橡胶坝在河道治理工程中的应用论文_闵凡刚

橡胶坝在河道治理工程中的应用论文_闵凡刚

摘要:橡胶坝的坝体实际上是一个大的橡胶布囊,充水(气)后,坝袋胶布的合成承受拉力,作用在坝袋上的水压力通过锚固螺栓传到混凝土底板上。橡胶坝是一种新型的挡水建筑物,已经被广泛用于河道治理工程中。不仅具有良好的治水效果,而且能减少经济消耗。

关键词:橡胶坝;河道治理工程;应用

引言

拦河闸坝是河道蓄水,水位抬高所必须的水工建筑物。长期以来橡胶坝因其诸多优点被广泛地应用于河道治理工程中,基于此,本文主要对橡胶坝在河道治理工程中的应用做具体论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。。

1河道治理中坝型的选择

河道治理中坝型的选择主要涉及以下几个方面:对于生态河道则综合治理,合理坝型的选择对于生态效益、经济效益、社会效益等多方面具有良好的促进作用。河道综合治理中坝型的选择,选定的为橡胶坝,与传统水坝及节制闸对比,橡胶坝构造简单,能有有效的减少传统闸坝钢材、木材、石材的使用,能够有效地节省建造成本。其具有建设周期短、施工简单的特点,在河道景观方面,具备一定的美观作用,同时在日常维护及管理方面具有费用低,简单高效的特点。

2橡胶坝适用范围

(l)用于水库溢洪道上的闸门或活动溢流堰,以增加库容及发电水头从水利学和运用条件分析,建在溢流堰或溢洪道上的橡胶坝,坝后紧接陡坡段,无回流托顶现象,袋体不易产生颤动。在洪水季节,大量推移物质已在水库沉积,过流时不致磨损坝袋,即使有漂浮物过坝体,因有过坝水层保护也不易发生磨损;充坝挡水时,下游无水,便于检修坝袋下游部分。不挡水和溢流时上、下游均无水,更有利于对坝袋进行全面检查维修;因此,在水库溢洪道上兴建橡胶坝效益最为显著。(2)用于平原河道的低水头溢流坝或活动溢流堰工程平原河道的特点是水流比较平稳,河道断面较宽,适宜兴建橡胶坝,能够充分发挥橡胶坝跨度大的优点。如海河流域下游地区的复式河床,一般窄深河槽为经常过水部分,另外有500一1000m宽的漫滩行洪部分,窄深河槽适宜建造橡胶坝。坍坝泄洪时,几乎保持原有河床断面,不阻水,洪水、漂浮物和泥沙等能顺利过坝。(3)用于渠系上的进水闸、分水闸、节制闸等工程建在渠系上的橡胶坝,由于水流比较平稳,袋体柔性止水性能较好,能保持水位和控制坝高来调节水位和流量。(4)用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸橡胶制品具有抗海水浸蚀和海生生物影响的性能。耐老化性方面在海水中的优势大于在淡水中,不会像钢、铁那样因生锈而造成性能降低。(5)用于船闸的上、下游闸门橡胶片闸门投资省,结构简单,安装迅速,操作灵活,只需升降橡胶片闸便可向闸室充水或者泄水,不需要再另设输水廊道。实践证明,片闸适用于跨度较小的孔口,而坝袋则适用于跨度较大的孔口。(6)用于施工围堰或活动围堰橡胶活动围堰有其特殊优越之处,例如高度可随意升降,并且可以从堰顶溢流,解决在城市取土困难,不取土筑堰可保持河道清洁,缩短工期和节省劳动力等。这种活动围堰适用于水利工程截流施工、维修和某些临时性的或者半永久性的挡水建筑物。(7)用于城区园林工程采用橡胶坝拦截城市内河道,蓄水后形成水面宽阔的人工湖,为市民提供了休闲娱乐之地。当坝顶溢流时,形成若干小瀑布,给城市增添了游览景色,受到人们的欢迎。我国的许多城市已相继在市区河道上修建了橡胶坝。(8)其它方面的应用山区河道的特点是陡坡急流,并有大量推移质,对兴建橡胶坝的工作条件十分不利。但是,只要从坝址的选择、水工设计、锚固结构、坝袋制作和运行管理等方面进行改进,就能大大的减轻坝袋的磨损。由此可见,只要抓好设计、施工、管理等几个环节,在山区河道上建橡胶坝也能得到推广应用。

3橡胶坝的特点

橡胶坝之所以被广泛应用,主要基于橡胶坝的以下四个特点。(1)管理方便、运行费用低。(2)抗震性能好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它具有以柔克刚的性能,不仅能抵抗海水、特大洪水的波浪冲击,还能抵抗强大的地震波。(3)跨度大,地形适应性强;不阻水,止水效果好。(4)坚固性较差、易老化,坝高受限制。基于以上这些特点,橡胶坝有着广泛的应用范围。如用于河道上的低水头溢流坝或活动溢流坝,作为水库溢洪道上的闸门或活动溢流堰,用于海岸防潮堤,用于地下水回灌用于施工围堰或活动围堰,用于城区园林美化工程等等。

4橡胶坝在河道治理工程中的应用

4.1坝袋材料的选择

橡胶坝在河道治理工程中的应用之一是坝袋材料的选择。橡胶坝的材料直接会影响橡胶坝的应用效果,因为橡胶坝卧躺在河床,长时间受到水流、杂质、砂石的冲击与摩擦,还要经受日晒而发生老化现象,所以坝袋一定要强力高、重量轻、耐冲击、耐腐蚀、抗老化、耐摩擦、耐油污、耐化学作用等。因此橡胶坝的材料一般选择锦纶和氯丁橡胶,锦纶具有强力高,耐腐蚀,耐磨损等特性,适合作为骨架层材料。

4.2橡胶坝袋的锚固安装

橡胶坝在河道治理工程中的应用之二是橡胶坝袋的锚固安装。橡胶坝的安装工序如下:首先进行清洁,清除坝底的杂碎垃圾和残留的砂浆,并检查管道内是否有杂物,特别是钉子和尖锐的碎石、易造成管道损坏的杂物,主要是为了坝袋做基础。把底垫片在底板上铺好并用混凝土做临时固定,两端用锚栓固定,然后安装进出水口的水帽。安装好底垫片和水帽之后,将坝袋胶布铺在底垫片上,并保证坝袋中心线与底板中心线重合。接下来就是划锚固线,在坝袋锚好后,沿着坝袋周长,划出锚固线。一般是先划上下游,后划两端边墙的锚固线。坝袋的锚固,锚固线划好后,进行锚固。锚固的流程与锚固线相同,都是先上下游,再进行两端墙边的锚固工作。锚固底板的顺序,一般都是从坝轴中线到两边进行锚固。锚固槽内材料放置顺序是先在最底一层平铺橡胶片,然后再铺上坝袋垫片,坝袋垫片之间可以铺上止水海绵胶片防止漏水。检查坝袋,再在需要的地方补上强胶水。

4.3坝基处理

橡胶坝在河道治理工程中的应用之三是坝基处理。在水利工程中,当天然地基在稳定或沉降方面不能满足建筑物要求时,首先应从结构设计、施工及其他方面采取适应性措施;如仍不能保证建筑物的安全或并不经济可行时,则应根据工程具体情况因地制宜应对地基进行处理,以提高地基强度和减小沉降量。对橡胶坝地基进行处理其主要目的有三个方面:一是增加地基的承载能力;二是提高地基的稳定性;三是减小或消除地基的有害沉降,防止地基渗透变形。一般条件下,橡胶坝可不进行地基沉降计算,对于地基承载力要求特别高的大型橡胶坝,应根据设计需要和工程实际情况进行地基沉降计算。建在平原、滨海区的第四纪覆盖层上的橡胶坝,经常会遇到软弱的粘性土或疏松的砂性土地基,这种地基需要进行一定的处理后,才能作为橡胶坝的地基持力层。处理土质地基的方法很多,尤其是近几年随着科学技术的发展,新的处理方法不断提出,如深层搅拌法、高压喷射法、硅化法、电渗法等。但其中有些方法目前在设计或施工技术方面尚未成熟,特别是用于大面积的橡胶坝地基处理还有困难;有些方法用于实际工程,造价过高,与其他方法比较显得很不经济。

结语

总之,橡胶坝是随着科技的发展而诞生的新型水工建筑物,它必将随着科学技术的发展,在材料、设计、施工及管理等方面得到更进一步的发展和完善。

参考文献

[1]王博文,韩昌海,童中山.橡胶坝技术及应用[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

[2]马继敏,夏海峰.橡胶坝工程存在的问题及解决措施[J].吉林水利,2013(3):18.

论文作者:闵凡刚

论文发表刊物:《城镇建设》2020年1月第2期

论文发表时间:2020/4/14

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