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文本内容:
几种不同的橡胶坝方案进行比较分析
1、工程概况******工程以发电为主，结合航运整个工程由挡水建筑物橡胶坝、船闸、泄洪冲砂闸和电站等建筑物组成，坝址以上集水面积为正常蓄水位水库正常蓄水位以下的库容万1462km2,40m,1574n,枢纽总长约900m主要建筑物橡胶坝，顶高程40m,坝高
3.0〜
4.5m,坝长
775.0m；电站为河床式，设于左岸，电站装机为4X
4.5MW；泄洪冲砂闸4孔X12m；船闸1001级，净宽12m
2、橡胶坝工程地质条件橡胶坝地基为第四系全新统冲洪积层，具二元结构，上部为含泥粉细砂、细砂层，层厚属中等透水层；下部为砂砾卵石层局部夹粉细砂透镜体，层厚右侧滩地分布有
0.8〜
5.0m,
4.2~
13.5m o不规则的采砂弃料堆积，弃料堆积松散，透水性极强坝址基岩均为泥质粉细砂、砂岩，属中软软岩，呈〜中厚层状，节理裂隙不发育坝址右侧受断层影响，岩体较破碎，透水率达fl
7.6〜
22.3Lu
3、小高差底板橡胶坝方案方案一底板高程确定
3.1结合坝址处河床地形及水流条件，河道行洪断面偏向左岸，为增大工程的泄洪能力，考虑工程后能维持部分主河槽，尽量减少工程后河道过水断面的改变，避免河床出现“大冲大淤”现象选择靠泄洪冲砂闸左侧四跨橡胶坝底板顶高程为跨右边四跨橡胶坝底板高程与原河床基本持平，为
35.5m4X95mX
4.5m,
37.0m跨橡胶坝总宽4X90mX3m755m坝袋设计
3.2左侧跨橡胶坝14正常蓄水位底板顶高程正常挡水高度计算高度取
40.0m,
35.5m,
4.5m,
4.7m选取、和三个方案进行分析比较，选用=分析比较成果见表=
1.
251.
301.
351.30,3-1土建工程设计
5.4左跨橡胶坝14同理计算得取用底板长L=
16.29m,
17.0mo根据坝址处地形，将橡胶坝底板基础置于高程的砂砾石层上，底板厚底板顶高程
33.7m L5m,
35.2m4跨橡胶坝布置个中隔墩，个边墩，隔墩顶高程顶宽为高程以下两侧边坡底宽
3242.2m,
1.5m
41.0m1:1,Hmo左边墩紧靠船闸及泄洪冲砂闸右跨橡胶坝24同理计算得取用底板长L=
9.04,
9.5m根据坝址处地形，橡胶坝底板基础置于高程的砂砾石层上，底板厚底板顶高程跨
35.5m
1.5m,
37.0m o4橡胶坝布置个中隔墩，个边墩，隔墩顶高程顶宽高程以下两侧边坡底宽
3242.2m,L5m
41.0m1:
0.5,
5.5m左边墩与左跨橡胶坝相连，右边墩与右泵房紧连4基础防渗设计
5.5采用碎防渗墙方案，同方案一消能防冲设计
5.6采用底流消能下游设置消力池，池长池深底板下游侧接的斜坡段，连接消力池底板10m,
1.0m1:4消力池采用碎，底板厚后接位海漫，长下游再接抛石防冲槽C
200.6m C1515m,
6、方案选择根据以上三方案的布置，经综合比较，工程总体布置选用方案一，即小高差底板橡胶坝方案，左跨坝4图右跨坝图两者差为
4.5m,43m,
1.5m
7、结语橡胶坝工程跨度大，阻水小；结构简单，节省三材，施工期短，检修方便；运行高度可以调节，枯水期降低坝高，飘浮物可以排向下游；造型优美，与城区景观协调；坝袋即使遭损坏，修补也比较方便，水上部分可用冷粘法修补；水下部位则采用抢修法坝袋使用年限可达年以上坝袋更换后，工程可继续使用，20发挥效益表3-1方案一左侧四跨（坝高
4.5m）橡胶坝袋设计参数计算a=
1.25a=L30（选用）a=l.35项目单位计算式数值计算式数值计算式数值跨数444跨长m959595正常蓄水位m404040底板顶高程m
35.
535.
535.5坝高m
4.
54.
54.5计算坝高Hi m
4.
74.
74.7坝袋径向拉力T t/m
0.375HJ
8.
2840.4H
128.8360・425H
129.388上游坝面弧长Si m
1.8464Hi
8.
6781.7575Hi
8.
2601.6920H i
7.952下游坝面弧长S2m
1.8097H
18.
5061.7711H
18.
3241.7418H
18.186上游坝袋贴地长度n m
1.4142H
16.
6471.2910H
16.
0681.1952H
15.617下游坝袋贴地长度X m
0.6473H
13.
0420.5876Hi
2.
7620.5394H
12.535上游坝袋曲线段半径R m
1.5Hi
7.
0501.3333Hi
6.
2671.2143Hi
5.707单宽容积V m3/m
1.8405H
1240.
661.7204H
1238.
0041.6275H
1235.951坝袋外露周长S1+S2m
17.
1816.
5816.14坝袋贴地长度n+x m
9.
698.
838.15计算底板长度m
15.
4414.
7114.15取用底板长度m
16.
0015.
014.5单跨坝袋长m
103.
4103.
4103.4单跨坝袋胶布面积m
21983.
61921.
61875.6坝袋胶布总面积m
27934.
47686.
57502.2单跨底垫片面积m
21214.
71125.
41055.1底垫片总面积m
24858.
94501.
64220.2选用袋布型号JBD
4.5-280-3JBD
4.5-300-3JBD
4.5-300-3坝袋安全系数（考虑的强度损失）K20%
8.
118.
157.67每跨坝袋重（胶布重=
21.5kg/m2）434140根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98）规定，结合橡胶坝定型产品，坝袋采用三布四胶外层胶厚
2.5mm,里胶夹层胶义锦纶帆布厚坝袋总厚度单层帆布强度坝袋强度安
2.5mm,
21.5mm,3X
2.0mm,14mm300kN/m,全系数坝袋型号
8.15o JBD
4.5-300-3
（2）右侧4跨橡胶坝正常蓄水位底板顶高程正常挡水高度计算高度取选取、
40.0m,
37.0m,
3.0m,
3.2m a=
1.
451.50和
1.55三个方案进行分析比较，分析比较成果见表3・2表3-2方案一右侧四跨（坝高
3.0m）橡胶坝袋设计参数计算a=
1.45a=L50（选用）a=
1.55项目单位计算式数值计算式数值计算式数值跨数444跨长m909090正常蓄水位m404040底板顶高程m373737坝高m333计算坝高m
3.
23.
23.2Hi坝袋径向拉力t/m
0.475H]
24.
8640.50H
125.
120.525H
125.376T上游坝面弧长Si m
1.6025H
15.
1281.5708H
5.
0271.5449H
14.944下游坝面弧长m
1.7007H
15.
4421.6858H
15.
3951.6734H
15.355S2上游坝袋贴地长度m
1.0541Hi
3.373l.OHi
3.
2000.9535H
13.051n下游坝袋贴地长度m
0.5394H
11.
7260.4366Hi
1.
3970.4112Hi
1.316X上游坝袋曲线段半径R m
1.0556H
13.378l.OHi
3.
2000.9545H
3.054单宽容积m3/m
1.4917H
1215.
2751.4403HJ
14.
7491.3964H
1214.299V坝袋外露周长m
10.
5710.
4210.30S1+S2坝袋贴地长度m
5.
104.
604.37n+x计算底板长度m
9.
839.
519.33取用底板长度m
10.
09.
89.6单跨坝袋长m979797单跨坝袋胶布面积m
21219.
31204.
81193.0坝袋胶布总面积m
24877.
34819.
44771.8单跨底垫片面积m
2759.
6705.
9681.3底垫片总面积m
23038.
52823.
62725.1选用袋布型号JBD
3.0-260-2JBD
3.0-260-2JBD
3.0-260-2坝袋安全系数考虑的强度损失K20%
8.
558.
137.74每跨坝袋重胶布重=20kg/m
224.
424.
123.9通过上表计算比较，坝袋采用二布三胶，外层胶厚里胶夹层胶锦纶帆布厚
2.5mm,
2.5mm,1mm,2X
2.0mm,坝袋总厚度单层帆布强度相应坝袋强度安全系数坝袋型号10mm260kN/m,
8.13JBD
3.0-260-2锚固结构的选择
3.3根据施工经验，充水式橡胶坝锚固采用双锚线比单锚线可节省投资左右，且坝高越高，节省值越30%大国内常用的橡胶坝锚固结构型式有螺栓压板式、混凝土楔块挤压式二种螺栓压板式锚固安全可靠性高，施工安装、维修拆卸方便，锚固袋布短，但螺栓需防锈处理，造价较高，较多的用于坝高大于的橡胶坝；3m混凝土楔块挤压式锚固造价低，无锈蚀问题，但施工、安装及维修困难大，锚固袋布长从近两年国内建成的橡胶坝工程统计，绝大多数采用螺栓压板式锚固，这种锚固已有配套定型的锚固构件因此，本工程选用螺栓压板锚固土建工程设计
3.4左跨橡胶坝14橡胶坝底板顺水流方向长度考虑坝袋坍平后并满足安装检修要求，按下式确定L=
0.5L+L2+I1+I2式中Li一双锚固时坝袋外露周长，LO2=
16.58m；L2一双锚固时坝袋坝袋贴地长度，Lo3=
8.83m；锚固线至上游底板端部的长底，取h—12—锚固线至下游底板端部的长底，取h=lm；计算得，取底板长L=
14.71m,15m根据坝址处地形，为了减少基础开挖及底板碎浇筑的工程量，降低工程造价，将橡胶坝底板基础置于高程的砂砾石层上，底板厚底板顶高程跨橡胶坝布置个中隔墩，个边墩，隔墩顶高
34.0m
1.5m,
35.5m432程顶宽为高程以下两侧边坡底宽左边墩紧靠船闸
42.2m,
1.5m
41.0m1:1,Um右跨橡胶坝24橡胶坝底板顺水流方向长度考虑坝袋坍平后并满足安装检修要求，按下式确定L=
0.5（L1+L2）+I1+I2式中Li一双锚固时坝袋外露周长，L（）2=
10.42m；L2一双锚固时坝袋坝袋贴地长度，L（）3=
4.60m；h—锚固线至上游底板端部的长底，取1尸1m；L—锚固线至下游底板端部的长底，取h=lm；计算得,取底板长L=
9.51,
9.8m根据坝址处地形，橡胶坝底板基础置于高程的砂砾石层上，底板厚底板顶高程跨
35.5m
1.5m,
37.0m04橡胶坝布置个中隔墩，个边墩，隔墩顶高程顶宽高程以下两侧边坡底宽
3242.2m,
1.5m
41.0m105,
5.5m左边墩与左跨橡胶坝相连，右边墩与右泵房紧连4基础防渗设计
3.5根据地质钻孔资料，河床砂砾石层厚渗透系数属强透水层，水平允许坡降允2m〜Um,K=13〜706m/d,J选用税防渗薄墙，厚墙尖伸入基岩不小于30cm,50cm消能防冲设计
3.6根据橡胶坝运用时的外形、水流衔接及上下游水头差小等特点，采用底流消能消能设计按上游正常蓄水位控制下泄随着上游来水量的增加，八跨坝袋均匀坍落，坝高逐渐
40.0m降低消能计算按坝袋坍落、、及完全坍平等多种工况，根据《水闸设计规范》有关
0.5m Im2m SL265-2001规定进行计算，为避免在坝下游产生远驱式水跃，需设置消力池，池长池深10m,
1.0mo为了防止泄洪时砂石卷入坝袋底部磨损坝袋，底板下游侧先接的斜坡段消力池采用碎，底板1:4C20厚后接碎海漫，长下游再接抛石防冲槽
0.6m C1515m,
4、等高程底板橡胶坝方案（方案二）底板高程确定
4.1橡胶坝底板顶高程为等高布置，为橡胶坝布置分跨，每跨净宽设计坝高总宽
36.5m892m,
3.5m,
749.5mo坝袋设计
4.2正常蓄水位橡胶坝正常挡水高度坝袋计算高度取
40.0m,
3.5m,
3.7m橡胶坝设计内外水压比经、和三个方案分析比较，选用方案，成果见a
1.
351.
401.45a=
1.4表4-3方案二（坝高
3.5m）橡胶坝袋设计参数计算a=
1.35a=l.40（选用）a=
1.45项目单位计算式数值计算式数值计算式数值跨数888跨长m929292正常蓄水位m404040底板顶高程m
36.
536.
536.5坝高m
3.
53.
53.5计算坝高Hi m
3.
73.
73.7坝袋径向拉力T t/m
0.425H|
25.
8180.45H
126.
1610.475H
126.503上游坝面弧长Si mL6920H
16.
2601.6419Hi
6.
0751.6025H
15.929下游坝面弧长S2m
1.7418H
16.
4451.719H
16.
3601.7007H
16.293上游坝袋贴地长度n m
1.1952H
14.
4221.118H
14.
1371.0541H
13.900下游坝袋贴地长度X m
0.5394H
11.
9960.4995H
11.
8480.5394H
11.996上游坝袋曲线段半径R m
1.2143H
14.
4931.125H
14.
1631.0556H
13.906单宽容积V m3/m
1.6275H
1222.
2801.553H
1221.
2611.4917H
1220.421坝袋外露周长S1+S2m
12.
7112.
4412.22坝袋贴地长度n+x m
6.
425.
985.90计算底板长度m
11.
5611.
2111.06取用底板长度m
12.
012.
011.5单跨坝袋长m
101.
5101.
5101.5单跨坝袋胶布面积m
21492.
61465.
21443.5坝袋胶布总面积m
211940.
511721.
511548.1单跨底垫片面积m
2900.
7854.
4844.9底垫片总面积m
27205.
86834.
96758.9选用袋布型号JBD
3.5-300-2JBD
3.5-300-2JBD
3.5-300-2坝袋安全系数K
8.
257.
797.38（考虑的强度损失）20%锚固结构的选择
4.3选用螺栓压板锚固土建工程设计
4.4同理计算得，取底板长L=
11.21m,12m橡胶坝底板基础置于高程的砂砾石层上，底板厚底板顶高程橡胶坝共布置跨，
35.0m
1.5m,
36.5m8中间设个中隔墩，隔墩顶高程顶宽高程以下两侧边坡底宽右岸充排水泵房
742.2m,
1.5m,
41.0m105,
10.5m o与防洪堤相连，左侧紧靠船闸及泄洪冲砂闸基础防渗设计
4.5采用砂防渗墙方案，同方案一消能防冲设计
4.6采用底流消能下游设置消力池，池长池深底板下游侧接的斜坡段连接消力池底板10m,
1.0m1:4消力池采用C20碎，底板厚
0.6m后接C15碎海漫，长15m,下游再接抛石防冲槽
5、大高差底板橡胶坝方案方案三底板高程确定
5.1该方案在保证过流断面基本不变的前提下，结合坝址处河床地形，将主河槽四跨橡胶坝底板在方案一的基础上再降低30cm；而右岸边滩四跨橡胶坝底板在方案一的基础上再抬升20cm靠泄洪冲砂闸侧四跨橡胶坝底板顶高程为单跨净宽跨；右边四跨橡胶坝底板高程为单跨净宽
35.2m,95m4X95mX
4.8m
37.2m,90m4跨橡胶坝共跨，总宽X90mX
2.8m8755m坝袋设计
5.2左侧跨橡胶坝14正常蓄水位底板顶高程正常挡水高度计算高度取选取、和三个
40.0m,
35.2m,
4.8m,
5.0m a=
1.
201.
251.30方案进行分析比较，选用=分析比较成果见表
1.255-4表5-4方案三左侧四跨坝高
4.8m橡胶坝袋设计参数计算a=
1.20a=L25选用a=
1.30项目单位计算式数值计算式数值计算式数值跨数444跨长m959595正常蓄水位m404040底板顶高程m
35.
235.
235.2坝高m
4.
84.
84.8计算坝高Hi m555坝袋径向拉力T t/m
0.35H
128.
7500.375H
129.
3750.4H1210上游坝面弧长Si m
1.9738H
19.
8691.8464H
19.
2321.7575H
18.788下游坝面弧长S2m
1.8628H
19.
3141.8097Hi
9.
0491.7711H
18.855上游坝袋贴地长度n m
1.5811H
17.
9061.4142H
17.
0711.2910H
16.455下游坝袋贴地长度X m
0.7243H
13.
6220.6473H
13.
2370.5876H
12.938上游坝袋曲线段半径R m
1.75H
18.
7501.5Hi
7.
5001.3333H
16.667单宽容积V m3/m
2.0033H
1250.
081.8405H
1246.
011.7204H
1243.010坝袋外露周长S1+S2m
19.
1818.
2817.64坝袋贴地长度n+x m
11.
5310.
319.39计算底板长度m
17.
3616.
2915.52取用底板长度m
18.
0017.
0016.0单跨坝袋长m
103.
92103.
92103.92单跨坝袋胶布面积m
22201.
32107.
52041.3坝袋胶布总面积m
28805.
38430.
28165.2单跨底垫片面积m
21338.
11217.
51219.1一布二胶底垫片总面积m
25352.
44869.
84876.2选用袋布型号JBD
4.8-300-3JBD
4.8-300-3JBD
4.8-300-2坝袋安全系数（考虑的强度损失）K20%
8.
237.
687.20每跨坝袋重（胶布重=22kg/m2）514845
（2）右4跨橡胶坝正常蓄水位底板顶高程正常挡水高度计算高度取选取=、
40.0m,
37.2m,
2.8m,
3.0m
1.45和三个方案进行分析比较，选用=成果见表
1.
501.
551.505-5表5-5方案三右侧四跨（坝高
2.8m）橡胶坝袋设计参数计算项目单位a=L45a=L50（选用）a=
1.55计算式数值计算式数值计算式数值跨数444跨长m909090正常蓄水位m404040底板顶高程m
37.
237.
237.2坝高m
2.
82.
82.8计算坝高Hi m333坝袋径向拉力T t/m
0.475H
124.
2750.50HJ
4.
50.525HJ
4.725上游坝面弧长Si m
1.6025H
14.
8081.5708H
14.
7121.5449H
14.635下游坝面弧长S2m
1.7007Hi
5.
1021.6858Hi
5.
0571.6734H
15.020上游坝袋贴地长度n m
1.0541Hi
3.162l.OHi
3.
0000.9535H
12.861下游坝袋贴地长度X m
0.5394H
11.
6180.4366H
11.
3100.4112Hi
1.234上游坝袋曲线段半径R m
1.0556H
13.167l.OHi
3.
0000.9545H
12.864单宽容积V m3/m
1.4917H
1213.
4251.4403H
1212.
9631.3964H
1212.568坝袋外露周长S1+S2m
9.
919.
779.65坝袋贴地长度n+x m
4.
784.
314.09计算底板长度m
9.
359.
048.87取用底板长度m
9.
79.
59.0单跨坝袋长m979797单跨坝袋胶布面积m
21155.
21141.
71130.5坝袋胶布总面积m
24620.
94566.
74522.1单跨底垫片面积m
2725.
5675.
1652.1底垫片总面积m
22902.
12700.
62608.3选用袋布型号JBD
2.8-240-2JBD
2.8-240-2JBD
2.8-240-2坝袋安全系数（考虑的强度损失）K20%
8.
988.
538.13每跨坝袋重（胶布重=21kg/m2）
24.
324.
023.7锚固结构的选择
5.3选用螺栓压板锚固。
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