充气式橡胶坝设计与应用

为 １０ 坝底 板 两 侧 侧 墙 高 ３４ 面 坡 坡 比为 ．０ｍ， ．０ｍ，
１ 橡胶 坝结构
橡胶 坝 主要 由 闸 室 部 分 和充 排 气 （ ） 统 组 水 系 成 。橡胶 坝在 闸 室部分 只有 底板 和 充水 （ 或充 气 ） 橡 胶 坝 袋 ， 而代 替 了常规 闸闸室 、 从 闸墩 、 门、 闸 工作 桥 和启 闭机 等 混 凝 土 结 构 。橡 胶 坝 对 消 能 要 求 比较 低 ， 下 结 构 得 以 简化 。橡 胶 坝 坝 袋一 般 由 ２层 帆 水 布和 ３层 橡 胶 粘 接 而成 ， 固 于底 板 和边 坡 上 。坝 锚
收 稿 日期 ： ０ １ ０—１ ２ １ —０ ６ 作者简介 ：张向伟 （９８ ， ， １７ 一） 男 陕西富平人 ， 助理工程师 ， 主要从事水利水电施工技术工作。
云南水力发电
２ １ 年第 ２ ０２ 期
长度 ． 坝 袋 贴 地 长 度 Ｄ。 坝 袋 外 形 见 图 １ 由 ｓ及 。
水 力计算 ， 照构 造 布 置 陡坡 及 消 力 池 。考 虑 景 观 按 效 果 ， 游陡坡 段 采 用 台 阶式 ， 度 １４ 落 差 １０ 下 坡 ：， ．０
简便 。１５ 年世界第 １ ９７ 座橡 胶坝在美 国建成使用 ，
我 国于 １６ ９６年 ６月在 北 京南 护城 河上 建成 中国第 １ 座橡 胶 坝一 右安 门橡 胶 坝 。 随着 新 技 术 、 材 料 的 新 应用 ， 胶坝 的设 计 和施 工工 艺 日趋成 熟 ， 水利 工 橡 在
游水深等于坝高Βιβλιοθήκη Baidu， 下游无水的情况。
采用 查表 法 计算 坝袋 各 项参 数 。设 计 坝 高
有水源充水 ， 可根据 当地 的情况修建 蓄水池或打井 作为充坝水源 ， 修建泵房 。充气式橡胶 坝则不需要 水源， 对环境 、 占地要求较小。 目 已建成的橡胶坝 前
为 １８ ， ．０ｍ 内压 比 口取 １０ ．。充涨后 的坝袋轮廓分 为 ３个 部分 ： 游 坝 面 曲线 长 度 Ｊ ， 游 坝 面 曲线 上 ｓ 下
室、 自动化充 排 系统 、 细部 设计 等 。
２ １ 坝袋 设计 ．
面 ， 河道 的行 洪 过 水 不 造 成 影 响 。而 在 坝 袋充 胀 对 运行中， 橡胶 坝 周边 均与 混凝 土结 构 密封锚 固 ， 运行 中不 漏水 。橡 胶 坝 的坝 高 可 根据 需 要 调 节 ， 坝顶 可 溢 流 ， 活 动坝 和溢 流堰 的作 用 ， 用 比较 灵活 。 起 应 橡 胶坝 的充 排有 动力 式 和混合 式 。充 水坝 袋需
造价低 、 结构简单、 泄洪蓄水操作 方便 、 能美 化环境 等优 点 ， 被广泛应用 于灌 溉、 电、 发 防潮等领 域中。结合 工程实例 ， 说明和探讨 充气式橡胶 坝工程 的设计 。
关键词 ： 橡胶坝 ； 充气式 ； 坝袋 ； 工程设计 中图分类号 ： Ｖ ４ Ｔ ６４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：０ ６—３５ （ｏ ２０ —０ ６ ２ １０ ９ １２ １）２ ０５—０
Ｄ Ｉ１ ．９９ｊｉ ｎ １０ ０ ：０ ３６／． ｓ．０６—３５ ．Ｏ ２０ ．１ ｓ ９ １２ １ ． ０６ ２
０ 前 言
橡 胶 坝 （ｕｂｒａ 是 用 高强合 成纤 维织 物 做受 ｒｂｅｄｍ）
多为充水式， 新建橡胶坝充气式较多。
２ 橡胶坝工程设计
位于平原 区市区一条河道上设计 的橡胶坝， 设 计排 涝 流量 为 １００Ｉ ／。在 橡 胶 坝 塌坝 时 不 影 响 ５ ． ｌｓ Ｉ ３
袋 排 空后 ， 紧贴 在底 板 和边坡 上 ， 不缩 小原 有河 床 断
１３ 背坡坡 比为 １ １ ：， ：。坝袋采用新型带脊无缝充气 橡 胶坝 袋 。 该工程为三等工程 ， 主要建筑物 ３ 级。工程区 地震动 峰值 加速度为 ００ ， ．５ｇ地震基 本烈度 Ⅵ度 。 按照从河道上游至下游方向， 橡胶坝工程布置依次 为 ： 游 连接 段 、 上 防渗 铺 盖段 、 身段 、 后 陡坡段 、 坝 坝 消力池段、 海漫段、 下游连接段 。其他工程包括控制
充 气式 坝袋 设计 内容 包括 ： 坝袋 径 向拉力 、 坝袋 环 向各部 分尺 寸 、 坝袋 单 宽 容 积 等 。作 用 在 坝袋 上 的主 要设 计荷 载 为 静水 压 力 ， 坝袋 袋 壁 承 受 的径 向 拉力 根据 薄膜 理 论按 平 面 问题 计 算 ， 算 工 况 为上 计
程 中得 到广 泛应 用 。
水末端水深至少高于现状滩地 ３ ， ０ｅ 设计坝袋高度 ｍ 为 １８ 回水 长 度 为 １０ ｍ。坝 段 全 长 ５ ．０ｍ， ．０ｍ， ８ ４５ 单跨 ， 净长 ｌ ． 。坝身段底板及边墙采用 Ｃ５ ８０ ｍ ０ ２ 钢
筋混凝 土结 构 ， 底 板 顺 水 流 长 度 为 ７ ０ 坝 厚 坝 ．０ｍ，
第２ ８卷 第 ２期
云南水力发电
ＹＵ ＮＮＡＮ Ａ ＥＲ Ｐ ） Ｗ Ｔ ＩＷＥＲ
充气 式 橡 胶 坝 设 计 与应 用
张向伟 ， 黎继平 ， 李建伟 ， 尹利娟 ， 张 忠
（ 中国水利水 电第 十四工程 局有 限公 司 大理分公司 ， 云南 大理 ６ ２０ ） ７７８ 摘 要： 橡胶坝是 高分子合成材料建造 的挡水建筑物 ， 按充胀介质可分为充水 式、 充气式 ， 常规闸 、 与 坝相 比具 有节省钢材 、 泥、 水
河道 行 洪 的前 提 下 ， 虑景 观需 要及 蓄水 要求 ， 回 考 且
力骨架 ， 内外涂敷合成橡胶作粘结保护层 ， 加工成胶 布 ， 要求 的尺 寸 ， 固在 基 础底 板 上 ， 水 或气 的 按 锚 用
压 力充 胀起 来 ， 形成 挡水 坝 。橡胶 坝 的结构 简单 、 施 工 期短 、 抗震 性 好 、 阻 水 和 止水 效 果 好 ， 不 运行 方 式