【導(dǎo)讀】電力工程部分第二章水力發(fā)電工程

　　

【正文】 的規(guī)定。 在支座錨固的縱向受拉鋼筋，當(dāng)計算中充分利用其強度時，伸入支座的錨固長度不應(yīng)小于表 中規(guī)定的數(shù)值。縱向受壓鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于表列數(shù)值的 倍。 表 受拉鋼筋的最小錨固長度 la 項次 鋼筋類型 混凝土強度等級 C15 C20 C25 C C35 ≥ C40 1 Ⅰ級鋼筋 40d 30d 25d 20d 20d 2 月牙紋 Ⅱ級鋼筋 50d 40d 35d 30d 25d Ⅲ級鋼筋 － 45d 40d 35d 30d 3 冷軋帶肋鋼筋 － 40d 35d 30d 25d 注 d 為鋼筋直徑。 25mm 時， la 應(yīng)按表中數(shù)值增加 5d。 (如滑模施工 )時， la 宜適當(dāng)加長。 (其下澆筑的新混凝土厚度大于 1m 時 )的 la 宜按表中數(shù)值乘以 。 180mm，保護層厚度大于 80mm 時， la 可按表中數(shù)值乘以 。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的 la 不應(yīng)小于 250mm 或 20d；縱向受拉的冷軋帶肋鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于200mm。 1 光面鋼筋的 la 值不包括端部彎鉤長度。 鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表 規(guī)定的數(shù)值。 表 鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋基本最小配筋率ρ 0min(％ ) 項次 分 類 鋼筋等級 I 級 Ⅱ、Ⅲ級、 LL550 1 受彎或偏心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋 As 梁 板 2 軸心受壓柱的全部縱向鋼筋 3 偏心受壓構(gòu)件的受拉或受壓鋼筋 (As 或 A′s) 柱 墻 注 3 中相應(yīng)的配筋率是指鋼筋截面面積與構(gòu)件肋寬乘以有效高度的混凝土面積的比值，即 0bhAs?? 或039。 bhAs?? ；項次 2 中相應(yīng)的配筋率是指全部縱向鋼筋截面面積與柱截面面積之比值； 、收縮等因素對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較大時，最小配筋率應(yīng)適當(dāng)增大。 預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)必須采用 I 級鋼筋制作，嚴(yán)禁采用冷加工鋼筋。 基本烈度為 8 度、 9 度地區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)及高聳結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮豎向地震作用。 對于鋼筋混 凝土框架及鉸接排架等類結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計烈度為 9 度時，混凝土強度等級不宜低于C30；為 7 度、 8 度時，不應(yīng)低于 C20?？v向受力鋼筋宜優(yōu)先選用較高質(zhì)量的Ⅱ、Ⅲ級鋼筋；箍筋宜選用Ⅰ、Ⅱ級鋼筋或 LL550 級冷軋帶肋鋼筋。 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按 8 度、 9 度設(shè)計烈度設(shè)防時，縱向受力鋼筋不宜采用余熱處理鋼筋。施工中縱向受力鋼筋的實測極限抗拉強度與實測屈服強度的比值不應(yīng)小于 ；屈服強度的實測值與標(biāo)準(zhǔn)值的電力工程部分 第二章 水力發(fā)電工程 18 比值，不應(yīng)大于 (9 度設(shè)防 )或 (8 度設(shè)防 )。 考慮地震作用組合的框架梁，其縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng) 大于 ％，也不應(yīng)小于表 規(guī)定的數(shù)值。 表 框架梁縱向受拉鋼筋最小配筋率 (％ ) 設(shè)計烈度 梁中位置 支座 跨中 9 度 8 度 6 度、 7 度 考慮地震作用組合的框架柱中，全部縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表 。截面邊長大于 400mm 的柱，縱向鋼筋的間距不宜大于 200mm。 表 框架柱縱向鋼筋最小配筋率 (％ ) 柱類型 設(shè)計烈度 6 度 7 度 8 度 9 度 中柱、邊柱 角柱 考慮地震作用組合的框架柱中，箍筋的配置應(yīng)符合下列規(guī)定： (1)各層框架柱的上、下兩端的箍筋應(yīng)加密，加密區(qū)的高度取柱截面的長邊尺寸 h、層間柱高 Hn的1/6 或 500mm 三者中的最大值。柱的凈高與柱截面高度之比不大于 4 的柱及按 9 度設(shè)防的角柱應(yīng)沿柱全高加密箍筋。底層柱在剛性地坪上、下各 500mm 范圍內(nèi)也應(yīng)加密箍筋。 (2)在箍筋加密區(qū)內(nèi)，箍筋的間距和直徑應(yīng)按表 的規(guī)定采用。 (3)在箍筋加密區(qū)內(nèi)，箍筋的體積配筋率不宜小于表 規(guī)定的數(shù)值。體積配筋率按 的規(guī)定計算，復(fù)合箍筋中箍筋相重疊的部分在體積配筋率計算中宜扣除。 表 － 1 框架柱柱端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求 設(shè)計烈度 箍筋間距 箍筋直徑 9 度 ≤ 6d；≤ 100mm ≥ 10mm 8 度 ≤ 8d；≤ 100mm ≥ 8mm 7 度 ≤ 8d；≤ 150mm ≥ 8mm 6 度 ≥ 6mm 注： 1. 表中 d 為縱向鋼筋直徑； 2 . 8 度設(shè)防的框架柱中，當(dāng)箍筋直徑大于或等于 10mm 時，間距可增至 150mm。 表 － 2 框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配筋率 (％ ) 設(shè)計烈度 軸壓比 ＜ ～ ＞ 9 度 8 度 7 度 注：當(dāng)箍筋采用Ⅱ級鋼筋及 LL550 級冷軋帶肋鋼筋時，表列數(shù)值可乘以 ，但不小于 。 (4)在箍筋加密區(qū)內(nèi)，箍筋的肢距不宜大于 200mm(9 度設(shè)防 )、 250mm(8 度設(shè)防 )及 300mm( 7 度設(shè)防 )。 電力工程部分 第二章 水力發(fā)電工程 19 (5)在箍筋加密區(qū)以外，箍筋體積配筋率不宜小于表 － 2 所列數(shù)值的一半。箍筋間距不應(yīng)大于10 倍縱向鋼筋直徑 (8 度、 9 度設(shè)防 )或 15 倍縱向鋼筋直徑 (7 度設(shè)防 )。 (6)當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過 3％時，箍筋應(yīng)焊成封閉環(huán)式。 在使用本規(guī)范進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算時，對某些可控制使其不超出規(guī)定限值的可變作用 (荷載 )，如所規(guī)定的分項系數(shù)γ Q 小于 ，應(yīng)取為 ；對其他可變作用 (荷載 )，如所規(guī)定的分項系數(shù)γ Q小于 時，則應(yīng)取為 。 注：在此，可控制使其不超出規(guī)定限值的可變作用 (荷載 )是指水電站廠房吊車輪壓值；設(shè)備重量按銘牌確定并對推放位置有嚴(yán)格控制且加墊木的安裝間堆放設(shè)備荷載等等。 《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》 DL 5108－ 1999 應(yīng)根據(jù)壩址區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣象條件，工程開發(fā)目的及規(guī)模，施工條件等并結(jié)合樞紐布置，通過技術(shù)經(jīng)濟全面比較選定常態(tài)或碾壓混凝土重力壩。 大型樞紐工程的重力壩布置應(yīng)經(jīng)水工模型試驗驗證運行期和施工期的流態(tài)與沖淤狀況是否滿足各項建筑物的運行需要。 建在地震區(qū)的混凝土重力壩壩體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)符合 DL5073的規(guī)定。 建在寒冷地區(qū)的混凝土重力壩壩體結(jié)構(gòu)的抗冰凍設(shè)計應(yīng)符合 DL/T5082的規(guī)定。 壩頂高程應(yīng)高于校核 洪水位，并符合本規(guī)范 。 壩頂寬度應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置、運行、檢修、施工和交通等需要確定，并應(yīng)滿足抗震、特大洪水時搶護等要求。在嚴(yán)寒地區(qū)，當(dāng)冰壓力很大時，還要核算斷面強度。 、無壓流交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。 高壩壩身泄水孔水力條件復(fù)雜時，應(yīng)作水工模型試驗，必要時應(yīng)進行減壓箱模型試驗。 壩身泄水孔（包括導(dǎo)流底孔），應(yīng)作為壩體的一部分和壩身設(shè)計統(tǒng)一考慮。 泄水建筑物的水力設(shè)計內(nèi)容應(yīng)包括： 1) 泄流能力的計算； 2) 下游水流銜接和消能防沖設(shè)施的設(shè)計； 3) 與高速水流有關(guān)的水力設(shè)計； 4) 其它有關(guān)的水力設(shè)計。 泄水建筑物的消能防沖設(shè)計，除應(yīng)符合本規(guī)范的 ，尚應(yīng)滿足下列要求： 1) 消能設(shè)施應(yīng)做到消能效果良好，結(jié)構(gòu)可靠，防止空蝕和磨損，防止淘刷壩基和岸坡，保證壩體及有關(guān)建筑物的安全； 2) 選定的消能型式應(yīng)能在宣泄設(shè)計洪水及其以下各級洪水流量時，尤其是常遇洪水流量時，都具有良好的消能效果，對超過消能防沖設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的洪水，允許消能防沖建筑物出現(xiàn)不危及擋水建筑物安全，不 影響樞紐長期運行并易于修復(fù)的局部損壞； 3) 淹沒于水下的消能設(shè)施 (消力池、消力戽等 )，應(yīng)為運行期的排水檢修提供條件。 流速 30m/s～ 35m/s的泄水建筑物應(yīng)采取摻氣措施，特殊重要的工程和流速大于 35m/s的建筑物應(yīng)通過減壓箱模型試驗確定防空蝕措施。 挑流消能的安全挑距，以不影響壩趾基巖穩(wěn)定為原則。沖坑最低點距壩趾的距離應(yīng)大于 坑深。水舌入水寬度的選擇應(yīng)考慮不影響沖坑兩側(cè)岸坡或其他建筑物的穩(wěn)定為宜。 挑流消能應(yīng)研究霧化對樞紐其它建筑物運行安全及邊坡 穩(wěn)定的影響，尤其對干旱少雨地區(qū)更應(yīng)重視。壩下游的建筑物及露天設(shè)置的電氣設(shè)備、輸電線路，宜避開霧化區(qū)，或采取保護措施。 底流消能應(yīng)保證在消力池內(nèi)形成穩(wěn)定的水躍，避免產(chǎn)生回流。消力池內(nèi)要清理干凈，其尾坎前電力工程部分 第二章 水力發(fā)電工程 20 后不允許堆積石渣。 面流消能、戽流消能流態(tài)復(fù)雜，且不穩(wěn)定。宜采取下列工程措施，防止壩基和下游河床河岸的淘刷，保證工程安全。 1) 鼻坎下設(shè)置齒墻或短護坦； 2) 兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)墻，防止橫向回流； 3) 下游設(shè)置護岸。 混凝土重力壩應(yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)進行 下列計算和驗算； l) 承載能力極限狀態(tài)：壩體斷面、結(jié)構(gòu)及壩基巖體進行強度和抗滑穩(wěn)定計算，必要時進行抗浮、抗傾驗算；對需抗震設(shè)防的壩及結(jié)構(gòu)，尚需按 DL 5073《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》進行驗算。 2) 正常使用極限狀態(tài)：按材料力學(xué)方法進行壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗算，必要時進行壩體及結(jié)構(gòu)變形計算；復(fù)雜地基局部滲透穩(wěn)定驗算。 混凝土重力壩及壩上結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)水工建筑物的級別，采用不同的水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別，見表 。 表 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別 水工建筑物級別 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別 1 Ⅰ 3 Ⅱ 5 Ⅲ 抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值 大型工程可行性研究及招標(biāo)設(shè)計階段，壩體混凝土與基巖接觸面、基巖、壩基軟弱結(jié)構(gòu)面、碾壓混凝土層面的抗剪斷強度的標(biāo)準(zhǔn)值，按現(xiàn)場或室內(nèi)試驗測定成果概率分布的 。當(dāng)壩基地質(zhì)條件簡單時，其抗剪斷強度的標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)少量現(xiàn)場試驗成果參照類似工程的試驗成果分析確定。 大型工程可行性研究以前各設(shè)計階段及中型工程的所有設(shè)計階段可參考類似條件工程的試驗成果或參考附錄 D所列標(biāo)準(zhǔn)值分析確定。 上述抗剪斷 摩擦系數(shù)概率分布模型取正態(tài)分布，抗剪斷凝聚力取對數(shù)正態(tài)分布。 抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值： 混凝土的強度等級應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護的邊長為 150mm的立方體試件，在 28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有 95%保證率的立方體抗壓強度來確定，用符號 C（ N/mm2） 表示。 大壩常態(tài)混凝土強度的標(biāo)準(zhǔn)值可采用 90d齡期強度，保證率 80%，按表 。 大壩碾壓混凝土強度的標(biāo)準(zhǔn)值可采用 180d齡期強度，保證率 80%，按表 。 混凝土重力壩一般以材料力學(xué)法和剛體極限平衡法計算成果作 為確定壩體斷面的依據(jù)。 高壩除用材料力學(xué)法計算壩體應(yīng)力外，尚宜采用有限元法進行計算分析，必要時可采用結(jié)構(gòu)模型、地質(zhì)力學(xué)模型等試驗驗證。 修建在復(fù)雜地基上的中壩，必要時，可進行有限元分析。 分期施工投入運行的壩，強度和穩(wěn)定計算應(yīng)按持久狀況計算。 一期施工而分階段投入運行的壩，應(yīng)研究施工期作用于壩上的作用，壩的未完建斷面（臨時運行斷面）的強度和穩(wěn)定計算應(yīng)按短暫狀況計算。 承載能力極限狀態(tài)作用的基本組合和偶然組合按表 。 電力工程部分 第二章 水力發(fā)電工程 21 表 作用組合 設(shè)計狀況 作用組合 主要考慮情況 作用類別 備 注 自重 靜水壓力 揚壓力 淤沙壓力 浪壓力 冰壓力 動水壓力 土壓力 地震作用 持久狀況 基本組合 水位情況 1） 2） 2） 3） 6） a） 4） 土壓力根據(jù)壩體外是否有填土而定（下同）以發(fā)電為主的水庫 水位情況 1） 5） 5） 3） 6） a） 5） 4） 以防洪為主的水庫，正常蓄水位較低 況 1） 2） 2） 3） 7） 4） 靜水壓力及揚壓力按相應(yīng)冬季庫水位計算 短暫狀況 基本組合 施工 期臨時擋水情況 1） 2） 2） 4） 偶然 狀況 偶然 組合 水情況 1） 9） 9） 3） 6） b） 9） 4） 況 1） 2） 2） 3） 6） b） 4） 10） 靜水壓力、揚壓力和浪壓力按正常蓄水位計算，有論證時可另作規(guī)定 注： 1．應(yīng)根據(jù)各種作用同時發(fā)生的概率，選擇計算中最不利的組合； 2．根據(jù)地質(zhì)和其他條件，如考慮運用時排水設(shè)備易于堵塞，須經(jīng)常維修時，應(yīng)考慮排水失效的情況，作為偶然組合。 壩體在施工和檢修情況下應(yīng)按短暫狀況承 載能力極限狀態(tài)的基本組合和正常使用極限狀態(tài)的短期組合進行設(shè)計。作用值大小及其組合應(yīng)按照建筑物施工與檢修具體條件確定。 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計包括： 1）壩體及壩基強度計算； 2）壩體與壩基接觸面抗滑穩(wěn)定計算； 3）壩體層面抗滑穩(wěn)定計算； 4）壩基深層軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定計算。 當(dāng)壩基巖體內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面、緩傾角裂隙及壩下游經(jīng)沖刷形成臨空面等情況時，需核算深層抗滑穩(wěn)