胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究

杨永王琴

摘要：本文主要针对胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理站展开分析，思考了胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理的模式，并对其处理的具体的方法和措施进行了总结，可供今后参考。

关键词：胶坝锚固系统，充排水系统，坝端，处理

前言

随着胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理越来越重要，我们有必要采取更好的处理方法和处理模式，只有这样才能够提高胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理的质量和效果。

1、橡胶坝的特点

1.1工程造价低，结构简单

橡胶坝的结构简单，一般中间不需设置任何支承，操作系统可用手动闸阀，不用起臂设备，因此，其工程造价是比较低的。根据经验分析，橡胶坝造价介于钢闸门与自动多铰间门之间，低于钢闸门，高于自动多铰间门，居于中等水平。

1.2节省材料，性能好

使用橡胶坝，可减少钢材、水泥、木材用量。橡胶坝的坝袋是以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构，代替钢木及钢筋砖结构，橡胶坝整个档水体积除有薄薄的胶布之外，都是水或空气，可说是以水挡水。一般可节省钢材30－75％、水泥20－80％、木材60％以上。

1.3操作简单，便于安装使用

橡胶坝运到施工现场后可直接安装，由于其钢材、水泥、木材用量减少，其施工操作简单，便于安装，大大的缩短了施工周期。一般3～15天即可安装完毕，整个工期一般为3～6个月，大部分橡胶坝工程均是当年施工当年受益。

2、橡胶坝的选施工工艺

2.1我国橡胶坝施工技术研究的应用概况

我国国土面积大，地域辽阔，具有多种气候类型。我国南方多属于亚热带季风气候，具有降水量多的特点，这样即便在非汛期，河水流量也很大。而北方河流多属于季节性河流，冬季结冰。非汛期水量小，降水量亦受季节控制。那么在这种气候条件下，橡胶坝就要适应不同的地域需求，因此我国对橡胶坝的施工技术进行了大量的试验，比如胶料配方研究、橡胶坝的流量系数检测研究、坝袋振动试验等等。我国对橡胶坝的研制进行的这一系列的试验研究为我国在不同地域不同气候类型不同条件下兴建橡胶坝提供了可靠的数据支持，同时在这30年来的试验和应用过程中，也积累了大量的实践经验。

2.2我国目前橡胶坝施工质量控制水准

随着我国橡胶坝的设计建造的技术日趋成熟，我国橡胶坝施工所独具的优点开始在国内外得到了推广与应用。比如辽宁省水科于1987年为泰国设计建造了6座橡胶坝，至今，我国已经为泰国、尼泊尔、印度尼西亚、孟加拉、越南、伊朗、等国家设计建造橡胶坝，并于2001年，中国相关方面的专家远赴荷兰，为其进行现场方案设计与演示宣传。除此之外，我国水科院还利用各种对外场合为我国橡胶坝进行宣传，提高我国橡胶坝施工知名度。

3、橡胶坝锚固系统研究

橡胶坝充水（气）后，坝袋胶布的骨架材料承受拉力，通过锚固螺栓将作用在坝体上水压力传递到混凝土底板上稳定坝袋。科学的锚固型式不但具有满足工程的可靠性问题，同时结构更加合理，工程的经济性更高。因此，如何锚固坝袋成橡胶坝设计中关系到橡胶坝工程能否稳定地起到挡水作用的关键环节。橡胶坝的锚固型式有多种样式，按锚固材料可分为螺栓压板式锚固、楔块挤压式锚固、胶囊充水式锚固和螺旋体伸缩式锚固。

橡胶坝袋螺栓压板锚固型式，由于具有施工安装简单、拆卸检修方便，施工质量易控制等优点成为橡胶坝锚固设计的首选锚固型式，但传统的螺栓压板锚固设计还有一些不足。研究推广新型锚固型式，不但能提高经济性，同时对高坝建设中存在的锚筋过粗不便制造加工以及工程的可靠性方面都有很大的提高，对橡胶坝工程由中低坝到中高坝，由中高坝到超高坝的建设都具有重要的可靠性保障措施，因此具有广阔的应用前景和经济社会效益。

新型螺栓压板锚固型式将传统螺栓压板锚固结构按传力条件分成两部分，一是锚板与坝袋的连接，二是锚板与钢筋混凝土底板的连接。第一部分采用高强螺栓连接锚板与坝袋，第二部分使用两根对称布置的锚筋连接锚板与钢筋混凝土底板，具体布置形式如图1所示。

图1新型螺栓压板锚固系统布置形式

4、橡胶坝充排水方式

充水式坝袋的充排方式分为动力式和混合式。充排方式的选择应根据工程现场条件和使用要求等技术经济比较后选定，一般采用动力式。有条件的地方，当充水量不大时也可以利用自来水充坝；对建于水库溢洪道或下游水位不影响自流坍坝的橡胶坝工程，亦可采用自流坍坝。

所谓动力式，即坝袋的充、坍完全利用水泵或空压机进行。采用动力式进行充坝时，坝袋的充胀可采用水泵抽水直接充进坝袋，也可先抽水到高位蓄水池或水塔后再间接充进坝袋。当需利用水池作生活用水或因河水含泥沙量较多，须经沉沙后才用于充坝时，则应设水池进行调节、沉淀。有条件的地方，如果坝袋充水容积不太大，也可引用自来水直接充坝。动力式水是用水泵将坝内的水抽排。如建在河道上的橡胶坝，当下游水位高于排水口不能自流排空时，须采用动力式抽排。

混合式即坝袋的充、坍利用水泵或空压机来完成，部分利用现有工程条件自充或自排，这是自流式和动力式两种充排方式的结合使用。其特点是灵活、可靠，或自流充水，加压抽排；或加压充水，自流排水；或先采用自流充排，继以加压充排。这需要根据特定的地形条件有选择地采用。自流式充水适用于上游有高于坝袋内压水头的水源，充坝时直接引水（或入蓄水池），通过管道充进坝袋内。自流式排水适用于下游有低于基础底板的排水渠道，坍顶时打开排水阀门便可将坝袋内的水排空。有条件的地方采用这种充排方式，可节省动力设备，降低工程造价。如溢洪道上的橡胶坝就可采用自流式排水。

5、橡胶坝坝端布置模式

5.1堵头式坝肩布置型式

堵头式也称枕式。若岸墙或中墩为直墙，则宜采用堵头式坝袋，上下游两条锚线仍布置在底板两端，两端头沿岸墙或中墩底脚布置两条锚固线，组成一个矩形封闭锚固线。由于工程的边墙及中墩采用的是直墙式，坝袋排水坍坝后过流断面大，过流流量大，不影响泄洪。但是采用堵头式锚固的橡胶坝，充坝时在坝袋和边墙（中墩）结合部位易出现坍肩现象，引起局部溢流，影响橡胶坝的正常运行。坍坝后两边的堵头胶布坍出现不平的现象，在过流泄洪时受上游水位的冲击下形成坝袋胶布的拍打现象，对坝袋的使用寿命起到破坏性作用。在工程上常采取将边墙（中墩）与坝袋接触部位的混凝土表面做得光滑、两端底板局部抬高等办法来消除坍肩影响。采用直墙式连接，底板及两侧边墙要求平整光滑，尤其是自下游锚固线至坝袋坍落段之间的底板平整光滑度要求更高，最好做成水磨石的。为了减轻坝袋振动磨损，在坝袋下游锚固线至坍落段的底板上，铺设胶片，也可取得同样效果。

5.2混合式坝肩布置方式

结合堵头式及斜锚式的坝肩布置方式的特点，推荐一种适用于3.5m以上高坝的混合式坝肩布置方式。以5m坝高为例，由于枕式橡胶坝仅适用于3.5m以下橡胶坝，故推荐按坡比1：5～1：10将底板两端升起1.5米，斜坡处采用斜锚式，减轻坝袋堆积体积，又加之底板升高后，坝袋端部内压比增高，更加有利于升坝，且不会出现坍肩现象。上部直墙处采用堵头式，既不影响美观，又能在坍坝后增大过流能力。

结束语

综上所述，胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理十分关键，采取何种处理模式至关重要，为此，本文总结了胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理的模式和方法，可供今后参考。

参考文献

[1]马军，邹正伟，张世宝.强夯法处理橡胶坝液化基地施工质量控制[J].水利建设与管理，2017（7）.67.

[2]郑建新，戴丽敏.橡胶坝在工程施工质量控制措施[J].中国水运（下半年），2018（5）.34.