ICS 93.160 P 57 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 2700—2018 水工柔性生态防护结构设计规范 2018 - 03 - 13 发布 河北省质量技术监督局 2018 - 04 - 13 实施 发 布 DB13/T 2700—2018 目 次 前言 ................................................................................. II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 总则 ............................................................................... 2 5 基本规定 ........................................................................... 2 6 植物种植结构防护设计 ............................................................... 7 7 柔性生态结构防护设计 .............................................................. 10 8 混合生态结构防护设计 .............................................................. 17 9 安全监测设计 ...................................................................... 22 附 附 附 附 附 录 录 录 录 录 A B C D E (规范性附录) 三维土工网设计计算……………………………………………………………24 （规范性附录）加筋土挡墙（护坡）设计计算…………………………………………………28 （规范性附录）抛石护脚计算……………………………………………………………………33 （规范性附录）土钉防护设计计算………………………………………………………………34 （规范性附录）生态混凝土护坡厚度计算………………………………………………………36 I DB13/T 2700—2018 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省水利厅提出并归口。 本标准起草单位：河北省水利水电勘测设计研究院。 本标准主要起草人：傅长峰、毕东华、栗萍、王成志、张中建、李久明、李英、孙娜、支艳庆、 牛立凯、张晓威、于刘燕、张瑞红、李琦。 II DB13/T 2700—2018 水工柔性生态防护结构设计规范 1 范围 本标准规定了水工柔性生态防护结构的术语和定义、总则、基本规定、植物种植结构防护设计、柔 性生态结构防护设计、混合生态结构防护设计和安全监测设计等。 本标准适用于水利水电工程中柔性生态防护结构设计，非水利工程中的柔性生态防护结构设计可参 照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50286 堤防工程设计规范 GB/T 50290 土工合成材料应用技术规范 CECS 353 生态格网结构技术规程 NB 35047 水电工程水工建筑物抗震设计规范 SL 274 碾压式土石坝设计规范 SL 379 水工挡土墙设计规范 SL 386 水利水电工程边坡设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 生态防护ecological protection 借助人工、利用植被根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的，具 有较好的透水透气性。 3.2 支挡结构retaining structure 用来支撑、加固岸坡土体，防止坍滑，保持稳定的一种工程结构，包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚 索、土钉锚固等支撑和锚固结构。 3.3 柔性结构flexible structure 结构整体表现为刚度小，柔性大，其变形在结构整体分析计算中不可忽略的结构。 3.4 柔性生态结构flexible ecological structure 1 DB13/T 2700—2018 利用植被根系与坡体相结合的方法加固岸坡，随着时间日趋发达的植被根系使边坡结构的稳定性加 强，是与自然环境协调、有生命的生态结构。 3.5 混合生态结构mixed ecological structure 借助刚度相对较大的支挡结构的同时，利用种植植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互 缠绕来达到加固岸坡的结构。 4 总则 4.1 水工柔性生态防护结构应根据气象、水文、地形、地质条件并考虑工程总体布置和建筑物运用对防 护结构的要求等进行设计，应重视施工期地质和安全监测的反馈资料分析，结合实际情况的变化修正设 计。 4.2 水工柔性生态防护结构设计应贯彻因地制宜原则，结合工程具体情况和科学研究成果，积极慎重地 采用新工艺、新材料、新技术。 4.3 水工柔性生态防护结构设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关技术标准的规定。 5 基本规定 5.1 设计原则 5.1.1 水工柔性生态防护结构主要适用于河湖岸坡、堤坝边坡以及建筑物的岸（边）坡等工程，其工 程级别应按照被保护对象的级别进行划分。 5.1.2 防护工程的级别，应综合考虑岸（边）坡对周边设施安全和正常运用的影响程度、对人身和财 产安全的影响程度、岸（边）坡失事后的损失大小、规模、社会和环境等因素，按表 1 判定。 表 1 水工柔性生态防护工程级别 对建筑物的危害程度 建筑物级别 严重 一般 较轻 防护工程级别 1 1 2 3 2 2 3 4 3 3 4 5 4 4 5 注 1：严重是指结构变形过大或失效失事后对相关设施遭到大的破坏或功能受到大的影响，可能造成人员伤亡和重大 财产损失。 注 2：一般是指结构变形过大或失效失事后对相关设施遭到一些破坏或功能受到一些影响，必须通过修复后才能正常 使用。 注 3：较轻是指结构变形过大或失效失事后对相关设施仅受到很小的影响或其他间接地受到一些影响。 2 DB13/T 2700—2018 5.1.3 对坡长较大的同一防护断面，可采用一种或多种防护结构型式。宜按不同高程段或不同坡度段 上的独立结构型式分别确定防护工程级别。 5.1.4 柔性结构设计时应采用下列极限状态： a) b) 承载能力极限状态： 1) 超过防护材料强度而破坏，或变形过大不适宜继续承受荷载，或出现压屈、局部失稳； 2) 结构及被保护土体的整体滑动； 3) 结构整体或局部滑移； 4) 对锚拉或土钉墙结构，锚杆或土钉因土体丧失锚固能力而拔动； 5) 地下水渗流引起的土体渗流破坏。 正常使用极限状态： 1) 超过正常使用的结构位移，或因结构位移造成周边结构破坏； 2) 周边构(建)筑物结构破坏导致柔性结构本身变形过大，影响柔性结构的正常使用； 3) 因地下水渗流、地下水位骤降造成土体破坏或土体变形影响柔性结构正常使用。 5.1.5 柔性结构设计计算或验算应采用下列设计表达式： a) 承载能力极限状态： 1) 柔性结构因超过材料强度或过度变形的承载能力极限状态，应符合下式要求；  0  S d  R d …………………………………………………（1） 式中：  0 ——支挡（护）结构重要性系数，根据其危害程度可按1.25、1.15、1.0选取； Sd ——作用基本组合的效应（轴力、弯矩）设计值，作用基本组合的综合分项系数不应小于1.35； Rd ——结构构件的抗力设计值。 2) 结构倾覆、位（滑）移、土的渗透变形等稳定性计算和验算，应符合下式要求； Rk  K ……………………………………………………（2） Sk 式中： Rk ——抗力标准值； S k ——作用标准值的效应； K ——稳定性安全系数，各类稳定性安全系数应按本规范和有关规范的规定取值。 a) 正常使用极限状态： 结构位移、地面沉降等正常使用极限状态设计，应符合下式要求； Sd  C ……………………………………………………（3） 式中： Sd ——作用标准组合的效应（位移、沉降）设计值； C ——柔性结构的位移、周边建（构）筑物和地面沉降的限值。 3 DB13/T 2700—2018 5.1.6 结构重要性系数与作用基本组合的效应设计值的乘积（  0 S d ）可采用下列内力设计值表示： a) 弯矩设计值 M ； M   0  M k ……………………………………………………（4） 式中： M k ——作用标准组合的弯矩值（kN·m）。 b) 剪力设计值 V ； V   0  V k ……………………………………………………（5） 式中： Vk ——作用标准组合的剪力值（kN）。 a) 轴力设计值 N ； N   0  N k ……………………………………………………（6） 式中： N k ——作用标准组合的轴向拉力或轴向压力值（kN）。 5.1.7 柔性结构设计应按下列要求设定结构的水平位移、沉降控制值： a) b) 柔性结构的水平位移、沉降变形不应影响其附近建筑物的正常使用； 当无本条第 1 款时，结构的水平位移、沉降控制值应根据地区经验按工程的具体条件确定。 5.1.8 柔性结构应按实际被保护建筑物、被保护土体岸坡等条件设计，同时应考虑施工等荷载作用； 设计中应明确荷载限值以及水位控制等适用条件。 5.1.9 柔性结构按平面进行结构分析时，应按结构高度、地质条件、水位条件以及周边环境条件等因 素划分设计计算剖面。对每一个计算剖面均应按最不利荷载组合条件进行计算。 5.1.10 柔性结构设计应根据冻胀、冻融对结构的影响情况，采取相应的措施。 5.1.11 柔性结构各类稳定性验算时，土、