橡胶坝设计.docVIP

第一章 绪论 橡胶坝是用高强合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷合成橡胶作粘结保护层，加工成胶布，按要求的尺寸，锚固在基础底板上，用水或气的压力充胀起来，形成挡水坝。不需要挡水时，泄空坝内的水或气，恢复原有河渠的过流断面。橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程，如用于水库溢洪道上作为闸门或活动溢流堰，以增加水库库容及发电水头；用于河道上作为低水头、大跨度的滚水坝或溢流堰，可以不用常规闸的启闭机、工作桥等；用于渠系上作为进水闸、分水闸、节制闸，能够方便地 蓄水和调节水位和流量；用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸，由于不受海水浸蚀和海生生物的影 响，比金属闸门效果好；用于跨度较大的孔口船闸的上、下游闸门；用于施工围堰或活动围 堰，橡胶活动围堰高度可升可降，并且可从堰顶溢流，不需取土筑堰可保持河道清洁，节省 劳力并缩短工期；用于城区园林工程，采用彩色坝袋，造型优美，线条流畅，可为城市建设 增添一道优美的风景。kpa；内摩擦角=19；天然孔隙比=0.69；天然容重=20.3。河床4.0~6.0m以下均为基岩，基岩仅在局部地段出露。本区地层平缓，构造简单，是华北陆台上较稳定的部位，新构造运动差异性小，以大面积缓慢抬升为主，地震基本烈度为6度。 区内地层中粗砂岩产状为：走向0～25 o。倾向W 或NW，倾角2～8o。断裂构造不发育，仅有小规模的断层分布，节理裂隙呈“棋盘格式”状发育，走向NW64 o 及NE40 o，陡倾角。节理张开宽度大小不均，一般约为0.2～0.6cm，最大可达2～3m。 （4）地形地貌 柴关橡胶坝工程处于太行山东麓，河道左岸多为山体，右岸以河滩地为主，前期河道治理已在部分河段修建了堤防，主河槽为U型断面，坝址处上下游经前期治理，河道断面近似为梯形，底宽为92m，边坡为1：2.5，两岸堤防高程为80.3m。 （6）工程等级及设计标准 根据中华人民共和国行业标准SL252-2000《水利水电工程等别划分及洪水标准》、SL265-2001《水闸设计规范》，本橡胶坝工程定为四等工程，橡胶坝、控制室分别为4级建筑物。 根据国家《防洪标准》（GB50201-94），本河段设计防洪标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇。橡胶坝采用同标准，即设计标准为20年一遇洪水，校核标准为50年一遇，坝址处设计洪峰流量为QP=5%=442m3/s，校核洪峰流量为QP=2%=1190m3/s。 （6）施工条件 坝址紧邻省道，对外交通方便 。工程所用的水泥、砂、石子等材料以当地材料供应为主，所用的块石，可在附近的山谷中采集。两岸的山体多为震旦系石英砂岩，致密坚硬，力学强度高，储量丰富，完全可满足本工程所需。施工用水用电可就近从柴槽或阳关接10KV高压线至施工现场。 2.1.2坝址选择 橡胶坝坝址的选择应根据橡胶坝的特点及运用方式要求综合考虑地形.地质.水文.气象.泥沙.管理和其它因素，经过技术经济比较后确定。 （1） 坝址应选择在坚硬紧密的天然土基上，虽然橡胶坝重量比其它闸坝轻，且地基受力均匀，但坝址仍然尽量选在坚硬紧密的天然土基上。如果必须做人工处理地基时，其坚硬密实程度也应达到设计要求，否则将影响坝体安全。 （2）坝址应选择在水流平顺及河岸岸坡稳定的河段，不应选在河流水流条件发生突然变化的河段。这不仅避免发生波状水跃和折冲水流，防止有害的冲刷和淤积，而且使过坝水流平稳，减轻坝袋振动及磨损延长坝袋使用寿命。据调查和实际工程观测在河道弯道附近的橡胶坝，过坝水流很不平稳，坝袋易发生振动，加剧坝袋磨损，影响坝袋使用寿命。 如果在河床岸坡不稳定的河段建坝，将增加维护费用。由于坝址选点不当而被拆除的坝袋已有不少。运用实践表明，水流条件是影响坝袋振动的主要诱因，振动又是使坝袋磨损破坏的主要原因。因此，橡胶坝应建于平直河段处，即在坝址选择时，必须在坝址上下游均有一定长度的平直段，以保证过坝水流平稳，防止坝袋产生强烈振动。同时，要充分考虑到河床或河岸的变化特点，要估计建坝后对于原有河道可能产生的影响。 （3）对于多泥沙河流，坝址不应选在纵坡突然变缓的河段，以减少淤积。如一定要在这样的河道上建坝时，应将基础地板适当抬高，并在底板高程以下修排沙泄流闸孔。 （4）坝址选择还应考虑施工导流.交通运输.基坑排水.施工供水及电源条件.。 （5）坝址选择应考虑便于坝袋检修维护及工程管理运用。坝址选择时要考虑建坝后是否具备检修条件，因橡胶坝的特点之一是跨度大，一般不设检修闸门，应尽量选在不筑堰的情况下，能够进行维修的地点。 基础底板不宜低于河床，防止在坍坝泄洪时，坝袋被泥沙覆盖，造成管理维修困难。在满足泄洪断面的情况下，将基础底板适当抬高，使橡胶坝高于枯水季节下游河流水位，便于检测和维修。同时，底板抬高后水流过坝后有一陡坡段，还有利于上游和下游水流的衔接，易于泥沙排泄，减轻