水工建筑物荷載的設(shè)計規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范前言本規(guī)范是根據(jù)1990年原能源部、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院“（90）水規(guī)字11號”文件的安排組織制訂的。其目的在于統(tǒng)一水利水電工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用（荷載）取值標(biāo)準(zhǔn)，以利于按照GB50199—94水利水電工程可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則和方法進(jìn)行水工結(jié)構(gòu)設(shè)計。本規(guī)范必須與按照GB50199—94水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》制訂的其他水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范配套使用。本規(guī)范中所列全部附錄都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。本規(guī)范由電力工業(yè)部水電水利規(guī)劃設(shè)計總院提出、歸口并負(fù)責(zé)解釋。本規(guī)范的主編單位：電力工業(yè)部中南勘測設(shè)計研究院。參編單位有：電力工業(yè)部北京勘測設(shè)計研究院、西北勘測設(shè)計研究院、成都勘測設(shè)計研究院、華東勘測設(shè)計研究院，水利部上?？睖y設(shè)計研究院、東北勘測設(shè)計研究院，中國水利水電科學(xué)研究院，南京水利科學(xué)研究院。本規(guī)范的主要起草人：梁文治、家常春、苗琴生、張學(xué)易段樂齋、周芙、黃東軍、范明橋、劉文灝、陳厚群、席與光盧興良、薛瑞寶、趙在望、岳耀真、呂祖?zhèn)⑴送跞A、劉蘊供吳孝仁、侯順載、據(jù)常忻、王鑒義、湯書明、聶廣明、徐伯孟潘玉喜、唐政生、酈能惠、李啟雄、黃淑萍。1范圍1本規(guī)范適用于各類水工建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB50199—94水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJg—87建筑物結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ145—90土的分類標(biāo)準(zhǔn)DL5073—1997水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范DL／T5058—1996水電站調(diào)壓室設(shè)計規(guī)范2DL／T5082一1998水工建筑物抗冰凍設(shè)計規(guī)范3總則3．0．1為了統(tǒng)一水工結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用取值標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)計符合安全適用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的要求，特制訂本規(guī)范。3．0．2本規(guī)范是根據(jù)GB50199—94水利水電i程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的原則制定的。3．0．3本規(guī)范未予規(guī)定的其他作用，應(yīng)按照各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定確定。33．0．4當(dāng)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計引用與公路、航運及港口工程等有關(guān)的作用時，應(yīng)根據(jù)各部門設(shè)計規(guī)范的規(guī)定經(jīng)具體分析后確定。4455665作用分類和作用效應(yīng)組合5．1作用分類及作用代表值5．1．1結(jié)構(gòu)上的作用，可按作用隨時間的變異分為下列三類：（1）永久作用；（2）可變作用；（3）偶然作用。水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時間變異的分類可按附錄A采用。5．1．2水工結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對不同作用應(yīng)采用不同的代表值。永久作用和可變作用的代表值采用作用的標(biāo)準(zhǔn)值；偶然作用的代表值，除本規(guī)范已有規(guī)定者外，可按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，或根據(jù)觀測資料結(jié)合工程經(jīng)驗綜合分析確定。5．1．3本規(guī)范所列永久作用、可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值和偶然作用的代表值以及作用的分項系數(shù)，均應(yīng)按各章中的規(guī)定采用。5．2作用效應(yīng)組合5．2．1水工結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計狀況下可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行作用效應(yīng)組合，并采用各自最不利的組合進(jìn)行設(shè)計。75．2．2當(dāng)結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，對應(yīng)于持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況應(yīng)采用基本組合；偶然設(shè)計狀況應(yīng)采用偶然組合。偶然組合中應(yīng)只考慮一種偶然作用。5．2．3承載能力極限狀態(tài)的基本組合應(yīng)采用下列設(shè)計表認(rèn)式，在偶然組合中，偶然作用的分項系數(shù)應(yīng)采用1．0；與偶然作用同時出現(xiàn)的某些可變作用，可對其標(biāo)準(zhǔn)值作適當(dāng)折減。5．2．4當(dāng)結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求分別采用作用的短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合，并可采用下列設(shè)計表達(dá)式：8（1）短期效應(yīng)組合：96建筑物自重及永久設(shè)備自重6．1建筑物自重6．1．1水工建筑物（結(jié)構(gòu)）的自重標(biāo)準(zhǔn)值，可按結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸與一其材料重度計算確定。水工建筑物常用材料的重度可參照附錄B中表B1采用。6．1．2大體積混凝土結(jié)構(gòu)的材料重度，應(yīng)根據(jù)選定的混凝土配合比通過試驗確定。當(dāng)無試驗資料時，可采用23．5～24．okN／m3，或根據(jù)骨料重度、粒徑按附錄B中表BZ采用。6．1．3土壩（含土壩和堆石壩的防滲上體）的材料重度，應(yīng)根據(jù)設(shè)計計算內(nèi)容和土體部位的不同，分別采用濕重度、飽和重度或浮重度，其數(shù)值可根據(jù)壓實干重度、含水量和孔隙率換算得出。堆石壩的材料重度應(yīng)根據(jù)堆石部位的不同，分別采用壓實干重度或浮重度。土石壩土體和堆石體的壓實干重度應(yīng)由壓實試驗確定。中、小型土石壩在初步計算缺乏資料時，其壓實干重度可按附錄B表B3采用，但最終應(yīng)根據(jù)試驗資料予以修正。106．1．4建筑物（結(jié)構(gòu)）自重的作用分項系數(shù)應(yīng)按表6．1．4采用。106．2永久設(shè)備自重6．2．1永久設(shè)備的自重標(biāo)準(zhǔn)值采用設(shè)備的銘牌重量。116．2．2永久設(shè)備自重的作用分項系數(shù)，當(dāng)其作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時應(yīng)采用1．05，有利時應(yīng)采用0．95。7靜水壓力7．1一般規(guī)定7．1．1垂直作用于建筑物（結(jié)構(gòu)）表面某點處的靜水壓強應(yīng)按下式計算，泥沙河流應(yīng)根據(jù)實際情況確定。7．1．2應(yīng)區(qū)分水工建筑物不同的設(shè)計狀況，分別按持久設(shè)計狀況、短暫設(shè)計狀況和偶然設(shè)計狀況下的計算水位確定相應(yīng)的靜水壓力代表值。7．1．3靜水壓力（包括外水壓力）的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．0。7．2樞紐建筑物的靜水壓力7．2．1壩、水閘等擋水建筑物和河床式水電站廠房在運用期靜水壓力代表值的計算水位應(yīng)按下列規(guī)定確定：（1）持久設(shè)計狀況，上游采用水庫的正常蓄水位（或防洪高水位），下游采用可能出現(xiàn)的不利水位；（2）偶然設(shè)計狀況，上游采用水庫的校核洪水位，下游采用水庫在該水位泄洪時的水位。（3）短暫設(shè)計狀況，采用設(shè)計預(yù)定該建筑物在檢修期的上、下游水位。注：與地震作用組合時的靜水壓力代表值，其計算水位應(yīng)按18．3的有關(guān)規(guī)定確定。7．2．l所規(guī)定的上游計算水位采用。127．2．2對于泄水建筑物的首部擋水結(jié)構(gòu)，其靜水壓力代表值的計算水位可按。7。2。1所規(guī)定的上游計算水位采用。7．2．3壩后式和岸邊式水電站廠房靜水壓力代表值的下游計算水位，可按下列規(guī)定確定；（1）持久設(shè)計狀況，采用廠房的設(shè)計洪水位。（2）偶然設(shè)計狀況，采用廠房的校核洪水位。（3）廠房在施工、機組檢修等短暫設(shè)計狀況下的計算水位，按SD335—89K水電站廠房設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。7．2．4水工隧洞、壓力管道及調(diào)壓室等建筑物在各種設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)根據(jù)水庫特征水位結(jié)合建筑物具體運用條件，按照各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定確定。7．2．5臨時性水工建筑物以及壩體在施工期渡汛時靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的洪水標(biāo)準(zhǔn)計算確定。7．3水工閘門的靜水壓力7．3．1水工閘門在各種設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)根據(jù)閘門的不同運用條件確定。7．3．2設(shè)置在發(fā)電、供水、泄水和排沙等建筑物進(jìn)水口（或泄水道內(nèi)）的工作閘門或事故閘門，其持久設(shè)計狀況和偶然設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)按7．2．1所規(guī)定的上游計算水位采用。對于溢洪道露頂式工作閘門，可不考慮偶然設(shè)計狀況。7．3．3設(shè)置在船閘上閘首的工作閘門。持久設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位應(yīng)采用正常蓄水位或最高通航水位；偶然設(shè)計狀況應(yīng)采用校核洪水位或最高擋水位。7．3．4設(shè)置在泄水道、船閘等建筑物以及水電站引水道的進(jìn)水口、尾水管出口等處的上、下游檢修閘門，其短暫設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)采用設(shè)計預(yù)定該建筑物檢修時的上、下游水位。137．3．5導(dǎo)流底孔和其他臨時性擋水建筑物的閘門，應(yīng)根據(jù)其臨時擋水的洪水標(biāo)準(zhǔn)以及閘門的運用條件，確定相應(yīng)短暫設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位。7．4管道及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力7．4．1混凝土壩壩內(nèi)鋼管放空時各計算斷面的外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按以下規(guī)定確定，處的外水壓力為零，其間壓力沿管軸線接直線規(guī)律分布；（2）起始斷面作用水頭H的計算水位宜采用正常蓄水位，折減系數(shù)a可根據(jù)鋼管外圍的防滲、排水及接觸灌漿等情況采用1．0～0．5。7．4．2計算地下結(jié)構(gòu)外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值時所采用的設(shè)計地下水位線，應(yīng)根據(jù)實測資料，結(jié)合水文地質(zhì)條件和防滲排水效果，并考慮工程投人運用后可能引起的地下水位變化等因素，經(jīng)綜合分析確定。7．4．3作用于混凝土襯砌有壓隧洞的外水壓強標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算：7．4．4當(dāng)無壓隧洞和地下洞室設(shè)置排水措施時，可根據(jù)排水效和排水設(shè)施的可靠性對計算外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的作用水頭作適當(dāng)折減，其折減值可采用工程類比或滲流計算分析確定。7．4．5對于有鋼板襯砌的壓力隧洞，可按下列情況確定作用于鋼管的外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的作用水頭。（1）對于埋深較淺且未設(shè)排水措施的壓力隧洞，其外水壓力。作用水頭宜接設(shè)計地下水位與管道中心線之間的高差確定。（2）當(dāng)壓力隧洞的頂部或外側(cè)設(shè)置排水洞時，可在考慮巖層性能及排水效果的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程類比或滲流計算分析，對排水洞以上的外水壓力作用水頭作適當(dāng)折減。141415（3）當(dāng)鋼襯外圍設(shè)置排水管時，可根據(jù)排水措施的長期有效性，采用工程類比法或滲流計算，綜合分析確定外水壓力作用水頭。158揚壓力8.1一般規(guī)定8．1．1混凝土壩、水閘和水電站廠房等建筑物的揚壓力，應(yīng)按垂直作用于計算截面全部截面積上的分布力計算。8．1．2作用于建筑物計算截面上的揚壓力分布圖形，應(yīng)根據(jù)不同的水工結(jié)構(gòu)型式，上下游計算水位，地基地質(zhì)條件及防滲排水措施等情況確定。確定揚壓力分布圖形時的上下游計算水位，應(yīng)與計算靜水壓力代表值的上下游計算水位一致。8．1．3計算截面上的揚壓力代表值，應(yīng)根據(jù)該截面上的揚壓力分布圖形計算確定。其中，矩形部分的合力為浮托力代表值，其余部分的合力為滲透壓力代表值。對于在壩基設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況，主排水孔之前的合力為揚壓力代表值；主排水孔之后的合力為殘余揚壓力代表值。8．2混凝土壩的揚壓力168．2．1巖基上各類混凝土壩壩底面的揚壓力分布圖形可按下列三種情況分別確定：揚壓力作用水頭為HI下游處為H2其間以直線連接[見圖8·2·1上述情況中，滲透壓力強度系數(shù)。揚壓力強度系數(shù)a1及殘178．2．2壩體內(nèi)部計算截面上的揚壓力分布圖形，當(dāng)設(shè)有壩體排水管時，可按圖8．2．2確定。其中排水管處的壩體內(nèi)部滲透壓力強度系數(shù)a3可按下列情況采用：實體重力壩、拱壩及空腹重力壩的實體部位采用0．2。（2）寬縫重力壩、大頭支墩壩的無寬縫部位采用0．2，有寬縫部位采用0．15。當(dāng)未設(shè)壩體排水管時，上游壩面處揚壓力作用水頭為HI下游壩面處為，H2其間以直線連接18198．2．3壩底面和壩體內(nèi)部揚壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)按下列情況采用：（1）浮托力的作用分項系數(shù)均采用1．0。（2）滲透壓力的作用分項系數(shù)，對實體重力壩采用1．2對寬縫重力壩、大頭支墩壩、空腹重力壩以及拱壩采用1．1。（3）對于壩基下游設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況，主排水孔之前揚壓力的作用分項系數(shù)采用1．1主排水孔之后殘余揚壓力的作用分項系數(shù)采用1．2。8．2．4當(dāng)壩前地基面設(shè)有粘土鋪蓋，或多泥沙河流的壩前地基面上能形成淤沙鋪蓋時，可依據(jù)工程經(jīng)驗對壩題及排水孔處的揚壓力作用水頭作適當(dāng)折減。8．2．5作用于護坦底面的揚壓力分布圖形，可根據(jù)相應(yīng)設(shè)計狀況下壩趾與護坦首部連接處的揚壓力作用水頭，以及護坦下游水位確定。若底部設(shè)置妥善的排水系統(tǒng)并具備檢修條件且接縫間止水可靠時，可考慮排水對降低揚壓力的影響。8．3水閘的揚壓力8．3．1巖基上水閘底面的揚壓力分布圖形，可按8.2中實體重力壩情況確定。8．3．2軟基上水閘底面的揚壓力分布圖形，宜根據(jù)上下游計算水位，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。一般情況下，滲透壓力可采用改進(jìn)阻力系數(shù)法或流網(wǎng)法計算。改進(jìn)阻力系數(shù)法見附錄D。8．3．3軟基上水閘兩岸墩墻側(cè)向滲透壓力的分布圖形可按下列情況確定：(1)當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)小于地基滲透系數(shù)時，可近似地采用相應(yīng)部位的閘底滲透壓力分布圖形.（2）當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)大于地基滲透系數(shù)時，應(yīng)按側(cè)向繞流計算確定.（3）對于大型水閘，應(yīng)經(jīng)三向電擬試驗或數(shù)值計算驗證。208．3．4水閘揚壓力的作用分項系數(shù)，對于浮托力應(yīng)采用1．0．滲透壓力可采用1．2。8．4水電站廠房和泵站廠房的揚壓力8．4．1巖基上河床式水電站廠房、泵站廠房底面的揚壓力分布圖形，可按8．2中巖基上的實體重力壩情況確定；對于壩后式、岸邊式水電站廠房，則參照巖基上實體重力壩情況具體分析確定。8．4．2對于廠壩為整體連接，或所設(shè)置的永久性變形縫已經(jīng)止水封閉的巖基上的壩后式水電站廠房，廠房底面的揚壓力分布圖形應(yīng)與壩體共同考慮。8．4.3軟基上河床式、岸邊式水電站廠房以及泵站廠房底面的揚壓力分布圖形，可參照8．3中軟基上的水閘情況確定。218．4．4水電站廠房和泵站廠房揚壓力的作用分項系數(shù)，對于浮托力應(yīng)采用1．0，滲透壓力可采用1．2。9動水壓力9．１一般規(guī)定9．1．1作用在水工建筑物過流面一定面積上的動水壓力（包括時均壓力和脈動壓力），應(yīng)按該面積上各點動水壓強的合力計算。動水壓力一般可只計及時均壓力，但當(dāng)水流脈動影響結(jié)構(gòu)的安全或引起結(jié)構(gòu)振動時，應(yīng)計及脈動壓力的影響。9．1．2計算動水壓力時，應(yīng)區(qū)分恒定流和非恒定流兩種水流狀態(tài)。對于恒定流，尚應(yīng)區(qū)別漸變流或急變流等不同流態(tài)，并采用相應(yīng)的方法計算。水電站壓力水道系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的水錘壓力，應(yīng)按有壓管道的非恒定流計算。9．1．3對于重要的或體形復(fù)雜的水工建筑物，其動水壓力宜通過模型試驗測定并經(jīng)綜合分析確定。9．2漸變流時均壓力229．2．1漸變流時均壓強的代表值，可根據(jù)相應(yīng)設(shè)計狀況下的水流條件，通過計算或試驗求得水面線后按下式計算（見圖7．2．l）：9．3．4反弧段水流離心力的作用分項系數(shù)可采用1．l。9．4水流對尾檻的沖擊力249.4．1水流對消力地尾檻的沖擊力代表值可按下式計算：25平均流速；對于反弧鼻坎挑流，可取反派最低處的斷面平均流速。9．5．3泄水建筑物不同部位的脈動壓強系數(shù)可按表9．5．3－1及表9．5．3－2選用對于重要工程，宜根據(jù)專門試驗確定。9．5．4脈動壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．3。9．6水錘壓力9．6．1當(dāng)水電站水輪發(fā)電機組的負(fù)荷突然變化時，相應(yīng)設(shè)計狀況下壓力水道（包括蝸殼、尾水管及壓力尾水道）內(nèi)產(chǎn)生的水錘壓用數(shù)值積分等方法時，采用1．0當(dāng)采用附錄E中的解析公式計算時，對于沖擊式水輪機可采用1．0對于反擊式水輪機，應(yīng)根據(jù)其轉(zhuǎn)速經(jīng)試驗確定，當(dāng)無試驗數(shù)據(jù)時，混流式水輪機可采用1．2軸流式水輪機可采用l．4。9．6．2壓力水道不同部位在持久設(shè)計狀況（或偶然設(shè)計狀況）下的水錘壓力代表值，應(yīng)按下列靜水頭和機組運行工況計算確定。（1）上游壓力水道（包括抽水蓄能電站上游壓力水道），采用水庫正常蓄水位（或校核洪水位）與廠房下游相應(yīng)發(fā)電（或泄洪）尾水位之差，共一條壓力水道的全部機組突然丟棄全部負(fù)荷.（2）下游壓力水道，采用廠房下游設(shè)計洪水位（或校核洪水位）與相應(yīng)上游水庫水位之差，共一條下游壓力水道的全部n臺機組由（n—1）臺增至n臺，或全部機組由三分之二負(fù)荷突然增至滿載。（3）抽水蓄能電站的下游壓力水道，按下游水庫設(shè)計洪水位（或校核洪水位）在水泵工況揚程最小抽水量最大時，共一條下游壓力水道的全部機組突然斷電，導(dǎo)葉全部拒動。（4）經(jīng)分析論證后，認(rèn)為不存在全部丟棄負(fù)荷全部導(dǎo)葉拒動的情況，亦可按機組部分丟棄負(fù)荷或部分導(dǎo)葉拒動考慮。9．6．3上、下游壓力管道中各計算截面的水錘壓力水頭值可按下列公式計算。26269．6．4上游壓力水道末端采用的水錘壓力升高值，應(yīng)不小于正常蓄水位下壓力水道靜水頭的10％。對于設(shè)置調(diào)壓室的壓力水道，應(yīng)根據(jù)具體情況考慮調(diào)壓室涌波對水錘壓力的影響。279．6．5水錘壓力的作用分項系數(shù)可采用1．1。2710地應(yīng)力及圍巖壓力10．l一般規(guī)定10．1．1地下結(jié)構(gòu)是由圍巖及其加固措施構(gòu)成的統(tǒng)一體。設(shè)計時應(yīng)充分考慮圍巖的自穩(wěn)能力和承載能力。10．1．2地下結(jié)構(gòu)設(shè)計中所涉及的圍巖作用，可根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類型及其特征按下列情況分別考慮：（1）對于整體狀、塊狀、中厚層至厚層狀結(jié)構(gòu)的圍巖，巖體初始地應(yīng)力及局部塊體滑移為其主要作用；（2）對于薄層狀及碎裂、散體結(jié)構(gòu)的圍巖，圍巖壓力為其主要作用。10．1．3圍巖巖體的結(jié)構(gòu)類型及其特征，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。10．1．4巖體初始地應(yīng)力及圍巖壓力的作用分項系數(shù)可采用1．0。10．2巖體初始地應(yīng)力（場）10.2．1對于重要的地下工程，巖體初始地應(yīng)力（場）宜根據(jù)現(xiàn)場實測資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地表剝蝕程度及巖體的力學(xué)性質(zhì)等因素綜合分析確定；當(dāng)具有少量可用資料時，也可通過模擬計算或反演分析成果經(jīng)綜合分析確定。10．2．2當(dāng)無實測資料時，僅符合下列條件之一者，可將巖體初始地應(yīng)力場視為重力場，并按式（10．2．2－1）、式（10．2．2-2）算巖體地應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。（1）工程區(qū)域內(nèi)地震基本烈度小于6度；（2）巖體縱波波速小于2500m／s。28（3）工程區(qū)域巖層平緩，未經(jīng)受過較強烈的地質(zhì)構(gòu)造變動。10．2．4根據(jù)式（10．2．2）、式（10．2．3）的計算結(jié)果，尚應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗及類比分析，確定巖體的初始地應(yīng)力（場）。對于高地應(yīng)力地區(qū)，宜通過現(xiàn)場實測取得地應(yīng)力（場）資料。10．3圍巖壓力10．3．1當(dāng)洞室在開挖過程中，采取了錨噴支護或鋼架支撐等施工加固措施，已使圍巖處于基本穩(wěn)定或已穩(wěn)定的情況下，設(shè)計時宜少計或不計作用在永久支護結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。10．3．２對于塊狀中厚層至厚層狀結(jié)構(gòu)的圍巖，可根據(jù)圍巖中不穩(wěn)定塊體的重力作用確定圍巖壓力標(biāo)準(zhǔn)值。2910．3．3對于薄層狀及碎裂散體結(jié)構(gòu)的圍巖，垂直均布壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算，并根據(jù)開挖后的實際情況講行修正。3011土壓力和淤沙壓力11．l擋土建筑物的土壓力11．1．1計算擋土建筑物（擋土墻）的士壓力時，對于向外側(cè)移動或轉(zhuǎn)動的擋土結(jié)構(gòu)，可按主動土壓力計算；對于保持靜止不動的擋土結(jié)構(gòu)，可按靜止土壓力計算。11．1．2作用在單位長度擋土墻背上的主動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算；當(dāng)墻背的坡角。大于臨界值時，填土將產(chǎn)生第二破裂面31（見圖11．1．2－2），其主動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按作用于第二破裂面上當(dāng)填土表面有均布荷載時，可將荷載換算成等效的土層厚度，計算作用于墻背的主動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。此種情況下，作用于墻背上的主動土壓力應(yīng)按梯形分布。11．1．3對于墻背鉛直、墻后填土表面水平的擋土墻，作用單位11．1．4主動土壓力和靜止士壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．2。11．2上埋式埋管的上壓力11．2．1作用在單位長度埋管上的垂直土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算（見圖11．2．l）。3333作用效應(yīng)對管體結(jié)構(gòu)不利時應(yīng)采用1．l，有利時應(yīng)采用0．9。11．3淤沙壓力11．3．1作用在壩、水閘等擋水建筑物單位長度上的水平淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算：當(dāng)結(jié)構(gòu)擋水面傾斜時，應(yīng)計及豎向淤沙壓力。11．3．2擋水建筑物前的泥沙淤積厚度，應(yīng)根據(jù)河流水文泥沙特性和樞紐布置情況經(jīng)計算確定；對于多泥沙河流上的工程，宜通過物理模型試驗或數(shù)學(xué)模型計算，并結(jié)合已建類似工程的實測資料綜合分析確定。11．3．3淤沙的浮重度和內(nèi)摩擦角，一般可參照類似工程的實測資料分析確定；對于淤沙嚴(yán)重的工程宜通過試驗確定。3411．3．4淤沙壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．2。12風(fēng)荷載和雪荷載12．貝風(fēng)荷載12．1．１垂直作用于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計算：12．1．2基本風(fēng)壓應(yīng)按GBJg一87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中全國基本風(fēng)壓分布圖采用，但不得小于0．25kN／m2。對于水工高聳結(jié)構(gòu)，其基本風(fēng)壓可按全國基本風(fēng)壓圖中的基本風(fēng)壓值乘以1．1后采用；對于特別重要和有特殊使用要求的結(jié)構(gòu)或建筑物，則可乘以1．2后采用。12．1．3當(dāng)建設(shè)地點的基本風(fēng)壓值在全國基本風(fēng)壓分布圖上未給出時，其基本風(fēng)壓值可按下列方法確定：（1）可根據(jù)當(dāng)?shù)啬曜畲箫L(fēng)速資料，按照基本風(fēng)壓的定義通過統(tǒng)計分析確定，分析時應(yīng)考慮樣本數(shù)量的影響；（2）當(dāng)?shù)貨]有風(fēng)速資料時，可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本風(fēng)壓或長期資料，通過氣象和地形條件的對比分析確定。無實測資料時?？砂串?dāng)?shù)乜諘缙教沟孛娴幕狙┱党艘?2后采用。12．2．4建筑物頂面的積雪分布系數(shù)，可參照GBJg—87規(guī)定的屋面積雪分布系數(shù)采用。3712．2．5雪荷載的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．3。13冰壓力和凍脹力13．1靜冰壓力13．1．1冰層升溫膨脹時，作用于壩面或其他寬長建筑物單位長13．1．2作用于獨立墩柱上的靜冰壓力可按照式（13．2．2－1）計算。13．1．3靜冰壓力垂直作用于結(jié)構(gòu)物前治，其作用點取冰面以下1／3冰厚處。13．1．4冰凍期冰層厚度內(nèi)的冰壓力與水壓力不同時作用于建筑物。13．1．5靜冰壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．1。13．2動冰壓力3813．2．l作用于鉛直的壩面或其他寬長建筑物上的動冰壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算：13．2．2作用于獨立墩柱上的動冰壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按下列情況計算確定：（1）作用于前沿鉛直的三角形獨立墩柱上的動冰壓力，可分別按式（13．2．2-1）、式（13．2．2-2）計算冰塊切人和撞擊兩種況下的冰壓力，并取其中的小值：（2）作用于前沿鉛宜的矩形、多邊形或圓形獨立墩柱上的動冰壓力可按式（13．2．2-1）計算。3913．2．3動冰壓力的作用分項系數(shù)可采用l．1。13．3凍脹力13．3．1表面平整的混凝土樁、墩基礎(chǔ)，在無豎向位移的條件下，作用于側(cè)表面上的切向凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算：13．3．2對于標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0．5in地區(qū)的薄壁混凝上擋土墻，當(dāng)40墻前地面至墻后填土頂部的高差小于或等于5m、在無水平位移的條件下，作用于擋土墻的水平凍脹力可采用按圖13．3．2所示的壓強分布計算的合力為其標(biāo)準(zhǔn)值。圖中最大單位水平凍脹力可按下式計算：13．3．3對于標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0．5in地區(qū)，墻前地面至墻后填土頂部的高差大于5m的薄壁擋土墻和其他型式的擋土墻，水平凍脹力的計算應(yīng)經(jīng)專門研究。4113．3．4在標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0．5in地區(qū)的水閘、涵洞和其他具有板型基礎(chǔ)的建筑物，當(dāng)基礎(chǔ)埋深小于設(shè)計凍深時，作用在單塊基礎(chǔ)板底面上的豎向凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算：434313．3．5水平凍脹力和土壓力不同時作用于建筑物，設(shè)計時應(yīng)取其中的大值進(jìn)行荷載組合。13．3．6切向凍脹力、水平凍脹力及豎向凍脹力的作用分項系數(shù)均應(yīng)采用1．1。4314浪壓力14．1一般的規(guī)定14．1．1本章適用于風(fēng)浪對壩、水閘等擋水建筑物（不包括海堤、河堤）產(chǎn)生的浪壓力的計算。14．1．2浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值一般可由波浪要素（波高、波長等）按14．2．14．3計算確定。對于1級擋水建筑物，當(dāng)浪壓力為主要荷載之一時，宜通過模型試驗論證。14．1．3波浪要素可按附錄G計算。其中計算風(fēng)速的取值應(yīng)遵循下列規(guī)定：（1）當(dāng)浪壓力參與作用基本組合時，采用重現(xiàn)期為50年的年最大風(fēng)速；（2）當(dāng)浪壓力參與偶然組合時，采用多年平均年最大風(fēng)速。14．1．4浪壓力的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．2。14．2直墻式擋水建筑物上的浪壓力14．2．1作用于鉛直迎水面建筑物上的浪壓力，應(yīng)根據(jù)建筑物迎水面前的水深，按以下三種波態(tài)分別計算：4444454514．3斜坡式擋水建筑物上的浪壓力4614．3．1對于1.5≤m≤5的混凝土整體式或裝配式單坡護面板上的浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按圖14．3．1壓力強度分布計算的合力確定。圖中有關(guān)參數(shù)可按下列各項計算c464747圖14．3．1中波浪爬高風(fēng)，可按附錄G計算確定。14．3．2裝配式斜坡護面板上的波浪反壓力標(biāo)準(zhǔn)值，可按圖14．3．2反壓力強度分布計算的合力確定，其中波浪反壓力強度產(chǎn)p按下式計算：4814．3．3對于折坡或具有平臺的復(fù)坡斜坡式擋水建筑物，其浪壓力應(yīng)通過專門研究確定。4915樓面及平臺活荷載15．l水電站主廠房樓面活荷載15．1．1主廠房安裝間、發(fā)電機層和水輪機層各層樓面，在機組安裝、運行和檢修期間由設(shè)備堆放、部件組裝、搬運等引起的樓面局部荷載及集中荷載，均應(yīng)按實際情況考慮。對于大型水電站，可按設(shè)備部件的實際堆放位置分區(qū)確定各區(qū)間的荷載值。15．1．2當(dāng)缺乏資料時，主廠房各層樓面的均有活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按表15．1．2采用。15．2水電站副廠房樓面活荷載15．2．1生產(chǎn)副廠房各層樓面在安裝、檢修過程中可移動的集中荷載或局部荷載，均應(yīng)按實際情況考慮。無設(shè)備區(qū)的操作荷載〔包括操作人員、一般工具和零星配件等）可按均布活荷載考慮，其標(biāo)準(zhǔn)值可采用3～4kN／平米。15．2．2當(dāng)缺乏資料時，副廠房的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按照15．2．2采用。15．3工作平臺活荷載15．3．1尾水平臺活荷載按下列原則確定：（1）當(dāng)尾水平臺僅承受尾水閘門操作或檢修荷載時，其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可采用10～20kN／m’（大型電站取大值）；（2）當(dāng)尾水平臺兼作公路橋時，車輛荷載應(yīng)按公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)確定，并可與閘門操作或檢修荷載分區(qū)考慮；50（3）當(dāng)尾水平臺布置有變壓器時，應(yīng)按實際情況考慮；（4）施工期安放的起吊設(shè)備及臨時堆放荷載，應(yīng)根據(jù)工程實際情況確定。15．3．2進(jìn)水口平臺活荷載按下列原則確定：1）進(jìn)水口承受閘門、啟閉機及清污機等設(shè)備產(chǎn)生的集中或局部荷載，均應(yīng)按實際情況考慮；（2）進(jìn)水口平臺兼作公路橋時，應(yīng)按公路橋梁車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)確定；（3）進(jìn)水口平臺在安裝金屬結(jié)構(gòu)時需安放重型起吊設(shè)備者，應(yīng)考慮施工期的臨時荷載。15．4其他要求及作用分項系數(shù)15．4．1設(shè)計樓面（平臺）的梁、墻、柱和基礎(chǔ)時，應(yīng)對樓面（平臺）的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以0．8～0；85的折減系數(shù)。15．4．二當(dāng)考慮搬運、裝卸重物，車輛行駛和設(shè)備運轉(zhuǎn)對樓面和梁的動力作用時，均應(yīng)將活荷載乘以動力系數(shù)。動力系數(shù)可采用1．1～1．2。5115．4．3樓面及平臺活荷載的作用分項系數(shù)，一般情況下可采1．2；對于安裝間及發(fā)電機層樓面，當(dāng)堆放設(shè)備的位置在安裝、檢修期間有嚴(yán)格控制并加墊術(shù)時，可采用1．05。16橋機和門機荷載16．1橋機荷載16．1．1本節(jié)適用于作直線軌道運行或作曲線軌道運行的水電站廠房內(nèi)的橋式吊車，以及在水工建筑物其他部位室內(nèi)工作的橋式或臺車式啟閉機。16．1．2橋機荷載應(yīng)按豎向荷載和水平荷載（包括縱向、橫向水平荷載）分別進(jìn)行計算。16．1．3橋機的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可采用設(shè)計圖樣提供的最大輪”壓，可采用橋機通用資料提供的參數(shù)按下列公式計算：（1）當(dāng)用一臺橋機吊物時，作用在一邊軌道上的最大輪壓：16.1．4縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按作用在一邊軌道上所有制動輪的最大輪壓之和的5％采用。其作用點即制動輪與軌道的接觸點，其方向與軌道方向一致。16．1．5橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按小車、吊物及吊具的重力之和的4％采用。該項荷載由兩邊軌道上的各輪平均傳至軌頂，方向與軌道垂直，并應(yīng)考慮正反兩個作用方向。16．1．6當(dāng)對橋機吊車梁進(jìn)行強度計算時，“橋機豎向荷載應(yīng)乘以動力系數(shù)，動力系數(shù)可采用1.05。16．1．7橋機豎向荷載、水平荷載的作用分項系數(shù)均應(yīng)采用1．1。16．2門機荷載16．2．1本節(jié)適用于作直線軌道運行或作曲線軌道運行的壩頂門機，也適用于廠房尾水平臺上的門機及在水工建筑物其他部位室外工作的門機。16．2．2門機荷載應(yīng)按豎向荷載和水平荷載（包括縱向、橫向水平荷載）分別進(jìn)行計算。16．2．3門機豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)采用設(shè)計圖樣提供的在不同運用工況下的輪壓值。初步計算時，可采用門機通用資料提供的數(shù)據(jù)，但應(yīng)根據(jù)門機的實際工作情況加以修正。16．2．4縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按大車運行時作用在一邊軌道上所有制動輪的最大輪壓之和的8％采用。其作用點即制動輪與軌道的接觸點，其方向與軌道方向一致。16．2．5門機橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，可按小車和吊物及吊具的重力之和的5％采用。該項荷載由兩邊軌道上的各輪平均傳至軌頂，方向與軌道垂直，并應(yīng)考慮正反兩個作用方向。16．2．6當(dāng)對門機承重梁進(jìn)行強度計算時，門機豎向荷載應(yīng)乘以動力系數(shù)，動力系數(shù)可采用1．05。5316．2．7門機的豎向荷載、水平荷載的作用分項系數(shù)均應(yīng)采用1．1。5317溫度作用17．1一般規(guī)定17．1．1本章適用于計算混凝土結(jié)構(gòu)的溫度作用。該作用系指可能出現(xiàn)且對該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用效應(yīng)的溫度變化（包括溫升和溫降）。17．1．2應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，分別考慮結(jié)構(gòu)在施工期和運行期的溫度作用。17．1．3宜針對不同的結(jié)構(gòu)型式及計算方法，按下述三種情況計算結(jié)構(gòu)的溫度作用：541）桿件結(jié)構(gòu)。假定溫度沿截面厚度方向呈線性分布，并以（3）大體積混凝士結(jié)構(gòu)和其他空間形狀復(fù)雜的非桿件結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)其溫度邊值條件，按連續(xù)介質(zhì)熱傳導(dǎo)理論計算其溫度場。溫度作用即指其溫度場的變化。17．1．4計算結(jié)構(gòu)的溫度作用時，應(yīng)考慮以下因素：（1）結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的氣溫、水溫、日照及基巖溫度等邊界條件，按17．2中有關(guān)條文確定。（2）與溫度作用有關(guān)的混凝土熱學(xué)特性指標(biāo)，宜由試驗研究確定。初步計算時，可按表17．14采用。5517．1．5溫度作用的作用分項系數(shù)應(yīng)采用1．1。17．2邊界溫度17．2．1結(jié)構(gòu)物外界氣溫的年周期變化過程可用下式表示：17．2．2水庫壩前水溫，宜根據(jù)擬建水庫的具體條件經(jīng)專（研究確定。初步計算時，可采用附錄H所提供的方法。17．2．3壩下游水溫，一般情況下可假定沿水深呈均勻分布。其年周期變化過程，當(dāng)見水直接源于上游庫水時可參照與之相應(yīng)的壩前水溫確定，否則可參照當(dāng)?shù)貧鉁卮_定。5617．2．4暴露在空氣中并受日光直按照射的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮日光輻射熱的影響。一般可考慮輻射熱引起結(jié)構(gòu)表面的多年平均溫度增加2～4℃，多年平均溫度年變幅增加l～2℃。對于大型工程，宜經(jīng)專門研究確定。17．2．5壩基溫度可假定在年內(nèi)不隨時間變化。其多年年平均溫度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐販?、庫底水溫及壩基滲流等條件分析確定。17．3溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值17．3．1廠房、進(jìn)水塔等建筑物的構(gòu)架在運行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計算：文確定。對溫度作用比較敏感的重要結(jié)構(gòu)，必要時應(yīng)考慮氣溫月變幅的影響。17．3．2拱壩運行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值可按附錄J計算。5717．3．3實體重力壩一般可不計及運行期的溫度作用，但當(dāng)壩體接縫灌漿時的溫度高于穩(wěn)定溫度時，壩體應(yīng)力計算宜計及溫度作用，其標(biāo)準(zhǔn)值可取壩體灌漿時的溫度與穩(wěn)定溫度之差值。寬縫重力壩、空腹壩及支墩壩等在運行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)取結(jié)構(gòu)運行期最高（或最低）溫度場與其準(zhǔn)穩(wěn)定溫度場的年平均溫度之差值。17．3．4大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)取結(jié)構(gòu)穩(wěn)定溫度場與施工期最高溫度場之差值?？刹捎孟铝杏嬎惚磉_(dá)式：5817．3．5壩內(nèi)引水管道周圍混凝土運行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值，可采用進(jìn)水口處的多年月平均最低水溫所確定的溫度場與壩體（準(zhǔn)）穩(wěn)定溫度場之差值。初期充水時的溫度作用，可根據(jù)充水時的水溫及環(huán)境溫度條件分析確定。18地震作用18．1一般規(guī)定18．1．1水利水電工程的抗震設(shè)防依據(jù)，一般情況下可采用｛中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）｝確定的基本烈度、對于基本烈度為6度或6度以上地區(qū)且壩高超過200m或庫容大于100X108m3的大型工程，以及基本烈度為7度或7度以上地區(qū)且壩高超過150m的大（1）型工程，其抗震設(shè)防依據(jù)應(yīng)根據(jù)專門的地震危險性分析成果評定。18．1．2各類水工建筑物的設(shè)計地震烈度、設(shè)計地震加速度、工程抗震設(shè)防類別、場地類別的劃分及地震作用效應(yīng)的計算方法等，應(yīng)按DL5073—1997水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。18．1．3水工建筑物的地震作用，應(yīng)包括建筑物自重以及其上的設(shè)備自重所產(chǎn)生的地震慣性力、地震動水壓力和地震動土壓力。18．1．4各類水工建筑物的地震作用，應(yīng)按下列原則考慮：1）上石壩和混凝土重力壩的水平向地震作用，可只考慮順河流方向的水平向地震作用；兩岸陡坡上的重力壩壩段尚宜計人垂直河流方向的水平向地震作用；（2）閘墩、進(jìn)水塔。閘頂機架和其他兩個主軸方向剛度接近的水工混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)兩個主軸方向的水平向地震作用；（3）混凝土拱壩，應(yīng)同時考慮順河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用；支墩壩沿垂直河流方向的水平向地震作用宜作專門研究；（4）當(dāng)設(shè)計烈度為8、9度時，1、2級土石壩、重力壩等擋水建筑物和長懸臂、大跨度及高聳的水工混凝士結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時計人水平向和豎向地震作用；59（5）嚴(yán)重不對稱或空腹等特殊型式的拱壩，以及設(shè)計烈度為8、9度的1、2級雙曲拱壩，豎向地震作用直作專門研究。18．2設(shè)計地震加速度及設(shè)計反應(yīng)譜18．2．1按《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）》確定基本烈度時，水平向設(shè)計地震加速度代表值ah應(yīng)按表18．2．l采用3豎向設(shè)計地18．2．2專門進(jìn)行地震危險性分析的工程，設(shè)計地震烈度及設(shè)計地震加速度的代表值，對于1級擋水建筑物，應(yīng)按100年基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率0．02確定；對于非擋水建筑物，應(yīng)按50年基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率0．05確定。18．2．3基巖面下50m及其以下的地下結(jié)構(gòu)，水平向設(shè)計地震加速度代表值可按18．2．1或18．2．2規(guī)定值的1／2采用；基巖面下不足50m處的水平向設(shè)計地震加速度代表值，可按深度線性插60值。建筑物類型按表18．2．4－1采用，其下限值Bmin應(yīng)不小于B20％；特征周期Tg應(yīng)根據(jù)場地類別按表18．2．4－2采用，對于設(shè)計18．3地震作用的水庫計算水位18．3．1水工建筑物抗震計算時的水庫計算水位可采用正常蓄水位；對于多年調(diào)節(jié)水庫，經(jīng)論證后可采用低于正常蓄水位的上游水位。18．3．2對于士壩和堆石壩上游壩坡的抗震穩(wěn)定性計算，應(yīng)根據(jù)運用條件選用對壩坡抗震穩(wěn)定最不利的常遇水位；水庫水位降落時宜采用常遇的水位降落幅值。6118．3．3重要的混凝土拱壩和水閘，宜補充水庫常遇低水位時的抗震強度計算。19灌漿壓力19．0．1水工結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮以下三種灌漿壓力：（1）地下結(jié)構(gòu)的混凝土襯砌頂拱與圍巖之間的回填灌漿力；(2)鋼村與外圍混凝土之間的接觸灌漿壓力；（3）混凝土壩壩體施工縫的接縫灌漿壓力。19．0．2回填灌漿壓力、接觸灌漿壓力和接縫灌漿壓力均屬施工過程中出現(xiàn)的臨時性可變作用，僅作為短暫設(shè)計狀況計算的一種作用。19．0．3灌漿壓力作用的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計規(guī)定的灌漿壓力值，一般可按以下范圍取值：（1）回填灌漿壓力，0.2～0．4MPa（一序灌漿孔取小值，二序灌漿孔取大值）；(2)接觸灌漿壓力，0．l～0．2MPa；（3）接縫灌漿壓力，0．2～0．5MPa。19．0．4對于回填灌漿和接觸灌漿壓力，可對其設(shè)計規(guī)定的灌漿壓力值乘以二個小于1．0的面積系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)值。面積系數(shù)的取值，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)實際施工狀況、灌漿施工的工序及方法、計算作用的分布簡圖等因素經(jīng)分析確定。6219．0．5灌漿壓力的作用分項系數(shù)可采用1．3。水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時間變異的分類A.0.1永久作用：結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)備自重；（2）土壓力；(3)淤沙壓力（有排沙設(shè)施時可列為可變作用）；（4）地應(yīng)力；（5）圍巖壓力；（6）預(yù)應(yīng)力。A．0．2可變作用：（1）靜水壓力；（2）揚壓力（包括滲透壓力和浮托力）；（3）動水壓力（包括水流離心力、水流沖擊力、脈動壓力）；（4）水錘壓力；（5）浪壓力；（6）外水壓力；（7）風(fēng)荷載；（8）雪荷載；（9）冰壓力（包括靜冰壓力和動冰壓力）；（10）凍脹力；（11）樓面（平臺）活荷載；（12）橋機、門機荷載；（13）溫度作用；（14）土壤孔隙水壓力;63（15）灌漿壓力。A．0．3偶然作用：（1）地震作用；64（2）校校洪水位時的靜水壓力。6565666668686969707071717272747475757676G．1．2風(fēng)區(qū)長度（有效吹程）按下列情況確定：（1）當(dāng)沿風(fēng)向兩側(cè)的水域較寬廣時，可采用計算點至對岸的直線距離；（2）當(dāng)沿風(fēng)向有局部縮窄巨縮窄處的寬度b小于12倍計算波長時，可采用5倍b為風(fēng)區(qū)長度，同時不小于計算點至縮窄處的直線距離；（3）當(dāng)沿風(fēng)向兩側(cè)的水域較狹窄或水域形狀不規(guī)則、或有島嶼等障礙物時，可自計算點逆風(fēng)向做主射線與水域邊界相交，然后在主射線兩側(cè)每隔7．5度做一條射線，分別與水域邊界相交。如圖GI所示，記G．1．3風(fēng)區(qū)內(nèi)的水域平均深度。一般可通過沿風(fēng)向作出地形剖面圖求得，其計算水位應(yīng)與相應(yīng)設(shè)計狀況下的靜水位一致。G．2．0波浪要素計算G．2．l宜根據(jù)擬建水庫的具體條件，按下述三種情況計算波浪要素：79（1）平原、濱海地區(qū)水庫，宜按莆田試驗站公式計算:80平均波長、平均波周期與建筑物迎水面前水深的換算值也可由表G3查取。81818282G．3波浪爬高計算G．3．1斜坡式建筑物累積頻率為l％的波浪爬高可按下式計算：848485H．0．4擬建水庫水溫年周期變化過程與氣溫年周期變化過程的相位差，可根據(jù)水庫特性分別按下列情況確定。8686878788888989本規(guī)范用詞說明K．0．1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：（1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴(yán)禁”。（2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。（3）對表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”或“可”；反面詞采用“不宜”。90K．0．2條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)符合—…·的規(guī)定”；非必須按所指定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行時，寫法為“可參照—…·?！彼そㄖ锖奢d設(shè)計規(guī)范條文說明主編單位：電力工業(yè)部中南勘測設(shè)計研究院批準(zhǔn)部門：中華人民共和國電力工業(yè)部中國電力出版1998北京929293933總則3．0．1長期以來，水工結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用（荷載）取值一般均由各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范分別做出規(guī)定，缺乏統(tǒng)一的取值標(biāo)準(zhǔn)和方法。按照GB50199—94（水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《水工統(tǒng)標(biāo)則的要求，本規(guī)范對適用于水工建筑物設(shè)計的作用取值標(biāo)準(zhǔn)作出了統(tǒng)一規(guī)定?！端そy(tǒng)標(biāo)》是制訂各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范應(yīng)共同遵守的準(zhǔn)則。本規(guī)范第5章基本上陳述了該標(biāo)準(zhǔn)中第4章及第7章的有關(guān)規(guī)定，并在以后各章中對各種作用及其分項系數(shù)的取值作出了具體規(guī)定。3．0．2結(jié)構(gòu)上的作用，通常是指對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形等）的各種原因的總稱，并可分類為直接作用和間接作用。直接作用是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，也可稱為“荷載”；間接作用則是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生外加變形或約束變形的原因，如地震、溫度作用等。長期以來，工程界習(xí)慣于將兩類作用不加區(qū)分，均稱為“荷載”。為使規(guī)范名稱簡化和照顧習(xí)慣用語起見，本規(guī)范仍定名為《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范｝｝，但實際上包括了直接、間接兩類作用。3．0．3水工建筑物卜的作用項目繁多，受客觀條件的限制，本規(guī)范不可能對所有的作用進(jìn)行全面研究并作出相應(yīng)規(guī)定，僅涉及水工結(jié)構(gòu)設(shè)計中常遇的一些主要作用。至于某些建筑物（結(jié)構(gòu)）上的特殊作用、或本規(guī)范未列人的其他作用，如結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力、土壤孔隙水壓力及鋼結(jié)構(gòu)焊接變形作用等，則可由相應(yīng)的水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范根據(jù)需要作出規(guī)定。3．0．4公路、航運及港工等部門的設(shè)計規(guī)范，其作用（荷載）取值的原則和方法不一定與本規(guī)范一致，因此引用其中的作用（荷載）值時，應(yīng)結(jié)合水工結(jié)構(gòu)的特點，對有關(guān)作用及其分項系數(shù)的94取值進(jìn)行具體分析，做到與本規(guī)范配套使用。5作用分類和作用效應(yīng)組臺5．1作用分類及作用代表值5．1．1結(jié)構(gòu)上的各種作用，當(dāng)在時間及空間上相互獨立時，則每一種作用均可按單獨的作用考慮、《水工統(tǒng)標(biāo)》對作用采用三種分類方式，即按作用隨時間的變異、隨空間位置的變異（固定或可動）和作用對結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點（靜態(tài)或動態(tài)）進(jìn)行分類、其中，按作用隨時間的變異性分類是最主要的分類，因為它直接關(guān)系到作用變量概率模型的選擇，某些作用的取值也與其持續(xù)時間的長短有關(guān)。本規(guī)范根據(jù)《水工統(tǒng)標(biāo)》將作用隨時間的變異分為下列三類：（1）永久作用：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的作用；（2）可變作用：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用；（3）偶然作用：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)概率很小，一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的作用。附錄A《水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時間變異的分類》，原則上是按照《水工統(tǒng)標(biāo)》附錄D列出的。955．1．2采用分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計方法時，設(shè)計表達(dá)式中作用變量所采用的值，稱為作用代表值。（水工統(tǒng)標(biāo)》規(guī)定：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，偶然作用的代表值按有關(guān)規(guī)范確定?！端そy(tǒng)標(biāo)》對作用標(biāo)準(zhǔn)值的取值原則和方法作出了具體規(guī)定。本規(guī)范在確定各種永久作用和可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值時，遵循了這些規(guī)定。至于水工結(jié)構(gòu)設(shè)計中的兩項主要偶然作用——校核洪水位時的靜水壓力及地震作用的代表值，本規(guī)范在有關(guān)章節(jié)中分別做出了規(guī)定。5．2作用效應(yīng)組合5．2．1當(dāng)整個結(jié)構(gòu)（包括地基和圍巖）或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計規(guī)定的功能要求時，稱該特定狀態(tài)為結(jié)構(gòu)相應(yīng)于該功能的極限狀態(tài)。從工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際需要出發(fā)，極限狀態(tài)可劃分為“承載能力極限狀態(tài)”和“正常使用極限狀態(tài)”兩類。對于結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)，一般是以結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適宜于繼續(xù)承載變形為依據(jù)；對于正常使用極限狀態(tài)，則是以結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性要求的某一功能限值為依據(jù)。作用對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，如軸力。彎矩、剪力、位移、撓度和裂縫等統(tǒng)稱為“作用效應(yīng)”，應(yīng)由結(jié)構(gòu)分析確定。根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工、安裝、運行和檢修等不同階段可能出現(xiàn)的不同結(jié)構(gòu)、作用體系和環(huán)境條件等，結(jié)構(gòu)設(shè)計狀況可分為下列三種：（1）持久狀況：在結(jié)構(gòu)正常使用過程中一定出現(xiàn)且持續(xù)期很長，一般與結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為同一數(shù)量級的設(shè)計狀況；（2）短暫狀況：在結(jié)構(gòu)施工（安裝）、檢修或使用過程中短暫出現(xiàn)的設(shè)計狀況；（3）偶然狀況：在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小、持續(xù)期很短的設(shè)計狀況。上述三種設(shè)計狀況，不僅作用的大小和持續(xù)時間可能不同，而且結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、型式和支承傳力條件以及結(jié)構(gòu)材料性能也可能不同。因此，設(shè)計時必須首先區(qū)分結(jié)構(gòu)的設(shè)計狀況，繼而按照兩類不同的極限狀態(tài)分別對可能同時出現(xiàn)的各種作用進(jìn)行作用效應(yīng)組合，以求得結(jié)構(gòu)總的作用效應(yīng)。由于作用（效應(yīng)）組合可能有多種情況，因此應(yīng)在所有可能的組合中，取最不利的組合作為該極限狀態(tài)設(shè)計的依據(jù)。965．2．2《水工統(tǒng)標(biāo)》規(guī)定，對持久狀況、短暫狀況和偶然狀況均應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計。其中，持久狀況和短暫狀況下的作用效應(yīng)組合稱為基本組合，它僅考慮永久作用與可變作用的效應(yīng)組合；偶然狀況下的作用效應(yīng)組合稱為偶然組合，它是永久作用、可變作用與一種偶然作用的效應(yīng)組合。由于偶然作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)的概率很小，兩種偶然作用同時出現(xiàn)的概率必然更小，因此在偶然組合中只考慮一種偶然作用。如校核洪水位時的靜水壓力就不應(yīng)與地震作用同時參與組合。5．2．3在分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式中；《水工統(tǒng)標(biāo)》采用了考慮工程結(jié)構(gòu)的安全級別、設(shè)計狀況、作用和材料性能的變異性以及計算模式不定性等因素，且與目標(biāo)可靠指標(biāo)相關(guān)聯(lián)的五種分項系數(shù)，即：或構(gòu)件應(yīng)有不同的可靠度水平，對應(yīng)于1、2、3三種結(jié)構(gòu)安全級別，分別采用1．1、1．0和0．9；變異，但不反映由施加于結(jié)構(gòu)上的作用換算成作用效應(yīng)的計算不定性；出；其余3種分項系數(shù)均由各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范作出具體規(guī)定。97在偶然組合中，參與組合的可變作用一般情況下均采用其標(biāo)準(zhǔn)值。但考慮到某些可變作用與偶然作用同時出現(xiàn)的概率較小，因此本條依據(jù)《水工統(tǒng)標(biāo)》作出了“與偶然作用同時出現(xiàn)的某些可變作用，可對其標(biāo)準(zhǔn)值作適當(dāng)折減”的規(guī)定。例如，對于校核洪水位下的液壓力，本規(guī)范規(guī)定，其計算風(fēng)速采用多年平均年最大風(fēng)速，即是對持久、短暫設(shè)計狀況下50年重現(xiàn)期計算風(fēng)速的一種折減。5．2．4根據(jù)可變作用在結(jié)構(gòu)上總持續(xù)期的長短，對正常使用極限狀態(tài)應(yīng)考慮長期、短期兩種作用效應(yīng)組合情況?？勺冏饔玫亩唐谧饔眯?yīng)與永久作用效應(yīng)的組合稱為短期效應(yīng)組合；可變作用的長期作用效應(yīng)與永久作用效應(yīng)的組合則稱為長期效應(yīng)組合、短期效應(yīng)組合中的可變作用可直接采用其標(biāo)準(zhǔn)值；長期效應(yīng)組合中的可變作用則應(yīng)將其標(biāo)準(zhǔn)值乘以小于1．0的長期組合系數(shù)P，作為經(jīng)常出現(xiàn)的可變作用值參與長期效應(yīng)組合。長期組合系數(shù)月的確定方法，已在《水工統(tǒng)標(biāo)》附錄F中給出，并由各類水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范作出具體規(guī)定。98對于正常使用極限狀態(tài)，《水工統(tǒng)標(biāo)）｝尚規(guī)定，一般應(yīng)按相應(yīng)于持久設(shè)計狀況的長期組合和短期組合設(shè)計，根據(jù)需要也可考慮相應(yīng)于短暫設(shè)計狀況的短期組合。在兩種效應(yīng)組合計算時，各個永久作用和可變作用的作用分項系數(shù)均可采用1．0。6建筑物自重及永久設(shè)備自重6．１建筑物自重6．1．1附錄表BI系參照GBJg—87建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范｝｝和《港口工程技術(shù)規(guī)范》（1987）中有關(guān)的材料重度，并根據(jù)水利水電工程有關(guān)資料進(jìn)行了修正補充。6．1．2本規(guī)范編制過程中，共收集了國內(nèi)外52個水利水電工程（其中國內(nèi)25個工程）的大體積常態(tài)混凝土、碾壓混凝土和瀝青混凝士的重度實測資料。常態(tài)混凝土中部分為鉆孔取芯樣實測重度，其他為機口取樣實測重度；碾壓混凝土為核子密度儀現(xiàn)場測定的重度；瀝青混凝土為實驗室測定的重度。大量數(shù)理統(tǒng)計分析結(jié)果表明，級配相同、施工合格的常態(tài)混凝土和碾壓混凝土可采用相同的重度值。大體積混凝土的重度服從正態(tài)分布，對80％的工程而言，變異系數(shù)為0．005～0．1。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，并參考國內(nèi)外一些比較成熟的成果，規(guī)范列出了附錄表B2供設(shè)計選用。通過試驗確定混凝土的重度時，參照《水工統(tǒng)標(biāo)》5．2．2之規(guī)定，可按其概率分布的0．2分位值取值。6．1．3本規(guī)范編制過程中，共收集了國內(nèi)外100余座（其中國內(nèi)30余座）土石壩的壓實干重度資料，并進(jìn)行了大量的數(shù)理統(tǒng)計工作。結(jié)果表明，土石壩的壓實干重度服從正態(tài)分布，80％工程的變異系數(shù)為0．02～0．08。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果并參考國內(nèi)外土石壩的設(shè)計和施工經(jīng)驗，規(guī)范列出了表B3供設(shè)計選用。由于影響土石壩干重度的因素較多，各具體工程的筑壩材料千變?nèi)f化，附表B3只給出了一個大致的范圍。在工程設(shè)計中，主要應(yīng)以碾壓試驗為依據(jù)來確定上石壩的壓實干重度。參照《水工統(tǒng)標(biāo)》5．2．2之規(guī)定，其重度可按其概率分布的0．1分位值取值。附錄表B3中土的分類，遵循了GBJ145——90（土的分類標(biāo)準(zhǔn)）。996．1．4水工大體積混凝土（包括常態(tài)混凝土和碾壓混凝土）的重量，主要用以抵抗傾覆和滑移，一般對結(jié)構(gòu)有利，且其幾何尺寸的變異性相對較小，施工質(zhì)量控制也為混凝土的重度提供了一定的保證，故取其分項系數(shù)為1．0。對于普通混凝土結(jié)構(gòu)，GBJ68—84《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》編制組曾對17個省、市、自治區(qū)實測的2667塊大型工民建鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的自重，以及20000m2以上找平層、墊層、保溫層、防水層等約10000個測點的厚度和部分重度進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果表明，實測平均值為標(biāo)準(zhǔn)值的1．060倍?！陡劭诠こ探Y(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》編制組曾對全國港口建設(shè)中混凝土和鋼筋混凝土322個樣本進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果表明，自重均值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值為l．03?！端そy(tǒng)標(biāo)》（送審稿）附件二《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度分析和分項系數(shù)確定》對永久作用（主要為水工鋼筋混凝土自重）開展了研究，結(jié)果表明，普通水工混凝土結(jié)構(gòu)的自重的作用分項系數(shù)采用1．05是恰當(dāng)?shù)摹?00在土石壩的穩(wěn)定分析中，土體或堆石部位不同，所起的作用也不同，滑弧上部的重量促使其滑動，而下部的重量則往往阻止其滑動。因此，很難從整體上區(qū)分土石壩的自重對結(jié)構(gòu)有利或不利。但對于同一土體或堆石，其重度越大，說明其壓實度越高，其抗剪性能也越好，對壩體穩(wěn)定有利，故規(guī)定其分項系數(shù)采用1．0。7靜水壓力7．1一般規(guī)定7．1．2按照《水工統(tǒng)標(biāo)》的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和運用過程中的具體情況分別考慮持久、短暫、偶然三種設(shè)計狀況。水工建筑物（結(jié)構(gòu)）的施工、運行條件復(fù)雜，因而靜水壓力計算時，計算水位的確定必須與一定的設(shè)計狀況相適應(yīng)。相應(yīng)于持久設(shè)計狀況或施工、檢修短暫設(shè)計狀況下的靜水壓力屬可變作用；在遇到校核洪水時的偶然設(shè)計狀況下，靜水壓力則是一種偶然作用。為使條文簡明起見，條文中將靜水壓力作為可變作用時的標(biāo)準(zhǔn)值及作為偶然作用時的代表值，統(tǒng)稱為靜水壓力的代表值。7．1．3樞紐建筑物和閘門結(jié)構(gòu)在不同設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，一般為水庫的特征水位，在建筑物運用過程中水位可以人為控制，故對靜水壓力的作用分項系數(shù)采用1．0。影響壩內(nèi)管道和地下結(jié)構(gòu)外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值取值的因素較為復(fù)雜，本規(guī)范基本上沿用現(xiàn)行水工結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中確定的原則和方法，并規(guī)定其作用分項系數(shù)采用1．0。7．2樞紐建筑物的靜水壓力7．2．1水工統(tǒng)標(biāo)》4．3．3的規(guī)定，“對那些有傳統(tǒng)的取值或有顯著特征的，以及難以依靠統(tǒng)計資料按概率分布的分位值確定其標(biāo)準(zhǔn)值的可變作用，可采用定義形式規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值”。樞紐建筑物的靜水壓力即屬于這種情形?，F(xiàn)行水工建筑物設(shè)計規(guī)范在考慮建筑物的靜水壓力時，均以水庫特征水位為依據(jù)。因此，本規(guī)范原則上也以水庫特征水位為依據(jù)，用以確定相應(yīng)設(shè)計狀況下樞紐建筑物的靜水壓力代表值。101本規(guī)范明確規(guī)定正常蓄水位（或防洪高水位）作為持久設(shè)計狀況下靜水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的計算水位。正常蓄水位系指水庫在正常運用的情況下，為滿足設(shè)計的興利要求在供水期開始時應(yīng)蓄到的最高水位；防洪高水位系指水庫遇到下游防護對象的設(shè)計洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。鑒于壩下游防護對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)一般都在100年一遇的洪水范圍以內(nèi)，可以認(rèn)為屬于常遇洪水范疇。因此，對于有防洪作用的水庫，可將高于（或等于）正常蓄水位的防洪高水位作為持久狀況下的水位對待。水庫校核洪水位系指水庫遇到大壩的校核洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。校核洪水出現(xiàn)的概率很低，屬稀遇事件，應(yīng)作為偶然設(shè)計狀況考慮，相應(yīng)的校核洪水位就是偶然設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位。水庫設(shè)計洪水位系指水庫遇到大壩的設(shè)計洪水時在壩前達(dá)到的最高水位，它介于正常蓄水位（或防洪高水位）與校核洪水位之間，主要用以計算正常運用時的泄洪流量，確定泄水建筑物的泄洪能力。對擋水建筑物的穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強度而言，設(shè)計洪水位一般不起控制作用。在SDJ21—78《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范（試行）補充規(guī)定》和SDJ145—85《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》中，一般已不考慮設(shè)計洪水位這一荷載組合情況。參考美國、日本等國外的壩工設(shè)計規(guī)范或設(shè)計導(dǎo)則，對大壩設(shè)計也都只考慮正常蓄水位和校核洪水位兩種情況。因此，本規(guī)范不考慮設(shè)計洪水這種情況。本規(guī)范系確定各種設(shè)計狀況下作用代表值的取值標(biāo)準(zhǔn)，有的建筑物（如拱壩、土石壩）還需考慮計算水位低于正常蓄水位時的靜水壓力與相應(yīng)作用的組合，此種組合情況應(yīng)由有關(guān)的專業(yè)設(shè)計規(guī)范作出規(guī)定。河床式水電站廠房作為擋水建筑物的一部分，故其靜水壓力代表值的計算水位應(yīng)與閘、壩等擋水建筑物相同。7．2．3壩后式和岸邊式水電站廠房承受的靜水壓力作用，其計算水位取決于下游特征水位，即采用由有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廠房防洪設(shè)計洪水位和校核洪水位；在廠房施工期、機組檢修等短暫設(shè)計狀況下，其靜水壓力代表值的計算水位應(yīng)按照SD335—89水電站廠房設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。1027．2．5臨時性水工建筑物（如導(dǎo)流建筑物、施工圍堰、臨時性泵102103站等）和各種類型大壩施工期渡汛時設(shè)計采用的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，在SDJ12—78、SDJ217—87水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、SDJ338—89（水利水電施工組織設(shè)計規(guī)范》中均有明確規(guī)定，可據(jù)以計算確定其靜水壓力代表值的計算水位。7．3水工閘門的靜水壓力7．3．1水工閘門有多種型式，按其用途可分為工作閘門、事故閘門、檢修閘門和施工閘門等，各種閘門的具體運用條件各不相同。本條系指出確定閘門靜水壓力代表值時應(yīng)考慮的一般原則。7．3．2設(shè)置在發(fā)電、供水、泄水等建筑物進(jìn)水口的工作閘門或事故閘門，是大壩、水閘等擋水建筑物的組成部分，閘門關(guān)閉時即起擋水作用。因此，工作閘門或事故閘門的靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)按照與7．2．1相同的水位標(biāo)準(zhǔn)，即持久設(shè)計狀況下的計算水位可采用正常蓄水位或防洪高水位，偶然設(shè)計狀況下的計算水位采用校核洪水位。7．3．3根據(jù)國內(nèi)工程資料，多數(shù)船閘的上游最高通航水位與正常蓄水位一致，最高擋水位與校核洪水位一致。7．3．4本條所列水工建筑物，在其上游或下游側(cè)一般設(shè)有檢修閘門，供該建筑物檢修時擋水。除河床式水電站有可能安排在汛期檢修外，一般安排在枯水期進(jìn)行，各建筑物檢修時的上、下游水位有所不同。因此，檢修閘門在短暫設(shè)計狀況下靜水壓力代表值的計算水位，應(yīng)根據(jù)設(shè)計預(yù)定的該建筑物檢修時的水位確定。7．3．5導(dǎo)流底孔和其他臨時擋水建筑物設(shè)置的閘門，運用條件復(fù)雜，情況各異、因此，閘門靜水壓力代表值的計算水位可參照7．3．6規(guī)定的有關(guān)洪水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合設(shè)計預(yù)定的擋水水位，經(jīng)綜合分析確定。7．4管道及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力7．4．1壩內(nèi)鋼管的外水壓力主要由水庫經(jīng)壩體混凝土的滲流和沿鋼管外望的繞滲形成。本條系參照SD144—85《水電站壓力鋼管設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，并參考國內(nèi)17個工程和日本田子倉、南非莫希羅克等水電站的設(shè)計經(jīng)驗，以及美國墾務(wù)局鋼管設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等編寫而成。目前工程設(shè)計中折減系數(shù)a值多采用1.0。7．4．2實測地下水位線是確定建筑物外水壓力的基本依據(jù)。由于地下水位實測工作量很大，一般測量期限較短，所取得的數(shù)據(jù)有限，因此可以考慮按測得的較高地下水位線作為確定設(shè)計地下水位線的基礎(chǔ)。此外，在有些情況下很難或幾乎不可能測得地下水位線，此時可考慮由地質(zhì)專家憑經(jīng)驗給出、對于靠近水庫的地段，應(yīng)考慮水庫蓄水后地下水位可能出現(xiàn)的變化。對于內(nèi)水壓力較大的引水隧洞，內(nèi)水外滲可能抬高地下水位，特別是在混凝土襯砌與鋼管交界處，更應(yīng)注意這種情況。7．4．3本條沿用SD134—84（水工隧洞設(shè)計規(guī)范》關(guān)于混凝土襯砌有壓隧洞外水壓力的計算方法及外水壓力折減系數(shù)的取值?？紤]到即使在完整性很好的巖層中，通過裂隙處仍可能有滲漏水，故本規(guī)范對附錄C中1、2級巖體的外水壓力折減系數(shù)作了適當(dāng)調(diào)整。7．4．4無壓隧洞和地下廠房的洞室，可直接通過襯砌排水以大幅度降低外水壓力。云峰水電站閥室在混凝土襯砌邊墻與圍巖之間設(shè)置了排水槽。使外水壓力幾乎減小到零；龔咀、南水水電站在地下廠房周圍設(shè)置了排水廊道，襯砌與巖體之間設(shè)置排水槽，廠房邊墻均不考慮外水壓力，頂拱則按0.3～0．5倍外壓水頭考慮。鑒于國內(nèi)水電工程的實踐經(jīng)驗，故提出條文中的有關(guān)規(guī)定。7．4．5本條對鋼板襯砌壓力隧洞的外水壓力分為三種情況作出規(guī)定。1）埋深較淺的鋼襯隧洞，鋼板厚度通常按內(nèi)水壓力計算確定，采用適當(dāng)?shù)募觿糯胧┘纯蓾M足抗外穩(wěn)定要求，這種情況一般可不采取排水措施。鑒于外水壓力使鋼管壓屈破壞的經(jīng)驗教訓(xùn)，故對此種情況下的外水壓力宜按設(shè)計地下水位線以下的全水頭計算。104（2）在鋼材隧洞的上部或側(cè)面設(shè)置排水洞以降低地下水位的工程實例較多，國內(nèi)如綠水河、花木橋、鹽水溝、魯布革水電站，國外如美國的巴斯康蒂、瑞典的剛斗等。排水洞的排水降壓效果與其工程地質(zhì)條件、地下水的補給條件等有密切關(guān)系。如花木橋水電站，在下水平段頂部以上16m處開挖排水洞后，使排水洞以上的地下水位線由原來的37．5m降低到10m以下；而美國巴斯康蒂抽水蓄能電站高壓管道的下平段，在管道以上46m處開挖了2條排水洞，并打了大量足以覆蓋6條高壓管道范圍的排水孔，由于排水孔堵塞和鋼筋混凝土襯砌與鋼管接頭處滲漏等原因，僅使外壓水頭由124m降低到90m。工程實踐表明，采用排水洞并鉆深孔排水，可取得較好的排水效果，但需結(jié)合工程地質(zhì)條件，確定排水的長期有效性。105（3）國內(nèi)外還有一些在鋼管與混凝土之間或混凝土與圍巖之間設(shè)置排水管的工程實例，如日本的新高獺川、今市抽水蓄能電站的高壓管道’，在鋼管與混凝土之間和混凝上與圍巖之間均設(shè)置了排水管，外水壓力水頭采用鋼管上部覆蓋巖層垂直厚度的0·3倍，而喜撰山抽水蓄能電站的高壓管道，雖在鋼管與混凝土之間設(shè)置了排水，但對外水壓力水頭未作折減。我國花木橋水電站，在高壓管道內(nèi)設(shè)置了排水管，外水壓力水頭折減系數(shù)采用0．20，天生橋二級水電站在鋼管外圍采用了排水管，外水壓力水頭折減系數(shù)采用0．5。在鋼管外側(cè)設(shè)置排水管排水效果好，但維護修理困難，地下水含有析離的礦物質(zhì)時可能導(dǎo)致排水管堵塞，因此在估計排水效果時必須考慮排水管的長期有效性。8揚壓力8．１一般規(guī)定8．1．1混凝土壩、水閘等水工建筑物施工時通常采用分層澆筑混凝土，澆筑層面及混凝土與基巖接觸面常是可能滲水的通道。由于滲透觀測資料很少，估算層面或接觸面可能脫開部分面積占總面積的百分比往往有困難，為偏于安全計，我國現(xiàn)行混凝土壩、水閘、水電站廠房等設(shè)計規(guī)范均假定計算截面上揚壓力的作用面積系數(shù)為l．0。這與美國、日本的有關(guān)設(shè)計規(guī)范中關(guān)于“壩體內(nèi)部和壩基面上的揚壓力均作用于計算截面全部截面積上”的規(guī)定是相同的。8．1．2實踐經(jīng)驗和原型觀惻資料表明，巖基上的混凝土實體重力壩、寬縫壩、空腹壩、大頭壩及拱壩等壩基面上的揚壓力分布圖形是不同的；同一種壩型在不同的地基地質(zhì)條件及防滲排水措施的情況下，其揚壓力分布圖形存在很大差異。故應(yīng)根據(jù)不同的水工結(jié)構(gòu)型式、地基地質(zhì)條件及防滲排水措施，分別確定揚壓力的分布圖形。擋水建筑物的揚壓力是在上、下游靜水頭作用下所形成的滲流場產(chǎn)生的，是靜水壓力派生出來的荷載，故其計算水位應(yīng)與靜水壓力的計算水位一致。8．1．3在揚壓力分布圖形中，以往習(xí)慣于將取決于下游計算水頭的矩形部分的合力稱為浮托力，其余部分的合力稱為滲透壓力。對于在壩基設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況，則以主排水孔為分界線，分別計算其前后的揚壓力。8．2混凝土壩的揚壓力1068．2．1混凝土壩地基地質(zhì)條件、防滲排水措施對其揚壓力分布圖形的影響，情況十分復(fù)雜，故通常根據(jù)已建工程的實測資料，統(tǒng)計分析排水孔處的揚壓力水頭與上、下游水位的關(guān)系。根據(jù)防滲、排水條件的不同，可分為以下3種情況：（1）當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時，統(tǒng)計分析排水孔處的（2）當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和上游主排水孔，并同時設(shè)有下游副排水孔及抽排系統(tǒng)時，分別統(tǒng)計分析主排水孔處的揚壓力強度本規(guī)范編制時收集到20多座混凝土壩的壩基面實測揚壓力觀測資料，包括重力壩（實體、、寬縫、空腹壩）、支墩壩（大頭、梯形壩）’拱壩（雙曲、重力拱壩）等多種壩型。按不同壩型、不結(jié)果表明：（1）其分布概型以正態(tài)分布為好（2）其概率分布的0．9分位值與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的平均值基本接近。在最終確定揚壓力分布圖形中的滲透壓力強度系數(shù)和揚壓力強度系數(shù)時作了如下考慮：107a）實體重力壩河床壩段、岸坡壩段的滲透壓力強度系數(shù)分別采用0．25和0．35，寬縫重力壩和大頭支墩壩的滲透水流可從寬縫逸出，故其滲透壓力強度系數(shù)采用比實體重力壩小0．05的值；b）在壩基設(shè)有縱、橫向排水廊道及抽排措施的情況下，對寬縫重力壩和實體重力壩分別采用不同揚壓力強度系數(shù)0．I5和0．20，比現(xiàn)行規(guī)范不加區(qū)分更為合理；C）空腹重力壩的腹孔位置一般在壩體底寬的中間三分之一之內(nèi)，離排水孔的滲徑較長，滲透壓力強度系數(shù)采用與實體重力壩相同，以策安全；d）岸坡的地下水位因庫水位影響而抬高，故岸坡壩段的滲透壓力強度系數(shù)應(yīng)比河床壩段大，實測資料表明，采用比河床壩段大0·10的級差比較合適；e）壩基軸排系統(tǒng)主要通過人為控制以降低浮托力，故對殘余揚壓力系數(shù)a2可不區(qū)分壩型也不區(qū)分下游是否設(shè)帷幕一律采用0．5。國內(nèi)有幾座混凝土壩在壩基只設(shè)排水孔而未設(shè)防滲帷幕。例測揚壓力一般均小于設(shè)計值，連續(xù)觀測至今已有17年，未見異常；石門拱壩8#～12#壩段（占17個壩段的30％），壩基為弱透水的云母鈣質(zhì)片巖，實測揚壓力值基本滿足設(shè)計要求，未見不利影響；三門峽壩壩基為閃長巖，在呂容值為1lu的地段未做連續(xù)帷幕設(shè)排水，實測滲透壓力強度系數(shù)為0、15～0．20。因此，對于壩基僅設(shè)排水孔而未設(shè)防滲帷幕的情況，其滲透壓力強度系數(shù)a值可按照既設(shè)防滲帷幕又設(shè)排水孔的情況（即條文表8．2．1中A項）適當(dāng)提高后采用。108在拱壩拱座穩(wěn)定分析中，岸坡拱座側(cè)面排水孔處的滲透壓力強度系數(shù)一般可按“岸坡壩段”考慮。但對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的高拱壩，拱座側(cè)面的滲透壓力是一個三向滲流問題。其靠上游一側(cè)受庫水位的影響，靠山坡一側(cè)受地下水的影響，且地質(zhì)條件復(fù)雜的高拱壩的拱座穩(wěn)定比壩體應(yīng)力對壩的安全更重要二這是近十多年來已為工程界所公認(rèn)的，故應(yīng)經(jīng)三向滲流試驗論證。8．2．2在所調(diào)查的20多個混凝土壩揚壓力觀測資料中，均未取得壩體內(nèi)部揚壓力的觀測值?，F(xiàn)行混凝土壩設(shè)計規(guī)范規(guī)定，壩體內(nèi)部排水管處的揚壓力強度系數(shù)a3為0．15～0．30。參照壩基面由實測統(tǒng)計資料確定的揚壓力強度系數(shù)，并考慮到壩體內(nèi)部混凝土層面的粘結(jié)條件較壩基混凝土與巖石接觸面粘結(jié)條件優(yōu)越這一情況，規(guī)定壩體內(nèi)部比壩基接觸面的揚壓力強度系數(shù)小一個檔次，即對實體重力壩、拱壩的揚壓力強度系數(shù)a3采用0．20，寬縫重力壩及大頭壩有寬縫部位的揚壓力系數(shù)a3采用0．15。8．2．3當(dāng)揚壓力按浮托力和滲透壓力分別計算時，浮托力主要取決于相應(yīng)設(shè)計狀況下的下游計算水位，并與靜水壓力代表值的計算水位一致，故采用與靜水壓力相同的作用分項系數(shù)，即1．0。滲透壓力、主排水孔前的揚壓力和主排水孔后的殘余楊壓力的變異性，主要表現(xiàn)在滲透壓力強度系數(shù)a、揚壓力強度系數(shù)a1及殘揚壓力強度系數(shù)2。的變異性，而它們均可采用隨機變量概率模型來描述。根據(jù)20多座混凝土壩壩基揚壓力的觀測資料，按不同壩型、不同壩段（河床壩段或岸被壩段）分類進(jìn)行統(tǒng)計分析的結(jié)果表明，a、a1、a2基本服從正態(tài)分布，其概率分布的0．9分位值與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的平均值比較接近，故用以確定與揚壓力代表值相應(yīng)的揚壓力強度分布圖形；同時取其概率分布的0．998分位值以確定與揚壓力設(shè)計值相應(yīng)的揚壓力強度分布圖形。最后按這兩種情況計算滲透壓力、主排水孔前的揚壓力和主排水孔后的殘余揚壓力的設(shè)計值與代表值之比值，從而確定其作用分項系數(shù)為：滲透壓力除實體重力壩采用1．2外，其他壩型均采用1．1；有抽排時主排水孔前的揚壓力和主排水孔后的殘余揚壓力分別采用1．1和1.2。1098．2．4混凝土壩壩前淤積泥沙對壩基的防滲效果，可以從劉家峽壩7#壩段的觀測資料得到證實。該壩段1號測壓孔（即7#一1孔）布設(shè)在防滲帷幕前靠近壩饒的下游Zm處，從1968年10月至1992年10月連續(xù)觀測資料反映揚壓力強度系數(shù)為06～0．8。為了證實該孔的防滲效果，1981年又在6#壩段增設(shè)了一組觀測孔。與7#壩段相同部位的6#一1孔，至1992年10月已有12年連續(xù)觀測的資料，該孔揚壓力強度系數(shù)亦為0．6～0．8。黃河三門峽（7#壩段）、青銅峽及鹽鍋峽等大壩在防滲帷幕前也有設(shè)了觀測孔，前兩個壩壩超的實測揚壓力強度系數(shù)均在0．6～0．66之間，后一個壩的實測值見表8－1，都反映了淤積泥沙的防滲效果。前蘇聯(lián)高244m的薩揚舒申斯克重力拱壩，實測壩題揚壓力水頭是壩前水深的94％～70％，也是由于壩前淤積泥沙所致。8．2．5本條系根據(jù)葛洲壩2江泄水閘閘底面及消力池護坦底板1987～1991年連續(xù)5年的揚壓力觀測資料提出。8．3水閘的揚壓力8．3．2為了研究軟基上水閘楊壓力的統(tǒng)計特征，曾經(jīng)調(diào)查了江蘇省沿海和內(nèi)陸8個軟基上的水閘。根據(jù)不同的工程規(guī)模和地基地形條件，一般在閘底板的岸墻后設(shè)置了若干滲透壓力觀測剖面，每個剖面布置2～4根測壓管，以觀測其滲透壓力。觀測資料的整理方法與巖基上混凝土壩上采用的方法相同，即根據(jù)測壓孔水位求揚壓力強度系數(shù)。以三河閘11#底板為例，可以說明電擬試驗成果、改進(jìn)阻力系數(shù)法計算成果與實測成果間存在著一定的差異，如表8－2所示。110從江蘇省8個軟基上的水閘來看，揚壓力觀測資料的連續(xù)性、規(guī)律性均較差，且與SD133—84水閘設(shè)計規(guī)范》規(guī)定采用的改進(jìn)阻力系數(shù)法計算成果不一致、雖然改進(jìn)阻力系數(shù)法計算成果與電擬試驗成果比較接近，但它們均以地基土為均質(zhì)的假定為前提。天然地基在土層分布上很少是均質(zhì)的，加以地基受水閘運用條件（如泄洪振動，夏季閘身溫脹等）的影響，目前的理論計算方法尚難以考慮這些因素，所以觀測結(jié)果與理論計算或試驗成果存在一定出人也是必然的、盡管理論計算法和電擬試驗法的成果不完全符合實際情況，但多年來在設(shè)計應(yīng)用中已積累了一定經(jīng)驗。在目前難以通過觀測資料的統(tǒng)計分析或其他更好的方法確定水閘揚壓力代表值之前，本規(guī)范仍沿用現(xiàn)行SD133—84水閘設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定采用的改進(jìn)阻力系數(shù)法。8．3．3本條文系基于下述理由：（1）當(dāng)兩岸墻后土層的滲透系數(shù)小于地基滲透系數(shù)時，側(cè)滲透速率較慢，其滲透壓力較小，采用相應(yīng)部位閘底揚壓力的計算值偏于安全；（