橡胶坝技术及应用

本书全面介绍了不同类型的橡胶坝建坝技术及其应用，是集水工和橡胶坝工艺制造等多个专业的综合性书籍。其内容包括：橡胶坝工程规划、坝袋设计、土建工程设计、锚固系统设计、控制系统设计、坝袋材料、坝袋制造工艺、工程施工与坝袋安装、工程运行管理、坝袋老化及防护措施、坝袋的振动及防护措施等。
本书可供从事橡胶坝坝袋制造和橡胶坝工程规划、设计、施工和运行管理的技术人员使用，也可供科研人员和大专院校师生参考。

第一章 概述
　　第一节　橡胶坝的特点
橡胶坝是20世纪50年代为满足工农业生产的需要，出现的一种新型的低水头挡水建筑物。它是以高强力合成纤维布为受力骨架，内外两面硫化氯丁橡胶层作为止水(气)层和保护层的胶布，按工程设计要求锚固在河道基础底板和端墙上，形成一个封闭的橡胶布囊，充水、充气或充水充气形成橡胶柔性体挡水。橡胶坝与其他土、石、钢、木刚性闸坝比较，第一个最突出的特点是充胀坝体挡水而不漏水，排空体内充胀介质坝袋塌落紧贴河床上，保持原河床断面，可畅泄洪水和上游堆积的泥沙、卵石和漂浮物而不阻水。充水式橡胶坝还可以随意调整坝高溢流，以确保上游水位或泄水量。橡胶坝第二个最突出的特点是单跨长度大。按理论分析，橡胶坝袋内部应力与外部对其作用力均垂直于坝轴线，因而与坝袋长度无关。坝袋单跨长度多取决于工程运行工况和坝袋运输、安装等因素。除此之外，橡胶坝工程还具有结构简单、施工期短、造价低、坝袋抗震性能好、操作灵活及管理方便等优点。橡胶坝工程包括橡胶坝袋、坝袋锚固系统、充排及控制系统三大部分，整个工程布置无复杂之处。作为工程主体部分橡胶坝袋，可在橡胶厂制造，与土建施工不相矛盾。一般橡胶坝工程当年施工、当年运用、当年受益。由于橡胶坝跨度大，可减少中墩数量和相应的闸门启闭动力设备，还可简化下游消能设施等，因此可减少工程投资。减少投资的比例视高分子合成材料工业的发展水平而定。根据我国实际情况，橡胶坝工程投资比一般同规模的刚性水闸工程投资可节省30％～60％，合成材料工业发达的国家，最优条件节省投资比例可达1：10～1：20。橡胶坝袋为柔性簿壳结构，重量轻而富有弹性，在外力作用下易发生形变，故能抵御强大的地震波和特大洪水的冲击。例如河北省唐山陡河橡胶坝，经受了1976年唐山烈度为10度的大地震的考验。河南省西平县五沟营橡胶坝遭受了“75.8”百年一遇的特大洪水考验，该坝在洪水来临时塌落泄洪，虽坝址处部分护坡坍塌，但坝袋仍安然无恙。橡胶坝的充排设备为水泵或空压机，动力设备简单，且可以实行集中控制，所以运行和管理极为灵活方便。但是，橡胶坝工程坝袋胶布是合成橡胶和合成纤维组合体，受日光、空气和水等作用，犹如岩石风化一样会发生老化。近年来，橡胶厂在坝袋胶布胶料中掺人防老化剂，以延长坝袋使用寿命，正常情况下橡胶坝袋可使用20年以上。橡胶坝袋的轻和柔是其优点，但其坚固性显然比钢、石、混凝土和钢筋混凝土差，坝袋容易被刺伤和磨损，刺伤和磨损处不及时维修，则会造成工程失事。因此，必须加强运行管理工作，以防止意外事故。
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