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1、08/2011碾压式土石坝设计标准对照碾压式土石坝设计标准对照2014.112014.11碾压式土石坝设计规范（DL/T 5395-2007）中美水电技术标准对比1. 对照标准简介2. 中外标准的主要差异23. 国外工程使用本标准需关注的问题4. 对标工作的体会1.对照标准简介3（1 1）中国标准：）中国标准：碾压式土石坝设计规范碾压式土石坝设计规范20072007版；版；（2 2）美国陆军工程师兵团工程师手册：有）美国陆军工程师兵团工程师手册：有5 5本，分别为本，分别为土石坝设计与施工土石坝设计与施工、渗流控制渗流控制、土石坝的稳定土石坝的稳定、沉降量分析沉降量分析、土石坝施工控制土石坝施
2、工控制；（3 3）垦务局：有）垦务局：有3 3本，分别为本，分别为设计标准第设计标准第1313卷卷 填筑坝填筑坝、小坝设计小坝设计、水坝超高计算手册水坝超高计算手册。4（4 4）美国土木工程师学会）美国土木工程师学会ASCE:ASCE:水电发展规划及设计水电发展规划及设计土木工程导则土木工程导则。（5 5）中国标准）中国标准碾压式土石坝设计规范（碾压式土石坝设计规范（DL/T5395-DL/T5395-20072007）共分为）共分为1212章，章，7 7篇附录。关键技术要求主要集中在第篇附录。关键技术要求主要集中在第6 6章（筑坝材料选择与填筑碾压要求）、第章（筑坝材料选择与填筑碾压要求）、
3、第7 7章（坝体结构）、章（坝体结构）、第第8 8章（坝基处理）和章（坝基处理）和1010章（土石坝的计算分析）。章（土石坝的计算分析）。5（6 6）美国陆军工程师团工程师手册土石坝设计与施工美国陆军工程师团工程师手册土石坝设计与施工（EM1110-2-2300EM1110-2-2300）20042004年发布，该标准共分为年发布，该标准共分为1010章，章，6 6篇篇附录。附录。美国垦务局设计标准第美国垦务局设计标准第1313卷填筑坝始编于卷填筑坝始编于19841984年，年，共分为共分为2020章，其中第章，其中第1414章已取消。章已取消。碾压式土石坝设计规范（DL/T 5395-200
4、7）中美水电技术标准对比2. 中外标准的主要差异6（1 1）第14章。范围、规范性引用文件、术语符号、总则。（2）第9、11、12章。（3）第58、10章。第1章.范围7（1 1）中国规范按照大坝级别和坝高限定了使用范围。）中国规范按照大坝级别和坝高限定了使用范围。（2 2）美国规范适用于本部门的土石坝设计和施工。）美国规范适用于本部门的土石坝设计和施工。（3 3）垦务局填筑坝包括二十个章节，独立成章，每章均）垦务局填筑坝包括二十个章节，独立成章，每章均有各自的目的及范围。有各自的目的及范围。第2章.规范性引用文件8（1 1）中国规范只列出规范性引用的文件。）中国规范只列出规范性引用的文件。（
5、2 2）美兵团规范除列出必需的文献外，还列出了相关的）美兵团规范除列出必需的文献外，还列出了相关的文献。文献。（3 3）垦务局标准的参考文献列在每章的附录。）垦务局标准的参考文献列在每章的附录。第3章.术语、符号9（1 1）中国规范将术语及符号单列为一章，使用更加方便）中国规范将术语及符号单列为一章，使用更加方便明了。明了。（2 2）垦务局标准术语列在部分章节的附录。如第）垦务局标准术语列在部分章节的附录。如第7 7章附章附录录2 2，第，第1919、2020章附录章附录A A。部分章节也有符号说明，如第。部分章节也有符号说明，如第5 5章反章反虑层。虑层。第4章.总则10（1 1）中国规范在
6、总则中说明了制定本标准的目的、低中）中国规范在总则中说明了制定本标准的目的、低中高坝的划分、土石坝的级别、设计条件等等。高坝的划分、土石坝的级别、设计条件等等。（2 2）坝高：美国垦务局的划分标准：低坝的高度为）坝高：美国垦务局的划分标准：低坝的高度为100ft100ft（英尺）以下（英尺）以下, ,中坝的高度为中坝的高度为100300ft100300ft，高度在，高度在300ft300ft以上者为高坝。中美规范对于土石坝按坝高划分标准基本接以上者为高坝。中美规范对于土石坝按坝高划分标准基本接近。近。11（3）设计条件中国规范: 正常、非常I、非常II。美垦务局：A.竣工时B.恒定渗流C.运行
7、条件D.非常条件。美兵团：7个工况。中美规范对于土石坝设计条件无本质区别。美兵团规范增加了施工期遭遇地震的工况。 第5章.枢纽布置和坝型选择12（1 1）坝轴线）坝轴线美兵团规范规定狭窄陡峭峡谷中高坝的轴线应向上游弯美兵团规范规定狭窄陡峭峡谷中高坝的轴线应向上游弯曲。坝轴线曲（向上游起拱）直的问题曾有人进行研究和讨曲。坝轴线曲（向上游起拱）直的问题曾有人进行研究和讨论。但实践表明，防渗体是否产生裂缝主要取决于工程措施论。但实践表明，防渗体是否产生裂缝主要取决于工程措施和压实质量，因此近年来已不大采用这种形式。故中国规范和压实质量，因此近年来已不大采用这种形式。故中国规范无此规定。无此规定。13
8、（2）泄水及引水建筑物在土石坝的枢纽布置中是否设置专门用来放空水库的泄水底孔是有争论的。美国规范没有对放空设施的要求，中国规范对此有明确要求，但非强制性的。美国规范“多次强调防止库水漫溢过坝”，土石坝不漫顶是国内外工程界的共识，开敞式溢洪道超泄能力强，是防止库水漫溢过土石坝的重要措施之一。14（3）坝型中国规范碾压式土石坝分为均质坝、土质防渗体分区坝和非土质材料防渗体分区坝。美国规范填筑坝分为土坝和堆石坝。中美规范对坝型的规定略有区别。第6章.筑坝材料选择与填筑碾压要求15（1 1）筑坝材料）筑坝材料中国规范规定最大粒径不宜大于中国规范规定最大粒径不宜大于150mm150mm或铺土厚度的或铺土
9、厚度的2/32/3。垦务局规定最大粒径，一般均限制在约为碾压后层厚的。垦务局规定最大粒径，一般均限制在约为碾压后层厚的75%75%。中美规范对坝料及最小粒径的要求无本质区别。中美规范对坝料及最小粒径的要求无本质区别。中国规范和美国垦务局均允许在坝中使用土工织物作反中国规范和美国垦务局均允许在坝中使用土工织物作反虑，美兵团规范不允许。这是因为土工织物用于填筑坝的设虑，美兵团规范不允许。这是因为土工织物用于填筑坝的设计与施工的历史不长。计与施工的历史不长。16（2）填筑碾压要求中美规范对于粘性土均以压实度和最优含水量作为控制指标。中国规范根据击实试验的不同分别给出了不同的压实度要求。美国规范压实度
10、最小值一般均为95%。美国现场密度试验的间接方法一般采用核子法和普氏贯入计。17美国规范透水坝料以相对密度为控制指标。中国规范砂砾石和砂以相对密度为控制指标。一般工程经验，砂砾石较难压实，其相对密度一般按0.750.85控制。中国规范堆石料设计控制标准为孔隙率。中美规范对堆石料加水的规定无本质区别。第7章.坝体结构18（1 1）坝体分区坝体分区关于坝体分区设计原则，中国规范和美国规范规定无实关于坝体分区设计原则，中国规范和美国规范规定无实质分别，均以坝体稳定为前提，同时考虑经济可行的因素。质分别，均以坝体稳定为前提，同时考虑经济可行的因素。中国规范对分区有明确的要求，并要求各区应有具体检中国规
11、范对分区有明确的要求，并要求各区应有具体检测和质量评定技术标准，美兵团规范土石坝应设置不透水区测和质量评定技术标准，美兵团规范土石坝应设置不透水区的过渡区，垦务局规范则没有相关规定。相比而言，中国规的过渡区，垦务局规范则没有相关规定。相比而言，中国规范要求更具体。范要求更具体。19中国规范明确了均质坝的分区，美国规范则特别强调要中国规范明确了均质坝的分区，美国规范则特别强调要求设置坝内排水区。求设置坝内排水区。关于土质防渗体坝分区，中美规范主要区别在于：关于土质防渗体坝分区，中美规范主要区别在于：1 1）中国规范明确了土质防渗体分区坝的分区，美国规范）中国规范明确了土质防渗体分区坝的分区，美国
12、规范无此条款；无此条款；2 2）美国规范阐述了防渗体的位置，中国规范未明确；）美国规范阐述了防渗体的位置，中国规范未明确；3 3）中美规范对坝体渗透性的要求一致。）中美规范对坝体渗透性的要求一致。20（2 2）坝坡）坝坡关于坝坡设计，美兵团规范没有相关规定，垦务局规范关于坝坡设计，美兵团规范没有相关规定，垦务局规范与中国规范规定相同与中国规范规定相同初拟坝坡、稳定分析验证确定合理初拟坝坡、稳定分析验证确定合理的坝体断面。的坝体断面。中国规范规定应根据不同需要设置马道，而美兵团规范中国规范规定应根据不同需要设置马道，而美兵团规范仅仅对设置马道的不利后果进行了阐述，垦务局规范中对于仅仅对设置马道的
13、不利后果进行了阐述，垦务局规范中对于马道的设置仅仅是提到了马道的设置仅仅是提到了“上游库水位面以下最大降落高程上游库水位面以下最大降落高程稍低处常设置一马道，用以作为上游护坡的基础稍低处常设置一马道，用以作为上游护坡的基础”，相对比，相对比而言，中国规范对马道设置要求明确，并给出了最小宽度。而言，中国规范对马道设置要求明确，并给出了最小宽度。21关于坝脚压戗的目的，中国规范建议以其来提高坝坡稳关于坝脚压戗的目的，中国规范建议以其来提高坝坡稳定性，而美兵团土石坝设计与施工建议将其作为弃渣场，同定性，而美兵团土石坝设计与施工建议将其作为弃渣场，同时可起到保护坝坡并增加其稳定性的作用，美垦务局规范没
14、时可起到保护坝坡并增加其稳定性的作用，美垦务局规范没有相关规定。有相关规定。22（3）坝顶超高关于坝顶超高的组成，中国规范和美垦务局规范较为明确，美兵团土石坝设计与施工中只是强调坝顶必须有足够的超高，但未明确超高如何确定。23关于坝顶超高的计算，中国规范对波浪爬高和风壅水高度有计算公式，其他因素的影响按照坝的等级和运用条件用一个安全超高值考虑，可以很方便地得出超高设计值。垦务局超高计算手册中对于风壅水高度和波浪爬高可以通过查表或公式进行计算得出，然后分析其他影响因素以对该计算值进行修正得出超高设计值。24（4）坝顶构造关于坝顶宽度，中国规范规定坝顶宽度范围为5m15m，美兵团规范坝顶宽度范围为
15、7.6m12.2m，垦务局规范只列出了确定坝顶宽度需要考虑的因素，未给出具体范围。中国规范列出了坝顶盖面材料的种类，垦务局规范更为明确、单一。25中国规范和垦务局规范对于坝顶排水的规定无实质差别，中国规范给出的坡度范围值2%3%，垦务局规范给出一个值2%。坝顶表面向一侧倾斜时，中国规范向下游坝坡排水，垦务局规范规定向上游坝坡排水。垦务局规范对坝顶安全防护按照坝顶是否有交通要求分别作了规定，与中国规范的规定无实质区别。26（5）反滤层、垫层和过渡层中国规范明确了沥青混凝土心墙两侧只设过渡层，美兵 团规范和垦务局规范均无此项规定；其它内容无差别。关于反滤料设计，中国规范和美兵团规范均采用了谢拉 德
16、1989年方法，该方法是在1984年方法基础上进一步研究的成果。本次对比中用到的垦务局规范版本比较早，只采用了 以太沙基准则为基础的反滤准则，但其后续版本中也采用了 谢拉德1989年方法，且和美兵团规范相同，因此本次仅对中国规范和美兵团规范进行了对比，同时将垦务局规范里的内 容简单列出。271)中国规范分别对粘性土和无粘性土给出了不同反滤设计方法，而美兵团土石坝设计与施工则不分粘性土和无粘性土给出了统一的反滤设计方法； 2)美兵团规范对穿孔集水管、间断级配的被保护土及宽级配的被保护土均提出了相应的反滤设计方法，中国规范没有此部分内容的相关规定。28对于反滤的厚度，中国规范针对不同的施工方法和反滤 层的方向分别提出了最小厚度（或宽度）要求， 美兵团规范 只规定了心墙顶部的最小宽度，而垦务局规范只对影响反滤 层厚度的因素进行了详细的论述，对于厚度没有具体的规定 。美兵团规
