（免费下载）SL 501-2010 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范
1 总则
1.0.1 为规范水利水电工程土石坝沥青混凝土面板和心墙防渗结构设计，满足工程安全和经济合理的要求，特制定本标准。
1.0.2 本标准适用1级、2级、3级或坝高大于30m的土石坝沥青混凝土面板和心墙设计，以及水库库盆沥青混凝土面板设计。4级、5级土石坝沥青混凝土面板和心墙设计可参照执行。
1.0.3 对于特别重要或特殊要求的土石坝沥青混凝土面板和心墙设计，应进行专门研究。
1.0.4 土石坝沥青混凝土防渗形式可分为碾压式沥青混凝土面板、碾压式沥青混凝土心墙、浇筑式沥青混凝土心墙。沥青混凝土防渗形式应根据坝址区的地形地质和气候条件、筑坝材料、坝高和运行要求等因素，经技术经济比较后选定。
1.0.5 沥青混凝土防渗面板和心墙的各项性能指标应根据工程的具体条件确定。沥青混凝土的原材料和配合比应根据防渗体的结构性能要求，通过试验选定。对有特殊性能要求的沥青混凝土，应进行专门的试验研究。
1.0.6 本标准引用以下技术标准：
《土石坝安全监测技术规范》(SL 60)
《水工沥青混凝土试验规程》(DL/T 5362)
《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052)
1.0.7 土石坝沥青混凝土面板和心墙设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 沥青 bitumen，asphalt
沥青是由原油炼制各种燃料油及润滑油后加工得到的一种石油产品。水工沥青混凝土防渗体所用的沥青主要是石油沥青。
2.0.2 改性沥青 modified bitumen
采用专门工艺，将高分子材料渗入沥青后使其性能得到改善的沥青。SBS改性沥青是目前常用的一种聚合物改性沥青，SBS是苯乙烯(S)―丁二烯(B)―苯乙烯(S)嵌段共聚物的缩写。
2.0.3 乳化沥青 emulsified bitumen
石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下，经机械作用制得的沥青液体，或称沥青乳液。乳化沥青有阳离子型、阴离子型及非离子型等种类。
2.0.4 稀释沥青 dilute bitumen
将石油沥青溶于石油溶剂中制得的沥青液体。常用的石油溶剂有煤油、汽油、柴油等。
2.0.5 粗骨料 coarse aggregate
粒径大于2.36mm(方孔筛)的石料。
2.0.6 细骨料 fine aggregate
粒径为2.36～0.075mm(方孔筛)的石料。
2.0.7 填料 filler
在沥青混合料中起充填作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末，也称矿粉。通常由石灰岩等碱性石料加工磨细得到，水泥、消石灰、粉煤灰等材料有时也可作为填料使用。
2.0.8 矿料 mineral materials
粗骨料、细骨料和填料的总称。
2.0.9 掺料 additional material
掺加在沥青或矿料中的物料，主要作用是改善沥青混凝土的性能。如抗剥离剂、玻璃纤维、丙烯酸纤维或纤维素等。
2.0.10 加筋网 reinforcement mesh
加设于沥青混凝土面板中的聚酯类材料网，主要作用是提高沥青、混凝土适应变形和抗裂能力。
2.0.11 矿料的酸碱性 acidity and alkaline of mineral materials
矿料中酸碱矿物成分的含量。
2.0.12 沥青混合料 bituminous mixture
经过加热的矿料和沥青，按适当的配合比所拌和成的混合物称为沥青混合料。
2.0.13 沥青混凝土 asphalt concrete
经压实或浇筑密实冷却后的沥青混合料称为沥青混凝土。
2.0.14 密级配沥青混凝土 dense-graded asphalt concrete
用粒径较小的粗骨料和含量较多的细骨料、填料和沥青制备成渗透系数很小的沥青混凝土。
2.0.15 开级配沥青混凝土 open-graded asphalt concrete
用粒径较大、含量较多的粗骨料、少量填料和沥青制备成渗透系数较大的沥青混凝土。
2.0.16 沥青玛王帝脂 asphalt mastic
由填料和热沥青按适当比例拌和而成的混合物称为沥青玛※脂，也称沥青胶。
2.0.17 沥青砂浆 asphalt mortar
由细骨料、填料和沥青配制而成的沥青混合料。
2.0.18 沥青含量 bitumen content
沥青质量与沥青混合料总质量的比值，以百分数(%)表示。
2.0.19 油石比 bitumen aggregate ratio
沥青质量与矿料总质量的比值，以百分数(%)表示。
2.0.20 垫层 bedding layer
设置在沥青混凝土面板和填筑体之间的具有一定厚度的级配碎石或砂砾石铺筑层，其主要作用是：基础整平、排水和支承。
2.0.21 整平胶结层 leveling-and-binder layer
介于垫层和沥青混凝土防渗层之间的沥青混凝土结构层，起整平和胶结作用。
2.0.22 防渗层 impervious 1ayer
位于整平胶结层或排水层上，用于防渗的密级配沥青混凝土结构层。
2.0.23 排水层 drainage layer
铺筑在两个防渗层之间的、用于将渗漏水排出的开级配沥青混凝土结构层。
2.0.24 封闭层 finishing
涂刷或喷涂在防渗层表面，用于封闭表面空隙和延缓防渗层老化的薄层，通常为有一定厚度的沥青玛※脂涂层。
2.0.25 沥青延度 ductility 0f bitumen
规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度拉伸至断开时的长度，单位以cm计。
2.0.26 沥青软化点 softening point of bitumen
沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃表示。
2.0.27 沥青针入度 penetration of bitumen
在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度，以0.1mm表示。
3 沥青混凝土原材料
3.0.1 水工沥青混凝土的各项技术指标应满足沥青混凝土防渗体设计所规定的要求。
3.0.2 水工沥青混凝土所用石油沥青的品种和标号应根据工程类别、结构性能要求、当地气温、运用条件和施工要求等进行选择。
碾压式沥青混凝土可选用道路石油沥青。对沥青混凝土性能有特殊要求时，可专门提出沥青性能指标要求。
浇筑式沥青混凝土宜选用针人度较小、温度敏感性较小的沥青。
3.0.3 粗骨料宜采用碱性岩石破碎的碎石；当采用未经破碎的卵石料时，其用量不宜超过粗骨料用量的50%，并经试验研究论证。当采用酸性碎石或卵石时，应采取增强骨料与沥青黏附性的措施并经试验研究论证。
粗骨料应质地坚硬、新鲜，不因加热而引起性质变化，其技术标准应满足表3.0.3的要求。
表3.0.3 粗骨料技术要求
3.0.4 细骨料可选用人工砂、天然砂等；加工碎石筛余的石屑也可利用，但其级配应符合要求。
细骨料应质地坚硬、新鲜，不因加热而引起性质变化，其技术标准应满足表3.0.4的要求。
表3.0.4 细骨料的技术要求
3.0.5 填料可采用石灰岩粉、白云岩粉，也可采用滑石粉、普通硅酸盐水泥和粉煤灰。但采用粉煤灰时需经试验研究论证。
填料应不结团块、不含有机质及泥土，其技术标准应满足表3.0.5的要求。
表3.0.5 填料的技术要求
3.0.6 为改善沥青混凝土的物理力学性能，可按以下措施在沥青混凝土中掺入合适的掺料，但掺料品种及其用量应通过试验确定。
1 可在沥青中掺加抗剥离剂或在矿料中掺用消石灰、普通硅酸盐水泥或其它高分子材料，改善沥青与酸性骨料的黏附性。
2 在沥青中可掺用SBS(苯乙烯―丁二烯――笨乙烯嵌段共聚物)材料，改善沥青混凝土低温抗裂性和热稳定性；在沥青中可掺用SBR[苯乙烯一丁二烯橡胶(丁苯橡胶)]材料，改善沥青混凝土低温抗裂性能；在沥青中可掺甩EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)和PE(聚乙烯)材料，改善沥青混凝土热稳定性。
3.0.7 用做沥青涂料的乳化沥青宜采用阳离子乳化沥青。水工沥青混凝土使用的石油沥青、改性沥青及乳化沥青的技术标准应满足附录A的要求。
4 沥青混凝土技术要求及配合比
4.0.1 碾压式沥青混凝土面板防渗层的沥青混凝土，孔隙率应不大于3%；渗透系数应不大于1×10-8cm/s；水稳定系数(或稳定度)应不小于0.9；马歇尔标准试件斜坡流淌值不宜大于0.8mm；低温应不开裂，并应满足设计变形指标等要求；沥青含量可为6.5%～8._5%；粗骨料最大粒径不宜大于16mm。
4.0.2 碾压式沥青混凝土面板排水层的沥青混凝土，渗透系数应不小于1×10-2cm/s；热稳定系数应不大于4.5；水稳定系数应不小于0.85；沥青含量可为3.0%～4.0%；粗骨料最大粒径应不大于26.5mm。
4.0.3 碾压式沥青混凝土面板整平胶结层的沥青混凝土，孔隙率宜为10%～15%；热稳定系数应不大于4.5；水稳定系数应不小于0.85；沥青含量可为3.5%～5.0%；粗骨料最大粒径应不大于19mm。
4.0.4 碾压式沥青混凝土面板封闭层使用的沥青玛※脂、改性沥青玛※脂或其它防水材料，应与防渗层面黏结牢固，高温不流淌，低温不脆裂，并易于涂刷或喷涂。
4.0.5 碾压式沥青混凝土心墙的沥青混凝土，孔隙率应不大于3%；渗透系数应不大于1×10-8cm/s；水稳定系数应不小于0.9；并应根据工程的运用条件和要求，提出有关的变形和力学指标要求；沥青含量可为6.0%～7.5%；粗骨料最大粒径不宜大于19mm。
4.0.6 浇筑式沥青混凝土心墙的沥青混凝土，孔隙率应不大于2%；渗透系数应不大于1×10-8cm/s；水稳定系数应不小于0.9；分离度应不大于1.05；抗流变性能好，浇筑时应有足够的施工流动性和抗分层性；沥青含量可为9%～13%；粗骨料的最大粒径宜不大于26.5mm。
4.0.7 碾压式沥青混凝土面板防渗层和沥青混凝土心墙的室内配合比试验及现场出机口检测试验的马歇尔标准试件孔隙率不宜大于2.0%。
4.0.8 沥青混凝土配合比应通过室内试验和现场摊铺试验进行选择。所选配合比的各项技术指标应满足沥青混凝土的设计要求，并应有良好的施工性能。
沥青混凝土室内试验的温度、加荷速度等试验条件，应根据工程的特点、环境温度和运用条件等确定。
4.0.9 沥青混凝土配合比选择应按附录B执行。沥青混凝土及原材料的试验应符合DL/T 5362的规定。
5 碾压式沥青混凝土面板设计
6 碾压式沥青混凝土心墙设计
7 浇筑式沥青混凝土心墙设计
8安全监测设计
附录A 水工沥青混凝土的沥青技术要求
A.0.1 水工沥青混凝土所用的沥青原材料主要为石油沥青，其技术指标应按表A.0.1执行。
表A.0.1 水工沥青混凝土的石油沥青技术要求
表A.0.1(续)
A.0.2 对于水工沥青混凝土，应根据沥青混凝土的性能指标要求选择与表中对应的沥青。对沥青混凝土性能有特殊要求时，可专门提出沥青性能指标要求。
A.0.3 表A.0.1中适用的气候分区应按表A.0.3执行。
表A.0.3 气候分区
A.0.4 水工沥青混凝土采用的聚合物改性沥青技术指标应按表A.0.4执行。
表A.0.4 水工沥青混凝土的聚合物改性沥青技术要求
A.0.5 对表A.0.4中贮存性能指标，现场制作的改性沥青可不作要求，但应在制作后，保持不间断的搅拌或泵送循环，保证使用前没有明显的离析。
A.0.6 阳离子乳化沥青技术指标应按表A.0.6执行。
A.0.6 阳离子乳化沥青技术要求
附录B 水工沥青混凝土配合比选择
B.0.1 矿料级配选择可采用丁朴荣公式(B.0.1)。
式中 pi——通过孔径为di的过筛率，%；
p0.075——填料用量，%；
r——级配指数；
di——某一筛孔尺寸，mm；
Dmax——矿料最大粒径，mm。
B.0.2 选择沥青用量、填料用量和级配指数等配合比参数进行试验时，可先按4～5种沥青用量、3～4种填料含量、2～3种级配指数和不同材料种类组成不同配合比进行关键性能试验，再从中选择出满足要求的较优的2-3种配合比进行全面的性能试验验证，选出最优配合比。
