水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术

水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术

国家标准 GB/T16453.3一2008 代替GB/T16453.31996 水土保持综合治理技术规范 沟壑治理技术 Cprehesietlfsolamdwaterseati一IRchmiealspeeifleatin一 Techniqueforerosionmcontrologulies 2008-11-14发布 2009-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T16453.3一2008 前 言 GB/T16453《水土保持综合治理技术规范》共分为六个部分 GB/T16453.1一2008水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术 GB/T16453.2一2008水土保持综合治理技术规范荒地治理技术; G;B/T16453.32008水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术; GB/T16453.4 2008水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程 GB/T16453.5一2008水土保持综合治理技术规范风沙治理技术; -2008水土保持综合治理技术规范崩岗治理技术 GB/T16453. 6 本部分代替GB/T16453.3一1996《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》. 本部分与GB/Tl6453.3一1996相比,作如下修改: 沟壑治理规划改为布局; a 增加沟头做好防渗处理 b 悬臂型沟头防护工程中木料支架改为水泥桩 D 将阶梯式谷坊改为干砌石谷坊 将重力式谷坊改为浆砌石谷坊; 在谷坊施工中增加在谷坊上种植灌草,加强固土 本标准的附录A,附录B,附录C均为资料性附录 本部分由水利部提出 本部分由水利部国际合作与科技司归口 本部分起草单位;水利部水土保持司,水利部水土保持监测中心、黄河水利委员会黄河上中游管理 局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠 江水利委员会农田水利处、海河水利委员会农田水利处、淮河水利委员会农田水利处、北京林业大学水 土保持学院 本部分主要起草人:焦居仁、刘万、范起敬、郑新民、佟伟力、宁堆虎、鲁胜力、徐传早、郭索彦、 张长印、赵永军、陈法扬、余新晓、丛佩娟常丹东、冯伟 本部分所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T16453.31996
GB/T16453.3一2008 引 言 GB/T16453.3一1996已经实施十余年,在水土保持综合治理方面起到了重要的指导作用 随着 我国社会经济的发展和农村产业结构的变化,水土保持工作的内容、性质等方面也发生了深刻的变化 为了适应新形势下的水土保持工作,进一步规范水土保持综合治理技术规范,根据水利部国际合作与科 技司水土保持司的统一安排,进行了修订
GB/T16453.3一2008 水土保持综合治理技术规范 沟壑治理技术 范围 1.1GB/T16453的本部分规定了沟头防护工程、谷坊工程以及淤地坝工程的勘测、规划、工程布局、 水文计算及各项建筑物的设计,施工、工程管理和坝地利用等技术要求 1.2本部分适用范围: 沟头防护工程、谷坊工程部分适用于我国北方西北、东北、华北)高源区、丘陵区、漫岗区和土 a 石山区; b淤地坝工程部分适用于我国西北、华北、东北黄土区 我国其他地区在沟壑治理中,凡是沟中 筑坝有拦泥淤地作用(包括我国南方的拦沙坝)可参照使用 本部分中的淤地坝,以辗压式均 质土坝为主 凡涉及水坠法筑坝的设计,施工等问题,本部分只作某些原则性的规定,具体内 容参见SL.302 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T16453的本部分的引用而成为本部分的条款 凡是注日期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分 GB/T15772一2008水土保持综合治理规划通则 GB/T15774水土保持综合治理效益计算方法 GB/T16453.4水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程 SL289水土保持治沟骨干工程技术规范 sL302水坠坝技术规范 沟头防护工程 3.1基本规定 3.1.1沟头防护工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中,与谷坊,淤地坝等沟壑治理措施互 相配合,取得共同控制沟壑发展的效果 3.1.2修建沟头防护工程的重点位置应为.沟头以上有坡面天然集流槽,暴雨中坡面径流由此集中泄 人沟头,引起沟头前进和扩张的地方 3.1.3沟头防护工程的主要任务应为;制止坡面暴雨径流由沟头进人沟道或使之有控制地进人沟道 制止沟头前进,保护地面不被沟壑割切破坏 当坡面来水不仅集中于沟头,同时在沟边另有多处径流分散进人沟道时,应在修建沟头防护工 程的同时,围绕沟边,全面地修建沟边哽,制止坡面径流进人沟道 3.1.5沟头防护工程的防御标准应为10a一遇3h6h最大暴雨 可根据各地不同降雨情况,分别 采取当地最易产生严重水土流失的短历时,高强度暴雨 3.1.6当沟头以上集水区面积较大(10hm以上)时,应布设相应的治坡措施与小型蓄水工程,减少地 表径流汇集沟头
GB/T16453.3一2008 3.2沟头防护工程布局 3.2.1蓄水型沟头防护工程 a)围哽式 在沟头以上3m一5m处,围绕沟头修筑土,拦蓄上面来水,制止径流进人沟道 D) 围哽蓄水池式 当沟头以上来水量单靠围哽不能全部拦蓄时,在围哽以上靠近低洼处,修建 蓄水池,拦蓄部分坡面来水,配合围哽,共同防止径流进人沟道 3.2.2排水型沟头防护工程 跌水式 当沟头陡崖(或陡坡)高差较小时,用浆砌块石修成跌水,下设消能设备,水流通过跌 a 水安全进人沟道 b 悬臂式 当沟头陡崖高差较大时,用塑料管或陶管悬臂置于土质沟头陡坎之上,将来水挑泄 下沟,沟底设消能设施 3.3设计 3.3.1蓄水型沟头防护工程设计 3.3.1.1来水量可按式(1)计算 w=10KRF 式中: w来水量,单位为立方米(m) 9 -沟头以上集水面积,单位为公顷(hmm'); R -10a一遇3h一6h最大降雨量,单位为毫米(mm). 径流系数 3.3.1.2围哽断面与位置要求为 围垣应为土质梯形断面,高0.8m~1.0m,顶宽0.4m~0.5m,内外坡比各约1:1 a 围哽位置应根据沟头深度确定，一般沟头深10m以内的,围哽位置距沟头3m5m b) 3.3.1.3围哽蓄水量可按式(2)进行计算 -()-毁 V 式中; 围哽蓄水量,单位为立方米(mi'); 围哽长度,单位为米(m); 回水长度,单位为米(m); H -哽内蓄水深,单位为米(m); -地面比降,% 3.3.1.4沟头围哽蓄水量示意图见图1 围埋 图1沟头围哽蓄水量示意图 3.3.1.5当来水量大于蓄水量时,应在围哽上游附近建修蓄水池,蓄水池位置应距沟头10m以上 如地形条件允许,也可在第一道围哽上游加修第二道乃至第三道围域 3.3.2排水型沟头防护工程 3.3.2.1设计流量可按式(3)进行计算
GB/T16453.3一2008 =0.278KIF (3 Q 式中: 设计流量,单位为立方米每秒(m/s); 10a一遇1h最大降雨强度,单位为毫米每小时(mm/h); ！ 沟头以上集水面积,单位为平方公里(km'); K 径流系数 3.3.2.2跌水式沟头防护建筑物,应由进水口(按宽顶堰设计)陡坡(或多级跌水、消力池、出口海漫等 组成 其设计技术要求可按5.4.2执行 3.3.2.3悬臂式沟头防护建筑物，主要用于沟头为垂直陡壁、高3m5m情况下,应由引水渠、挑流 槽、支架及消能设施组成 3.4 施工 蓄水型沟头防护工程施工 围哽式沟头防护应遵循的要求 应根据设计要求,确定围堰(一道或几道)位置走向作好定线 a) 应沿哽线上下两侧各宽0.8m左有,清除地面杂草、树根、石砾等杂物 b 应开沟取土筑硬,分层夯实 哽体干密度为1.4t/m一1.5t/m' 沟中每5m一10m修一小 土挡,防止水流集中 围垣蓄水池式沟头防护 3 4.2.1 应根据设计要求,确定蓄水池的位置.形式.尺寸,进行开挖 3. 4.2.2施工技术应按GB/T16453.4中有关要求执行 3.4.3排水型沟头防护工程施工分为跌水型和悬臂型 跌水型沟头防护按3.3.2.2规定执行 3 4.5悬臂型沟头防护 4.5.1应按设计备好管材及各种建筑材料 3 3.4.5.2跳流槽应置于沟头上地面处,先挖开地面,深0.3m0.4m,长宽各约1.0m,埋水泥板,将 挑流槽固定在板上,再用土压实,并用数根木桩铆固在土中,保证其牢固 3. .4.5.3水泥桩等下部扎根处,应铺设浆砌料石,石上开孔,将桩下部插于孔中,加以固定 扎根处应 保证不因雨水冲蚀而摇动 3. 4.5.4浆砌块石应作好清基 座底(0.8m×0.8tm)(1.0m×1.0nm),逐层向上缩小 3. .4.5. .5 消能设备(筐内装石或铅丝笼装石)应先向下挖深0.8m~1.0m,然后放进筐石 .4.5.6消能设施应与沟道内植物和谷坊设施结合利用,不应产生破坏 3. 3.5管理 3 .5.1汛前应检查维修,保证安全渡汛;汛后和每次较大暴雨后,派专人到沟头防护工程巡视 发现损 毁,及时补修 3 .5.2围哽后的蓄水沟及其上游的蓄水池,如有泥沙淤积,应及时清除,以保持其蓄水量 5. 围哽顶部、边坡种植保土和固土性能强的灌木或草类,并禁止人畜破坏 3 3 谷坊工程 4.1基本规定 4.1.1谷坊工程应在以小流域为单元的全面规划、综合治理中,与沟头防护,淤地坝等沟壑洽理措施互 相配合,获取共同控制沟壑侵蚀的效果 4.1.2谷坊工程应修建在沟底比降较大(5%10%或更大),沟底下切剧烈发展的沟段 其主要任务 是巩固并抬高沟床,制止沟底下切,同时,也稳定沟坡、制止沟岸扩张(沟坡崩塌、滑塌、泻溜等.
GB/T16453.3一2008 4.1.3谷坊工程在制止沟蚀的同时,应利用沟中水土资源,发展林(果)牧生产和小型水利 4.1.4谷坊工程的防御标准应为l0a一20a一遇3h6h最大暴雨;根据各地降雨情况,可分别采用 当地最易产生严重水土流失的短历时、高强度暴雨 4.2规划 4.2.1选定谷坊类型应根据建筑材料确定,可选择土谷坊、石谷坊、植物谷坊 4.2.2确定谷坊位置应符合以下要求 4.2.2.1通过沟壑情况调查,选沟底比降大于5%~10%的沟段,系统地布设谷坊群 绘制沟底比降 纵断面)图 4.2.2.2根据沟底比降图,从下而上初步拟定每座谷坊位置 一般高2m一5m,下一座谷坊的顶部大 致与上一座谷坊基部等高,见图2 图2谷坊布设示意图 4.2.2.3谷坊坝址应符合下列要求 a)“口小肚大”",工程量小,库容大 沟底与岸坡地形,地质(土质)状况良好,无孔洞或破碎地层,无不易清除的乱石和杂物 b e)取用建筑材料(土、石、柳桩等)比较方便 4.2.3谷坊间距可按式(4)计算 H L= ; 式中: 谷坊间距,单位为米( m; H 谷坊底到溢水口底高度,单位为米(m); -原沟床比降,% 谷坊淤满后的比降,% 不同淤积物质淤满后形成的不冲比降见表1 表1淤积物淤满后不冲比降 淤积物 粗沙(夹石砾 粘土 粘壤土 沙土 比降/% 2.0 1.0 0.8 0.5 4.2.4对于比降特大(15%以上)或因其他原因,不能修建谷坊的局部沟段,应在沟底修水平阶,水平沟 造林,并在两岸开挖排水沟,保护沟底造林地 4.3 设计 土谷坊设计 土谷坊坝体断面尺寸,应根据谷坊所在位置的地形条件,参照表2确定
GB/T16453.3一2008 表2土谷坊坝体断面尺寸 坝高/m 顶宽/nm 底宽/m 迎水坡比 背水坡比 1.5 5,9 1:1.0 1,5 9.0 1:1.3 1;1.2 2.0 13.2 1;l.5 1;l，3 2.0 18.5 l:1.8 1:1.5 注l:坝顶作为交通道路时,应按交通要求确定坝顶宽度 注2在谷坊能迅速淤满的地方,迎水坡比可与背水坡比一致 4.3.1.2溢洪口设计 土谷坊的溢洪口应设在土坝一侧的坚实土层或岩基上，上下两座谷坊的溢洪口宜左右交错 a 布设 对沟道两岸是平地、沟深小的沟道,如坝端无适宜开挖溢洪口的位置,可将土坝高度修到超出 b 沟床0.5m~1.0m,坝体在沟道两岸平地上各延伸2m3m,并用草皮或块石护砌,使洪水 从坝的两端漫至坝下农、林、牧地,或安全转人沟谷,不允许水流直接回流到坝脚处 设计洪峰流量可按3.3.2.1中式(3)计算 c dD 土质溢洪口断面尺寸按式(5)计算,土质溢洪口其下紧接排洪渠,按明渠流计算,见式(6) (5 A=Q/V A=(b十M) 6 式中: -溢洪口断面面积,单位为平方米(m); 设计洪峰流量,单位为立方米每秒(m/s): 相应的流速,单位为米每秒(m/s); 溢洪口底宽,单位为米(m) -溢洪口水深,单位为米(m) 溢洪口边坡系数 明渠式溢洪口断面示意图见图3 图3明渠式溢洪口断面示意图 fD 流速可按式(7)计算: V=C/R 式中: 流速,单位为米每秒(n m/s R 水力半径,单位为米( m; 渠底比降,% 谢才系数 水力半径可按式(8)进行计算 g R=A/.r 式中:
GB/T16453.3一2008 水力半径,单位为米(m); 溢洪口断面面积,单位为平方米(m'); -溢洪口断面湿周,单位为米(m). h)溢洪口断面湿周可按式(9)进行计算: ！=h十2hVI十 b、h、力各值意义同式(6). i 谢才系数可按式(10)进行计算: (10 C= ,R" 式中 谢才系数 -粗糙系数(土质渠一般取0.025左右). 上述计算过程中,A与R需通过试算求解,实际工作中应根据各地具体条件,先求得Q等值,再假 定不同的溢洪口断面尺寸,分别算得相应的A、R.C等值,结合已定的i值,最后求得适合的A值 4.3.2石谷坊设计 4. .3.2.1坝体断面有两种形式,见图4 L.0m~1.3m 777t7V a干砌阶梯式石谷坊断面示意图 b浆砌石谷坊断面示意图 图4石谷坊断面示意图 干砌石谷坊 坝高2m4m,顶宽1.0m1.3nm,迎水坡1:0.2,背水坡1:0.8,坝顶过水 深0.5m1.0m,不蓄水,坝后2a3a淤满 b 浆砌石谷坊,坝高3m~5m,顶宽为坝高0.5倍~0.6倍,迎水坡1:0.1,背水坡(1;0.5)~ :1) 质量要求较高的谷坊,应作坝体稳定分析 4.3.2.2石谷坊的溢洪口一般设在坝顶,设计洪峰流量按式(11)计算: Q=Mbh3/2 .(11 式中: 设计洪峰流量,单位为立方米每秒(m'/s); 溢洪口底宽,单位为米(m); 溢洪口水深,单位为米(m) 流量系数(一般采用1.55) M 4.3.3植物柳、杨)谷坊设计 多排密植型 在沟中已定谷坊位置,垂直于水流方向,挖沟密植柳杆(或杨杆) 沟深0.5m~1.0m,杆 长1.5m2.0m,埋深0.5m1.0m,露出地面1.0m~1.5m. 每处(谷坊)栽植柳杆(或杨杆)5排以上,行距1.0m,株距0.3m~0.5m,埋杆直径 Cm一7cm 4.3.3.2柳桩编篱型 4.3.3.2.1在沟中已定谷坊位置,打2排3排柳桩,桩长1.5m2.0m,打人地中0.5m1.0m,排
GB/T16453.3一2008 距1.0m,桩距0.3m. 4.3.3.2.2用柳梢将柳桩编织成篱 在每两排篱中填人卵石(或块石),再用捆扎柳梢盖顶 4.3.3.2.3用铅丝将前后2排3排柳桩联系绑牢,使之成为整体,加强抗冲能力 4.4施工 4.4.1土谷坊施工 4.4.1.1定线:根据规划测定的谷坊位置,按设计的谷坊尺寸,在地面划出坝基轮廓线 4.4.1.2清基;将轮廓线以内的浮土,草皮,乱石、树根等全部清除 4.4.1.3挖结合槽沿坝轴线中心,从沟底至两岸沟坡开挖结合槽,宽深各0.5m一1.0m 4.1.4填土夯实;填土前先将坚实土层探松3cm~5cm 每层填土厚0.25m~0.3m,夯实一次;将 夯实土表面刨松3cem一5cm,再上新土夯实,要求干密度1.4t/m'1.5t/m 如此分层填筑,直到设 计坝高 4.4.1.5应在谷坊上种植灌草,加强固土 4.4.1.6开挖溢洪口,并用草皮或砖、石砌护 4.4.2石谷坊施工 4.4.2.1定线和土沟床清基要求与土谷坊相同 4.4.2.2岩基沟床清基;应清除表面的强风化层,基岩面应凿成向上游倾斜的锯齿状,两岸沟壁凿成竖 向结合槽 4.4 砌石施工要求 2. 3 a)根据设计尺寸,从下向上分层垒砌,逐层向内收坡,块石应首尾相接,错缝砌筑,大石压顶 D) 要求料石厚度不小于30cm,接缝宽度不大于2.5cm 同时应做到“平、稳、紧、满”砌石顶部要平,每层铺砌要稳,相邻石料要靠紧,缝间沙浆要灌饱 满). 4.4.3柳谷坊施工 4. .4.3.1桩料选择;按设计要求的长度和桩径,选生长能力强的活立木 4.4.3.2埋桩;按设计深度打人土内;桩身应与地面垂直,打桩时勿伤柳桩外皮,芽眼向上,各排桩位呈 “品”字形错开 4.4.3.3编篱与填石施工要求 a)以柳桩为经,从地表以下0.2m开始,安排横向编篱 b)与地面齐平时,在背水面最后一排桩间铺柳枝厚0.1m~0.2m,桩外露枝梢约1.5m,作为 海漫 各排编篱中填人那有(或块石),幕臂处填大块,中间填小块，编筒及其中填石)顶部作成下凹 弧形溢水口 d)编篱与填石完成后,在迎水面填土,高与厚各约0.5m 4.4.3.4柳谷坊断面示意图见图5 不 填石 柳桩 图5柳谷坊示意图
GB/T16453.3一2008 4.5管理 4.5.1暴雨中应有专人到谷坊现场巡视,如有险情,及时组织抢修 4.5.2每年汛后和每次较大暴雨后,应到谷坊现场检查,发现损毁等情况,及时补修 4.5.3坝后淤满成地,应及时种植喜湿、耐淹、经济价值较高的用材林、果树或其他经济作物 4.5.4柳谷坊的柳桩成活后,可利用其柳枝,在谷坊上游淤泥面上成片种植柳树,形成沟底防冲林,巩 固谷坊治理成果 淤地坝工程 总则 5.1.1淤地坝分为下列三种类型 小型淤地坝 一般坝高5m15m,库容1万m10万m,淤地面积0.2hm一2hm=,修在 小支沟或较大支沟的中上游,单坝集水面积1km以下,建筑物一般为土坝与溢洪道或土坝与 泄水洞“两大件”,可采用定型设计 中型淤地坝 一般坝高15m~25m,库容10万m~50万m',淤地面积2hm~7hm,修在 较大支沟下游或主沟上中游,单坝集水面积1hmi" 3hm',建筑物少数为土坝、溢洪道、泄水 洞“三大件",多数为土坝与溢洪道或土坝与泄水洞“两大件" 一500万m,淤地面积7hm'以上,修在主沟 大型淤地坝 一股坝商25m以上,库容0万m" 的中、下游或较大支沟下游,单坝集水面积3hm'~5hm或更多 建筑物一般是“三大件” 齐全 5.1.2淤地坝与治沟骨干工程的关系 5.1.2.1由国家投资支持修建的“水土保持治沟骨干工程",其坝高、库容,淤地面积等指标,与大型淤 地坝相似,当其库容淤满时,也与坝地同样种植生产,此时其管理、利用等技术应按本部分规定执行 5.1.2.2有的大中型淤地坝,根据坝系规划中的防洪调控要求,经过坝体加高,库容增大,改作以防洪 为主的“治沟骨干工程”,其有关技术应按sL289中的规定执行 5.2勘测及规划 5.2.1基本原则 5.2.1.1淤地坝建设应以小流域为单元,全面系统地进行坝系规划与坝址勘测,然后分期分批实施 5 .2.1.2坝系规划与坝址勘测应建立在小流域水土保持综合调查的基础上 通过综合调查,全面了解 流域内的自然条件、社会经济情况、水土流失特点和水土保持现状;同时着重了解沟道情况,包括各级沟 道的长度、比降,有代表性的断面、土料、石料分布状况等,参见并按GB/15772一2008第3章的有关 规定执行 5.2.1.3坝系规划与坝址勘测应反复研究,逐步落实 首先通过综合调查,对全流域提出坝系的初步 规划,再对其中的骨干工程和大中型淤地坝逐个查勘坝址;根据坝址落实情况,对坝系规划进行必要的 调整和补充;最后,对选定的第一期工程进行具体勘测,为搞好工程布局和设计创造条件 5 .2.2坝系规划 5.2.2.1坝系规划应以完整的小流域为单元,从支沟到主沟,从上游到下游,根据不同沟段的地形和比 降,全面系统地布设大中小型淤地坝,同时在适当位置,布设小水库和治沟骨干工程 总体布局应符合 以下要求: 根据沟道地形,分别布署大中小型淤地坝,拦泥淤地,种植生产;除地形不利的沟段外,宜将坝 a 布满 b)在泉水露头或有其他蓄水条件的沟段,应布置少量小水库,存蓄清水,发展灌溉和水产养殖 在具有控制作用的沟段,可布置少量治沟骨干工程,拦蓄暴雨洪水,保护沟中其他坝库安全 生产
GB/T16453.3一2008 5.2.2.2在作出上述坝系平面布置的基础上,应进行实施的具体安排,并符合如下要求: 根据流域内洪水,泥沙情况,选定第一期工程 a b)实施过程中,全流域的淤地坝小水库、治沟骨干工程三者应合理分布,协调发展,保证三者的 作用都能充分发挥 新修的淤地坝应尽快淤平种地(一般小型3a5a,中型与大型5a10a,少数可达20a);小 水库应避免或减轻泥沙淤积,延长使用年限;治沟骨干工程应有较大库容,能真正起到保护其 他坝库安全生产的作用 5.2.2.3应根据沟道不同的集水面积,分别布置不同的淤地坝及其实施顺序 集水面积的计算方法参 见附录A 5.2.2.3.1集水面积1km'以下的小支沟,淤地坝的修建顺序是 先从沟口或下游开始,修建第一座坝,淤平种地时,再修其上第二座,在拦泥淤地过程中,可保 a 护第一座安全生产 b 第二座淤平种地时,再修其上游的第三座,如此依次向上推移.直到把全沟修完 5.2.2.3.2集水面积3km'5km或更大的支沟,淤地坝的修建顺序是 -般应从上游向中下游依次修坝,其坝高、库容等技术指标,应依次逐渐加大 a 也可在中游和下游同时各修一座中型以上淤地坝,淤平以后逐步向上推移修坝 并在上中游 b 适当位置,选一坝址,作为治沟骨干工程,保证坝地安全生产 5.2.2.3.3集水面积10km20km的主沟,淤地坝的修建顺序是 -般应在其上游和两岸支沟各坝建成之后,再建中下游的淤地坝(一般为大型),减轻洪水、泥 a 沙负担,降低工程造价 b)单坝控制区间净面积在5knr以下时,工程规模应按大型淤地坝确定,并于即将淤平前1a一2a 在坝库上游的主沟或主要产洪支沟选适当位置,修治沟骨干工程,保证坝地安全生产 5.2.2.4 在沟中有常流水或泉水集中露头处,选适当位置,修建小水库,蓄水利用 同时,应在其上游 修淤地坝或治沟骨干工程,拦蓄暴雨洪水 待泥沙澄清后放清水进水库存蓄,延长水库寿命,提高水库 利用率 5.2.2.5当沟中原有零星分布的坝库平面布局不合理时,应通过坝系规划进行调整,根据洪水,泥沙、 泉眼和常流水分布情况,将淤地坝改建为小水库,或将大淤地坝加高为治沟骨干工程,充分合理利用水 土资源,达到保证工程安全的目的 2.2.6当流域内有几个不同的行政单元(乡、村)时,进行坝系规划和实施,应全流域统一规划,统一 5. 部署,统筹协调,统一指挥,不应各自为政,影响全局 .2.3坝库勘测 55 55 2. .3.1选定坝址应符合下列规定 a 应选在“口小肚大”,沟道比降较缓,支沟分岔的下方和沟底陡坡、跌水的上方,以求修坝工程量 小,库容大,淤地多 坝端岸坡应有开挖溢洪道的良好地形和土质(或基岩);两岸岸坡不应大于45",不应有集流洼 地或冲沟,不应有陷穴、泉眼等隐患;土质应坚硬,地质构造应稳定;最好是黄土下面为红胶土 或基岩,可节省溢洪道衬砌的工程量和投资 坝址附近应有良好的筑坝材料(土料、石料)和料场,而且采运容易,交通、,施工方便 采用水坠 法筑坝时,土场应紧靠坝址,并有一定高度,坝址附近还应有充足的水源(施工期间能提供比坝 体冲填土方量大一倍的水量 宜减小库区淹没损失,避免淹没村庄、公路、矿井,大片耕地和其他重要建筑物 5.2.3. 2 坝址测量应符合下列规定 5.2.3.2.1 小型淤地坝,可在坝轴线位置用手水准,皮尺、花杆量得坝轴线处的沟道断面,包括沟底宽
GB/T16453.3一2008 度和两岸坡度(量到高出设计坝高10m以上) 如坝轴上下游(坝体范围内)两岸岸坡有较大变化时， 应在有变化处增测1个2个断面 5.2.3.2.2大中型淤地坝,应测绘(l;500)(l;1000)的坝址地形图;测图范围应高出坝顶30m以 上,同时应标出土、石料场的位置 5.2.3.3库区测量应符号下列规定 5.2.3.3.1小型淤地坝测量规定 a)用手水准、皮尺、花杆测出库区沟底比降和平均宽度 b)根据坝轴线处的设计淤泥面高度,测算出库区未来淤泥面的长度和平均宽度 用淤泥面长度与平均宽度相乘算得淤地面积;用长度与平均宽度、平均高度相乘算得淤泥 库容 对于坝高、库容等接近中型的小型淤地坝,可参见第B.2章,具体测量库区,绘制坝高-库容与 坝高-淤地面积关系曲线 5.2.3.3.2大中型淤地坝测量规定 q20oo的库区地形图,渊图范围应高出坝顶10m以上 测绘(1:1000) a b 根帮地形图,参见第B1敢绘制圳高-库容与坝高欲地面积关系出线 o对于接近小型的中型淤地坝,参见第B.2章进行测量和绘制关系曲线 应调查坝址附近筑坝材料(土料石料)的位置,分布高度、厚度,储量、物理力学性质、上坝距 5.2.3.4 离等,必要时应进行坑探或槽探 如采用水坠法施工,尚应了解水源和电源情况 工程布局与水文计算 5.3 5.3.1工程布局 5.3.1.1小型淤地坝,集水面积小,洪水量小而历时短,大部无常流水,坝地淤平较快,坝库常不蓄水, 其工程布局一般只设土坝与溢洪道或土坝与泄水洞;溢洪道应布设在岸坡基础地质较好的一侧 5.3.1.2大中型淤地坝,集水面积和洪水量较大,大部分沟中有常流水的,宜设土坝、溢洪道和泄水洞 淤积进度较缓、蓄水时间较长者,应增设反滤体,具体要求有以下几项 -般采用均质土坝 若坝址下部是窄而深的基岩沟床,可采取先修浆砌石重力坝或堆石坝,坝 高与基岩沟床齐平 待基岩沟床淤平后(一般只需1a),在其上修建均质土坝 在沟中石料缺乏、洪水峰高量小地区,经计算论证,可采取高坝大库容、用泄水洞排洪、不设溢 b 洪道的工程布局方式 溢洪道布设应符合下列要求 1 应布设在完整、坚硬的基岩或土基上,避开破碎岸坡、滑坡体和断层 不应靠近坝体,进水口距坝肩不应小于10m,出水口距下游坝脚不应小于20m 2) 3)当坝址上游有较大支沟汇人时,溢洪道宜布设在有支沟一侧的岸坡上,便于直接排泄支沟 洪水 d)泄水洞布设应符合下列规定: 应布设在基岩或均匀而坚实的土基上,泄水洞方向应与坝轴线垂直 1D 2泄水洞出口高程应能满足库区排水、灌溉和防碱的要求，且布设在灌溉用水一侧,出口处 的消力池应设在坝体以外 3 淤地坝泄水洞的进口,宜采用卧管式,并与溢洪道布置在同侧 5 3.2水文计算 5.3.2.1设计洪水标准与淤积年限 根据坝型确定设计洪水标准与淤积年限,见表3 10
GB/T16453.3一2008 表3淤地坝设计洪水标准与淤积年限 淤地坝类型 目 项 单位 小型 中型 大(二)型 大(一)型 库容 10n 10 l050 50l00 100500 设计 20一30 30一50 3050 1020 洪水重现期 校核 30 50 50100 100300 淤积年限 510 1020 2030 注:大型淤地坝下游如有重要经济建设、,交通干线或居民密集区,应根据实际情况,适当提高设计洪水标准 5.3.2.2洪水总量与洪峰流量计算 根据当地不同条件,分别采取不同方法 对大型(和接近大型的中型)淤地坝一般应采用两种以上 方法计算,并将其结果进行综合分析选定 各种方法都应以设计频率的暴雨为基础 根据流域面积大小,分别确定设计频率下不同的设计暴 雨历时(一般常用3h、6h、12h、24h;流域面积较大的,采用较长的历时;以设计暴雨控制洪水总量 w,合理确定造峰历时控制洪峰 常用计算方法有以下几种 5.3.2.2.1查阅图表法 当小流域所在省,地区或县各级水利部门已有《水文手册》时,应按各类淤地 坝的设计频率和已确定的暴雨历时,查阅《水文手册》中相应的暴雨洪峰模数M与洪量模数Mw,乘以 坝库以上集水面积！F即得,见式(12),式(13) Q =FMa 12 w=FM 13 式中: 设计洪峰流量,单位为立方米每秒m'/s); w 设计洪水总量,单位为立方米(m'); 洪峰模数,单位为立方米每秒平方公里[m=/(sknm] Ma Mw 洪量模数,单位为立方米每平方公里(m'/km=); ！ -坝库以上集水面积,单位为平方公里(km 5.3.2.2.2用设计暴雨推算设计洪水 洪水总量可按式(14)进行计算: a w=1000KRF (14 式中: w 洪水总量,单位为立方米(m'); R 暴雨量,单位为毫米(mm); F 集水面积,单位为平方公里(km'); 径流系数 K R和K值,可查阅当地或相邻同一类型区的气象站、水文站、水保站资料,有的还应根据原始资料 进行频率分析后求得 b)洪峰流量:根据集水面积和流域形状,研究确定洪水汇流速度与洪水历时T 用概化三角形面 积关系式,求得洪峰流量Q,见式(15) 洪水总量W为三角形的面积,洪水历时T为三角形的 底洪峰流量Q为三角形的高,见图6 Q 15 2W/T 式中: 洪峰流量,单位为立方米每秒(m'/s); 1l
GB/T16453.3一2008 W -洪水总量,单位为立方米(m); -洪水历时,单位为秒(s) 式(15)中的关键性计算参数是洪水历时T,包括涨水历时T，与退水历时T,应根据有关观测资料 和经验数值,分析研究确定 W 图6洪量、洪峰、洪水历时的关系 用推理式(16)计算洪峰流量 Q 0.278KIF (l16 式中: 洪峰流量,单位为立方米每秒(m/s); 洪峰径流系数 K 汇流历时内平均降雨强度,单位为毫米每小时(mm/h); 集水面积,单位为平方公里(km'); F 单位换算系数 0.278 5.3.2.3流域年均输沙量计算 流域年均输沙量按式(17)计算 FM 17 S 式中: 年均输沙量,单位为吨(t); 年均侵蚀模数,单位为吨每平方公里(t/knm'); M 坝库以上集水面积,单位为平方公里(km') 5.3.2.4在进行坝库水文计算时,如其上游已有其他坝库,或集水面积上已有不同程度的水土保持措 施,则应考虑其减小洪峰、洪量和年输沙量的作用,对公式(12)、 13 )和(17)中的Ma、M、和M、等参数 给予适当调整 具体要求如下 a)如设计坝库上游有其他坝库,且能全部拦蓄洪水、泥沙,则应从设计坝库的集水面积中减去其 上游坝库的集水面积,再进行前述各项计算 b) 如上游坝库不能全部拦蓄洪水,泥沙,则应在上述计算基础上,再增加上游坝库排出的洪水、 泥沙 对集水面积上现有水土保持措施减少地表径流和土壤侵蚀作用的计算参见GB/T15774 5.4建筑物设计 .4.1土坝设计 55 5.4.1.1坝高确定 坝体总高由拦泥坝高、滞洪坝高、安全超高三部分组成,见图7,并按式(18)计算 12
GB/T16453.3一2008 图7坝高组成示意图 18 H=H十H十H 式中 H 坝体总高,单位为米(m); H 拦泥坝高,单位为米(m); H 滞洪坝高,单位为米(m); H 安全超高,单位为米(m). 5.4.1.1.1拦泥坝高确定 根据不同坝型确定拦沙库容V,按式(19)计算: a V=Ns一As)/7y" 19 式中: 拦沙库容,单位为立方米(m); S 年均来沙量,单位为吨(t); 4S 年均排沙量,单位为吨(); N 淤积年限,单位为年(a) 泥沙干密度(1.3t/m~1.4t v/mm) 从坝高-库容曲线上查得拦泥坝高H D e)根据溢洪道、泄水洞设计排洪量中含沙量情况,确定平均排沙量AS 5.4.1.1.2滞洪坝高确定 根据不同坝型规定频率的洪水设计标准与校核标准,确定洪水总量W与洪峰流量Q a b)据此设计溢洪道最大排洪量AQ,并求得与最大排洪量相应的溢洪道最大过水深度,即为滞洪 坝高H 在坝高-库容曲线上查得拦泥库容以上与滞洪坝高H,相应的滞洪库容V.,要求与来洪量w 和排洪量AQ相协调 D 当淤泥面有一定比降(一般1%2%)时,实际滞洪库容比从曲线上查得的数值偏小,计算应 根据当地具体情况,给予调整(减小约5%左右) 5.4.1.1.3安全超高的确定 a)坝高为10m时,安全超高取0.5m1.0m; b)坝高为l0m~20m时,安全超高取1.0m~1.5m; c)坝高大于20m时,安全超高取1.5m一2.0m. 5.4.1.2坝体断面确定 5.4.1.2.1 坝顶宽度 不同坝高和不同的施工方法,分别采取不同的坝顶宽度,见表4 13
GB/T16453.3一2008 表4不同施工方法与不同坝高的坝顶宽度 单位为米 坝高 施工方法 l0 1020 20一 30 3040 碾压施工 23 45 56 水坠施工 56 注:坝顶宽度不得小于2m,如因交通需要,坝顶宽度可适当增加 4.1.2.2上下游坝坡 5. -般淤地坝,蓄水时间较短,可不作坝体稳定分析 当淤地坝加高改作治沟骨干工程后,蓄水 a 时间较长,需作坝体稳定分析,此时应根据满足稳定要求的坝体断面决定上下游坝坡,参见 SL289 b 不同坝高和不同施工方法,应分别采取不同的上下游坝坡,见表5 表5不同坝高与不同施工方法的坝坡比 坝高/m 施工方法 坝坡类别与坝体土质 30 40 10 20 上游坝坡 1;3.00 1:1.50 1;2.00 1;2.50 碾压施工 1:1.25 下游坝坡 1;1，50 1;2.00 ;2.00 1:2.25 1:2.50 沙壤土 1:2.00 :3.00 轻粉质壤土 1:2.25 1:2.50 1:2.75 l:3.25 水坠施工 1:2.50 1:2.75 1:3.00 1:3.50 中粉质壤土 重粉质壤土 l:2.75 l:3.00 1;3.50 1:3.75 注:水坠施工上下游坡比相同,根据坝体土质不同而取不同坡比 坝高超过20m时,从下向上每10m坝高应设置一条马道,宽1.0m~1.5m. -般应在马道处 变坝坡，上陡下缓 5.4.1.2.3水坠坝施工过程中,冲填泥池的边哽断面,与坝体断面和施工质量有关,规定如下 边哽外坡应与坝体上下游坡比一致,边哽内可采用11或倒土时的自然安息角(35"左右). a b)边哽高度应高出冲填层0.5 m~1.0m 边哽宽度根据坝体高度与土质分别规定,见表6 表6不同坝高、不同土质的边哽宽度 单位为米 坝高 坝体土质 15 15<20 25 25" 20" 30 3040 23 4~5 沙壤土 56 6" 轻粉质壤土 3~4 4~5 5一6 Ad 6一7 " 中粉质壤土 45 6~7 一 10 6 78 重粉质壤土 56 89 9~1l 5.4.1.3坝体土方计算 5.4.1.3.1小型淤地坝 坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸坡基本一致,可采取5.2.3.2.1所述坝址 测量法,按简易长宽相乘法计算坝体土方量,参见第C.1章 5.4.1.3.2大中型淤地坝,用5.2.3.2.2.所述方法测量坝址地形的,应采用等高线包围面积法计算坝 体土方量,参见第C.2章 5.4.1.3.3有的中型淤地坝,如坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸坡一致的也可采用小型淤地坝的 14
GB/T16453.3一2008 测量和方法计算坝体土方量 5.4.1.4坝体分期加高设计 根据淤地坝的特点,在坝内库容淤满后,于淤泥面上加高土坝坝体,可大大节约土方工程量 坝体 分期加高分以下两种情况,在设计上各有不同要求 5.4.1.4.1新建土坝一次设计分期加高 建坝时一次设计到最终坝高,但坝体分两期或三期施工完 成,应符合下列要求 a)第一期坝体高度,按最终坝高的1/2左右设计,利用泄水洞和临时溢洪道(不衬砌)排洪 第 一期坝高淤平后,在坝前淤泥面上加高坝体,同时改变溢洪道进口高程 D c 泄水洞进口应采取卧管式,并按最终坝高设计和施工相应的平洞长度与进口高程 d)加高到最终坝高时,设置永久性溢洪道 ee 采用此法岸坡应有开挖临时溢洪道和分期改变溢洪道进口高程的条件;一般在坝库设计中只 有土坝与泄水洞的情况下采用 旧坝加高 沟中原有坝库欲满后,为了扩大淤地面积,或改作治沟骨干工程,提高拦洪能 力,进行坝体加高,应符合下列要求: 由于泥沙淤积,使坝址、库区地形都发生了变化应根据变化后的地形重新绘制坝高-库容曲 线,并据此确定坝高和设计坝体断面 ,与总坝高(原坝高与新加高)的坝体(计算)土方量相比.可节省三分之二 b)加高坝体的土方量， 以上;但溢洪道与泄水洞等建筑物,都应根据坝体加高后的情况进行改建 溢洪道设计 5.4.2.1小型淤地坝和接近小型的中型淤地坝,在集水面积和排洪量不大的条件下,一般采用明渠式 溢洪道,应符合下列要求” 5.4.2.1.1应根据不同地基条件,采用以下不同断面形式 a)岩石或粘重的红胶土类地基,采用矩形断面 壤土类地基采用梯形断面 b) e)中型淤地坝,如溢洪道断面较大,可作成复式断面,底部常过水的小断面,作好石方衬砌，上部 不常过水的大断面不衬砌 5.4.2.1.2溢洪道断面尺寸,根据设计洪峰流量和溢洪道明渠比降、粗糙系数等(计算见4.3.1.2)有 关因素确定 4.2.2大型淤地坝与接近大型的中型淤地坝,以及淤地坝加高作治沟骨干工程等集水面积和排洪量 5. 都较大,一般采取陡坡式溢洪道,应符合下列要求: 5.4.2.2.1陡坡式溢洪道结构组成 宽顶堰陡坡式溢洪道由进口段、陡坡段和出口段三部分组成 进 口段包括引水渠、渐变段、溢流堰,出口段包括消力池、渐变段和尾水渠,见图8. 进口段 陡坡段 出口段 木流 消力池 渐变段尾水来 a甲-甲剖面 图8陡坡式溢洪道结构示意图 15
GB/T16453.3一2008 中心线 b溢洪道平面图 图8续 5.4.2.2.2陡坡式溢洪道各部分设计要求与计算公式参见sL289 5.4.3泄水建筑物设计 5. 4.3.1基本要求 5.4.3.1.t -般淤地坝的泄水建筑物,应在淤地过程中和坝地淤成以后,能及时排除坝内清水和洪水 利于坝地种植 4.3.1.2只有土坝和泄水洞而没有溢洪道的坝库,应依靠泄水洞及时排除库内洪水,保证坝库安全 5 和坝地保收 5. .4.3.1.3淤地坝在未淤满以前,如兼有蓄水灌溉作用,其泄水建筑物应满足及时放足灌溉用水的 需要 5. .4.3.2设计流量 设计流量可按式(20)进行计算 20 =w/2T 式中 设计流量,单位为立方米每秒(m'/s); N 设计频率的一次洪水总量,单位为立方米(m); 不同要求下排完洪水的时间,单位为秒(s) T值的确定: 坝地上种有高秆作物需要保收的,应在2d3d内排完洪水 b)坝库内没有种庄稼,要求排掉洪水保坝的,应在4d6d能将库内洪水排完 上述两种情况中,有溢洪道的,应同时考虑溢洪道的排水量;没有溢洪道的,由泄水洞单独 排水 5.4.3.3泄水建筑物各组成部分的设计要求 泄水建筑物由进口段、输水段、出口消能段三部分组成,见图9 各部分设计要求如下 通L 放水孔 最高水位 酒洞 消力池 7不7不A 池长 a 剖面图 图g泄水建筑物结构示意图 16
GB/T16453.3一2008 池宽 b平面图 图9(续 5.4.3.3.1进口段 -般采用分级卧管形式,并尽可能与溢洪道同侧,由于地形限制等原因可采用竖井形式 a) D 卧管应布设在土坝上游岸坡,坡度(1;2)(1;3),管顶高度应超出库内最高洪水位 e)卧管可用浆砌料石作成台阶,每个台阶高差为0.4m0.5m,每台阶设1个2个放水孔 孔 径15cm一25 jcm,根据放水流量大小具体确定 第一放水孔尽量设在坝高的1/3以下 卧管末端与涵管或涵洞连接处应设消力池 d 5.4.3.3.2输水段 涵洞形式有方形涵洞、拱形涵洞和圆形涵洞三种,根据各地不同条件,因地制宜采用 a b) 涵洞位置应与坝轴线正交 比降0.5%1.0% 由浆砌料石(方形与拱形)或预制钢筋混凝 土管圆形)作成 涵洞一般为无压管道,洞内水深不应超过洞高的3/4 断面宽度不得小于0.9m,高度不得小 于1.2m. 15m应砌筑一道截水环,厚0.3m~0.4m,伸出管壁外层0.4m一0.5m d沿涵洞长度每10m- 如涵洞采用圆形预制管,则需设置半圆形管座,厚度最小处不得小于0.3m,其下铺设0.3m 厚灰土层 5.4.3.3.3出口消能段 a)如涵洞出口位置较低,可直接下连消力池 b) 如涵洞出口位置较高,则需修一段引水渠,连接陡坡,陡坡末端连接消力池 5.4.3.4泄水建筑物各部分具体设计技术要求 泄水建筑物各部分具体设计技术可参照sL289中有关规定执行 .4.4反滤体设计 55 反滤体的设置 一般小型淤地坝淤积很快,蓄水时间短,可不设反滤体 5 ,4.4.1.1 5.4.4.1.2大中型淤地坝和淤地坝加高作治沟骨干工程者,坝内蓄水时间较长,蓄水位较高,应设反滤 体排水 5.4.4.2反滤体的形式(见图10 坡 背 坡 粗砂0.2m 坝身 粗砂 圳身 堆块石 碎石0.2m 碎石 块石 /7/体 杯小不不 a棱体式反滤层 b斜卧式反滤层 注:n为1.00或1.25 图10反滤体两种形式示意图 17
GB/T16453.3一2008 棱体式:作为下游坝坡的趾部,与坝体开始填筑时同步进行修砌 a o 斜卧式;可在下游坝坡下部作成后,铺砌在下游坝坡的趾部 反滤体的材料由三层材料组成;最里层紧贴土质坝体为粗沙,中间层为砾石,最外层为干砌 5.4.4.3 块石 5.4.4.4不同坝高下的反滤体尺寸不同,见表7 表7不同坝高下的反滤体尺寸 坝高/m" 目 项 10<15 15<20 20<25 2530 反滤体高度/m 2.0~2.5 2.53.0 3.0~3.5 3.54.0 顶宽/m 1.01. 2 1.2~l.8 1.8~2.0 2.0 外坡比 棱体式 :1.25 内坡比 1;1.00 1;.25 1;1.25 6.00~8.01 8.019.75 9.75~11.62 11.6213.00 底宽/" mm 砂层厚/m 0.20 0.25 0.30 0.30 0.20 0.30o 碎石层厚/m 0,25 0.30 斜卧式 块石层厚/m 0.50 0,60 70 0.80 o 顶宽/mm l.00 1.50 2.00 2.00 工程施工 55 5 5.5.1施工准备 施工场地准备 包括选好土、石料场,确定运送土、石路线,修筑交通道路,架设输电,通讯线 路,安装机泵,修建堆放物资(炸药、水泥,施工工具)的临时仓库等 5.5.1.2施工定线 根据规划,设计图纸,将土坝溢洪道,泄水洞等各项建筑物的位置,用测量工具逐 项落实到地面,并用打桩等方法予以确定 5.5.2清基 5.5.2.1土质沟床清基 a 应将浮土、杂物等全部清除 清除深度按浮土,杂物深度而定,一般在30cm以上 b 应沿坝轴线位置开挖结合槽,梯形断面底宽0.5m1.0m,深0.5m一1.0m,边坡1:1 e)应回填均质黄土,按夯实标准压实 5.5.2.2 石质沟床清基 如岩石基础与坝体直接结合时,先清除表层覆盖物,再进行开挖,将强风化层全部除掉,以开挖 a 到设计要求为原则 岩坡清除后不应成台阶状 如岩石有裂隙、断层、裂隙水等现象,应用箱填堵塞法或水玻璃掺水泥等方法严格处理,或作 b 导滤槽将裂隙水引到坝外 5.5.2.3削坡要求 土质岸坡不陡于(11.0)(1:1.5): a b) 岩石岸坡不陡于(1:0.5)(1:0.75) 5.5.2.4其他要求 坝基为黄土台地时,除削坡外,应预作湿陷处理 a b)坝库有长期蓄水要求的,坝基应作截流防渗处理 18
GB/T16453.3一2008 5.5.3碾压式土坝施工 5.5.3.1取土要求 土料取用应先低后高、先近后远,先易后难,做到高土高用,低土低用,缩短运距 a D 严禁从坝顶以下的坝端取土 运土道路宜布置成循环形式,往来路线应分开,避免陡坡和急转弯 d)土壤含水量应达到设计要求 含水量较低的料场,应提前洒水或灌水 5.5.3.2铺土要求 坝基为粘性土时,应先采取措施使坝基表面含水量控制在设计要求范围内,然后铺土压实;若 a 为砂性土基,应先将坝基表面洒水压实,然后再铺土 b 填筑的土料应均质,不含腐殖质土、石块、大土块,冻土块或草根,树枝等其他杂质 土料含水 量应为15%18%,不应低于14% 铺土应平行于坝轴方向呈条形延伸;条形间横向接缝应错开,厚度应均匀 宽度应一次铺够 避免接缝 人工夯实铺土厚不应超过30cm;机械履带碾压铺土厚度为20cm一25cm;羊角碾 碾压,铺土厚度为20cm30cm 连续铺土压实的坝面应适当洒水湿润,并钩皮创毛,利于上下层结合;越冬压实的坝面,应将 D 冻层面挖开运走 冬季停工的土坝,坝面应铺一层松土 5.5.3.3 压实要求 坝体压实应根据土料性质、含水量和压实工具事先进行试验,确定铺土厚度与夯碾次数 干密 a 度不应低于1.55t/m,在施工期间每压实一层均需取样测定干密度和含水量 大中型淤地坝宜使用机械碾压 采取进退错距法,两次错车碾迹重叠10cmm~15cm,沿坝轴 b 方向进行,用1档一2档低速碾压 人工夯实可使用石夯,铁夯和混凝土夯 夯具重量应为40k鼠50kg 采取梅花套打法,夯迹 应重合1/3 5.5.3.4土坝施工期间,每夯压升高一层,应按设计坡比随时进行整坡,整个坝坡应均匀一致 5.5.4溢洪道施工 5.5.4. 溢洪道过水断面应按设计宽度、深度和边坡施工 应严格控制溢洪道底高程,不得超高或 降低 5.5.4.2在土质山坡开挖溢洪道,其过水断面边坡不应小于1:1.5,过水断面以上山坡不应小于1 1.0 在断面变坡处应留一平台,宽1.0m左右 溢洪道上部的山坡应开挖排水沟,保证安全 溢洪道 开挖的土宜利用上坝,在施工顺序安排上,应和土坝施工平行 5.4.3在岩石山坡上开挖溢洪道,应沿溢洪道轴线开槽,再逐步扩大到设计断面,不同风化程度岩石 5. 的稳定边坡比,弱风化岩石为(1:0.5) 0.8);微风化岩石为(1:0.2)(1:0.5) l 5.4.4用浆砌石衬砌溢洪道时,应按5.5.6规定执行 5 5. .5 泄水洞施工 55 5. .5.1浆砌石涵洞施工要求 砌石时土质基础可不坐浆,岩石基础应清基后坐浆 a b 侧墙砌筑,应先确定中线和边线的位置 砌筑有斜面和侧墙时,应在其周围用样板挂线 砌 石方法按5.5.6.1、5.5.6.2和5.5.6.3规定执行 起拱脚端应与水平成一定角度,在涵台沿未砌到拱线之前,就应将石块逐渐砌成倾斜状态,使 起拱线的斜度满足要求,外层应预留2cm的沟缝槽 砌筑拱圈时,应以拱的全宽和全厚,同时由两端起拱线处对称向拱顶砌筑 相邻两行拱石砌 缝应错开,错距不得小于10cm,应保持拱的平顺曲线形状,待砂浆强度能承受静荷载的应力 时,才能拆除支撑架 19
GB/T16453.3一2008 涵洞两侧及顶部,应用粘土回填1m以上,方能用大夯夯实 两侧应平衡填高,干密度应大于 坝体设计值,靠近洞壁部位,填粘土含量不应小于20%,并用大锤夯捣,使回填土料挤满每个 砌石缝隙 填土夯实时,应在洞管)壁上洒水,利于结合 5.5.5.2预制混凝土涵管施工要求 a)管座砌筑应根据预制涵管每节的长度,在两端接头处预留接缝套管位置 管座应采用180'"或 90°的支撑 D 预制管应由一端向另一端套装,接头缝隙应用沥青麻刀填塞 e) 预制管如为平接,应套有管箍,管箍与管之间用水泥石棉粉砂浆填实 d 管壁附近应用小木夯分层打实 当填土超过管顶lm以上后,再用大夯或机械压实 5.5. 6 浆砌料石(或块石)施工 5.5.6.1基础处理要求 地基开挖,应清除强风化岩石,按设计挖到弱风化或微风化基岩上 基岩边坡应保证稳定 顺 a 河流方向的基面不得挖成向下游倾斜 b 岸坡开挖,应清除表面的覆盖物,并使基岩面平整 坡度应符合设计要求 浆砌石坝坝基范围内的断层破碎带或软弱夹层,应根据所在的部位、,形状、宽度、组成物的性质 c 及对坝体安全的影响,采取处理措施 对于规模不大而倾角较陡的断层破碎带可采用在表面 加混凝土塞的方法处理 混凝土塞的深度，一般为破碎带宽度的1.5倍2.0倍 若断层破 碎带伸出坝基以外,应延长处理段到坝体以外1.5倍一2.0倍的处理深度 5.5.6.2石料与沙浆准备要求 料石尺寸应基本一致,长50cm一60cm,宽30cm一40cm,厚20cem一30cmm 浆砌前应将砌 a 石表面的泥污,水锈等洗刷干净 b砂浆配制应按设计的配合比调和,稠度应适中,过干不易捣实,过稀降低质量 砂浆配合比例 见表8 表8砂浆配合比例参考值 体积配合比 每立方米砌体材料消耗量 砂浆名称砂浆标号水泥标号 水泥/ 砂子 石灰 片石 砂 水泥 石灰 m kg m kg 00 425 131 0.37 水泥砂浆 75 425 90 0.37 50 425 75 0.37 5.5.6.3砌石要求 镶面石应一顶一顺间隔排列.上下层镶画石的竖缝应错开scm以上;鹿石应错开石块长度的 a 1/3~1/2;砌石缝宽与石料形状有关,粗料石为1.5cm2.0cm,块石为3cm,片石为4 cm 左右 迎水面镶面石应用50号水泥砂浆砌筑;背水面面石可用25号混合砂浆砌筑;填腹石可用 10号白灰砂浆砌筑;表面勾缝宜用75号水泥砂浆 水泥砂浆砌石体应进行洒水养护(洒水次数根据气温、风力而定),表面用草袋覆盖,使砌体经 常保持湿润状态 暂不加砌的,至少需养护7d,正在砌筑的表面,严禁敲打、震动 应用挤浆法砌筑,先在基础表面铺一层厚3cm的砂浆,将石料放在砂浆上,用脚踩或锤击,使 之紧密结合,然后给竖缝灌灰浆,至缝深2/3后,向缝内挤片石,并用铁锤捣实,使砂浆与石块 紧密结合 20
GB/T16453.3一2008 5.5.7干砌块石施工 5.5.7.1砌筑应分层进行 层间竖缝应错开,每层应以大石块为骨干,且大面朝下 5.5.7.2不平稳部位应用小石块垫稳,不得有松动石块 5.5.7.3层面应经常用厚薄不同的石块调整高度,应始终保持各层呈基本水平上升 5.5.7.4砌体应表里一致,不得以大块石砌外缘而内填碎石或河卵石 外砌石块应互压1/2以上,并 用大块石封顶 5.5.8冬季施工 5.5.8.1一般土石工程,不应在0C以下进行施工 夜间气温降到0C以下,施工时应采取防寒措施 5.5.8. 2 土坝冬季施工应符合下列规定 a)取土场选择在背风向阳处,采用立面开挖,实行挖、装、运、,铺、压流水作业,不留间歇,防止冻 结 冻土不得上坝 b) 宜采用爆破松土,机械碾压法施工 夜间施工时应铺一层虚土,次日夯碾 -般砂壤土含水量不应大于16%;轻中粉质壤土及粘土含水量不应大于18% c 5.5.8.3浆砌石或混凝土工程冬季施工,可采用以下措施: a)加热法 混凝土施工应有预热设施,先用热水拌合骨料,再进行预热 石块温度应保持在0C 以上,砂浆温度保持在10C以上 暖棚法 棚内温度应保持在5C以上 b e)掺料法 在砂浆里应掺人食盐或氯化钙 5.5.9安全施工 5.5.9.1爆破施工应按爆破安全规程进行,确定各项安全距离,见表9 单位为米 表9爆破施工安全距离 大药包 炮眼爆破药室法大口扩大炮眼炸倒建筑物 爆破方法 扩大药室 洞室大爆破小洞室 裸露药包 及深洞法径松动爆破 或深孔 或破坏基础 抛掷爆破 400 300 200 200 100 100 最小安全距离 400 50 5.5.9. 2 汛期施工应做好防汛抢险的一切准备工作 高空作业时脚手架应经常检查、维修和加固 料、具应妥善保管,现场作业应有防护准备 5.5.9. 3 工程管理 5.6 工程检查与观测 5.6.1 工程竣工后和蓄水,泄水前后,应对各项建筑物进行全面检查 5.6.1.1 汛期检查 5.6.1.2 应检查防汛准备情况,并落实抢险队伍的组织和制度 a 暴雨洪水来临时,应有专人观测雨情和水悄检查坝体相溢洪道、泄水洞等建筑物的安全 b 状况 对重点工程(或新材料、新技术施工的工程)进行以下项目的观测 5.6.1.3 a)根据工程规模和生产需要,观测土坝的沉陷、位移、裂缝和渗流情况 b)定期观测雨量、库水位、库内淤积泄水流量、含沙量和库区塌岸情况 5.6.2工程维修养护 5.6.2.1 土坝的维修养护 严禁在坝体上和坝体四周3m以内种地、植树、挖坑、打井、爆破和进行其他对工程有害的 a 活动 b)对坝体滑坡、裂缝及动物洞穴等现象,应及时处理,对坝顶的过量沉陷,应及时填补,保持坝 21
GB/T16453.3一2008 顶、坝坡的完整 应保护各种观测设施的完好,清除坝面排水沟内淤泥和杂物 土坝蓄水后,应检查背水坡脚有无渗流、管涌及两岸渗漏现象,如有混水或流土,应查明原因 填铺滤料,妥善处理 坝轴线两端山坡上如有天然集流槽,应及时在坡面修截水沟、排水沟,防止暴雨中坡面径流由 此下泄,冲坏坝体和其他建筑物 5.6.2.2土坝裂缝的处理方法 发现裂缝,应开挖探坑查明裂缝部位、形状、宽度、长度、深度、错距和走向;并根据观测资料,结 a 合土坝设计,施工情况,分析裂缝成因,针对不同性质的裂缝,采取相应的处理措施 b)对于较浅的龟裂缝,可在表面铺一厚约30cm的保护土层 对于较深的裂缝,可用回填法处理,处理后随即铺设保护层 裂缝较深时上部开挖回填,下部 灌浆处理 灌浆时应先稀后稠,泥浆稠度以水土比(1:1.2)(1:2.5)为宜 横向裂缝垂直于坝轴线的裂缝)危险性极大,汛期应加强监测,控制运用,汛后及时挖槽回填 处理 5.6.2.3溢洪道维修养护要求 溢洪道两侧如有松动土石体坍塌危险时,应根据不同情况分别采取清理,削坡或错固等处理 a 措施 如坍塌体堵塞水流时,应在暴雨到来之前及时清除 b 泄水建筑物管理养护要求 5.6.2.4 如发现泄水涵洞由于土有结合不好导致管壁漏水.应将迎水坡开挖一段,回填粘土夯实,并在 a 涵洞进口处加做几道截水环 如因基础不均匀沉陷发生涵管断裂,或因管道接头处理不好而漏水,应在空库时从迎水坡挖 b 开漏水段进行翻修,并加筑截水环,同时在管内用水泥砂浆填缝、塌实,勾缝,里缝用沥青水泥 砂浆回填,外缝用丝布粘贴 对涵洞内淤塞的石块,杂土等阻水物应随时清除 发现竖井卧管裂缝应及时处理 d 5.6.2.5排洪渠维修管理 5.6.2.5.1坝地一侧排洪渠内,如有淤泥和堆积物,应及时清除,并结合加固防洪堤 5.6.2.5.2对冲坏或破坏的导流坝应及时进行修复 5.6.2.6环境保护 5.6.2.6.1工程竣工后,对施工现场应进行全面整治 取土场应修成1m~2m宽的反坡水平阶,造 林种草 5.6.2.6.2应在下游坝坡种草和种植浅根性灌木 5.6.2.6.3建筑物四周5m以内严禁挖土采石,坝顶和坝坡禁止放牧 5.6.2.6.4严禁向库内排放污水和废渣 5.7坝地利用 .7.1坝地防洪保收措施 5 5.7.1.1坝系联合运用 上坝拦洪,下坝种地 集水面积小的支毛沟,建坝时,可从下游开始,第一座建成淤平种地,其 a 上游修第二座拦洪,保护第一座安全生产 第二座淤平种地时,在其上游再修第三座拦洪,保 护第二座 b)支沟拦洪,干沟种地 如干沟坝已淤平种地,坝区范围内有较大支沟来洪,单靠上游修坝拦洪 不能解决,应在此支沟内修坝拦洪,保护干沟坝地安全生产 在集水面积不大的支毛沟中,当各坝都已淤满时,选其中一坝加高,扩大其库容,成为此沟中的 22
GB/T16453.3一2008 骨干工程 暴雨中,依靠此坝拦蓄沟中大部分洪水,保护其他坝地安全生产 加高库容淤满 后,可改为种地,另选一坝加高成为骨干工程 5.7.1.2在坝地本身修建防洪设施 在坝地末端附近上游沟中修防洪堤,与坝地一侧的防洪堤连接一起,将坝地包围其中,防止上 a 游洪水进人坝地 b 在坝地一侧开挖排洪渠(挖出的土方修作防洪堤),下接溢洪道或泄水洞的进口,暴雨中上游 来洪量通过排洪渠,从溢洪道或泄水洞排除,不使进人坝地 两岸山坡上下来的暴雨径流，一 岸由排洪渠排除，一岸可流人坝地淤漫 5.7.1.3种植适应作物 5.7.1.3.1坝地尚未淤到稳定高程,还需继续淤高的,可种植大麦、黑麦等早熟品种的夏收作物,在暴 雨洪水到来之前抢收一季庄稼,洪水来时拦洪落淤 5.7.1.3.2坝地已淤到稳定高程时,可种植高粱,玉米等高秆作物,通过前述的防洪设施,暴雨季节坝 地上短期ld2d积水0.3m以下,不影响庄稼收成 5.7.2坝地防治盐碱化 淤地埋修建以前相建成以后,对於地范围内沟底.沟壁有泉水露头的,应在落欲之前采取霜 施,将泉水引出(或垒石护佳泉眼,在坝地中修成水井).勿使淤在地中导致盐碱化. 5.7.2.2坝地末端紧接上坝趾处,由于上坝渗水导致盐碱化的,应在此位置向下深挖3m一5m,兴修 蓄水池,降低坝地末端地下水位,勿使盐碱化向坝地其他部分蔓延 5.7.2.3当盐碱化已蔓延到坝地1/3~1/2面积时,应在坝地上开挖纵横排水沟,每20m一30m 条,深2m以上,宽1m左右,其出口与坝地一侧的排洪渠相接相应地挖深排洪渠),排除地下水,降低 地下水位 5.7.2.4对盐碱化程度较重不适宜种庄稼的坝地,可改种芦苇、栓柳等有经济价值的耐碱植物 对盐 碱化又兼下湿、沼泽化的坝地,可种植水稻,莲藕等耐碱水生作物 23
GB/T16453.3一2008 附录A 资料性附录 集水面积计算方法 A.1积仪法 在地形图上划出坝库的集水面积范围,用求积仪量算出此范围内的图上面积 将量得的图上的面 积乘以地形图比例尺的平方值,即得集水面积 A.2方格法 用透明的方格纸铺在划好的集水面积平面图上,数得集水面积范围内的方格数量 根据每一方格 实际代表的面积,乘以总的方格数,得出集水面积 A.3称重法 A.3.1用精密天平称100cm'透明方格纸,算得每平方厘米重量 A.3.2用同一透明方格纸描绘集水区范围,剪下称重 A.3.3根据称得的重量,算得其cm数 A.3.4按所采用的比例尺,算得集水区面积 A.4梯形计算法 将集水面积划分成若干梯形,然后求各梯形面积之和,见图A.1 A.4.1 图A.1集中面积梯形计算法 A.4.2梯形面积的计算见式(A.l) F，-L' ×I (A.1 式中: F 某一个梯形面积,单位为平方米(m') L 某一个梯形上口宽,单位为米(m); 某一个梯形下口宽,单位为米(m); L" D 上下两个宽度间的距离,单位为米(m) 214
GB/T16453.3一2008 经验公式法 当粗略计算时,可采用经验公式[式(A.2)] A.2 F=几 式中: -集水面积,单位为平方公里(km'); 集水面积内的流域长度,单位为公里(km m -集水面积内的流域形状系数 流域形状系数见表A.1 表A.1流域形状系数 流域形状 狭长 条形 椭圆 扇形 0.25 0.33 0.50 形状系数 0.40 25
GB/T16453.3一2008 附 录 B 资料性附录 水位-淤地面积曲线与水位-库容曲线绘制方法 当水位折算为坝高时,本附录提示的方法亦即坝高-淤地坝面积曲线与坝高-库容曲线的绘制方法 等高线法 B.1 B.1.1利用库区地形图,确定量算淤地面积的起点高程和等高距(等高距一般选1m一3m) B.1.2分别量出各层等高线所包围的面积,即为该高程的淤地面积 B.1.3用两层面积的平均值乘其等高距,得出层间库容;累加各层库容,得出各高程下的总库容,绘制 水位-库容和水位-淤地面积关系曲线,见图B.1 水位,m 38 E 衣 37 S N 36 上W 积曲 s 淤地 35 34 库容,10*m 10 15 33 淤地面积,10'nmm' 图B.1水位-库容和水位-淤地面积关系图 B.1.4相邻水层之间的体积可按式(B.1)进行计算 V，= B.1 (F 十F,十/下,又下H 或用近似式(B.2)计算 B.2 v-(F 十F.)H 式中 两水层间的体积,单位为立方米(m'); 4 H 两水层间的高距,单位为米(m); F、！F 分别为相邻上下两水层的面积,单位为平方米(m') B.1.5计算示例:某坝用等高线法和式(B.2)计算得水位33m至38m间的淤地面积和累计库容(见 表B.1),并据此绘制水位-库容、水位-淤地面积关系曲线见图B.1 26
GB/T16453.3一2008 表B.1水位-淤地面积与水位-库容计算表 坝高 淤地面积 累计库容 平均淤地面积 水层高度！ 水层间体积 水位 m nm m m m m m 33 5500 5 500 34 11000 5500 6750 16750 35 22250 22500 26650 26650 36 30800 48900 33150 33150 37 35500 82059 37400 37400 38 39300 119450 B.2纵横断面法 B.2.1测出坝轴线处的横断面,在库区内沿沟道测一条纵断面,其桩号位置及桩间距应根据沟槽与沟 滩地形变化而定,同时测出每个桩号的横断面 见图B.2. 土坝 100m 100m 1oO 7 面1 横断面2 横断面3 横断面4 级斯首 横断面5 图B.2库区纵横断面平面示意图 B.2.2绘制水位-库容曲线步骤 B.2.2.1求出不同水位高程下各横断面的面积,用相邻两个断面面积的平均值乘其间距,得出此部分 相应高程的容积 B.2.2.2累加不同水位各部分的容积,得出不同水位的总容积 B.2.2.3以水位为纵坐标,库容为横坐标,绘出水位-库容关系曲线 B.2.3绘制水位-淤地面积曲线步骤 B.2.3.1求出不同水位高程下各横断面的水面宽,用相邻两个断面水面宽的平均值乘其间距,得出此 部分相应高程的淤地面积 B.2.3.2累加不同水位各部分的淤地面积,得出不同水位的淤地总面积 B.2.3.3以水位为纵坐标,淤地面积为横坐标,绘出水位-淤地面积曲线 B.2.4示例:某坝纵、横断面数值如图B.3所示,求当坝水位为112.5m时的库容和淤地面积;并绘制 其水位-库容、,水位-淤地面积曲线 心