1-6)3）安全系數不應小于1.5。當不能滿足時，應加長筋材或增加筋材用量，重新進行驗算。D.0.2第i層筋材總長度Li應按下式計算：Li＝Lai+Lgi+Lwi(D.0.2)式中：——第i層筋材破裂面以內長度（m——第i層筋外端部包裹土體所需長度，該長度不得小于1.2m；或筋材與墻面連接所需長度（m）。為施工方便，自上而下筋材宜取等長度，墻高度較大時也可分段采用不同長度。用詞說明為便于在執(zhí)行本規(guī)范條款時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”。2表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”。3表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”。4表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。引用標準名錄本規(guī)規(guī)范引用下列標準。其中，注日期的，僅對該日期對應的版本適用本規(guī)范；不注日期的，其最新版適用于本規(guī)范?！朵摻Y構設計標準》GB50017《混凝土質量控制標準》GB50164《堤防工程設計規(guī)范》GB50286《水工建筑物抗冰凍設計規(guī)范》GB/T50622《碳素結構鋼》GB/T700《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》GB1499.1《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2《預應力混凝土用鋼棒》GB/T5223.3《混凝土和砂漿用再生細骨料》GB/T25176《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191《水閘設計規(guī)范》SL265《水工擋土墻設計規(guī)范》SL379《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》SL386《水利水電工程合理使用年限及耐久性設計規(guī)范》SL654《水工建筑物荷載計算規(guī)范》SL744《植生混凝土》JC/T2557《透水混凝土》JC/T2558水工生態(tài)混凝土應用設計規(guī)范條文說明 413基本規(guī)定 424材料 434.1混凝土 434.2鋼材 434.3其他材料 435布置與選型 445.1一般規(guī)定 445.2坡式防護工程 445.3墻式防護工程 455.4護底工程 456結構應用設計 466.1一般規(guī)定 466.2總體設計 466.3生態(tài)設計 466.4抗沖刷設計 476.5構造設計 477結構與穩(wěn)定性計算 497.1一般規(guī)定 497.2荷載分類與組合 497.3荷載計算 507.4結構應力分析 507.5抗滑穩(wěn)定性計算 507.6抗傾覆穩(wěn)定性計算 507.7地基基礎計算 51附錄C.............................................................................................................................................................521.0.1在我國，隨著生態(tài)文明建設的不斷深入，生態(tài)混凝土在包括水利行業(yè)的多行業(yè)已經有了約20年的實踐應用，但是我國尚無針對水利行業(yè)的生態(tài)混凝土應用設計方面的規(guī)程規(guī)范。本規(guī)范在對生態(tài)混凝土進行定義的基礎上，對水利工程中生態(tài)混凝土應用設計的要點予以規(guī)定，可用于指導工程實踐中的應用設計，為生態(tài)混凝土在水利行業(yè)的應用設計與推廣提供可靠有效的科學依據，推動水利工程建設不斷向綠色、低碳、生態(tài)方向發(fā)展。1.0.2、1.0.3水利工程中具有抗沖刷、護坡或擋土作用的防護結構一般位于岸坡防護工程、護底工程中，而抗沖刷、護坡、擋土作用發(fā)揮的可靠性直接關系到工程的安全性，這是此類水利工程設計的關鍵問題之一。因此，本規(guī)范僅對具有抗沖刷、護坡、擋土等作用的水工生態(tài)混凝土應用設計進行規(guī)定。用于水利工程管理區(qū)地面鋪裝、停車場鋪裝等部位的生態(tài)混凝土應用設計可參考其他相關規(guī)范。目前，在國內水利工程中發(fā)揮抗沖刷、護坡、擋土作用的生態(tài)混凝土主要包括生態(tài)砌塊、生態(tài)框、預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土。1.0.5吸取已建工程的經驗教訓、審慎合理地利用已有科學研究成果是做好設計工作的基礎，同時要積極合理地采用新結構、新材料、新技術，以更好地提高設計質量，提升工程的可靠性與先進性，促進行業(yè)的高質量發(fā)展。3基本規(guī)定3.0.1水工生態(tài)混凝土結構具備結構安全和生態(tài)綠化兩種特性，水位、流速、波浪是確定防護結構形式和穩(wěn)定計算需要的最基本資料，應充分收集。工程地區(qū)的適生植被相關資料主要用于綠化種植的種類選取。其他資料應根據設計需要，有針對性地收集，例如：多雨地區(qū)，需要施工期降雨天數及降雨強度等資料，冰凍地區(qū)需要冰情資料等。3.0.7植生混凝土作為新型材料，目前應用于四、五類環(huán)境中工程案例較少，因此在該環(huán)境中應用時，宜進行相應的試驗和論證。3.0.8根據水利工程的特點，水工生態(tài)混凝土應滿足抗沖刷、固土、透水、生態(tài)等多個方面的需要，因此在保證防護結構滿足強度需求前提下，設置合理的生態(tài)開孔率和生態(tài)孔隙率可保證植物根系順利穿透混凝土防護結構，同時為小型動物、微生物提供生存空間。3.0.9護底工程主要是應對水流等沖刷侵蝕，布置在河道、渠（溝）道、湖泊、水庫（塘）等底部的防護性工程，可根據工程具體設計情況確定是否進行相關穩(wěn)定計算。3.0.10水工的臨水堤坡往往受到水流沖刷、波浪淘刷、冰和漂浮物的撞擊破壞，所以其外部的防護結構形式應安全可靠，并通過必要的計算確定。3.0.11對于水工生態(tài)混凝土結構改擴建工程，往往是補充或提高原工程的生態(tài)性。利用原工程可以有效減少占地、減少投資，從而實現更加優(yōu)質的綜合效益，所以改擴建工程應用設計時，綜合考慮已建工程結構形式、使用材質、整體穩(wěn)定、生態(tài)效果等情況，按照有關規(guī)范分類別、分區(qū)域合理對原工程進行生態(tài)改擴建。4材料4.1混凝土4.1.2現行行業(yè)標準《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191中規(guī)定：二、三類環(huán)境條件下，鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不低于C25，素混凝土可適當降低。生態(tài)框為鋼筋混凝土薄壁構件且尺寸相對較大，為保證脫模、吊裝環(huán)節(jié)不產生開裂等影響結構耐久性的損傷，規(guī)定其最低混凝土強度等級不宜低于C30；生態(tài)砌塊多為素混凝土構件且構件尺寸小、自重輕，生產和施工環(huán)節(jié)與生態(tài)框相比要求可適當降低，最低混凝土強度等級可按C25控制；透水混凝土作為格構式防護結構內的填充物，相對主體結構其無受力和外觀需求，主要功能是防止土體沖刷，故按《透水混凝土》JC/T2558的最低要求確定了其混凝土強度等級。4.1.5天然資源開采已經對自然環(huán)境產生了不可逆的改變，同時每年全社會產生的數十億噸建筑垃圾亟需處理，無論是天然資源過度開采還是廢棄材料處理，都帶來不同程度的社會問題，不利于社會綠色、可持續(xù)發(fā)展。從“十三五”開始國家頻繁出臺鼓勵建筑垃圾資源化利用的指導意見，并發(fā)布了一批國家及行業(yè)標準，“十四五”又相繼出臺《關于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》、《“十四五”全國清潔生產推行方案》等文件，全面推進再生資源利用，通過標準、政策形成全方位技術支撐。為此，本規(guī)范將再生骨料應用納入。再生骨料品質關系混凝土的強度、耐久性，為明確其技術指標要求依據，同時強調其加工所用原材料品質控制，特別指出除滿足現行國家標準中的檢驗指標外，加工材料不得使用被污染或腐蝕的建筑垃圾，強調源頭控制，以確保本規(guī)范中結構物可滿足設計所需的混凝土質量和耐久性。4.2鋼材4.2.1生態(tài)制品多為異形結構且多開設孔洞，雖然各使用階段受力較小，但部分產品考慮其吊運特點、使用環(huán)境，若不配置鋼筋，其在使用、脫模及吊裝過程中易產生裂縫，進而影響其使用功能。為提高其抗裂能力，保證結構安全，部分生態(tài)制品需根據結構形式配置構造鋼筋。4.2.2本條中規(guī)定的吊環(huán)材料要求與行業(yè)標準《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191的規(guī)定一致。生態(tài)制品形狀、規(guī)格多樣，為達到節(jié)約材料、適配產品的目的，并避免外露鐵件銹蝕或吊環(huán)割除，生態(tài)制品的吊點也可選用吊桿、內埋式螺母等，此類部件應根據相應的產品標準進行選用。4.3其他材料4.3.4部分砌塊制品形成墻式防護結構時，需采用砂漿砌筑，為保證其結合面承受水平荷載的能力，規(guī)定砌筑水泥砂漿的最低強度不低于M15.5布置與選型5.1一般規(guī)定5.1.2對于生態(tài)制品的防護結構，在型式改變或與已有結構物銜接處，如無法避免縫隙時，應采取相應的措施，如現澆混凝土銜接，并在墻后設置可靠的反濾措施。5.1.5防護結構型式的選擇是在結構穩(wěn)定的基礎上進行的，景觀性河道和湖泊，其需要滿足人們觀景的需求，故需要豐富的景觀因素，同時也要考慮人員觀景的安全，因此，運用墻式防護結構時一般使用階梯式和陡坡式，可實現多層綠化，亦可滿足人員、動物落水后能迅速自救并上岸；行洪、灌溉和排水等渠道或河道，需要滿足過水流量的要求，且相對一般河道其流速均較大，可選用過流能力和防沖能力更強的結構形式，如墻式防護結構的直立式和陡坡式；易沖刷河床，若無水作業(yè)周期長，可考慮采用格構式護底，格構間護底材料可采用現澆透水混凝土。5.2坡式防護工程5.2.2生態(tài)制品通過在岸坡坡面鋪砌安裝形成防護結構，制品間應通過可靠的連接方式保證其整體性，以達到防護的目的。而其鋪砌形成的斷面形式和連接方式，主要取決于生態(tài)制品的形狀、鋪砌方式及其抗沖穩(wěn)定性，鋪砌方式包括錯縫安裝、對角安裝等，如果鋪砌方式有變化時，設計人員也可根據實際情況對其連接方式進行適當調整。5.2.3坡式防護結構在坡面的轉折處受力較為復雜，且極易影響護坡的穩(wěn)定，同時對于生態(tài)制品在轉折處亦需要平順過渡，故在這些部位需要設置可靠的基座結構。坡頂封頂主要是防止地表水形成順墊層的滲流通道，造成局部沖刷。5.2.4水下區(qū)要求防護結構為水生物提供一定的生存空間，且保證內外水系和能量的充分交互，以維持周邊生態(tài)系統循環(huán)，故開孔處回填后，需要具有一定的孔隙，以滿足其生態(tài)需求，同時還要防止填料被水流帶走，造成岸坡土體流失，因此需要綜合各因素確定填料類型、規(guī)格。5.2.6水位以上防護結構開孔內宜回填種植土，并綠化種植，植被除了有利于工程場地的環(huán)境恢復，還有利于防護結構內回填土的保護，營養(yǎng)土工布既有反濾功能，又可為植物生長提供長期緩釋肥料，減少前期植被生長的維護強度，可以幫助植被快速生根和生長，故建議在水上部位采用營養(yǎng)土工布。5.3墻式防護工程5.3.2生態(tài)制品適用的斷面形式是根據產品外形特點確定的，如堆砌型生態(tài)框，其結構為規(guī)整的長方體且又有不同長度規(guī)格的產品，故應用方式比較靈活，堆砌原則以滿足穩(wěn)定性和使用要求為準。5.3.3生態(tài)制品突破傳統護岸結構固化的設計方式，融入水體交互、資源節(jié)約、低碳環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展理念，顯而易見，生態(tài)性為其設計的基本原則。生態(tài)制品的結構形式和砌筑方式可保證防護結構前后水體的交互，同時在鄰水側設置孔洞，可為水生物生存和繁衍提供條件，并且可以增強水體的自凈能力。5.3.4水下區(qū)生態(tài)制品中的外露回填料若無約束，在規(guī)格尺寸不足時易被沖刷，需要根據水流流速配置填料。5.3.6反濾層外設置卵石、碎石或中粗砂排水層，主要有兩方面的作用：一是形成穩(wěn)定的排水面，快速降低墻背水位，保持墻體前后水體平衡；二是作為護岸結構的墊層，改善其受力情況；三是對反濾土工布進行保護。5.4護底工程5.4.3柔性連接對于變形的適應性強，發(fā)生變形時對被連接產品的損傷小，故建議采用鋼絲繩、尼龍繩等耐久性好的柔性材料進行塊體間的連接，以保證其與河道、渠（溝）道、湖泊、水庫（塘）等底部變形相適應。6結構應用設計6.1一般規(guī)定6.1.1生態(tài)混凝土主要是依附于土質邊坡的外部防護結構，所以邊坡本身應保證整體的穩(wěn)定性，邊坡的加固參考《水利水電工程邊坡設計規(guī)范》SL386設計。6.1.2生態(tài)混凝土墻式防護結構目前工程應用中多采用砌體結構，為提高工程整體的安全性，對墻體高度大于1.0m時，多輔助加筋措施與后部填筑土體形成整體穩(wěn)定性，加筋帶相關設計計算主要參考《土工合成材料應用技術規(guī)范》GB/T50290。6.1.3通過植物配置、生態(tài)做法、生態(tài)開孔率等生態(tài)設計指標控制可以使建成后的生態(tài)混凝土防護結構具有較大的孔隙，從而滿足排水和動、植物的生長需求。水利工程中不同的部位受水流、風浪影響不同，所以不同部位的生態(tài)需求應有區(qū)別，例如：水流沖刷較大的河道凹岸、風浪影響較大的岸坡段、水流沖刷較大的河底等結構安全要求比較高的部位，其生態(tài)設計指標可以適當降低以保證安全強度為主。6.2總體設計6.2.1工程與人文、生態(tài)、景觀相和諧是當前工程生態(tài)設計的需求，生態(tài)混凝土防護結構通過選取不同的組合型式、構建不同的外觀形式、搭配高低色彩適宜的綠植等措施，與周邊的建（構）筑物、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境相呼應，是水利工程的一種整體生態(tài)設計。6.2.4植生混凝土通過孔隙內填充營養(yǎng)材質，給植物初期生產提供充足的養(yǎng)分和水分，填充方法可自然落淤或采用客土噴撒覆蓋法。當防護結構落淤或下層土質營養(yǎng)不足時，為滿足植物初期生長和后期持續(xù)性，通過在植生混凝土中增加人工營養(yǎng)基質來提高植生混凝土防護結構綠色生態(tài)的持續(xù)性。6.2.5在水利工程臨水坡岸中，斷面根據多年的水位變化情況，可以分為水下、水位變動區(qū)、常水位以上等三個區(qū)域，考慮到水下及水位變動區(qū)植物生長受限較大，難以長久保持綠化覆蓋效果，所以只對常水位以上區(qū)域提出了綠化覆蓋率要求。選用生態(tài)混凝土防護結構種植的植物，要考慮草本植物的美觀，特別是城鎮(zhèn)河段，有環(huán)境美化要求，同時應考慮便于維護管理，通過混播盡量實現冬季不枯黃、四季常青、草花結合等不同生態(tài)效果。6.2.7根據以往的工程實踐，在工程防護結構表面覆蓋一定厚度的種植土，可以有效提高工程初期的植被存活條件，保障工程生態(tài)效果。6.3生態(tài)設計6.3.2水位對植物種植及生產影響較多，河湖一般有正常運行時的常水位，以及汛期時的洪澇水位的變化，因此，應根據常水位、洪澇水位等不同時段的水位變化情況選擇沉水植物、挺水植物、濕生植物以及陸生植物等物種。6.3.3從生態(tài)性角度出發(fā)需要較大的生態(tài)開孔率（生態(tài)孔隙率），考慮到水利工程對結構和抗沖刷等的要求，也不能一味地提高生態(tài)開孔率（生態(tài)孔隙率），經查閱資料和調研，結合部分地方和行業(yè)標準，預制植生混凝土制品和現澆透水混凝土的生態(tài)孔隙率的范圍一般在25％～30％，生態(tài)砌塊經組合鋪裝后的生態(tài)開孔率一般在35％左右，能達到相對較好的生態(tài)綠化效果。比如三角形生態(tài)砌塊平鋪后生態(tài)開孔率為37%，階梯式組合后為40%，水工連鎖磚組合為24%。6.3.5對于土壤貧瘠的區(qū)域，反濾層可以采用營養(yǎng)土工布，為防止對水體造成影響，不建議在常水位以下區(qū)域使用。為促進植生混凝土和透水混凝土能夠達到良好的生態(tài)效果，在常水位以上區(qū)域可以填充滿足鹽堿改性要求和營養(yǎng)供應要求的填充材料，以改善孔隙內生物生存環(huán)境。表面回填一定厚度的種植土有利于播種初期草籽發(fā)芽及防熱，可使根須深入植生混凝土和透水混凝土內部?；靥钔翆虞^厚時，種草后易橫長，出現“根氈”現象而枯死；同時覆土過厚時，易被水流沖蝕流失。6.4抗沖刷設計6.4.1、6.4.2坡式防護工程防護厚度應考慮水流沖刷和波浪淘刷兩種作用，兩種作用下生態(tài)混凝土防護厚度計算公式不同。生態(tài)砌塊一般開孔尺寸較小，通過其自重可滿足抗沖刷要求，抗沖塊徑已在條文6.4.4中予以規(guī)定，因此其開孔內填料一般可不進行沖刷計算。生態(tài)框內部填料一般回填碎石、卵石、塊石和透水混凝土等透水材料，因生態(tài)框開孔尺寸較大，對未能與生態(tài)框形成整體的內部填料需進行復核計算。6.4.3土質地基下岸坡防護結構底板（或墻趾）的埋置深度，一般情況下是由擋土結構的穩(wěn)定條件決定的。但由于坡前過水的原因，水流的沖刷會造成岸坡防護結構底板（或墻趾）淘空影響安全，底板（或墻趾）的埋置深度還與周圍地形、地質、水流沖刷等條件有關。若無有效的抗沖刷措施，必須將岸坡防護結構底板（或墻趾）埋置于設計沖刷線以下一定深度，才能保證安全。6.4.4