SL 501-2010 标准规范下载简介

SL 501-2010 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范（替代SLJ 01-88，清晰无水印，附条文说明）

结构尺寸是渐变的，结构相对较为合理，沥青混凝土受力状态最 好，不会因结构尺寸渐变造成应力集中状态。因结构尺寸是渐变 的，故每层摊铺水平宽度有所不同，施工过程中需要对每层的尺 寸进行调整，施工工艺难度较大。第（3）种形式是在前面几种 结构尺寸上发展起来的，在一定的程度上改变了施工控制难的问 题，减少了施工浪费，缓解了因结构尺寸突变所造成的应力应变 集中现象。如果结构级差尺寸控制合理，是一种较为合理的结构 型式。如尼尔基主坝、三峡茅坪溪和四川冶勒大坝的沥青混凝土 心墙均采用阶梯式。坝高47m的洞塘沥青混凝土心墙坝心墙底 部宽50cm，心墙按等厚布置。 低坝由于心墙底部厚度与顶部厚度变化不大，尽管等厚度心 墙会造成一定的浪费，但施工简单，故推荐等厚式

集中现象。如果结构级差尺寸控制合理，是一种较为合理的结构 型式。如尼尔基主坝、三峡茅坪溪和四川冶勒大坝的沥青混凝土 心墙均采用阶梯式。坝高47m的洞塘沥青混凝土心墙坝心墙底 部宽50cm，心墙按等厚布置。 低坝由于心墙底部厚度与顶部厚度变化不大，尽管等厚度心 墙会造成一定的浪费，但施工简单，故推荐等厚式。 6.2.4沥青混凝土心墙顶高程的确定，应执行SL274中土质防 渗体顶高程确定的有关规定。考虑到寒冷地区坝顶部位的结构易 发生冻涨破坏及车辆通行等因素，使薄壁结构的心墙产生裂缝， 形成渗漏通道而影响其安全运用，故要求心墙顶部设置保护层 其厚度应根据坝顶结构型式、冻结深度等因素确定。 6.2.5沥青混凝土的变形模量较小，坝壳料的变形模量较大： 设置过渡层，使其变形模量介于心墙与坝壳料之间，可使心墙、 过渡料、坝壳料之间变形平缓过渡。 过渡层填筑标准（相对密度或孔隙率）应根据SL274及抗 震要求等确定。茅坪溪、治勒、尼尔基、洞塘的过渡层设计干密 度为不小于2.10g/cm²，坎尔其（坝高47m）的为2.16g/cm。 过渡层的分区数由筑坝材料等因素确定，可设一个区或两个 区。过渡层设一个区的宽度大多在2～3m，如茅萍溪、尼尔基，

渗体顶高程确定的有关规定。考虑到寒冷地区坝顶部位的结 发生冻涨破坏及车辆通行等因素，使薄壁结构的心墙产生裂 形成渗漏通道而影响其安全运用，故要求心墙顶部设置保 其厚度应根据坝顶结构型式、冻结深度等因素确定

6.2.5沥青混凝土的变形模量较小，坝壳料的变形模量较大，

6.2.5沥青混凝土的变形模量较小GTCC-073-2018 铁路工程预应力筋用锚具-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则，坝壳料的变形模量较大， 设置过渡层，使其变形模量介于心墙与坝壳料之间，可使心墙、 过渡料、坝壳料之间变形平缓过渡。

6.2.5沥青混凝土的变形模量较小，坝壳料的变形模量较大， 设置过渡层，使其变形模量介于心墙与坝壳料之间，可使心墙 过渡料、坝壳料之间变形平缓过渡。 过渡层填筑标准（相对密度或孔隙率）应根据SL274及抗 震要求等确定。茅坪溪、冶勒、尼尔基、洞塘的过渡层设计干密 度为不小于2.10g/cm²，坎尔其（坝高 47m）的为 2.16g/cm²

过渡层填筑标准（相对密度或孔隙率）应根据SL274及抗 震要求等确定。茅坪溪、冶勒、尼尔基、洞塘的过渡层设计于密 度为不小于2.10g/cm²，坎尔其（坝高47m）的为2.16g/cm²。 过渡层的分区数由筑坝材料等因素确定，可设一个区或两个 区。过渡层设一个区的宽度大多在2～3m，如茅萍溪、尼尔基， 洞塘工程。过渡层设两个区的，如治勒、坎尔其工程，冶勒1 区、2区的宽度依次为1m、4m，坎尔其1区、2区的宽度依次 为1m、3m。考虑到小型工程与大中型工程在施工方法、施工设 备有所不同，确定了过渡层水平宽度宜采用1.5～3.0m的要求。 过渡层既可采用天然砂砾石料，也可采用人工砂石料或掺配

时受到的损伤等因素影响，试验中更难得到真实的较有规律的初 始模量值。这些问题有待于在今后的工程中进一步研究。目前为 了获得较好的试验成果，应统一试验方法，严格执行试验操作规 程，并且在同一条件下多做一些试件的试验，以取得较为合理的 试验数据。

6.3心墙与基础、岸坡及其它建筑物的连接

6.3.1～6.3.3设置在沥青混凝土心墙与坝基、岸坡之间的水泥 混凝土基座，是协调心墙变形及防渗设计的关键部位。基座的主 要作用表现在两个方面： （1）为心墙施工提供平整的工作面，以保证连接部位的施工 质量；使心墙与基础防渗处理工程形成个完整、封闭的防渗体 系；为灌浆施工时提供良好的工作面。 （2）表面平整、顺直的基座，能防止因地形突变在防渗体轴 线方向引起的坝体不均匀沉降导致心墙产生破坏。 心墙与岸坡、基础等刚性建筑物连接部位应做好止水设计。 岸坡较缓时，心墙在自重的作用下适应变形较好，基座表面可不 设止水铜片，也便于机械化施工；岸坡较陡时，设置止水铜片 有利于防止心墙与基座之间拉裂形成渗透通道，但应做好止水理 设工作，确保水部位沥青混凝士的施工质量。止水铜片的设置 应根据各工程变形等具体情况确定。位于混凝士防渗墙工的基座 应做好防渗墙与基座之间的接缝处理工作。 位于岩石地基上的基座宽度应满足渗流控制的要求，基座宽度 按容许水力梯度确定，可采用SL228中的趾板下岩石地基的容许水 力梯度的有关规定，且应满足灌浆施工要求。对于非岩石基础上的 混凝土基座，如混凝土防渗墙顶基座，到目前为止还没有一套完整 的设计方法，可根据已建工程实践经验或经计算分析确定。 对基座表面坡比提出控制要求的目的是防止因两岸坡不均匀 沉降导致坝体产生横尚裂缝，其变坡角的要求与土质防渗体分区 坝的要求相同。且前国内沥青混凝土心墙坝岸坡坡比最陡的是新

疆下坂地工程，右岸坡比为1：0.35。德国有一项工程，沥青混凝 土心墙与一座仅8m高的水泥混凝土墙连接，其坡比为1：0.125， 防渗效果较好。根据目前国内工程经验，本标准推荐心墙与基座 或其它刚性建筑物连接部位的表面坡比宜缓于1：0.35。 为保证沥青混凝土心墙底部与基座相连接，提高连接之间的 防渗性，一般都在基座表面与心墙连接处设扩大段，加大沥青混 凝土心墙与基座连接面的宽度。已建工程在河床部位垂直扩大段 的高度为1.0～3.0m，扩大段的扩大系数（即扩大段下部的心墙 厚度与扩大段上部厚度之比）大致为2～2.5。心墙与岸坡及其 它刚性建筑物连接应设水平扩大段，扩大段的长度根据工程情况 确定。扩大段推荐采用线性渐变连接。涂刷在基座表面的砂质沥 青玛脂是指由砂、·填料和热沥青按适当比例拌和而成的混 合物。 图21～图33为碾压式沥青混凝土心墙与基础、岸坡及其它 建筑物的连接图，供参考。

图27沥青混凝土心墙与基础混凝士防渗墙的连接

一沥青混凝土心墙；2一 一沥青玛蹄脂；3一过渡层1；4一过渡层2； 5一混凝土基座；6一开挖线；7一混凝土防渗墙；8一堆石坝壳

图28沥青混凝土心墙与岸坡基岩的连接 1沥青混凝土心墙；2一沥青玛脂；3一过渡层；4一混凝土 基座；5一锚筋；6一止水片；7一岸坡基岩

图29沥青混凝土心墙与岸坡基岩的连接

一沥青混凝土心墙；2一沥青玛蹄脂；3一过渡层；4一混凝土 基座；5一惟幕灌浆；6一基岩开挖线；7一止水片

图33垂直沥青混凝土心墙与坝顶防浪墙的连接 (尺寸单位：mm） 一原坝轴线；2一沥青混凝土心墙；3一防浪墙；4一机械填筑 5一沥青玛蹄脂；6一干砌石；7一护坡；8一人工填筑

图33垂直沥青混凝土心墙与坝顶防浪墙的连接 (尺寸单位：mm）

7.1.1浇筑式沥青混凝土可人工浇筑，浇筑后稍加插捣靠自 重压密而不必机械碾压。浇筑温度较高且采用模板施工，保温 条件较好，浇筑上一层时下层沥青混凝土不需要烘热，可在低 温条件下进行施工。已建工程实践表明，在一30℃的情况下所 浇筑的沥青混凝土心墙质量可以得到保证，但最好避开一年中 最冷的月份，以提高施工效率，避免施工人员在恶劣条件下操 作以确保工程质量。心墙结构和施工工艺简单，浇筑速度快 可与主体工程同步进行。在寒冷地区可以简化施工导流，缩短 工期。 我国在东北、新疆等地已建浇筑式沥青混凝土心墙坝或围堰 近20座，坝高大多在20～40m之间，超过50m以上的仅有3 座。另外，中坝、高坝的沥青混凝土心墙多采用碾压式施工。所 以，在寒冷和严寒地区、文需冬季施工的条件下多采用这种坝 型。自前国内对高土石坝浇筑式沥青混凝土心墙缺乏工程实践经 验，故规定浇筑式沥青混凝土心墙用于中低高度的土石坝。 7.1.2浇筑式沥青混凝士心墙国内使用的沥青，早期多为低延 度、低针入度和高含蜡量的掺配沥青，胶体结构为凝胶型，特点 是抗流变性好，用其配成的浇筑式沥青混凝土具有应力屈服值或 起始阻力，从而很好地保证了防渗心墙的力学稳定性。近20年 来，随着我国石油工业的发展和炼油技术的提高，减压渣油亦很 少生产，多采用中、轻交通道路沥青或重交通道路沥青，选取黏 度适当的溶一凝胶型、延度大的直馏沥青。 浇筑式沥青混凝土沥青针人度多为40～100（0.1mm 25℃），针入度指数在土2之间，沥青含量较大，一般在9.5%～ 13%之间，属于无孔隙型沥青混凝土。浇筑式沥青混凝土具有很

7.1.2浇筑式沥青混凝士心墙国内使用的沥青，早其

已建工程浇筑式沥青混凝土挠曲试

浇筑式沥青混凝土心墙对沥青混凝土的要求主要有：密实防渗， 对沥青含量较大的浇筑式沥青混凝土而言一般不存在问题；流变速 度与流变压力小，因而需要选择针入度较小的沥青，且沥青用量不 宜过大；施工流动性好，因而需要选择针人度不宜过小的沥青，且 沥青用量不宜过小；质量均匀不分离，因而要求骨料粒径和骨料级 配指数不能过大。沥青混凝土配合比应通过试验确定。 浇筑式沥青混凝土心墙的沉降量和沉降速度反映心墙的流变 特性。若沉降量和沉降速度大，表明沥青混凝土心墙抗流变性 差，心墙混凝土在自重作用下产生的流变会引起较大的侧向压 力，有可能导致心墙的失稳，故应予以限制。根据实际工程观测 值和中水东北勘测设计研究有限责任公司科学研究院的试验成 果，浇筑式沥青混凝土只要选择合适的沥青，心墙顶部的沉降速 度很小。 白河大坝运行10年后，实测大坝心墙最大沉陷为39cm，人 工抛石与心墙的沉陷基本上是同步的，心墙顶部向下游方向最大 水平位移为9.5cm，大坝运行30年后，又进行了系统观测，心 墙没有出现新的沉陷和水平位移。库尔滨大坝运行一年多进行了

系统观测，实测到心墙顶部最大沉陷为4.1cm，顶部向下游方向 水平位移1.7cm；大坝运行18年左右又进行了观测，心墙顶部 没有出现新的沉陷和水平位移。西沟大坝运行5年后进行广观 测，其心墙顶部的沉陷为20.4cm，顶部向下游方向的水平位移 为27.5cm，大坝蓄水后，出现了渗漏问题，渗漏量为0.13m/s 采取堵漏措施后渗漏量减少了30%。宝山大坝1999年蓄水， 2002年10月对心墙运行情况进行了观测，心墙顶部的沉陷和向 下游方向的水平位移都很小，两者均为2～3cm。 一般心墙顶部流变沉降速度在完工后第一年限制在1cm左 右，对心墙的稳定是有保证的。如流变沉降速度过大，则沥青可 改用凝胶型沥青。 关于浇筑式沥青混凝土心墙的顶部流变沉降速度，SLJ01 88在编制说明中列出了三种计算式。 （1）根据前苏联水利科学研究院（BHИIИF）有关文献，当 采用针人度指数为土2之间的沥青时，浇筑式沥青混凝土在常温 下有如下基本关系：

式中： 心墙顶部流变沉降速度，m/s b一心墙平均厚度，m; H一坝高，m; a—沥青混凝土的容重，N/m²; Yw水的容重，N/m;

Y一 坝壳料的浮容重，N/m"； 入 坝壳料在饱和状态下的侧压力系数，按式（4） 计算。

式中一坝体上游坡的水平夹角，（°）; 一一坝壳料在饱和状态下的摩擦角，（°）。 （2）根据《水工沥青与防渗技术》1987年第2期中王为 等人发表的“沥青防渗结构计算公式的推导和应用”一文：

式中5.屈服应力，Pa; n—塑性黏度，Pa·s。 按此基本关系式，流变沉降速度计算式为：

【例】某浇筑式沥青混凝土心墙砂砾石坝，坝高70m，心 均厚度60cm，当地年平均温度8℃，通过试验，采用沥青

心墙和过渡料之间一般设置接触（摩擦）单元；为配合计算，对 沥青混凝土和坝壳料都进行了三轴试验，以确定计算参数；有的 工程（例如象山工程）利用原型观测资料进行了反演分析。但由 于工程实例不多，计算参数的选取不一定合理、符合实际，尤其 对分析成果影响最显著的浇筑式沥青混凝土的K、n等参数，很 不稳定，缺乏规律性。浇筑式沥青混凝土心墙土石坝的有限元计 算、试验和研究工作有待进一步探索，故条文中未作要求

7.2.1浇筑式沥青混凝土心墙靠自重流变和适当插捣密实，，只 能竖直布置，不能作倾斜布置。 7.2.2浇筑式沥青混凝土心墙的厚度从防渗考虑，只需几厘米 即可满足要求，从流变变形的角度来看，也是薄一点有利。但是 考虑到坝体剪切变形或受震动而发生相对错动，必须有一定的防 渗厚度，同时为了便于施工，保证施工质量，心墙厚度也不能过 小；如果心墙厚度过大，则向下的自重流变压力和流变量随之增 大，将导致心墙产生侧向膨胀。综合考虑上述各种因素，总结已 建工程实践经验（见表22），心墙厚度推荐按坝高的1%控制 顶部最小厚度不宜小于20cm，心墙从顶部至基座宜设成台阶式 逐级加厚。

表22国内已建浇筑式沥青混凝土心墙坝特性表

7.2.3近期新疆等地新建的浇筑式沥青混凝土心墙多采用钢模板 施工，施工速度快，技术经济效果好。东北的尼尔基工程采用耐 高温的柔性布基材料（如无纺布）取代刚性的沥青砂浆混凝土预 制块副墙，利用提模和滑动模板仓技术施工浇筑式沥青混凝土新 型复合防渗心墙，取得了较理想的效果。前苏联鲍谷昌大坝浇筑式 沥青混凝土心墙采用多种形式的模板配合使用，即在心墙纵向倾斜 的基础部分采用与心墙轴线垂直布置的拼装式模板，在心墙基座部 位采用提升一拆移模板，心墙其它部位采用提升式模板，贴近模板 段的过渡层填筑和压实质量可以得到保证。故条文中予以推荐。 为了防止沥青混凝土黏结模板，模板上可涂刷脱模剂，或在 模板内壁加设一层三元乙丙橡胶卷材，使其更好地起到脱模的作 用，最终与心墙成为一个整体，增加心墙的可靠性。 卓期浇筑式沥青混凝士心墙工程多用沥青砂浆砌块石或用沥 青砂浆砌筑混凝土预制块作为浇筑沥青混凝土的模板，混凝土预 制块尺寸为50cm×15cm（或12cm）×20cm（长×宽×高），预 制块在砌筑之前涂刷冷底子油，浇筑后与沥青混凝土共同形成 主、副墙复式防渗结构，施工工艺简单。但由于副墙对心墙的应 力状态和均匀变形不利，故副墙须采用柔性材料、轻质砌块等： 如耐高温无纺布、沥砂浆预制块及空心沥青混凝土预制块等： 其有利于与浇筑式沥青混凝士心墙变形能力相适应，且耐久性 好。考虑到副墙对主墙的受力及变形协调性影响等问题，条文中 只对低坝予以推荐

7.2.4设置保护层主要目的是为了防止坝顶受冻或者受其

素影响产生破环，避免心墙产生裂缝、漏水。寒冷地区冻深大 心墙顶部和上游侧埋深（包括过渡层及护坡等）一般都小于冻结 深度，东北地区修建的浇筑式沥青混凝士心墙坝大都在坝上游坡 顶部专门用干砌石砌筑保护体，心墙顶部增设一层5～10cm聚 苯乙烯硬质泡沫（或沥青珍珠岩预制块）作为保温层。

接要求，与碾压式沥青混凝土心墙的要求相同。 图34～图38为浇筑式沥青混凝土心墙与基础、岸坡及其它 建筑物连接图，供参考。

DGJ32TJ165-2014建筑反射隔热涂料保温系统应用技术规程图34浇筑式沥青混凝土心墙与岩基的连接示意图 （尺寸单位：mm）

浇筑式沥青混凝土心墙与刚性建筑物的连接示意图 沥青混凝土心墙；2一溢洪道边墩；3一止水铜片； 4一过渡层；5一引渠导墙

浇筑式沥青混凝士心墙与岸坡的i

8.2.2条文中提出的监测项目主要是针对沥青混凝土

防渗体的，不能因此忽略或减少土石坝整体安全监测设计 要求。 选择沥青混凝土面板或心墙监测项目时，对条件复杂或 特殊的部位，如坝基断层破碎带、坝的合龙段、防渗体与岸 坡和廊道连接部位等，可根据工程重要性及特点结合土石坝 整体安全监测项目布置，设置必要的监测项目，如变形、渗 流等。 因我国地域辽阔，南北差异很大，对3级及3级以下土石坝 的面板或心墙的监测项目设置很难做出具体的规定，其项目设置 应根据工程的具体特性和要求，在保证工程运行安全的前提下， 按本标准对1级、2级土石坝确定的监测项目进行取舍，有针对 性地选择基本的监测项目。 沥青混凝土面板和心墙是近十年来采用较多的防渗结构，其 持有的性能需要进步研究、掌握，有特殊要求时增设的专门性 观测项目大多属于从理论研究范畴提出的。如：面板的应力应 变、日照辐射热、寒冷地区的面板冰推力；心墙的应力应变；沥 青混凝土材料的耐久性等。 面板或心墙防渗体为薄壁结构，布设仪器的基本原则是应 防止对结构的防渗性能产生破坏，避免因埋设仪器产生渗漏 通道。 对于沥青混凝土面板表面变形监测，可将测点设在面板表 面，进行水平位移和垂直位移观测，但测点的埋设不能破坏面板 的防渗结构。面板挠度可采用斜坡测斜仪进行监测，测斜管道宜 布置在面板下的垫层中。有的工程采用倾角计监测面板挠度，其 精度有待进一步验证。面板挠度亦可采用布置在垫层中的水平及 垂直位移计间接测量。 沥青混凝土心墙水平变形，可采用水平位移计（钢丝或杆 式）监测，采取必要的措施将固定端锚固在心墙上，如三峡茅坪 溪坝。水平变形也可采用测斜仪进行监测，测斜管布置在心墙下 游侧，如尼尔基沥青混凝土心墙砂砾石坝，采取了“导向环”法

施工，避免了与心墙的施工干扰。对于垂直位移可用沉降仪，测 点锚固在心墙上。沥青混凝土心墙与两侧过渡料位错变形是重要 的监测项目，主要是反映心墙与两侧过渡料协调变形能力，位错 变形通常由测缝计改装来监测，如尼尔基沥青混凝土心墙砂砾 石坝。 渗流监测包括渗透压力和渗流量监测。条件许可时，可专门 监测心墙和面板的渗漏量，如设有廊道的心墙、采用复式断面的 面板等。 对于面板或心墙内的温度监测，可用弦式温度计或电阻式温 度计。沥青混凝土高温持续时间不是很长，24h后可以降到70℃ 左右。因此，若要监测运行期温度，其温度计可不考虑高温量 程，只要选择能够经受埋设时沥青混凝土温度仪器即可。沥青混 凝土面板和心墙常用监测仪器见表23

沥青混凝土面板和心墙常用监测

图39～图44列举了一些已建工程的安全监测设计图T／CECS 807-2021 建筑木结构用防火涂料及阻燃处理剂应用技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf，供参 考。图41中沥青混凝土心墙土石坝心墙变形监测仪器布置详细 说明见表 24。