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GBT50662-2011 水工建筑物抗冰冻设计规范.pdf2.1.3季节冻结深度
整个冬李自地表算起的最大冻结深度（冻结层厚度）
2.1.5地基土设计冻深
design freezing depth
GJB 6458.24-2008 火箭炮试验方法 沙漠自然环境试验自建筑物底面算起的地基土或墙后土自墙背算起的冻 设计取用值。
整个冻结期内目平均温度低于0℃的白平均气温逐 值，
2. 1. 7 冻胀量
士的冻胀受到约束时产生的力
2.1.10 水平冻胀力
土冻胀时作用于建筑物侧面水平方向的冻胀力，
2.1.12法向冻胀力
2. 1. 14 动冰压力
的冰盖或漂冰对建筑物产生的
水体表面形成的大面积冰层
水体表面形成的大面积冰层。
冰盖尚未解体前，由于气象和水力因素突变将冰盖鼓开升 量流冰的现象。
2. 1. 17 冰坝
大量冰块在河道束窄、浅滩、未解冻前缘等处堆积，使河道 ，水位雍高的现象。
Fi 冰块撞击建筑物时产生的动冰压力； Fi2 冰块切入三角形墩柱时的动冰压力； 验算截面材料的强度设计值； 冰的抗挤压强度
2. 2.2冻深、冻胀参数
3.0.1水工建筑物的抗冰冻设计，应根据需要取得工程地点的气 象、冰情、地质和冻土等基本资料。 3.0.2气象资料应包括工程地点的年平均气温、最冷月平均气 温、最低日平均气温、冻结指数、冬季风向和风速等。气象资料应 采用当地或条件相似的邻近气象台（站）的实际观测值，其统计系 列年限不应少于最近20年
0.3气候分区的划分应符合下列要求
3气候分这的划分应符合下死
1最冷月平均气温一10时，应划分为严寒这。 2最冷月平均气温一10℃≤t.≤一3℃时，应划分为寒冷区。 3最冷月平均气温t>一3℃时，应划分为温和区。 3.0.4设计采用的冻结指数应取历年最大值，其统计系列年限不 应少于最近20年。 3.0.5冰情资料应包括封冰（冻）日期、解冰（冻）日期、流冰历时、 冰厚、冰块尺寸、冰流量、流冰总量、流冰种类及性质、武开江概率 等。情资料应根据当地或冰情相似的河流、水库的观测资料确 定。无实测资料时，宜通过实地调查确定；条件不具备时，可接本 规范附录A的规定确定。 3.0.6地质资料应包括工程地基土的种类、颗粒组成、密度、塑 限、液限、天然含水率和冻前（冻结初期）地下水拉等。 3.0.7冻土资料应包括历年最大冻深和地表冻胀量，应分别按下 列方法确定： 1历年最大冻深应直接采用当地或邻近工程地点气温、地下 水位和土质条件相近的气象台（站）的历年最大冻深观测值，其统
，2地表冻胀量应通过现场实测确定；无实测资料时，可通过 工程类比或本规范附录B和附录C分别计算的设计冻深和冻胀 量综合确定。 3.0.8冻胀性土和非冻胀性土可根据地基土的颗粒组成按下列 判别标准划分： 1土中粒径小于0.075mm的土粒质量等于或小于总质量 10%的土，应为非冻胀性土。 2王中粒径小于0.075mm的土粒质量大于总质量10%的 土，应为冻胀性土。 3.0.9工程冻胀级别可根据地表冻胀量或地基土冻胀量、挡土结 构（墙）后计算点土的冻胀量大小，按表3.0.9分级
表3.0.9土的冻胀分级
合，但斜坡上的桩，墩基础应时计入水平冻胀力对桩、墩的水平 推力和切向冻胀力的作用，并应与其他非冰冻蕊载组合。
土压力与水平冻胀力不应叠加，设计时应取土压力和水平冻胀力 的较大值，
4.0.6两侧填土的矩形结构设计应取侧墙的水平冻胀力
于底板底面的法向冻胀力与其他非冰冻荷载的组合·但土压力与 水平冻胀力不应叠加，设计时取土压力和水平冻胀力的较大值。
冰层厚度范围内的水压力
冰层厚度范围内的水压力
5. 1 混凝士与砌石材料
5.1.1混凝土的抗冻级别应分为F400、F300、F250、F200、F150、 F100、F50，应按现行行业标准《水工混凝土试验规程》SI352规定 的快冻试验方法确定。 5.1.2各类水工结构和构件的混凝土抗冻级别应根据气候分区、 冻融循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重 要性和检修条件等按表5.1，2选定。在不利因素较多时，可选用 提高一级的抗冻级别。 对于严寒地区特殊工程的水位变化区混凝土，抗冻级别可根 据实际情况采用比F400更高抗冻等级的混凝土。
表5.1.2水工结构和构件湿凝土抗冻级别要求
注：1年冻融循环次数分别按一年内气温从十3℃以上降至一3℃以下，然后回升 到十3℃以上的交替次数和一年中日平均气温低于一3℃期间设计预定水 位的涨落数统计，并取其中的大值。 2 冬季水位变化区指运行期内可能遇到的冬季最低水位以下0.5m1.0m， 冬季最高水位以上1.0m（阳面）、2.0m（阴面）、4.0m（水电站尾水区）。 3 阳面指冬季大多为晴天，平均每天有4h以上阳光照射，不受山体或建筑物 遮挡的表面。当不满足条件时，均为阴面。 4 最冷月平均气温低于一25℃地区的混凝土抗冻级别宜根据具体情况研究 确定。
5.1.3大体积混凝分区采用不同抗冻级别时，其分这厚度可
学计算，也可根据类似建筑物运行资料确定的负温区再 m,温和地区分区厚度不应小于0.5m。
5.1.4有抗冻要求的混凝应掺用引气剂
注：如含气量试样需经湿筛时，按湿筛后最大骨料粒径取用相应的含气量
5.1.6抗冻混凝王现场取样试件的合格率，素混凝士不应低于 80%，钢筋混凝土不应低于90%。 5.1.7抗冻混凝土应防止早期受冻。冬季施工时，应根据具体情 况采取保温措施或掺加通过试验确定的对混凝土抗冻性没有影响 的适量的混凝土防冻剂
5. 1. 8 混凝土受冻前的强度应符合下列要求
1受冻期无外来水分时，大体积混凝土应大于5.0MPa （≤F150的混凝土）或7.0MPa（≥F200的混凝土）；钢筋混凝土不 应低于设计强度级别的85%。 2受冻期可能有外来水分时，大体积混凝土和钢筋混凝土均 不应低于设计强度级别的85%。
5.1.9寒冷和严寒地这的浆砌石结构应采用质地良好的石料，所 用石料的最小边长宜大于30cm。在水位变化区砌体的砌筑及灌 缝宜采用二级配混凝土。浆砌石用混凝土或砂浆的抗冻级别应按 表5.1.2的规定选定。
5.2.1水工建筑物的保温宜选择当地易得材料，可采用刀 料对水工建筑物进行保温，
5.2.2采用聚合物保温材料时，所用产品的技术指标应符
中的保温材料，应充分论证其长期防水性能，必要时应采取防水措 施。
5.3.1土基上的水工建筑物应根据地基沉陷和冻胀变形
.1土基上的水工建筑物应根据地基沉陷和冻胀变形条件 变形缝，并应划分为几个独立的结构。平面尺寸不大时宜作 本结构。
5.3.2土基上水工建筑物的变形缝应能适应温度伸缩、沉
低的接缝止水可采用嵌缝材料。缝内应有填充材料，必要时应采 取排水措施。
5.3.4接缝构造应便于施工和质量检查，容易损坏的止水
5.3. 5止水片宜根据具体工程实际需要采用耐
5.3.6护面板的柔性防渗嵌缝材料宜设于缝高的中部，不应充满 缝的全高。迎土侧可充填水泥砂浆、木板、沥青油毡、矿渣、岩棉等 材料，大坝护面板的防渗嵌缝材料表面应增加适当的保护措施。
5.4.1溢流面、底孔、尾水闸墩、尾水墙和大型水闸的墙、墩等受 冻严重且有抗冲抗蘑要求的部位，以及有抗冻要求的梁、板、柱、 墙、墩的钢筋净保护层的厚度宜适当增加。 5.4.2严寒地区的大中型工程，包括施工期易受冻胀开裂部位： 无构造钢筋时，在外露侧面应设置钢筋网，也可在外露侧面的水平 施工缝设置竖向插筋。其配筋量不应少于500mm/m。 5.4.3混凝土水工建筑物的抗冰冻设计，应采取下列抗冰冻措 施： 1 应防止结构遭受冰冻作用。 2应防止混凝土饱和。 3有外观要求时，应充分利用建筑物体形，尺度和混凝土外 表质感，并应提高对模板和浇筑质量的要求。不宜在外露面再加 抹灰装修层
6..1.1坝顶超高应按常规设计和抗冰要求计算，并应取常规设计 和抗冰要求计算超高的较大值。当项顶高程由抗冰设计超高控制 且工程量增加较大时，应做专题论证。 按抗冰要求计算的抗冰设计超高应只算至项顶不应算至防 浪墙顶，
计。 2流冰期按正常蓄水位运行的水库，其正常蓄水位以上的蓄 冰库容不宜小于年流冰总量的1/3，自蓄冰最高水位以上应按常 规计算超高。 3无蓄冰库容需要泄冰的水库，混凝土坝、浆石坝的挡水 坝段和土石坝岸边溢洪道（溢流坝段）相翼墙（翼坝），流冰时库 水位以上的超高不宜小于库内最大冰厚的1.5倍。 4当坝上游武开江的年份较多时，不论泄冰与否，抗冰设计 超高还应根据冰情估计的准确性、泄冰能力、风浪大小和采取措施 的可靠性，以及冰灾后果等因素通过充分论证适当加大。 6.1.3对有泄冰要求的开敬式泄水建筑物，其上设置交通桥时， 桥下净空值不宜小于库内最大泳厚的1，5倍。 6.1.4水库上游河道、水库未端或坝址附近河段易形成冰坝、冰 塞或冰洪时，防冰设计应专门研究。 6.1.5冰压力对大坝、坝坡及附属建筑物的作用宜按本规范附录 D的规定计算。
6.1.6安全监测设施应避免结霜、冰冻或冻胀的影响。设计中在
6.1.6安全监测设施应避免结霜、冰冻或冻胀的影响。设计中在 分析和使用已有观测成果时应检查有无这种影响，
2.1坝基应防止受冻。施工期有可能受冻时，应采取保温 运行期有可能受冻时，可在坝脚覆土石保温。 .2岩基上的混凝土低坝在冰推力作用下的抗滑稳定计算 据具体情况确定冻融作用对混凝土与基岩间的抗剪强度降低 响。
6.2.4带有周边缝的薄拱坝应防止周边缝冻结。
6.2.6支墩坝和空腹坝的腹腔宜作封闭保温，外露的接缝应防止 漏水结冰。
6.2.6支墩坝和空腹坝的腹腔宜作封闭保温，外露的接缝应防止
覆土石保温。上下游面宜用粗方石或条石砌筑。严寒地区宜采用 上游现浇钢筋混凝土护面防渗型式。
闭保温门，并应防止其结冰、积雪、结霜。 6.2.9项体闻门并、各种内部充水并、管应采取内部防渗和防冻 措施。井口不宜敬露于大气中。直径较小的管道和壁宜采用钢管 或钢衬。闸门井内壁宜采用防渗涂料或护面。 6.2.10下游侧栏杆宜采用不致挡风遮阳和积水的稀疏栏杆，坝 顶路面应具有横向坡度，并应设置相应的排水设施。 6.2.11露天的人行通道、桥梁、阶梯等应防止积雪或结冰。经常 使用的通道、桥梁、阶梯和廊道出口不宜设置在易积雪结冰的阴面 岸坡与坝面交接低处。
6.3.1土名坝的土质心墙、斜墙和防渗铺盖应防止运行和
6.3，1土石坝的土质心墙、斜墙和防渗铺盖应防止运行和施工期 冻结。当采取覆土防冻时，覆土厚度不宜小于当地最大冻深。土 质防渗体与防浪墙、齿墙、翼墙联结面应采取防冻措施。
质防体可防很面、因墙、鼻面联结润应未取防拍地。 6.3.2黏性土质坝的上游坡应设置非冻胀性土的防冻层。防冻 层应包括护面层和砂砾料垫层，其设置范围及厚度应根据工程级 别、坝坡土的冻胀级别、护面充许变形程度、当地冰冻条件以及类 似的工程经验确定。对于1、2、3级建筑物，在历年冬季最高蓄水 位以上2.0m至最低水位以下1.0m高程的坡长范围内，当坝坡土 的冻胀级别属IV、V级时，防冻层厚度不宜小于当地最大冻深；坝 坡士的冻胀级别属Ⅲ级时，不宜小于当地最大冻深的0.8倍；其他 水上部位和冻胀级别属工、1级时，不宜小于当地最大冻深的0.6 倍。4、5级建筑物的防冻层厚度可根据坝坡士的冻胀级别和护面 结构型式适当减小。 6.3.3土石项护坡结构除应按现行行业标准《碾压式土石坝设计 规范》SL274的有关规定计算外，还应根据冰压力大小和类似工 程经验确定。在本规范第6.3.2条规定的条件和范围内的主要坝 段的护坡结构，应符合下列要求： 1在当地有丰富的良好石料且有机械化施工的条件下，宜采 用抛石（堆石）护坡。1级和2级坝护坡的水平宽度不宜小于 3.0m，应采用开采级配堆筑。其下层可用细石料作垫层，水平宽 度不应小于1.0m。 2于砌石护坡应采用质地良好的块石。所用石料的最小边 长宜天于30cm，层厚宜大于35cm，砌筑缝隙不宜天于3cm。有条 件时宜采用方石。 3无大块石料时可采用钢筋混凝士菱形格构内砌块石护坡
6.3.2黏性土质坝的上游坡应设置非冻胀性土的防
层应包括护面层和砂砾料垫层，其设置范围及厚度应根据工程级 别、坝坡土的冻胀级别、护面充许变形程度、当地冰冻条件以及类 似的工程经验确定。对于1、2、3级建筑物，在历年冬季最高蓄水 立以上2.0m至最低水位以下1.0m高程的坡长范围内，当坝坡土 的冻胀级别属IV、V级时，防冻层厚度不宜小于当地最大冻深；坝 玻士的冻胀级别属级时，不宜小于当地最大冻深的0.8倍；其他 水上部位和冻胀级别属工、1级时，不宜小于当地最大冻深的0.6 倍。4、5级建筑物的防冻层厚度可根据坝坡土的冻胀级别和护面 结构型式适当减小。
+·+ 火仪 规范》SL274的有关规定计算外，还应根据冰压力大小和类似工 程经验确定。在本规范第6.3.2条规定的条件和范围内的主要坝 段的护坡结构，应符合下列要求： 1在当地有丰富的食好石料且有机械化施工的条件下，宜采 用抛石（堆石）护坡。1级和2级坝护坡的水平宽度不宜小于 3.0m，应采用开采级配堆筑。其下层可用细石料作垫层，水平宽 度不应小于1.0m。 2于砌石护坡应采用质地良好的块石。所用石料的最小边 长宜天于30cm，层厚宜天35cm，砌筑缝不宜天于3cm。有条 件时宜采用方石。 3无大块石料时可采用钢筋混凝土麦形格构内砌块石护坡： 混凝土抗冻级别应符合本规范表5.1.2的规定。麦形格构的顺坡 对角线长宜为3.0m~5.0m；另一对角线长度可小于3.0m~5.0m。
格构梁的断面宽度宜为30cm，高度宜为40cm，并宜嵌入垫层内。 4混凝土砌块护坡每边尺寸不宜小于35cm，厚度不宜小于 30cm，砌筑缝隙不宜大于1.0cm。现浇混凝土板的边长宜大于 3.0m，厚度宜大于20cm。 5土工织物模袋混凝土护坡的模袋混凝土平均厚度宜取 15cm~~20cm，底部宜为平面。混凝土强度和抗冻级别应符合本规 范表5.1.2的规定。冰推力较大时，模袋混凝土中宜顺坡加设钢 筋。 6在水位变化区砌体的砌筑及灌缝宜采用二级配混凝土。 7砌体结构砌筑应平整，混凝土抗冻级别应符合本规范表 5.1.2的规定。 8库面开阔的大型平原水库的护坡结构应作专门研究。 6.3.4护坡的坡脚高程宜设在冬季最低水位时的最大冰厚的底 面以下。当高于冰层底面时应计算冰冻作用对坡脚结构的影响。 6.3.5坝体的浸润线宜低于设计冻深线。下游排水、减压设施应 防正冻结。 6.3.6设有防浪墙的土石坝，设计荷载应包括可能产生的冰层爬 坡、水平冻胀力对防浪墙的作用。 6.3.7混凝土面板堆石坝，除应符合现行行业标准《混凝土面板 堆石坝设计规范》SL228的有关规定外，还应符合下列要求： 1垫层料中，粒径小于0.075mm的含量不宜超过8%。 2止水片在冬季最低气温下应具有符合设计要求的延伸率 和三问变形能力。 3面板与坝顶防浪墙接缝的止水应防止冰推力的作用发生 破坏.。 4水库死水位以上或冬季最低水位以上区域，应防止垫层料 产生冻胀对面板造成破环。 5水位变动区面板的止水防护结构应防止冰推力的作用发 融坏
6.3.7混凝土面板堆石坝，除应符合现行行业标准《混凝
6.4，1有排冰要求时，宜采用无闸门且无闸墩的自由溢流堰。有 交通要求或设置闸门时，闸墩净空应满足排冰要求。 6.4.2溢流堰排冰时，堰上水深应大于水库最大冰厚。 6.4.3溢流堰排冰时，冰块应能自由下泄且不致破坏下游设施 经常排冰的消能设施宜采用自由面流或远驱水跃方式。当采用底 流消能时，不宜采用辅助消能工。下游应设置导墙、护岸等设施。 排冰条件较复杂时，应做排冰整体水工模型试验。 6.4.4：有排冰要求时：应根据下游河道封冻的可能性以及冰块雍 塞的危害程度进行排冰设计。必要时应采取蔬通下游河道的措 施。 6.4.51、2、3级泄水建筑物的上下游冬季水位变化区的岸坡，应 采取防止冻融作用引起的崩珊或滑坡的工程措施。 6.4.6有排冰要求时，闸墩、堰顶应较常规设计适当增加配筋，钢 筋保护层厚度可适当加大。当结构充许时：保护层厚度不应小于 200mm。闸墩墩头应采取合适的体型和保护措施。 6.4.7土基上的溢流堰堰体基础理深应大于当地最大冻深；岩基 中的埋深可小于最大冻深，但应设置排水设施和锚筋。堰体上游 的设计冻深应根据由于检修或低水位时堰体可能暴露于大气中的 不利情况确定。 6.4.8岩基上的泄槽底板厚度不宜小于0.4m。底板应设置纵、 横结构缝，其纵横缝间距宜比常规适当减小。严寒地区的底板宜 设锚筋和钢筋网。 6.4.9土基上1、2级建筑物的泄槽底板连同垫层的总厚度应满 足不产生法向冻胀位移的要求，底板厚度不宜小于0.6m。底板 纵、横缝间距宜为12m～16m。 6.4.10岩基岸边溢洪道下的地基排水设施，应根据周围地形条
6.4.1有排冰要求时，宜采用无闸门且无闸墩的自由溢流
6.4.1有排冰要求时，宜采用无闸门且无闸墩的自由溢流堰。有 交通要求或设置闸门时，闻墩净空应满足排冰要求。
常排冰的消能设施宜采用自由面流或远驱水跃方式。当采用 俏能时。不宜采用辅助消能工。下游应设置导墙、护岸等设 水条件较复杂时，应做排冰整体水工模型试验
6.4.4：有排冰要求时，应根据下游河道封冻的可能性以及 塞的危害程度进行排冰设计。必要时应采取疏通下游河 施。
6.4.8岩基上的泄槽底板厚度不宜小于0.4m。底板应
结构缝，其纵横缝间距宜比常规适当减小。严寒地区的底板 锚筋和钢筋网。
6.4.9土基上1、2级建筑物的泄槽底板连同垫层的总厚
足不产生法向冻胀位移的要求，底板厚度不宜小于0.6m 纵、横缝间距宜为12m～16m。
水时，排水设施应采取防冻措施。
6.5泄洪洞与坝体泄水孔
6.5.1坝体巾孔、底孔宜采取防止冷空气侵入的措施。冬季有放 （过）水要求的出口，宜在下游端作临时封闭设施或将出口布置在 下游水位以下。
6.5.2封冻水库的进水塔，宜采用封闭式井简结构或其他刚度大
6.1在频繁发生冰凌雍塞的河段，堤顶高程除应符合现行 准《堤防工程设计规范》GB50286的有关规定外，还应根据 塞河道的影响确定。
6.6.3冻胀性土基的堤岸护坡宜根据土的冻胀级别采取必要的
6.3冻胀性土基的提岸护坡宜根据土的冻胀级别采取必 冻胀措施
6.6.4岸坡护面层宜采用砌石、混凝土、模袋混凝土等，其结构、 护面层厚度及超出设计水面的高度应满足抗冻胀要求。在水位变 化区砌体的砌筑及灌缝宜采用二级配混凝土。
6.6.5堤岸护坡的坡脚应符合本规范第6.3.4条的规定
7.1.1冬季有防冰和输冰要求的引水、输水工程，应进行抗冰冻 设计。
7.1.1冬李有防冰和输泳要求的水、输水I.程，应进行抗泳冻
3在枢纽总体布置、形式、体型设计中，应保证进水口的前 水流平稳和不出现贯通式漏斗漩涡。在有凌汛发生的河段 枢纽布置中，宜采取永久或临时性防冰洪的工程措施，取水 置排冰及防冰凌工程设施
7.1.4输排冰渠道布置宜少设弯道，宜避开深挖方和榜山
7.1.5 输排冰渠道沿程不宜采用突变断面和设置阻水建筑 7.1.63 结冰盖运行方式的引水渠道，渠顶超高不应小于冰 以上 0. 5m
7.1.7渠道与渠道衬砌的抗冻胀设计应按本规范第8章的规定 执行。
7.2.1引水枢纽有排冰要求时，冬季过闸水深、流速应满足排冰
7.2.1弓引水枢纽有排冰要求时，冬李过闸水深、流速应满足排冰 要求。排冰闸过闸流速不宜小于1.2m/s。 7.2.2枢纽布置为无坝引水时，宜在枢纽前河道弯道凹岸处设置 活动导凌（冰）筏。导凌（冰）筏宜采用木结构，长应根据实际情 况确定。导凌（冰)筱宜布置两道，第一道宜设在引水口上游两倍
水面宽处；第二道宣设在引水口上游一倍水面宽处。筏体潜人水 中的深度宜为最大流冰块厚度的1.5倍~2.0倍。筱体与水流方 向的夹角不宜大于30°。
7.2.3导凌（泳）筏与排冰闻衔接（河）段内的流速不宜大于
7.2.3导凌（冰）筱与排冰闸衔接（河）段内的流速不宜大于 0.7m/s。
7.2.4引水枢纽冬季排冰日耗水量可根据枢纽所在河道的冬季 冰情特点，类比已建工程经验或通过试验确定，但不宜小于该河道 日平均排冰量的4倍CB/T 4470-2020 打桩船吊桩绞车，
7.2.4引水枢纽冬季排冰日耗水量可根据枢纽所在河道
7.3.1冬季有输冰要求的引水明渠，其设计弯道半径宜大于设计 水位的水面宽度的10倍。 7.3.2渠道输冰量过大时，宜充分利用沿渠线两侧或渠线通过的 天然洼地修建人工蓄冰、滞冰池（塘）。蓄冰、滞冰池（塘）进口的设 计水位宜比该处明渠排冰口的设计水位低0.2m以上。 7.3.3当不具备本规范第7.3.2条的条件时，宜加大引水流量， 并宜在适当渠段布置排冰闸和采取辅助措施。 7.3.4输冰渠道断面型式宜采用窄深式的弧形渠底的矩形或梯 形断面。
水。有适宜的气温和渠道断面，能形成稳定冰盖时，宜采用结冰盖 输水方式。
7.3.6冰盖下明流输水方式宜按下列要求设计：
1渠内设计流速不应大于0.7m/s。 2宜按简支板和冰的允许抗弯强度确定满足冰盖稳定要求 的冰盖厚度。 3冰盖底面与渠道水面之间的净空宜控制在0.3m~0.5m。 4长渠道结冰盖输水时DB21T 1799.10-2014 信息服务管理规范 第10部分：其他专业类服务管理 网格化社会管理系统，应根据本条第1款～第3款的规定 进行分段雍水计算。