4-3 稳定与强度

4-3-1 《泵站设计规范》GB 50265—2010

a） 6.3.5 泵房沿基础底面抗滑稳定安全系数允许值应按表6.3.5采用。

b） 6.3.7 泵房抗浮稳定安全系数的允许值，不分泵站级别和地基类别，基本荷载组合下不应小于1.10，特殊荷载组合下不应小于1.05。

4-3-2 《蓄滞洪区设计规范》GB 50773—2012

a） 3.2.10 蓄滞洪区安全台台坡的抗滑稳定安全系数，不应小于表3.2.10的规定。

4-3-3 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》SL 189—2013

a） 8.2.3 对于圆弧滑动法，可采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法计算，坝坡抗滑稳定安全系数应不小于表8.2.3的规定。

4-3-4 《水工混凝土结构设计规范》SL 191—2008

a） 3.1.9 未经技术鉴定或设计许可，不应改变结构的用途和使用环境。

b） 3.2.2 承载能力极限状态计算时，结构构件计算截面上的荷载效应组合设计值S应按下列规定计算：

1 基本组合

当永久荷载对结构起不利作用时：

当永久荷载对结构起有利作用时：

式中 S_G1k——自重、设备等永久荷载标准值产生的荷载效应；

S _G2k——土压力、淤沙压力及围岸压力等永久荷载标准值产生的荷载效应；

S _Q1k——一般可变荷载标准值产生的荷载效应；

S _Q2k——可控制其不超出规定限值的可变荷载标准值产生的荷载效应。

2 偶然组合

式中 S_Ak——偶然荷载标准值产生的荷载效应。

式（3.2.2-3）中，参与组合的某些可变荷载标准值，可根据有关标准作适当折减。

荷载的标准值可按《水工建筑物荷载设计规范》（DL 5077—1997）及《水工建筑物抗震设计规范》（SL 203—97）的规定取用。

注1：本标准有关承载能力极限状态计算的条文中，荷载效应组合设计算S即为截面内力设计值（M、N、V、T等）。

注2：水工建筑物的稳定性验算时，应取荷载标准值进行，其稳定性安全系数应按相关标准取值。

c） 3.2.4 承载能力极限状态计算时，钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构构件的承载力安全系数K不应小于表3.2.4的规定。

d） 4.1.4 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值f_ck、f_tk 应按表4.1.4确定。

e） 4.1.5 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值f_c、f_t应按表4.1.5确定。

f） 4.2.2 钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。

普通钢筋的强度标准值f_yk应按表4.2.2-1采用；预应力钢筋的强度标准值f_ptk应按表4.2.2-2采用。

g） 4.2.3 普通钢筋的抗拉强度设计值f_y及抗压强度设计值应按表4.2.3-1采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值f_py及抗压强度设计值应按表4.2.3-2采用。

h）5.1.1 素混凝土不得用于受拉构件。

i） 9.2.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度（从钢筋外边缘算起）不应小于钢筋直径及表9.2.1所列的数值，同时也不应小于粗骨料最大粒径的1.25倍。

j） 9.3.2 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋伸入支座的锚固长度不应小于表9.3.2中规定的数值。

受压钢筋的锚固长度不应小于表9.3.2所列数值的0.7倍。

k） 9.5.1 钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋的配筋率不应小于表9.5.1规定的数值。

l） 9.6.6 预制构件的吊环必须采用HPB235级钢筋制作，严禁采用冷加工钢筋。

m）9.6.7 预埋件的锚筋应采用HPB235级、HRB335级或HRB400级钢筋，严禁采用冷加工钢筋。锚筋采用光圆钢筋时，端部应加弯钩。

4-3-5 《溢洪道设计规范》SL 253—2000

a） 4.3.11 堰（闸）沿基底面的抗滑稳定安全系数不得小于表4.3.11规定值。

b） 4.7.7 当按式 （4.3.10） 计算边墙抗滑稳定安全系数K时， K值应不小于表4.3.11规定值；当按式 （4.7.6） 计算边墙抗滑稳定安全系数K_c时， K_c值应不小于表4.7.7规定值。

式中 K——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

f′——堰（闸）体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；

c′——堰（闸）体混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力；

∑W——作用于堰（闸）体上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；

∑P——作用于堰（闸）体上的全部荷载对计算滑动面的切向分量；

A——堰（闸）体与基岩接触面的截面积。

式中 K_c——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；

f——边墙混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数；

∑W——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；

∑P——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量。

c） 4.7.11 对于合力偏心距大于等于1/4基底宽的边墙，应核算其抗倾覆稳定。

对于计入地震的特殊荷载组合抗倾稳定安全系数K₀≥1.3，其余各种荷载组合抗倾稳定安全系数K₀≥1.5。

4-3-6 《水闸设计规范》SL 265—2001

a） 7.3.2 土基上的闸室稳定计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍；

2 闸室基底应力的最大值与最小值之比不大于本规范7.3.5条规定的允许值；

3 沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.13条规定的允许值。

b） 7.3.3 岩基上的闸室稳定计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力；

2 在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力不大于100kPa；

3 沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.14条规定的允许值。

c） 7.3.5 土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值，见表7.3.5。

d） 7.3.13 土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值，见表7.3.13。

e） 7.3.14 岩基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值，见表7.3.14。

f） 7.4.2 土基上的岸墙、翼墙稳定计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，岸墙、翼墙平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。

2 岸墙、翼墙基底应力的最大值与最小值之比不大于本规范7.3.5条规定的允许值。

3 沿岸墙、翼墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.13条规定的允许值。

g） 7.4.3 岩基上的岸墙、翼墙稳定计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，岸墙、翼墙最大基底应力不大于地基允许承载力；

2 翼墙抗倾覆稳定安全系数不小于本规范7.4.8条规定的允许值；

3 沿岸墙、翼墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.14条规定的允许值。

h） 7.4.8 不论水闸级别，在基本荷载组合条件下，岩基上翼墙的抗倾覆安全系数不应小于1.50；在特殊荷载组合条件下，岩基上翼墙的抗倾覆安全系数不应小于1.30。

4-3-7 《水电站厂房设计规范》SL 266—2014

a） 5.3.5 厂房抗浮稳定应符合下列规定：

1 任何情况下，抗浮稳定安全系数不应小于1.1。

4-3-8 《碾压式土石坝设计规范》SL 274—2001

a） 8.3.10 采用计及条块间作用力的计算方法时，坝坡抗滑稳定的安全系数，应不小于表8.3.10规定的数值。

b） 8.3.11 采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时，对1级坝正常运用条件最小安全系数应不小于1.30，其他情况应比本规范表8.3.10规定的数值减小8%。

c） 8.3.12 采用滑楔法进行稳定计算时，若假定滑楔之间作用力平行于坡面和滑底斜面的平均坡度，安全系数应符合本规范表8.3.10的规定；若假定滑楔之间作用力为水平方向，安全系数应符合本规范8.3.11的规定。

4-3-9 《混凝土拱坝设计规范》SL 282—2003

a） 6.3.1 用拱梁分载法计算时，坝体的主压应力和主拉应力，应符合下列应力控制指标的规定：

1 容许压应力。混凝土的容许压应力等于混凝土的极限抗压强度除以安全系数。对于基本荷载组合，1、2级拱坝的安全系数采用4.0，3级拱坝的安全系数采用3.5；对于非地震情况特殊荷载组合，1、2级拱坝的安全系数采用3.5，3级拱坝的安全系数采用3.0。

2 容许拉应力。在保持拱座稳定的条件下，通过调整坝的体形来减少坝体拉应力的作用范围和数值。对于基本荷载组合，拉应力不得大于1.2MPa；对于非地震情况特殊荷载组合，拉应力不得大于1.5MPa。

注：1.混凝土极限抗压强度，指90d龄期15cm立方体的强度，保证率为80%；

2.坝体局部结构的设计和计算，应符合SL 191—2008《水工混凝土结构设计规范》的规定。

b） 6.3.2 用有限元法计算时，应补充计算“有限元等效应力”。按“有限元等效应力”求得的坝体主拉应力和主压应力，应符合下列应力控制指标的规定：

1 容许压应力。按本规范6.3.1的规定执行。

2 容许拉应力。对于基本荷载组合，拉应力不得大于1.5MPa；对于非地震情况特殊荷载组合，拉应力不得大于2.0MPa。超过上述指标时，应调整坝的体形减少坝体拉应力的作用范围和数值。

c） 6.3.3 拱坝应力分析除研究运行期外，还应验算施工期的坝体应力和抗倾覆稳定性。

在坝体横缝灌浆以前，按单独坝段分别进行验算时，坝体最大拉应力不得大于0.5MPa，并要求在坝体自重单独作用下，合力作用点落在坝体厚度中间的2/3范围内。

坝体横缝灌浆前遭遇施工洪水时，坝体抗倾覆稳定安全系数不得小于1.2。

d） 7.2.7 按公式（7.2.6-1）或公式（7.2.6-2）计算时，相应安全系数应符合表7.2.7的规定。

式中 K₁、K₂——抗滑稳定安全系数；

N——垂直于滑裂面的作用力；

T——沿滑裂面的作用力；

A——计算滑裂面的面积；

f ₁——抗剪断摩擦系数；

c ₁——抗剪断凝聚力；

f ₂——抗剪摩擦系数。

4-3-10 《水利水电工程进水口设计规范》SL 285—2003

a） 3.2.3 建筑物整体稳定安全标准。

整体布置进水口的整体稳定安全标准应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。

对于独立布置进水口，当建基面为岩石地基时，沿建基面整体稳定安全标准应根据其建筑物等级及荷载组合按表3.2.3规定采用；当建基面为土质地基时，应按《水闸设计规范》SL 265—2001有关规定采用。

b） 3.2.4 建基面应力标准。

整体布置进水口建基面应力标准应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。

对于独立布置进水口，当建基面为岩石地基时，建基面允许应力标准应按表3.2.4规定采用；当建基面为土质地基时，地基容许承载力应按SL265—2001中有关地基整体稳定的规定采用。

4-3-11 《水利水电工程施工组织设计规范》SL 303—2004

a） 3.4.12 混凝土围堰、浆砌石围堰与土石围堰的稳定安全系数应满足下列要求：

1 重力式混凝土围堰、浆砌石围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K不小于3.0，若考虑排水失效情况，K不小于2.5；按抗剪强度公式计算时，安全系数K不小于1.05。

2 混凝土拱围堰、浆砌石拱围堰的稳定安全系数及应力控制指标分别参照 SL 282—2003和SL 25—1991的有关规定选取。

3 土石围堰边坡稳定安全系数：3级，K不小于1.20；4～5级，K不小于1.05。

4-3-12 《碾压混凝土坝设计规范》SL 314—2004

a） 4.0.4 碾压混凝土重力坝坝体抗滑稳定分析应包括沿坝基面、碾压层（缝）面和基础深层滑动面的抗滑稳定。必要时，应分析斜坡坝段的整体稳定。碾压混凝土重力坝碾压层（缝）面的抗滑稳定计算应采用抗剪断公式，其安全系数应符合SL 319—2005中沿坝基面抗滑稳定安全系数的有关规定。

4-3-13 《混凝土重力坝设计规范》SL 319—2005

a） 6.3.2 重力坝坝基面坝踵、坝趾的垂直应力应符合下列要求：

1 运用期：

1）在各种荷载组合下（地震荷载除外），坝踵垂直应力不应出现拉应力，坝趾垂直应力应小于坝基容许压应力。

2）在地震荷载作用下，坝踵、坝趾的垂直应力应符合SL 203的要求。

2 施工期：坝趾垂直应力允许有小于0.1MPa的拉应力。

b） 6.3.4 重力坝坝体应力应符合下列要求：

1 运用期：

1）坝体上游面的垂直应力不出现拉应力（计扬压力）。

2）坝体最大主压应力，不应大于混凝土的允许压应力值。

3）在地震情况下，坝体上游面的应力控制标准应符合SL 203的要求。

4）关于坝体局部区域拉应力的规定：

——宽缝重力坝离上游面较远的局部区域，允许出现拉应力，但不应超过混凝土的允许拉应力。

——当溢流坝堰顶部位出现拉应力时，应配置钢筋。

——廊道及其他孔洞周边的拉应力区域，宜配置钢筋；有论证时，可少配或不配钢筋。

2 施工期：

1）坝体任何截面上的主压应力不应大于混凝土的允许压应力。

2）在坝体的下游面，允许有不大于0.2MPa的主拉应力。

c） 6.3.10 混凝土的允许应力应按混凝土的极限强度除以相应的安全系数确定。

坝体混凝土抗压安全系数，基本组合不应小于4.0；特殊组合（不含地震情况）不应小于3.5。

当局部混凝土有抗拉要求时，抗拉安全系数不应小于4.0。

在地震情况下，坝体的结构安全应符合SL 203的要求。

注1：混凝土极限抗压强度，指90d龄期的15cm立方体强度，强度保证率为80%。

注2：坝体局部结构的设计和计算，应符合SL/T 191的规定。

d） 6.4.1 坝体抗滑稳定计算主要核算坝基面滑动条件，应按抗剪断强度公式（6.4.1-1）或抗剪强度公式（6.4.1-2）计算坝基面的抗滑稳定安全系数。

1 抗剪断强度的计算公式：

式中 K′——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

f′——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数；

C′——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断凝聚力，kPa；

A——坝基接触面截面积，m²；

∑W——作用于坝体上全部荷载（包括扬压力，下同）对滑动平面的法向分值，kN；

∑P——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向分值，kN。

2 抗剪强度的计算公式：

式中 K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；

f——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数。

3 抗滑稳定安全系数的规定：

1）按抗剪断强度公式（6.4.1-1）计算的坝基面抗滑稳定安全系数K′值不应小于表6.4.1-1的规定。

2）按抗剪强度公式（6.4.1-2）计算的坝基面抗滑稳定安全系数K值不应小于表6.4.1-2规定的数值。

4 坝基岩体内存在软弱结构面、缓倾角裂隙时，坝基深层抗滑稳定安全系数按附录E计算。按抗剪断强度公式（E.0.2-1）、公式（E.0.2-2）计算的K′值不应小于表6.4.1-1的规定。当采取工程措施后K′值仍不能达到表6.4.1-1要求时，可按抗剪强度公式（E.0.3-1）及公式（E.0.3-2）计算坝基深层抗滑稳定安全系数，其安全系数指标应经论证后确定。对于单滑面情况，尤须慎重。

附录E 坝基深层抗滑稳定计算

E.0.1 坝基深层存在缓倾角结构面时，根据地质资料可概括为单滑动面、双滑动面和多滑动面，进行抗滑稳定分析。

双滑动面为最常见情况，见图E.0.1。

图E.0.1 双滑动面示意图

深层抗滑稳定计算采用等安全系数法，应按抗剪断强度公式或按抗剪强度公式进行计算。

E.0.2 采用抗剪断强度公式计算。考虑ABD块的稳定，则有：

考虑BCD块的稳定，则有：

式中 K′₁、K′₂——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

W——作用于坝体上全部荷载（不包括扬压力，下同）的垂直分值，kN；

H——作用于坝体上全部荷载的水平分值，kN；

G ₁、G₂——岩体ABD、BCD重量的垂直作用力，kN；

f′ ₁、f′₂——AB、BC滑动面的抗剪断摩擦系数；

c′ ₁、c′₂——AB、BC滑动面的抗剪断凝聚力，kPa；

A ₁、A₂——AB、BC面的面积，m²；

α、β——AB、BC面与水平面的夹角；

U ₁、U₂、U₃——AB、BC、BD面上的扬压力，kN；

Q——BD面上的作用力，kN；

φ——BD面上的作用力Q与水平面的夹角。夹角φ值需经论证后选用，从偏于安全考虑φ可取0°。

通过公式（E.0.2-1）、公式（E.0.2-2）及K′₁=K′₂=K′，求解Q、K′值。

E.0.3 采用抗剪强度公式计算。对于采取工程措施后应用抗剪断强度公式计算仍无法满足表6.4.1-1要求的坝段，可采用抗剪强度公式（E.0.3-1）、公式（E.0.3-2）计算抗滑稳定安全系数，其安全系数指标可经论证确定。

考虑ABD块的稳定，则有：

考虑BCD块的稳定，则有：

式中 K₁、K₂——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；

f ₁、f₂——AB、BC滑动面的抗剪摩擦系数。

通过公式（E.0.3-1）、公式（E.0.3-2）及K₁=K₂=K，求解Q、K值。

单滑面的情况比较简单，这里不再列出计算式。多滑面的情况比较复杂，可参照双滑面的计算式，列出各个滑动体的算式，求解K值。

4-3-14 《水工挡土墙设计规范》SL 379—2007

a） 3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。

b） 3.2.8 当验算土质地基上挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧滑动法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。

c） 3.2.10 设有锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚碇墙抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.10规定的允许值。

d） 3.2.11 对于加筋式挡土墙，不论其级别，基本荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于1.40，特殊荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于1.30。

e） 3.2.12 土质地基上挡土墙的抗倾覆稳定安全系数不应小于表3.2.12规定的允许值。

f） 3.2.13 岩石地基上1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于1.50，4级水工挡土墙抗倾覆稳定安全系数不应小于1.40；在特殊荷载组合条件下，不论挡土墙的级别，抗倾覆稳定安全系数不应小于1.30。

g） 3.2.14 对于空箱式挡土墙，不论其级别和地基条件，基本荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于1.10，特殊荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于1.05。

h） 6.3.1 土质地基和软质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，挡土墙平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。

2 挡土墙基底应力的最大值与最小值之比不大于表6.3.1规定的允许值。

i） 6.3.2 硬质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，挡土墙最大基底应力不大于地基允许承载力。

2 除施工期和地震情况外，挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和地震情况下，挡土墙基底拉应力不应大于100kPa。

4-3-15 《水利水电工程边坡设计规范》SL 386—2007

a） 3.4.2 采用5.2节规定的极限平衡方法计算的边坡抗滑稳定最小安全系数应满足表3.4.2的规定。经论证，破坏后给社会、经济和环境带来重大影响的1级边坡，在正常运用条件下的抗滑稳定安全系数可取1.30～1.50。

4-3-16 《水利水电工程施工导流设计规范》SL 623—2013

a） 6.3.4 土石围堰、混凝土围堰与浆砌石围堰的稳定安全系数应满足下列要求：

1 土石围堰边坡稳定安全系数应满足表6.3.4的规定。

2 重力式混凝土围堰、浆砌石围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K′应不小于3.0，排水失效时安全系数K′应不小于2.5；按抗剪强度公式计算时安全系数K应不小于1.05。

4-3-17 《水利水电工程围堰设计规范》SL 645—2013

a） 6.5.1 土石围堰稳定计算应符合下列要求：

2 抗滑稳定采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法时，土石围堰的边坡稳定安全系数应满足表6.5.1 的规定。

b） 6.5.2 混凝土围堰稳定计算应符合下列要求：

4 混凝土重力式围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K′≥3.0，排水失效时安全系数K′≥2.5；按抗剪强度公式计算时安全系数K≥1.05。

4-3-18 《预应力钢筒混凝土管道技术规范》SL 702—2015

a） 6.5.1 管道抗浮稳定安全系数应符合下列要求：

1 抗浮稳定安全系数不应小于1.1。

b） 6.5.2 管道直径变化处、转弯处、堵头、闸阀、伸缩节处的镇墩（支墩）或由限制性接头连接的管段抗滑稳定验算应符合下列要求：

1 抗滑稳定安全系数不应小于1.5，采用限制性接头连接多节管道时不应小于1.1。