GB/T 51394-2020 水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)

UDC

水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T513942020

水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)

Standardforloadonhydraulicstructures

發(fā)布實(shí)施

2020022720201001

統(tǒng)一書號(hào)：1551820664

中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

聯(lián)合發(fā)布

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局

·中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)

Standardforloadonhydraulicstructures

/

GBT51394-2020

主編部門：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)

中華人民共和國(guó)水利部

批準(zhǔn)部門：中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

施行日期：年月日

2020101

中國(guó)計(jì)劃出版社

北京

2020中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)

/

GBT51394-2020

☆

中國(guó)計(jì)劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址：

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jp

地址：北京市西城區(qū)木樨地北里甲號(hào)國(guó)宏大廈座層

11C3

：：()()

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/印張千字

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年月第版年月第次印刷

202071202071

☆

統(tǒng)一書號(hào)：·

1551820664

定價(jià)：元

39.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報(bào)電話：()

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如有印裝質(zhì)量問題,請(qǐng)寄本社出版部調(diào)換中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告

年第號(hào)

202063

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

《》

水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)的公告

現(xiàn)批準(zhǔn)《水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)》為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),編號(hào)為/

GBT

,。

自年月日起實(shí)施

51394-20202020101

本標(biāo)準(zhǔn)在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站()

公開,并由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國(guó)計(jì)劃出版

社出版發(fā)行。

中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

年月日

2020227

前言

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)〈年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

2013

范制訂、修訂計(jì)劃〉的通知》(建標(biāo)〔〕號(hào))的要求,標(biāo)準(zhǔn)編制組

20136

經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先

進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上,制定本標(biāo)準(zhǔn)。

：、、

本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是總則術(shù)語和符號(hào)作用組合及分

、、、、

項(xiàng)系數(shù)建筑物自重及永久設(shè)備自重靜水壓力揚(yáng)壓力動(dòng)水壓

力、地應(yīng)力及圍巖壓力、土壓力和淤沙壓力、風(fēng)荷載和雪荷載、冰壓

力和凍脹力、浪壓力、樓面及平臺(tái)活荷載、橋式起重機(jī)和啟閉機(jī)荷

載、溫度作用、灌漿壓力、預(yù)應(yīng)力錨固荷載等。

本標(biāo)準(zhǔn)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理,由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合

、,

會(huì)水利部負(fù)責(zé)日常管理由水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院和水利部水利

。

水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋執(zhí)行過程中如有意

見或建議,請(qǐng)寄送水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院(地址：北京市西城區(qū)六

鋪炕北小街號(hào),郵編：)。

2100120

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院

水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有

限公司

中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有

限公司

中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有

限公司

中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司

長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司

··

1：

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員黨林才溫續(xù)余李光順王志國(guó)

蘇加林肖峰姚栓喜崔玉柱

陽(yáng)運(yùn)生魏堅(jiān)政李潤(rùn)偉周躍飛

劉超萬云輝嚴(yán)永璞蔡新合

王超楊利李鋒張捷

馮樹榮周炳昊黃堅(jiān)于生波

陳紅王漢輝吳劍疆歐紅光

王衛(wèi)國(guó)余培琪

：

本標(biāo)準(zhǔn)主要審查人員周建平汪毅陽(yáng)恩國(guó)金峰

呂明治侯建國(guó)韓菊紅唐意

徐建強(qiáng)徐建軍肖平西周鐘

楊家修王國(guó)進(jìn)孟桂萍李德玉

吳正橋雷興順李仕勝

··

2目次

總則…………………()

11

術(shù)語和符號(hào)………………()

22

術(shù)語……………………()

2.12

符號(hào)……………………()

2.25

作用組合及分項(xiàng)系數(shù)……()

36

()

作用……………………

3.16

………………()

作用組合

3.26

作用分項(xiàng)系數(shù)……………()

3.37

建筑物自重及永久設(shè)備自重……………()

410

靜水壓力…………………()

511

建筑物的靜水壓力………()

5.111

壩內(nèi)埋管及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力…………()

5.211

………()

邊坡的地下水作用

5.313

揚(yáng)壓力……………………()

614

一般規(guī)定………………()

6.114

混凝土壩的揚(yáng)壓力………()

6.214

水閘的揚(yáng)壓力……………()

6.318

水電站廠房和泵站廠房的揚(yáng)壓力…………()

6.418

動(dòng)水壓力…………………()

720

一般規(guī)定………………()

7.120

時(shí)均壓力………………()

7.220

反弧段水流離心力………()

7.321

水流的沖擊力……………()

7.422

脈動(dòng)壓力………………()

7.523

··

1水擊壓力………………()

7.624

地應(yīng)力及圍巖壓力………()

827

………………()

一般規(guī)定

8.127

巖體初始地應(yīng)力…………()

8.227

圍巖壓力………………()

8.328

土壓力和淤沙壓力………()

930

擋土建筑物的土壓力……()

9.130

……………()

埋管的土壓力

9.232

淤沙壓力………………()

9.333

風(fēng)荷載和雪荷載…………()

1035

風(fēng)荷載…………………()

10.135

雪荷載…………………()

10.237

冰壓力和凍脹力…………()

1138

………………()

動(dòng)冰壓力

11.138

靜冰壓力………………()

11.239

凍脹力…………………()

11.340

浪壓力……………………()

1245

一般規(guī)定………………()

12.145

…………()

直墻式擋水建筑物上的浪壓力

12.245

…………()

斜坡式擋水建筑物上的浪壓力

12.347

樓面及平臺(tái)活荷載………()

1350

水電站廠房樓面及平臺(tái)活荷載…………()

13.150

泵站廠房樓面活荷載……()

13.252

、、()()

廠房梁墻柱和基礎(chǔ)的樓面平臺(tái)活荷載………………

13.354

橋式起重機(jī)和啟閉機(jī)荷載………………()

1455

橋式起重機(jī)荷載………()

14.155

移動(dòng)式啟閉機(jī)荷載……()

14.256

固定式啟閉機(jī)荷載……()

14.357

溫度作用…………………()

1558

··

2一般規(guī)定………………()

15.158

………………()

邊界溫度

15.259

溫度作用的標(biāo)準(zhǔn)值……()

15.361

灌漿壓力…………………()

1663

()

預(yù)應(yīng)力錨固荷載…………

1764

附錄水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時(shí)間變異的分類…………()

A65

附錄水工建筑物的材料重度……………()

B67

附錄混凝土襯砌隧洞的外水壓力折減系數(shù)……………()

C71

附錄改進(jìn)阻力系數(shù)法……()

D72

附錄拱壩跌流消能時(shí)護(hù)坦沖擊力計(jì)算…()

E76

附錄簡(jiǎn)單管路水擊壓力計(jì)算公式………()

F78

附錄主動(dòng)土壓力系數(shù)和靜止土壓力系數(shù)

GKa

的計(jì)算…………()

K080

附錄波浪要素和波浪爬高計(jì)算…………()

H84

附錄水庫(kù)壩前水溫計(jì)算…………………()

J92

附錄拱壩運(yùn)行期溫度作用的標(biāo)準(zhǔn)值……()

K95

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明………………()

98

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………()

99

：

附條文說明…………………()

101

··

3Contents

………()

1Generalprovisions1

………()

2Termsandsymbols2

…………………()

2.1Terms2

………………()

2.2Smbols5

y

……………()

3Combinationsandartialfactorsofactions6

p

…………………()

3.1Actions6

…………………()

3.2Combinationsofactions6

…………………()

3.3Partialfactorsofactions7

………()

4Selfweihtofstructuresandermanenteuiments10

gpqp

……()

5Hdrostaticressure11

yp

………()

5.1Hydrostaticpressureonstructures11

5.2Externalwaterpressureonpenstocksembeddedin

…………()

damandundergroundstructures11

………()

5.3Actionsofgroundwaterinslopes13

……………()

6Upliftpressure14

……()

6.1Generalrequirements14

…………()

6.2Uliftressureonconcretedams14

pp

………………()

6.3Uliftressureonsluices18

pp

6.4Uliftressureonhdroowerhousesandumin

ppypppg

……………()

planthouses18

…………………()

7Hdrodnamicressure20

yyp

……()

7.1Generalreuirements20

q

…………………()

7.2Time-averagepressure20

………………()

7.3Centrifugalforceofflowonogeesections21

··

4……()

7.4Impactforceofflow22

……()

7.5Fluctuatingpressure23

…………………()

7.6Waterhammerpressure24

…………()

8Groundstressandsurroundingrockpressure27

……()

8.1Generalrequirements27

………()

8.2Initialroundstressofrockmass27

g

………………()

8.3Surroundinrockressure28

gp

………()

9Earthressureandsiltressure30

pp

……()

9.1Earthressureonretaininstructures30

pg

…………()

9.2Earthpressureonburiedpipes32

……………()

9.3Siltpressure33

………………()

10Windloadandsnowload35

……………()

10.1Windload35

……………()

10.2Snowload37

…()

11Iceressureandfrost-heavinforce38

pg

…………………()

11.1Dnamiciceressure38

yp

………()

11.2Staticiceressure39

p

……()

11.3Frost-heavinforce40

g

…………()

12Waveressure45

p

…………………()

12.1Generalrequirements45

()

……

12.2Wavepressureonuprightwaterretainingstructures45

……()

12.3Wavepressureonslopingwaterretainingstructures47

……()

13Liveloadonfloorsandplatforms50

13.1Liveloadonfloorsandlatformsofhdroower

pyp

………………()

houses50

……………()

13.2Liveloadonfloorsofuminlanthouses52

ppgp

,,

13.3Liveloadonfloorsandlatformsofbeamswalls

p

()

………………

columnsandfoundationsofpowerhouses54

………………()

14Loadofbridgecranesandgatehoists55

··

5…………………()

14.1Loadofbridgecranes55

…………………()

14.2Loadofmovablehoists56

……()

14.3Loadoffixedhoists57

…………()

15Thermalaction58

…………………()

15.1Generalreuirements58

q

…………………()

15.2Boundarytemperature59

……()

15.3Characteristicvalueofthermalaction61

………()

16Groutingpressure63

……………()

17Prestressedanchoraeload64

g

AendixAClassificationofvariationofrimar

pppy

actionsonhydraulicstructureswith

…………()

time65

AppendixBUnitweightofmaterialsof

…………()

hdraulicstructures67

y

AendixCReductionfactorsofexternalwater

pp

………()

ressureonconcretelinintunnels71

pg

()

………

AppendixDImprovedresistancecoefficientmethod72

AppendixECalculationofimpactforceofflow

ondownstreamaronofarchdam

p

…………()

underoverfallenerdissiation76

gyp

AendixFCalculationformulaofwater

pp

()

………

hammerpressureinsimplepipelines78

AppendixGCalculationofactiveearthpressure

coefficientKandstaticearth

a

……()

pressurecoefficientK080

AppendixHCalculationofwaveelementsand

………()

run-u84

p

AendixJWatertemeraturecalculationin

ppp

………………()

frontofdams92

··

6AppendixKCharacteristicvalueofthermalaction

………()

onarchdamduringoperationperiod95

…()

Exlanationofwordininthisstandard98

pg

……()

Listofuotedstandards99

q

：()

………

AdditionExplanationofprovisions101

··

7總則

1

為統(tǒng)一水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用取值標(biāo)準(zhǔn),使設(shè)計(jì)符合安全可

1.0.1

靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的要求,依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程

》,

結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本原則制定本

GB50199

標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類水工建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),適用于以分項(xiàng)

1.0.2

系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)的作用取值,以及按單一安全系數(shù)

。

法或容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)時(shí)的荷載取值

水工建筑物地震作用的確定應(yīng)遵循現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水工建

1.0.3

筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

GB51247

,

水工建筑物作用或荷載的取值除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

1.0.4

外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

··

1術(shù)語和符號(hào)

2

術(shù)語

2.1

作用(荷載)

2.1.1action

包括直接作用和間接作用,直接作用指施加在結(jié)構(gòu)上的集中

力或分布力,間接作用指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。

()

作用荷載效應(yīng)

2.1.2effectofaction

由作用(荷載)引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng),包括內(nèi)力、變形和應(yīng)力等。

作用的代表值

2.1.3representativevalueofaction

設(shè)計(jì)中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的作用量值,例如標(biāo)準(zhǔn)值、名

義值等。

作用的標(biāo)準(zhǔn)值

2.1.4characteristicvalueofaction

,、

作用的主要代表值可根據(jù)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)作用的自然界

。

限或工程經(jīng)驗(yàn)確定

作用的設(shè)計(jì)值

2.1.5designvalueofaction

作用的代表值與作用分項(xiàng)系數(shù)的乘積。

作用(荷載)組合

2.1.6combinationofactions

在不同作用的同時(shí)影響下,為驗(yàn)證某一極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)可靠

。

性而采用的一組作用的組合

基本組合

2.1.7fundamentalcombination

按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),持久設(shè)計(jì)狀況或短暫設(shè)計(jì)狀況

下,永久作用與可變作用的組合。

偶然組合

2.1.8accidentalcombination

按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),永久作用、可變作用與一種偶然

作用的組合。

標(biāo)準(zhǔn)組合

2.1.9characteristiccombination

··

2,、

按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)永久作用可變作用均采用標(biāo)

準(zhǔn)值的組合。

概率極限狀態(tài)法

2.1.10probability-basedlimitstatemethod

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),直接以影響結(jié)構(gòu)可靠度的基本變量作為隨機(jī)變

量,根據(jù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程計(jì)算結(jié)構(gòu)的失效概率或可靠指標(biāo)的

；,

方法或者以允許失效概率或目標(biāo)可靠指標(biāo)為基礎(chǔ)建立結(jié)構(gòu)可靠

,

度與極限狀態(tài)方程之間的數(shù)學(xué)關(guān)系將結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程轉(zhuǎn)化

為基本變量標(biāo)準(zhǔn)值或代表值和相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)形式表達(dá)的極限狀

態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。

容許應(yīng)力法

2.1.11allowablestressmethod

使結(jié)構(gòu)或地基在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力不超過規(guī)定的容許應(yīng)

。

力的設(shè)計(jì)方法

單一安全系數(shù)法

2.1.12singlesafetyfactormethod

使結(jié)構(gòu)或地基的抗力與荷載效應(yīng)之比不低于某一規(guī)定安全系

數(shù)的設(shè)計(jì)方法。

設(shè)計(jì)使用年限

2.1.13desinworkinlife

gg

設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)能發(fā)揮預(yù)定功能或僅需局部修復(fù)即可按預(yù)定

。

功能使用的年限

承載能力極限狀態(tài)

2.1.14ultimatelimitstate

對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載力或其變形不適于繼續(xù)承載的

狀態(tài)。

正常使用極限狀態(tài)

2.1.15serviceabilitlimitstate

y

對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)達(dá)到正常使用限制或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值的

。

狀態(tài)

設(shè)計(jì)狀況

2.1.16designsituation

代表一定時(shí)段內(nèi)結(jié)構(gòu)體系、承受的作用、材料性能等實(shí)際情況

的一組設(shè)計(jì)條件,在該條件下結(jié)構(gòu)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)。

持久設(shè)計(jì)狀況

2.1.17ersistentdesinsituation

pg

,,

在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)且持續(xù)期很長(zhǎng)的設(shè)計(jì)狀況其持

··

3。

續(xù)期一般與設(shè)計(jì)使用年限屬同一數(shù)量級(jí)

短暫設(shè)計(jì)狀況

2.1.18transientdesignsituation

在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大,而與設(shè)計(jì)使用年限

相比,其持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。

偶然設(shè)計(jì)狀況

2.1.19accidentaldesinsituation

g

,

在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小且持續(xù)時(shí)間很短的設(shè)計(jì)

。

狀況

基本風(fēng)壓

2.1.20referencewindpressure

風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细叨忍?/p>

10m

平均的風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)得出年一遇最大值確

10min50

定的風(fēng)速,再考慮相應(yīng)的空氣密度,按貝努利公式確定的風(fēng)壓。

基本雪壓

2.1.21referencesnowpressure

雪荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔戏e雪自重的

觀測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)得出年一遇最大值確定。

50

地面粗糙度

2.1.22terrainrouhness

g

風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過范圍內(nèi)的地面時(shí),描述該地

2km

。

面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級(jí)

凍脹力

2.1.23frost-heavingforce

土的凍脹受到約束時(shí)形成的作用于建筑物的力。

靜冰壓力

2.1.24staticicepressure

靜止冰蓋膨脹對(duì)建筑物產(chǎn)生的作用力。

動(dòng)冰壓力

2.1.25dnamiciceressure

yp

。

移動(dòng)的冰蓋或漂冰對(duì)建筑物產(chǎn)生的撞擊力

設(shè)計(jì)錨固力

2.1.26designanchoringforce

預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿設(shè)計(jì)時(shí),考慮各種因素引起的預(yù)應(yīng)力損失

均完成后,應(yīng)永久保存的錨固荷載。

超張拉力

2.1.27extradesintensileforce

g

為消除各種因素所引起的預(yù)應(yīng)力損失,錨索張拉時(shí)將設(shè)計(jì)張

。

拉力提高一定比例后實(shí)際施加的張拉荷載

··

4符號(hào)

2.2

———水的密度；

w

ρ

———水的重度；

γw

———填土的重度；

γ

s

———；

巖石的重度

γ

R

———凝聚力；

c

———內(nèi)摩擦角；

φ

———淤沙的干重度；

γ

sd

———；

淤沙的浮重度

γ

sb

———淤沙的內(nèi)摩擦角；

s

φ

———冰的抗壓強(qiáng)度；

fic

———；

冰的抗擠壓強(qiáng)度

fib

———混凝土的比熱；

CC

———混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)；

λ

c

———混凝土的導(dǎo)溫系數(shù)；

a

c

———。

混凝土的表面放熱系數(shù)

c

β

··

5作用組合及分項(xiàng)系數(shù)

3

作用

3.1

水工結(jié)構(gòu)上的作用可按作用隨時(shí)間的變異分為永久作用、

3.1.1

可變作用和偶然作用三類。水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時(shí)間變異的分

類可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄采用。

A

,

水工結(jié)構(gòu)采用概率極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)不同作用應(yīng)采用

3.1.2

不同的代表值,并按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定作用分項(xiàng)系數(shù)。永久作用

和可變作用的代表值應(yīng)采用作用的標(biāo)準(zhǔn)值。偶然作用的代表值,

除本標(biāo)準(zhǔn)已有規(guī)定外,可按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,也可根據(jù)觀測(cè)資料結(jié)

合工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。

,

水工結(jié)構(gòu)采用單一安全系數(shù)法或容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)時(shí)荷載

3.1.3

()。

作用取值應(yīng)采用按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定的標(biāo)準(zhǔn)值或代表值

作用組合

3.2

水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計(jì)狀況或工況下可能同時(shí)

3.2.1

出現(xiàn)的作用,采用各自最不利的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。水工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

狀況及其荷載(作用)組合應(yīng)按相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。

,：

采用概率極限狀態(tài)法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定

3.2.2

承載能力極限狀態(tài)的持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采

1

用基本組合,偶然設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用偶然組合；

作用的偶然組合應(yīng)只考慮一種偶然作用,與偶然作用同時(shí)

2

出現(xiàn)的某些可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值,可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)

折減；

對(duì)于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)按作用的標(biāo)準(zhǔn)組合或標(biāo)準(zhǔn)組合

3

；

并考慮長(zhǎng)期作用的影響進(jìn)行分析計(jì)算

··

6、

不同極限狀態(tài)設(shè)計(jì)狀況時(shí)相應(yīng)作用組合的設(shè)計(jì)表達(dá)式應(yīng)

4

符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》

GB

的規(guī)定。

50199

采用單一安全系數(shù)法或容許應(yīng)力法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),荷載

3.2.3

()。

作用組合應(yīng)分為基本組合和特殊組合

作用分項(xiàng)系數(shù)

3.3

,

當(dāng)水工結(jié)構(gòu)采用概率極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)并按承載能力極限

3.3.1

狀態(tài)計(jì)算時(shí),基本組合中常見作用的作用分項(xiàng)系數(shù)取值應(yīng)符合表

的規(guī)定。

3.3.1

表常見作用的作用分項(xiàng)系數(shù)

3.3.1

作用分

作用名稱備注

項(xiàng)系數(shù)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)指依靠其

大體積混凝土結(jié)構(gòu)；重量抵抗傾覆、滑移的結(jié)構(gòu),如

1.

1.0

土石壩混凝土重力壩、廠房下部結(jié)構(gòu)、

2.

重力式擋土墻等

建筑物

除大體積混凝土結(jié)構(gòu)以外

1.

(結(jié)構(gòu))

的其他混凝土結(jié)構(gòu)均為普通水

普通水工混凝土結(jié)構(gòu)；

1.1.05

自重；

工混凝土結(jié)構(gòu)

金屬結(jié)構(gòu)()

2.0.95

當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)

2.

采用括號(hào)內(nèi)數(shù)值

當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)采

1.1

地下工程混凝土襯砌

()用括號(hào)內(nèi)數(shù)值

0.9

當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)采

1.05

永久設(shè)備自重

()用括號(hào)內(nèi)數(shù)值

0.95

靜水壓力包括外水壓力

1.0

··

7續(xù)表

3.1.1

作用分

作用名稱備注

項(xiàng)系數(shù)

浮托力—

1.0

實(shí)體重力壩、水閘、水電站廠

1.2

房和泵站廠房

無抽排系統(tǒng)時(shí)

滲透壓力

揚(yáng)壓力寬縫重力壩、大頭支墩壩、空

1.1

、

腹重力壩拱壩

揚(yáng)壓力主排水孔之前

1.1

設(shè)抽排系統(tǒng)時(shí)

殘余揚(yáng)壓力主排水孔之后

1.2

—

漸變流時(shí)均壓力

1.05

反弧段水流離心力—

1.1

動(dòng)水壓力水流沖擊力—

1.1

脈動(dòng)壓力—

1.0

水擊壓力—

1.1

地應(yīng)力及圍巖壓力—

1.0

主動(dòng)土壓力；

1.

—

1.2

靜止土壓力

2.

土壓力和

埋管上鉛直土壓力；當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)采

1.1.1

淤沙壓力

()

2.側(cè)向土壓力0.9用括號(hào)內(nèi)數(shù)值

—

淤沙壓力

1.2

風(fēng)荷載和雪荷載—

1.3

冰壓力和凍脹力—

1.1

—

浪壓力

1.2

一般可變作用

1.2

樓面及平臺(tái)活荷載

可控制的可變作用

1.1

橋式起重機(jī)和啟閉機(jī)荷載包括豎向荷載、水平荷載

1.1

溫度作用—

1.1

灌漿壓力—

1.3

注：當(dāng)表中所列及其他未列作用的分項(xiàng)系數(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有具體規(guī)定時(shí),應(yīng)按

相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。

··

8,

當(dāng)水工結(jié)構(gòu)采用概率極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)并按承載能力極限

3.3.2

狀態(tài)計(jì)算時(shí),偶然組合中的永久作用、可變作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表

的規(guī)定取值,偶然作用的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用。

3.3.11.0

··

9建筑物自重及永久設(shè)備自重

4

水工建筑物(結(jié)構(gòu))自重的標(biāo)準(zhǔn)值,可按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸與其

4.0.1

材料重度按下式計(jì)算確定：

()

G=γV4.0.1

k

式中：———建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值()；

GkkN

3

———材料的重度(/)；

γkNm

3

———建筑物體積()。

Vm

水工建筑物常用材料重度缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí),可按本標(biāo)準(zhǔn)附

4.0.2

。

錄中表采用

BB.0.1

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的材料重度應(yīng)根據(jù)選定的混凝土配合

4.0.3

比通過試驗(yàn)確定,或根據(jù)骨料重度、粒徑按本標(biāo)準(zhǔn)附錄中表

B

3

。,/

采用當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)可采用

B.0.223.5kNm～

3

/。

24.0kNm

土壩和堆石壩防滲土體的材料重度應(yīng)根據(jù)壩體材料分區(qū)

4.0.4

及滲流計(jì)算情況,分別采用濕重度、飽和重度或浮重度,其數(shù)值可

、。

根據(jù)壓實(shí)干重度含水量和孔隙率計(jì)算得出堆石壩的材料重度

應(yīng)根據(jù)堆石壩材料分區(qū)和浸潤(rùn)線分布,分別采用壓實(shí)干重度或浮

重度。土石壩土體和堆石體的壓實(shí)干重度應(yīng)由壓實(shí)試驗(yàn)確定,在

,。

初步計(jì)算缺乏資料時(shí)可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄表采用

BB.0.3

永久設(shè)備的自重宜采用設(shè)備銘牌重量值；當(dāng)無銘牌重量

4.0.5

時(shí),應(yīng)按實(shí)際重量計(jì)算。

··

10靜水壓力

5

建筑物的靜水壓力

5.1

垂直作用于建筑物(結(jié)構(gòu))表面某點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)代表值

5.1.1

：

應(yīng)按下式計(jì)算

()

=γH5.1.1

pwrw

2

式中：———計(jì)算點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)代表值(/)；

kNm

pwr

33

———水的重度(/),取/,多泥沙河流宜

γkNm9.81kNm

w

通過實(shí)測(cè)資料分析確定；

———(),

計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭按計(jì)算水位與計(jì)算點(diǎn)之

Hm

間的高差確定。

靜水壓力代表值應(yīng)根據(jù)水工建筑物設(shè)計(jì)狀況或工況相應(yīng)

5.1.2

的計(jì)算水位確定。

壩內(nèi)埋管及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力

5.2

混凝土壩壩內(nèi)埋管(鋼管)的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值宜按下列規(guī)

5.2.1

定確定：

埋管起始斷面的外水壓強(qiáng)宜按下式計(jì)算：

1

()

=αγH5.2.1

pekw

2

式中：———鋼管起始斷面的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值(/)；

kNm

pek

———折減系數(shù),可根據(jù)埋管外圍的防滲、排水及灌漿等情

α

；

況采用

0.5～1.0

———作用水頭(),正常蓄水位時(shí)埋管起始斷面的凈

Hm

水頭。

埋管與下游壩面相接處的外水壓強(qiáng)宜按相應(yīng)下游水位

2

。

計(jì)算

··

11,

埋管起始斷面至埋管與下游壩面相接處的外水壓強(qiáng)可按

3

沿管軸線直線分布計(jì)算。

2

當(dāng)計(jì)算的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值小于/時(shí),外水壓強(qiáng)值

4200kNm

2

取/。

200kNm

計(jì)算地下結(jié)構(gòu)外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)所采用的設(shè)計(jì)地下水位

5.2.2

線,應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料結(jié)合水文地質(zhì)條件和防滲排水效果,并考慮工

、,

程投入運(yùn)營(yíng)后可能引起的地下水位變化運(yùn)行維護(hù)管理等因素經(jīng)

綜合分析確定。

對(duì)于混凝土襯砌隧洞,當(dāng)未設(shè)置排水措施時(shí),作用于混凝

5.2.3

土襯砌隧洞的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：

()

γH5.2.3

pek=ewe

β

2

式中：———隧洞襯砌結(jié)構(gòu)上的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值(/)；

kNm

pek

———隧洞襯砌結(jié)構(gòu)上的外水壓力折減系數(shù),可根據(jù)圍巖

e

β

地下水活動(dòng)狀態(tài),考慮采用的灌漿及排水措施,按本

,

標(biāo)準(zhǔn)附錄選用并結(jié)合工程類比或滲流計(jì)算綜合

C

分析確定；

———作用水頭(),按設(shè)計(jì)地下水位線與隧洞中心線之

Hm

e

間的高差確定。

對(duì)于地下洞室和混凝土襯砌隧洞,當(dāng)設(shè)置排水措施時(shí),可

5.2.4

根據(jù)排水效果和排水設(shè)施的可靠性對(duì)外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值做適當(dāng)折

減,其折減值可通過工程類比或滲流計(jì)算分析確定。

對(duì)于鋼板襯砌的壓力隧洞,作用于鋼管的外水壓力作用水

5.2.5

頭標(biāo)準(zhǔn)值宜按下列規(guī)定確定：

,

對(duì)于埋深較淺且未設(shè)排水措施的壓力管道其外水壓力作

1

；

用水頭宜按設(shè)計(jì)地下水位線與管道中心線之間的高差確定

當(dāng)壓力隧洞的頂部或外側(cè)設(shè)置排水洞時(shí),可在考慮巖體透

2

水性及排水效果的基礎(chǔ)上,根據(jù)滲流計(jì)算和工程類比綜合分析,對(duì)

排水洞以上的外水壓力作用水頭做適當(dāng)折減；

,

當(dāng)鋼襯外圍設(shè)置排水管時(shí)可根據(jù)排水措施的長(zhǎng)期有效

3

··

12,,

性采用工程類比法或滲流計(jì)算綜合分析確定外水壓力作用

水頭。

對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜以及深埋、高外水壓力的

5.2.6

地下結(jié)構(gòu),其外水壓力應(yīng)進(jìn)行專門研究,經(jīng)綜合分析確定。

邊坡的地下水作用

5.3

邊坡設(shè)計(jì)地下水位線,應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料,結(jié)合水文地質(zhì)條

5.3.1

,

件和防滲排水效果并考慮工程投入運(yùn)用后可能引起的地下水位

變化等因素,經(jīng)綜合分析確定。

邊坡地下水作用應(yīng)根據(jù)各種設(shè)計(jì)工況對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)地下水

5.3.2

位線分析確定?？蓪⒊Ｄ甑叵滤罡咚蛔鳛槌志脿顟B(tài)水位,將

、、

特大暴雨持續(xù)強(qiáng)降雨可能的泄洪霧雨時(shí)出現(xiàn)的暫態(tài)高水位作為

短暫狀態(tài)水位。

··

13揚(yáng)壓力

6

一般規(guī)定

6.1

混凝土壩、水閘、水電站廠房和泵站廠房等建筑物的揚(yáng)壓

6.1.1

,。

力應(yīng)按垂直作用于計(jì)算截面全部截面積上的分布力計(jì)算

,

作用于建筑物計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布應(yīng)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)

6.1.2

型式、上下游計(jì)算水位、地基地質(zhì)條件及防滲排水措施等情況確

定。確定揚(yáng)壓力分布時(shí)的上、下游計(jì)算水位應(yīng)與計(jì)算靜水壓力代

表值的上、下游計(jì)算水位一致。

計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力代表值應(yīng)根據(jù)該截面上的揚(yáng)壓力分

6.1.3

。

布圖形計(jì)算確定

對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的大中型工程,可結(jié)合有限元滲流分析

6.1.4

確定揚(yáng)壓力代表值。

混凝土壩的揚(yáng)壓力

6.2

,()

巖基上的混凝土壩其壩底面揚(yáng)壓力分布圖可按

6.2.16.2.1

下列情況確定：

壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時(shí),壩底面上游(壩踵)處的揚(yáng)

1

壓力作用水頭為,排水孔中心線處為(),下游

HH+αH-H

1212

(壩趾)處為,其間各段依次以直線連接,見圖()、()、

H26.2.1ab

()、()；

cd

壩基設(shè)有防滲帷幕和上游主排水孔,并設(shè)有下游副排水孔

2

及抽排系統(tǒng)時(shí),壩底面上游處的揚(yáng)壓力作用水頭為,主、副排

H

1

水孔中心線處分別為、,下游處為,其間各段依次以

αHαHH

11222

直線連接,見圖()；

6.2.1e

,

壩基未設(shè)防滲帷幕和上游排水孔時(shí)壩底面上游處的揚(yáng)壓

3

··

14,,,

力作用水頭為下游處為其間以直線連接見圖

HH6.2.1

12

()；

f

2b

111

（a）實(shí)體重力壩（b）寬縫重力壩及大頭支墩壩（c）拱壩

23

11

（d）空腹重力壩（e）壩基設(shè)有抽排系統(tǒng)（f）未設(shè)帷幕及排水孔

圖壩底面揚(yáng)壓力分布

6.2.1

—；—；—；

排水孔中心線主排水孔副排水孔

123

—壩底面上下游處的揚(yáng)壓力作用水頭差；—計(jì)算壩段的壩底面寬度；

HB

—寬縫重力壩的寬縫處或大頭支墩壩的支墩處壩底寬度

b

壩底面的滲透壓力和揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)可按表的規(guī)

46.2.1

定確定。

··

15

HH

11

HH

11

B

H=H-H

12

B

H=H-H

12

αH

αH

H

2

H

HH

2

2

2

HH

11

BHH

H=H-H1

1

12

B

H=H-H

12

αH

11

αH

12

b

αH

H

2

H

2

H

H

2

2

H

H

11

H=H-HB

12

HH

11

B

H=H-H

12

H

2

H

2

H

2

HαH

2

△△△△

△△△

△△△

△△

△表壩底面的滲透壓力和揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)

6.2.1

壩基處理情況

壩型及部位

()設(shè)置防滲帷幕及()設(shè)置防滲帷幕及主、

AB

排水孔副排水孔并抽排

滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)主排水孔前的揚(yáng)壓力殘余揚(yáng)壓力

部位壩型

強(qiáng)度系數(shù)強(qiáng)度系數(shù)

αα1α2

實(shí)體重力壩

0.250.200.50

寬縫重力壩

0.200.150.50

河

床

大頭支墩壩

0.200.150.50

壩

段

空腹重力壩——

0.25

拱壩

0.250.200.50

實(shí)體重力壩——

0.35

寬縫重力壩——

0.30

岸

坡

大頭支墩壩——

0.30

壩

段

空腹重力壩——

0.35

拱壩——

0.35

注：壩基僅設(shè)排水孔而未設(shè)防滲帷幕時(shí),滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)可按表中()項(xiàng)

1αA

適當(dāng)提高。壩基僅設(shè)防滲帷幕而未設(shè)排水孔時(shí),滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)取

α

。

0.5～0.7

拱壩拱座側(cè)面排水孔處的滲透壓力強(qiáng)度系數(shù),可按表中“岸坡壩段”采用

2

,,。

但對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的高拱壩則應(yīng)經(jīng)三維滲流計(jì)算或試驗(yàn)驗(yàn)證

0.35

(),

壩體內(nèi)部計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布圖宜符合下

6.2.26.2.2

列規(guī)定：

實(shí)體重力壩未設(shè)壩體排水管時(shí),上游壩面處揚(yáng)壓力作用水

1

,,,()。

頭為下游壩面處為其間以直線連接見圖

H1H26.2.2a

設(shè)有壩體排水管時(shí),壩體內(nèi)部計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布,

2

()、()、()、(),

見圖排水管處的壩體內(nèi)部滲透壓力強(qiáng)度

6.2.2bcde

系數(shù)取值宜符合下列規(guī)定：

α

3

)實(shí)體重力壩、拱壩及空腹重力壩的實(shí)體部位可采用；

10.2

··

16)、,

寬縫重力壩大頭支墩壩的無寬縫部位可采用有寬

20.2

縫部位可采用。

0.15

11

3

33

2b

22

（a）實(shí)體重力壩未設(shè)排水孔（b）實(shí)體重力壩（c）寬縫重力壩

1

33

2

2

（d）拱壩（e）空腹重力壩

圖壩體內(nèi)計(jì)算截面上揚(yáng)壓力分布

6.2.2

—壩內(nèi)排水管；—排水管中心線；—計(jì)算截面；

123

—；—；

上下游壩面處揚(yáng)壓力作用水頭差計(jì)算壩段的壩面寬度

HB

—排水管處壩體內(nèi)部滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)

α3

,

當(dāng)壩前地基面設(shè)有黏土鋪蓋或多泥沙河流的壩前地基面

6.2.3

,

上已形成淤沙鋪蓋時(shí)可依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)壩踵及排水孔處的揚(yáng)壓

力作用水頭進(jìn)行折減。

壩后護(hù)坦底面的揚(yáng)壓力分布,可根據(jù)相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況或工況

6.2.4

下壩趾與護(hù)坦首部連接處的揚(yáng)壓力作用水頭,以及護(hù)坦下游水位

。,

確定當(dāng)?shù)撞吭O(shè)置妥善的排水系統(tǒng)并具備檢修條件且接縫間止

··

17

H

H

1

1

B

H=H-H

12

H

H

1

1

B

HH

2

2

αH

31

H

H

1

1

B

H=H-H

12

αH

3

HH

1

1

H

B

H

22

H

H

1

1

B

H=H-H

αH12

31

αH

3

HH

2

2

△△

△△△

△△△,。

水可靠時(shí)可考慮排水對(duì)降低揚(yáng)壓力的影響

當(dāng)壩基面呈臺(tái)階狀且不宜簡(jiǎn)化為平面時(shí),壩基面揚(yáng)壓力分

6.2.5

布及滲透壓力、揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)可按照本標(biāo)準(zhǔn)第條確定。

6.2.1

壩基地質(zhì)條件相近時(shí),壩基面滲透壓力從上游至下游沿基面可近

似按線性分布計(jì)算。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的壩基,可結(jié)合三維滲流

。

場(chǎng)計(jì)算分析確定壩基面揚(yáng)壓力

,

壩基深層潛在滑動(dòng)面的揚(yáng)壓力分布可根據(jù)潛在滑動(dòng)面上

6.2.6

游作用水頭、下游作用水頭、壩基防滲排水措施以及滑動(dòng)面特性等

分析確定,地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)可采用三維滲流場(chǎng)計(jì)算分析確定。

水閘的揚(yáng)壓力

6.3

,

巖基上水閘底面的揚(yáng)壓力分布圖形可按本標(biāo)準(zhǔn)第節(jié)

6.3.16.2

中實(shí)體重力壩的情況確定。

軟基上水閘底面的揚(yáng)壓力分布圖形,宜根據(jù)上、下游計(jì)算

6.3.2

水位,閘底板地下輪廓線的布置情況,地基土質(zhì)分布及其滲透特性

等條件分析確定。計(jì)算可采用改進(jìn)阻力系數(shù)法或流網(wǎng)法,也可采

。。

用數(shù)值分析方法改進(jìn)阻力系數(shù)法可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄執(zhí)行

D

軟基上水閘兩岸墩墻側(cè)向滲透壓力的分布圖形應(yīng)符合下

6.3.3

列規(guī)定：

當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)不大于地基滲透系數(shù)時(shí),可近似地

1

采用相應(yīng)部位的閘底滲透壓力分布圖形；

當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)大于地基滲透系數(shù)時(shí),應(yīng)按側(cè)向繞

2

；

流計(jì)算確定

,。

對(duì)于大型水閘應(yīng)經(jīng)數(shù)值計(jì)算分析驗(yàn)證

3

水電站廠房和泵站廠房的揚(yáng)壓力

6.4

巖基上河床式水電站廠房、泵站廠房底面的揚(yáng)壓力分布圖形,

6.4.1

可按本標(biāo)準(zhǔn)第節(jié)中巖基上的實(shí)體重力壩的情況確定；對(duì)于壩后

6.2

、,。

式岸邊式水電站廠房可按巖基上實(shí)體重力壩的情況分析確定

··

18,、,

巖基上的壩后式水電站廠房當(dāng)廠壩為整體連接或所設(shè)

6.4.2

永久性變形縫經(jīng)止水封閉時(shí),其底面的揚(yáng)壓力分布應(yīng)與壩體共同

考慮。壩后式廠房揚(yáng)壓力分布(圖)宜符合下列規(guī)定：

6.4.2

對(duì)于實(shí)體重力壩壩后式廠房,當(dāng)上