橡胶坝工程总体布置

第四章蓄水(橡胶水库)工程设计4.1基本资料按照河道整体规划，在浦河河道上建有两座橡胶坝，分别是仲官村橡胶坝和达莲堡橡胶坝。 在此，两橡胶坝的设计情况分为以下几部分1、仲官村橡胶坝位于测点，那里的工程地质条件是两岸地面耕地层厚度为0.32m的粉土1.41.5m厚砂砾层厚度为0.60.8m，该层的允许承载力为30t/m2。 河道设计资料显示，仲官村橡树坝底海拔66.00m，达到第四层圆砾层，其承载力为36 t/m2，具有较好的基础特性。地下水位高达66.4m。 土壤湿容积重为18.6KN/m3，土壤的内摩擦角为=17，比重G=2.72，含水率w=25.5%，压缩系数a=0.47Mpa-1，压缩系数Es=3.67Mpa，凝聚力c=25Mpa，上游通道设计流量为239.8m3/s。2、达莲堡橡胶坝位于测点，其工程地质条件为两岸地面耕地层厚度为0.30.5m的中砂0.53.5m厚粉质粘土0.02.7m； 圆砾层厚为2.83.2m厚，该层的容许承载力为16t/m2的强风花岗岩，该层的容许承载力为50t/m2。 根据河道设计资料，达莲堡橡胶坝底海拔61.05m，位于第四层圆砾层。 为了使工程长期工作，加固处理第四层土。地下水位高，达到了m。 土壤的湿容积重为18.6KN/m3，土壤的内摩擦角为=17，比重G=2.72，含水率w=25.5%，压缩系数a=0.47Mpa-1，压缩系数Es=3.67Mpa，凝聚力c=25Mpa。 上游通道设计流量为252.3m3/s。4.2工程整体布置(1)仲官村橡胶水库一、水库段水库底板海拔66.00 m，水库山顶海拔69.50 m，橡胶水库高度2.5m，单跨度。 水库全长40m，水库底板宽度为8m，考虑到钢筋混凝土结构，底板厚度为0.8m，设置了10 cm的C10混凝土缓冲层和20cm的粗砂缓冲层，在底板的下前后分别设置了齿壁，提高了坝体对滑动的稳定性，齿壁的深度为20 在墙壁的底板中间设置了2cm的沥青板凹陷狭缝。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高3.5m。 锚槽30*28cm，长40m，两个锚槽的中心距离为3.9m。2、上游防渗被子段为了减少水流冲洗上游，采用钢筋混凝土防渗被子，长15m，厚0.4m，上下层配置12钢筋，间隔25cm。 设置了10 cm的C10混凝土缓冲层和20cm的粗砂缓冲层。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高3.5m。 下齿壁、前齿深度3m、后齿深度1.5m，均为钢筋混凝土结构。 顺水方向7.5m设有横缝，设有齿壁。3、下游陡坡和消能段受整体规划要求，水库底板海拔有3m的落差。 从稳定的观点出发，以陡坡连接。 陡坡为1:4，长度为17.2m，中途设有狭缝设有墙，陡坡开始也设有墙，厚度为0.6m。 消能长为18m，起点和中间设有狭缝，壁厚为0.6m，消能段末端设有高度为1.4m、宽度为0.5m的尾坎，尾坎上设有壁。消力池的水平段设有直径6cm的排水孔，孔的间隔为1.5m，排列得像梅花一样，前端用金属丝捆上双层无纺布。 混凝土标签为200#，表面层和背面层均配有12的钢筋，间隔为25cm。 下面铺上10厘米的混凝土和10厘米的砂砾。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高4.9m。全长35.7m，其中陡坡段为17.2m，馀为18.5m的水平段，厚度为0.6m。 都是钢筋混凝土结构。4、下游的海漫段在消力池上设置海漫工程，以防过坝水流的剩馀能量冲走河床。 海漫总长30米，分两部分布局。 前段长度10m的埋石混凝土为海漫漫，厚度0.45m，下面铺20cm的粗砂，设3列排水孔，排水孔的规格和排列方式与消力池段相同的后段长度20m的干积石为海漫漫，厚度0.40m，下面铺25cm的粗砂。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高3.5m。平面尺寸为水库长40m，顺河道方向全长88.7m，其中上游被子段15m、水库体段8m、陡坡段和消能段35.7m、海漫段30m。 上游被子、水库底板、消力池、海漫和挡土墙下沉，止水狭缝的位置参照设计图，在止水狭缝中设置止水。 上游挡土墙设止水，下游挡土墙设排水孔。表4-1仲官村橡胶水库的主要工程特性项目名称。数据水库体水库山顶海拔68.50m米地板标高66.00m米底板厚度0.8m底板的宽度8米水库很高2.5m水库长度40米上游钢筋混凝土被子海拔66.00m米厚度0.40m米长度15米下游钢筋混凝土陡坡和消能段海拔61.60m米池塘很深1.4m池长18米陡坡长17.2m米埋石混凝土海漫漫海拔63.00m米厚度0.45m米长度10米混凝土砌块。海拔63.00m米厚度0.40长度20米(二)达伦堡橡胶坝一、水库段水库底板海拔61.05 m，水库山顶海拔63.55 m，橡胶水库高度2.5m，单跨度。 水库全长40m，水库底板宽度为8m，考虑到钢筋混凝土结构，底板厚度为0.8m，设置10 cm的C10混凝土缓冲层和20cm的粗砂缓冲层，在底板的下前后分别设置齿壁，提高坝体对滑动的稳定性，齿壁的深度为20 在墙底板的中间设置了2cm的沥青板凹陷狭缝。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高5米。 锚定槽30*28cm，长40m，两个锚定槽的中心距离为3.9m。2、上游防渗被子段为了减少水流冲刷，采用钢筋混凝土防渗被子，长15m，厚0.4m，上下层配置12钢筋，间距25cm。 设置了10 cm的C10混凝土缓冲层和20cm的粗砂缓冲层。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高3.5m。 下齿壁、前齿深度3m、后齿深度1.5m，均为钢筋混凝土结构。 顺水方向7.5m上设有横缝，设有齿壁。3、下游消能级水库下游设置钢筋混凝土结构消力池，全长14.8m。 第一段是长4.8m的1:4的陡坡，还有10m的水平段，厚度为0.5m。 在消力池的末端设置了高0.5m、宽0.5m的尾坎，尾坎上设置了齿壁。 在消力池的水平段设有5列直径6cm的排水孔，孔的间隔为1.5m，排列得像梅花一样，前端用金属丝将无纺布捆成两层。 混凝土标签为200#，表面层和背面层均配有12的钢筋，间隔为25cm。 下面铺上10厘米的混凝土和10厘米的砂砾。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高4.9m。4、下游的海漫段在消力池中设置海漫工程，以防过坝水流的剩馀能量冲走河床。 海漫总长20m，分为两部分布局。 前段长5m的埋石混凝土为海漫漫，厚度0.45m，下面铺20cm的粗砂，设3列排水孔，排水孔的规格和排列方式与消力池段相同的后段长15m的石堆为海漫漫，厚度0.40m，下面铺25cm的粗砂。 两侧是钢筋混凝土挡土墙，墙高6米。平面尺寸为水库长40m，顺河道方向全长57.8m，其中上游被子段15m、水库体段8m、消力池段14.8m、海漫段20m。 上游被子、水库底板、消力池、海漫下沉狭缝、止水狭缝的位置见设计图，在止水狭缝上设置止水。 上游挡土墙设止水，下游挡土墙设排水孔。表4-2达莲城橡胶水库的主要工程特性项目名称。数据水库体水库山顶海拔63.55m米地板标高61.05m米底板的厚度0.8m底板的宽度8米水库很高2.5m水库长度40米上游钢筋混凝土砌块。海拔61.05m米厚度0.40m米长度15米下流的钢筋混杂在一起混凝土砌块。海拔59.85m米池塘很深0.7m池长14.8m米埋石混凝土海漫漫海拔60.55m米厚度0.45m米长度5m干积石海漫海拔60.55m米厚度0.40长度15米4.3橡胶坝体设计由于两个橡胶坝坝体部分的尺寸和规模相同，两个橡胶坝的坝袋和锚定设计如下。 综合考虑有关资料，胶坝坝袋采用塞式，锚式采用楔形锚，为便于施工，采用了锚。4.3.1水库袋设计1 .水库前水深达到设计高度的2.5m，水库后没有水的情况作为计算的控制条件。 水库袋设计的主要设计指标和设计参数：水库高度H1=2.5m内压比H0/H1=1.5；水库袋内压水头H0=1.5H1=3.75m。根据2，橡胶坝技术规范，通过检针法得到袋壁环拉力T=3.125吨/米2； 水库袋上游段弧长S1=3.927m；水库袋下游段弧长S0=4.2142m； 上游水库袋贴底长n=2.5m下游水库袋贴底长x0=1.0915m；水库袋单宽容积V0=9.002(m3，水库袋的膨胀容积V=9.002*40=360m3；上游腔壁段曲率半径R0=2.5m，在上游段是一定的。下游腔壁曲率半径Ri=T/P=T/(H0-H )、各级Ri的计算结果如下述表1所示下游水库面曲线段坐标如表2所示3 .水库袋的有效周长L0采用双锚的水库袋分为水库袋的有效周长LO和底垫的有效周长I0。 用针法计算LO=3.927 4.2142=8.1412m米；I0=2.5 1.0915=3.5915m米加工坝袋和底垫时，加上锚固所需的长度l，楔形锚固所需的长度为1.6m。 水库袋的实际周长：水库袋L=9.74m； 下焊盘I=5.19m米4、水库袋强度安全系数k :根据工程的重要性和制造商的实际条件，选择水库袋橡胶布的型号J-2，如果其径向强度为360KN/m，纬向强度为280KN/m，安全系数为K=360/31.25=11.52，根据要求计算k值为4以上5、水库袋结构设计橡胶坝技术指南水库袋子橡胶布技术设计，选用二布三橡胶。 内层橡胶的厚度为1mm，三明治橡胶的厚度为0.5mm，表层橡胶的厚度为2mm，骨架材料为尼龙帆布双层，单层厚度为1.3mm，设计水库袋的总厚度为6.1mm。 塞带选用布的双层带，坝袋的径向强度为180KN/m，纬向强度为140KN/m。 插头和水库袋的交角部分需要加强处理。 水库袋和底垫之间夹着海绵止水剂，水库袋安装后，请达到密封，避免漏水。表4-3下游袋壁曲率半径Ri的计算结果序列号。PS(m )Pi=(H0-H )(吨/米)叔叔(吨/米)PS=PS(米)12.251.383.1252.2622.001.633.1251.9231.751.883.1251.6641.502.133.1251.4751.252.383.1251.3161.002.633.1251.1970.752.883.1251.0980.503.133.1251.0090.253.383.1250，92100.003.633.1250.86注： Hi是等分点的高度。h是每等分的中点高度，也是以Ri为半径的圆弧段的起点。表4-4下游水库面曲线段坐标x (米)1.0911.53171.69071.79151.86951.92021.95271.96921.97121.9595y (米)00.1250.250.3750.50.6250.750.8751.001.1251.9341.89471.8411.77171.6851.5781.44651.28251.0710.77401.251.3751.51.6251.751.8752.002.1252.252.3752.56、水库袋总面积f=9. 7440.0022.9400.740.93.6=474.84 m 2；垫圈总面积f=(3.59 1.8)(40 1.8)=225.4m2，海绵止水橡胶厚度10mm，要求宽度200mm，全长41.8 41.8 10.4=94m4.3.2锚杆结构设计1、锚固结构的选定，常用的锚固结构型式有螺栓压脚锚固、楔形压脚锚固、胶囊填充锚固等。 在经济和当地采访加工方便等条件的基础上，选定了比较经济耐用的楔形块挤出锚定方式。2 .楔形锚杆设计(1)锚槽参照橡胶坝技术指南附录4，就楔形锚的计算方法和经验数据，选定为靴子型锚槽。 其尺寸为槽深280mm、槽宽300mm、槽深80mm。 两端侧壁的水库袋塞的锚定槽的设计，为了改善水库袋的塞和岸壁的受力状态，缩小两侧的锚定槽宽，上口宽150mm，槽深280mm，槽深80mm。(2)楔形的截面形状为梯形。 为了便于说明，将楔形块分为a、b、c、d四种楔形块，其中c、d楔形块为侧壁锚定楔形块，d楔形块为木制。 各楔形块的尺寸分为以下几种a楔形块也称为前楔形块，上边宽100mm、底边宽160mm、高270mm、楔形块长590mm、总需要量132块。 还有两张长390毫米的楔子。b楔形块也称为后楔形块，上边宽166mm、底边宽115mm、高230mm、楔形块长190mm、总需求量300张。c楔形，上边宽70mm，下边宽130mm，高270mm，楔形长390mm，合计需要量18个。d楔形，上边宽107mm，底边宽56mm，高230mm，楔形长190mm，合计必要量36个。在橡胶坝工程的运用中，楔形块受到正的压力，因此不需要配筋，但在楔形块的搬运和施工中，需要使前后楔形块的斜面密接，用锤子打击。 其次，a楔块比b楔块长，b楔块隔开间隔紧固。 此时，前楔块被弯曲，不会破坏，因此在楔块上配置了10的纵钢筋和10的束带。(3)轴常用的轴是圆木制造，比较费事。 为了提高工作效果，在保证使用的基础上，选用25的钢管，长度为4m，总需求量为17根。4.