水工挡土墙设计规范 1 总 则1.0.1 水工挡土墙主要是指附属于水工建筑物的挡土建筑物根据国 本条规定了本规范适用范围为 1～3 级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 1～4 级水工挡 土墙设计，其适用范围不受地区性和地基条件的限制；对于 4、5 级水工建筑物中的挡土墙以及独立 布置的 5 级水工挡土墙设计，可参照本规范使用这一规定，对于新建的水工挡土墙设计，或是水 工挡土墙扩建设计，都是合适的但是对于水工挡土墙的加固，有时需要采取相应的工程措施才能 满足要求至于修建在湿陷性黄土、膨胀土等特殊土质地基上的水工挡土墙地基处理设计，以及修 建在地震区或寒冷、严寒地区的挡土墙设计，还应符合国家现行有关标准的规定特别说明，本规 范不适用于临时性挡土墙设计广大工程技术人员在长期的水利水电工程建设实践中积累了丰富的经验，推出了各种新型的挡 土墙结构型式为适应水利水电工程建设发展的需要，一些有特殊要求的水工挡土墙或受力复杂的 组合式挡土结构相继出现对于这类非常规类型的挡土墙，其设计、施工都面临新的情况，存在新 的问题，因此要求在这类挡土墙设计中进行专门研究1.0.3 水工挡土墙设计所需要的各项基本资料主要包括工程所在地的气象、水文、地形、地质、试 验资料，以及工程施工条件、运用要求等。
气象资料主要是指降雨、风力、气温资料等；水文资料 主要是指水位、流量、潮汐、泥沙、冰情资料等；地形资料主要是指两岸资料等；地质资料主要是 指工程地质、水文地质、地震烈度资料等；试验资料主要是指岩石试验、土工试验资料等；工程施 工条件主要是指材料来源、对外交通运输、施工机具设备、水电供应条件等；运用要求主要是指水 利水电工程挡水、泄洪或控制泄水，以及其它综合利用的要求等对于不同的挡土墙设计，所需的 各项基本资料要求是不同的，设计时应根据不同的要求，搜集设计需要的各项基本资料当然，这 些基本资料并不是专门为挡土墙设计搜集的，而是在搜集所属水利水电工程设计基本资料时一并进 行，但要兼顾到挡土墙设计的特点和要求1.0.4 20 世纪 50 年代以来，随着水利水电工程建设的不断发展，各种新结构、新工艺、新材料也 不断地出现但无论采用何种新结构、新工艺、新材料，都应满足技术先进、安全可靠、经济合理、 实用耐久、管理方便的要求值得引起注意的是，我国沿海地区 20 世纪 50 年代末和 60 年代初修建 的一些水利水电工程，因历史的原因而忽视耐久性的要求，后来陆续发生混凝土碳化、钢筋锈蚀进 而引起顺筋裂缝等问题，影响到工程的安全和使用寿命，因而不得不进行加固处理，这是一个教训。
1.0.5 本规范中直接引用了国家和行业现行的部分标准，由于国内标准体系尚在进一步完善，一些 标准也正在修订之中，因此，在使用中应密切注意这些标准的最新版本，以确保这些标准使用的有 效性1.0.6 本条是现行水利行业标准《水利技术标准编写规定》(SL 1－2002)规定引用的典型用语除了 本规范直接引用的标准外，与本规范有关的现行国家和行业标准还有：《建筑结构荷载规范》(GB 50009－2001)；《岩土工程勘察规范》(GB 50021－2001)；《工程岩体分级标准》(GB 50218－94)；《泵站设计规范》(GB/T 50265－97)；《堤防工程设计规范》(GB 50286－98)；《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288－99)；《中国地震动参数区划图》(GB 18306－2001)；《土的分类标准》(GBJ 145－90)；《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL 55－2005)；《水工混凝土结构设计规范》(SL/T 191－96)；《水工建筑物抗震设计规范》(SL 203－97)；《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL 211－98)；《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303－2004)；《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－97)；《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79－91)；《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－94)等。
3 级别划分与设计标准 3.1 级别划分 3.1.1 挡土墙是水工建筑物的一部分，由于水工建筑物都有挡水要求，若一旦失事，下游地区将遭 受巨大的损失，作为水工建筑物组成部分的岸墙、翼墙等主要挡土建筑物，与所属水工建筑物的安 全密切相关又由于所属水工建筑物具有挡水、泄水、引水、抽水、排水、通航、发电，以及实现 河(渠)道与道路或河(渠)道与河(渠)道立体交叉等不同功能，水工挡土墙为满足所属水工建筑物的这 些功能，除具有防止土体崩塌的作用外，往往还具有挡水、导水、侧向防渗等多种作用因此，水 工挡土墙设计级别也应随所属水工建筑物的级别相应确定需要说明的是，挡土墙作为水工建筑物的一部分，也有主要和次要之分一般情况下，次要建 筑物中的挡土墙失事后一般不致直接危及主体建筑物的安全且便于修复时，其设计级别可相应降低 但是，处于水工建筑物防渗段范围 现行的城建行业标准《城市防洪工程设计规范》(CJJ 50－92)2.2.1 条规定，防洪建筑物级别根 据城市等别及其在工程中的作用和重要性划分为四级，详见表 1 2、次要建筑物系指失事后不致造成城市灾害或者造成经济损失不大的建筑物，例如丁坝、护坡、谷坊；3、临时性建筑物系指防洪工程施工期间使用的建筑物，例如施工围堰等。
由表 2 可以看出，按照 CJJ 50－92 规定的防洪建筑物级别，与国家现行有关标准的规定有差别 一是按照城市等别只分为四等；二是四等城市的永久性次要建筑物为 4 级，而国家现行有关标准中 都规定为 5 级；高于国家现行的有关标准，这主要是考虑到城市防洪工程的重要性所确定的为此， 本规范 3.1.2 条规定，城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按 CJJ 50－92 的规定确定3.1.4 位于防洪(挡潮)堤上的水工建筑物，其重要性与防洪(挡潮)堤是一样的有的防洪(挡潮)堤上 的水工建筑物即便规模不大，但一旦失事，其严重后果就象防洪(挡潮)堤的失事一样，且较难修复， 因此防洪(挡潮)堤上的水工建筑物级别只能高于或至少等于防洪(挡潮)堤的级别，而绝对不能低于防 洪(挡潮)堤的级别对于防洪(挡潮)堤上水工建筑物的挡土墙(岸墙、翼墙)，如果失事后将直接危及 该水工建筑物的安全，则挡土墙的设计级别应与该水工建筑物的设计级别相同与防洪(挡潮)堤交汇 的跨河建筑物，其重要性与防洪(挡潮)堤也是一样的，而处于跨河建筑物防渗段范围 对于 2、3 级水工挡土墙(如岸墙、翼墙等)，若失事后直接危及所属水工建筑物的安全，经论 证后可提高一个设计级别。
对采用实践经验较少的新型挡土墙结构，即使失事后不会直接危及所属 水工建筑物的安全，为积累建设经验，避免较大损失，这类挡土墙经论证也可提高一个设计级别 当然，这些挡土墙的级别提高，除了进行论证外仍需经有关部门批准3.1.6 在水利水电枢纽工程中，当挡土墙与两个或两个以上不同级别的水工建筑物相关联时，可以 按照较高级别水工建筑物确定挡土墙的级别如与 2 级建筑物和 3 级建筑物之间连接的挡土墙，可 以按照 2 级建筑物的挡土墙定级当然，仍应按是否属于主要或次要挡土墙进行分析确定3.2 设计标准 3.2.1 水工挡土墙分为有挡水要求和无挡水要求两类除设计允许水流从墙顶漫溢的挡土墙外，其 他有挡水要求的永久性挡土墙除了具有防止土体崩塌作用外，其结构稳定和墙顶超高等都与洪水标 准相关由于这类挡土墙与所属的水工建筑物一起承担着挡水的任务，因此其设计洪水标准应与所 属水工建筑物的洪水标准一致无挡水要求的永久性挡土墙，例如位于防洪水位以上的挡土墙，当 然不作设计洪水标准的规定位于水工建筑物上、下游河道内的挡土墙，例如作为河道护岸的挡墙等，其洪水标准应与水工 建筑物上、下游河道的设计洪水标准一致位于挡洪建筑物上游的翼墙，属于挡洪建筑物上游的一 部分，其洪水标准只能与所属挡洪建筑物的设计洪水标准相同，而绝对不能低于挡洪建筑物的设计 洪水标准。
位于水工建筑物下游的翼墙，作为水工建筑物下游的一部分，其设计洪水标准亦应与所 属水工建筑物的设计洪水标准相同，只是防洪水位值与上游的防洪水位值不一样如泄洪建筑物泄 洪时下游的洪水水位较高，但许多情况下泄洪建筑物下游消能防冲设施的安全性往往受始流条件控 制，而下游翼墙墙前水位的高低对其结构的稳定又有较大的影响，因此泄洪建筑物下游的翼墙还应 考虑相应于下游消能防冲设施设计洪水标准时可能出现的不利情况 设计洪水标准往往决定了水工建筑物的规模和安全标准，挡土墙作为水工建筑物的重要组成部 分，其设计洪水标准应与同级水工建筑物的设计洪水标准一致提高一个设计级别时，其面临洪水 的机率却是与主体建筑物是一致的，因此即使按本规范 3.1.5 条的规定提高一个设计级别后，挡土墙 的设计洪水标准仍应与其同级水工建筑物的设计洪水标准相一致3.2.2 对于不允许水流从墙顶漫溢的水工挡土墙，兼有挡土和挡水的双重任务，如水工建筑物上游 的翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或最高挡水位条件下，由于风力作用， 墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位(或最高挡水位)加 波浪计算高度与相应安全加高值之和。
当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位(或校核洪 水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此 翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和本规范表 3.2.2 规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值与 SL265－2001 的规定是对应的，当所属 水工建筑物关门挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度为了不致使上游来 水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述挡水和泄水两种情况下的安全保 证条件应同时得到满足3.2.3 由于城市防洪工程的级别划分与国家现行有关标准的规定不一致，因此，本规范规定，城市 防洪工程中的水工挡土墙，其墙顶的安全加高值，应按现行的城建行业标准 CJJ 50－92 的规定确定3.2.4 现行的国家标准 GB 18306－2001 的适用范围是“新建、扩建、改建一般建设工程的抗震设防， 以及编制社会经济发展和国土利用规划”因此，位于《中国地震动参数区划图》相应区域内的任 何水工建筑物，其抗震设防标准都不能任意改变水工挡土墙抗震设计标准应与所属水工建筑物的抗震设计标准相同，即使按照本规范 3.1.4 条的 规定提高一个设计级别时，其抗震设计标准仍应保持不变，但根据国家现行有关法规规定需要提高 抗震设计标准的情况除外，例如对于重要的 1 级水工建筑物经论证并报上级主管部门批准需要提高 其抗震设计标准的情况，以及经省级以上地震部门核定需要提高抗震设计标准的情况等。
3.2.5 砌石结构是水工挡土墙常用的、也是最古老的结构型式，由于石料的强度往往高于其粘结材 料强度，因此砌石结构多为重力式或半重力式挡土墙对于这类结构，其墙身结构强度需要按偏心 受压或剪切受力状态验算由于 SL 25－2006 已有规定，因此砌石结构在结构强度验算时，其结构 构件强度安全系数均可按该标准的规定采用3.2.6 混凝土结构也是常用水工挡土墙结构型式，由于混凝土属于塑性材料，且抗拉强度也不高， 也多为重力式或半重力式挡土墙对于这类结构，其墙身结构强度也需要按偏心受压或剪切受力状 态验算钢筋混凝土结构强度高，结构构件的尺寸可大大缩小，适用于除重力式和半重力式以外的各种 挡土墙结构型式，因此钢筋混凝土结构在水工挡土墙应用较广泛由于构件尺寸相对较小，因此。