SL22798橡胶坝技术规范doc 73页.docx

1、SL22798橡胶坝技术规范doc 73页SL227-98橡胶坝技术规范(doc 73页)_New目 次1总则 3.4安全与观测设备 5.2检查观测2工程规划 3.5土建工程 5.3维护修理 2.1基本资料4施工安装 5.4运行控制 2.2坝址选择 4.1一般规定附录A橡胶坝泄洪能力计算 2.3工程规模及枢纽布置 4.2土建工程施工附录B坝袋设计计算 2.4环境及经济评价 4.3控制、安全和观测系统施工附录C坝袋胶布技术要求3工程设计 4.4坝袋安装附录D锚固构件计算 3.1坝袋 4.5工程检查与验收附录E坝袋修理 3.2锚固结构5运行管理条文说明 3.3控制系统 5.1一般规定1总 则1.0

2、.1为使橡胶坝工程建设和管理做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量、使用方便、美化环境、合理开发利用水资源，特制定本规范。1.0.2本规范适用于坝高5m及其以下的袋式橡胶坝工程。坝高超过5m或特殊用途时应进行专门的技术论证和试验研究。1.0.3橡胶坝工程的建设程序，应按基本建设程序办理；如规模较小，建设程序可以简化。1.0.4橡胶坝工程的建设和管理，除执行本规范外，还应符合现行有关标准和规范的规定。2工程规划2.1基本资料2.1.1应搜集、整理、分析研究和掌握建坝地区的地形、气象、水文、工程地质、水文地质、内外交通、流域(或地区)水利综合利用规划、社会经济和环境评价等基本资料。2.1.2地

3、形资料应包括工程规划区域地形图、坝址地形图、回水区域地形图、河道纵横断面图等；测量范围应根据工程任务和规模确定，各种图的比例尺应符合有关规范要求。2.1.3水文气象资料应包括流域概况和河道特征、坝址河段的洪(枯)水流量、含沙量、冰情、水质、漂浮物以及气温、降水、蒸发、湿度、风力、风向、日照、冰冻期、冻土深、潮汐等。2.1.4工程地质和水文地质资料，按中小型水利水电工程地质勘察规范(SL5593)要求进行必要的地质勘察工作，应有坝址地质纵横断面图、地基和天然建筑材料的物理力学指标、地下水位、比降、水质等资料。2.1.5应搜集有关橡胶坝袋生产厂家产品、规格以及已建橡胶坝工程资料。2.2坝址选择2.

4、2.1应根据橡胶坝特点和运用要求。综合考虑地形、地质、水流、泥沙、环境影响等因素，经过技术经济比较后确定坝址。2.2.2坝址宜选在河段相对顺直、水流流态平顺及岸坡稳定的河段；不宜选在冲刷和淤积变化大、断面变化频繁的河段。2.2.3坝址选择应考虑施工导流、交通运输、供水供电、运行管理、坝袋检修等条件。2.2.4坝址选择应有利于枢纽工程总体布置。重要工程应有水工模型试验论证。2.3工程规模及枢纽布置2.3.1工程规模应根据水文水利计算研究确定。2.3.2工程布置宜包括土建、坝体、充排和安全观测系统等。应做到布局合理、结构简单、安全可靠、运行方便、造型美观。坝轴线应与坝址处河段水流方向相垂直。2.3

5、.3坝长应与河(渠)宽度相适应，坍坝时应能满足河道设计行洪要求，单跨坝长度应满足坝袋制造、运输、安装、检修以及管理要求。2.3.4取水工程应保证进水口取水和防沙的可靠性。2.3.5坝袋设计高度应根据工程规划，满足综合用水要求确定。坝顶高程宜高于上游正常水位0.10.2m，坝顶泄洪能力可按附录A计算。2.3.6坝底板尺寸布置应包括坝底板高程、厚度及顺水流方向上宽度等。1坝底板高程应根据地形、地质、水位、流量、泥沙、施工及检修条件等确定，宜比上游河床地形平均高程适当提高0.20.4m。2坝底板厚度应满足充排水(气)管路及锚固结构布置要求。3顺水流方向的坝底板宽度应按照坝袋坍平宽度以及安装和检修的要

6、求确定。2.3.7防渗排水布置应根据坝基地质条件和坝上、下游水位差等因素，结合底板、消能和两岸布置综合考虑，构成完整的防渗排水系统。承受双向水头的橡胶坝，其防渗排水布置应以水位差较大的一方为控制条件，合理选择双向布置形式。拟定坝基防渗长度的方法可参照水闸设计规范进行。2.3.8消能防冲设施的布置，应根据地基情况、运行工况等因素确定。2.3.9坝袋与两岸连接布置，应使过坝水流平顺。上、下游翼墙与岸墙两端应平顺连接，其顺水流方向的长度应根据水流和地质条件确定。边墙顶高程应根据校核洪水位加安全超高确定。2.3.10坝袋充排控制设备及安全观测装置均应设在控制室内，控制室布置应考虑运行管理方便，严寒或潮

7、湿地区应有防冻、防潮措施，2.3.11多跨橡胶坝之间应设隔墩，墩高应不小于坝顶溢流水头，墩长应大于坝袋工作状态时的长度。2.3.12在枯水期流量较大河流上的橡胶坝工程，应考虑检修时的导流方式。2.4环境及经济评价2.4.1修建橡胶坝工程对生态环境和社会环境的影响应参照水利水电工程环境影响评价规范的要求进行必要的分析和评价，对不利影响提出防范措施。2.4.2橡胶坝工程建设应按照水利建设项目经济评价规范(SL7294)进行经济效益分析，评价项目的经济合理性和财务可行性，3 工程设计3.1坝袋3.1.1坝袋按充胀介质可分为充水式、充气式。应按运用要求、工作条件经技术经济比较后确定。3.1.2坝体布置

8、可采用单跨式或多跨式。3.1.3作用在坝袋上的主要设计荷载为坝袋外的静水压力和坝袋内的充水(气)压力。3.1.4设计内外压比值的选用应经技术经济比较后确定。充水橡胶坝内外压比值宜选用1.251.60；充气橡胶坝内外压比值宜选用0.751.10。3.1.5坝袋强度设计安全系数充水坝应不小于6.0，充气坝应不小于8.0。3.1.6坝袋袋壁承受的径向拉力应根据薄膜理论按平面问题计算。坝袋袋壁强度、坝袋横断面形状、尺寸及坝体充胀容积的计算，可按附录B进行。3.1.7坝袋胶布除必须满足强度要求外，还应具有耐老化、耐腐蚀、耐磨损、抗冲击、抗屈挠、耐水、耐寒等性能。坝袋使用的胶布应符合附录C的技术要求。3.

9、2锚固结构3.2.1锚固结构型式可分为螺栓压板锚固、楔块挤压锚固以及胶囊充水锚固三种。应根据工程规模、加工条件、耐久性、施工、维修等条件，经过综合经济比较后选用。锚固结构可按附录D计算。3.2.2锚固构件必须满足强度与耐久性的要求。3.2.3锚固线布置分单锚固线和双锚固线两种。采用岸墙锚固线布置的工程应满足坍坝时坝袋平整不阻水，充坝时坝袋格皱较少的要求。3.2.4对于重要的橡胶坝工程，应做专门的锚固结构试验。3.3控制系统3.3.1坝袋的充胀与排放所需时间必须与工程的运用要求相适应。3.3.2坝袋的充排有动力式和混合式。应根据工程现场条件和使用要求等确定。3.3.3充水坝的充水水源应水质洁净。

10、3.3.4充徘系统的设计包括动力设备、管路、进出水(气)口装置等。1动力设备的设计应根据工程情况、运用管理的可靠性、操作方便等因素，经济合理地选用水泵或空压机的容量及台数。重要的橡胶坝工程应配置备用动力设备。2管路设计应与充、排水(气)时间相适应，做到布置合理、运行可靠及维修方便，具有足够的充排能力。3充水坝袋内的克(排)水口宜设置两个水帽，出口位置应放在能排尽水(气)的地方并在坝内设置导水(气)装置。4寒冷地区管路埋设应满足防冻要求。3.4安全与观测设备3.4.1安全设备设置应满足下列要求：1充水坝设置安全溢流设备和排气阀，坝袋内压不超过设计值；排气阀装设在坝袋两端顶部。2充气坝设置安全阀、

11、水封管或 U形管等充气压力监测设备。3对建在山区河道、溢流坝上或有突发洪水情况出现的充水式橡胶坝，宜设自动坍坝装置。3.4.2观测装置设置宜满足下列要求：1 橡胶坝上、下游水位观测，设置连通管或水位标尺，必要时亦可采用水位传感器。 2 坝袋内压力观测设置，充水坝采用坝内连通管；充气坝安装压力表，对重要工程应安装自动监测设备。 3 土建工程观测设计可参照水闸设计规范的规定进行。3.5土建工程3.5.1橡胶坝土建工程应包括基础底板、边墩(岸墙)、中墩(多跨式)、上下游翼墙、上下游护坡、上游防渗铺盖或截渗墙、下游消力池、海漫等。3.5.2土建工程设计，应根据坝的设计条件，使建筑物满足强度、防渗及地基

12、稳定的要求。3.5.3作用在橡胶坝上的设计荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。1基本荷载：结构自重、水重、正常挡水位或坝顶溢流水位时的静水压力、扬压力(包括浮托力和渗透压力)、土压力、泥沙压力等2特殊荷载：地震荷载及温度荷载等。3.5.4坝底板、岸墙(中墩)应根据地基条件、坝高及上、下游水位差等确定其地下轮廓尺寸。其应力分析应根据不同的地基条件，参照其它规范进行计算；稳定计算可只作防渗、抗滑动计算。3.5.5橡胶坝应尽量建在天然地基上；对建在较弱地基上的橡胶坝应进行基础处理。3.5.6上、下游护坡工程应根据河岸土质及水流流态分别验算边坡稳定及抗冲能力。护坡长度应大于河底防护的范围。3.5.7消力

13、池(护坦)、海漫、铺盖除应满足消能防冲外，还应考虑减轻和防止坝袋振动。对经常溢流的橡胶坝工程，宜设陡坡段与下游消力池(护坦)衔接。应根据运用条件选择最不利的水位和流量组合进行消能防冲计算。3.5.8充气橡胶坝的消能防冲计算，应考虑坍坝时坝袋出现凹口引起单宽流量增大的因素。3.5.9控制室应满足机电设备布置和操作运行及管理需要，室内地面高程应高于校核洪水位。地下泵房应作防渗、防潮处理。3.5.10在已建拦河坝顶或溢洪道上加建橡胶坝时，应对原工程抬高水位后进行稳定及应力校核，并应考虑上游淹没影响和不得降低原有防洪标准。3.5.11采用堵头式锚固的橡胶坝应采取有效措施防止端部坍肩。4施工安装4.1一

14、般规定4.1.1橡胶坝工程建设应按有关水利基建规定和程序，作好招标、投标、建设监理等工作。4.1.2施工前应根据批准的设计文件(包括施工组织设计和工程概算)和有关规范，编制详细的施工计划，做到技术先进和经济合理，确保施工进度和工程质量。4.1.3施工场地布置应做到合理布局，施工方便，确保安全，力求节约。4.1.4橡胶坝袋必须进行专门的质量检验。4.1.5坝袋安装必须保证对充胀介质的密封性。4.1.6橡胶坝施工中必须加强质量管理，应建立质量保证体系和质量检查体系，确保施工质量。4.2土建工程施工4.2.1土建工程施工可包括下列主要项目：1基坑开挖，控制及观测系统管道理设。2浇筑混凝土底板、锚固槽

15、或预埋锚固螺栓；锚因件制作。3修筑岸墙和防渗、防冲设施及其它安全保护措施。4控制室。以上各项施工应符合有关标准规范的技术要求。4.2.2坝袋与基础底板和岸墙(中墩)接触部位的表面必须平整光滑。4.2.3采用螺栓压板锚固的，其螺拴间距和埋深均应符合设计要求。采用楔块或胶爱充水钱因的，其锚固槽的槽口、槽壁和槽底线应顺直平整。1工程验收前，应由施工单位负责管理维护。2对工程施工遗留问题，施工单位必须认真加以处理，并在验收前完成。3工程竣工后，建设单位应及时组织验收。4.5.5橡胶坝工程的质量检验和评定应按水利水电工程施工质量评定规程(SLl7696)执行。4.5.6坝袋应以设计坝高为验收标准。4.5

16、.7竣工验收必须按水利水电工程验收规程、水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准(SDJ24988，SL3892)和本规范的规定办理。4.3控制、安全和观测系统施工4.3.1控制系统的施工应符合有关机电、土建施工的要求。4.3.2安全装置安装前，应进行检查，并按设计要求进行安装，确保质量，运用可靠。4.3.3观测系统的安装，应进行调试，使其符合设计精度要求，确保观测方便可靠。4.4 坝袋安装4.4.1坝袋、底垫片、密封材料、垫平片要求：1坝袋、底垫片应由工厂按设计图纸进行制作，出厂前必须检查其尺寸并画出锚固线和锚固中心线；应在醒目位置标出上下游标记。2坝袋制作必须严格保证质量要求，出厂时必

17、须附有通过国家计量认证的检测机构出具的有关参数检验报告。3垫平片宜采用与坝袋相同厚度或稍厚一些的橡胶片。4坝袋及底垫片在搬运过程中应避免发生变形和损伤。4.4.2坝袋安装前的检查：1楔块、基础底板及岸墙混凝土的强度必须达到设计要求。2坝袋与底板及岸墙接触部位应平整光滑。3充排管道应畅通，无渗漏现象。4预埋螺栓、垫板、压板、螺帽(或锚固槽、楔块、木芯)、进出水(气)口、排气孔、超压溢流孔的位置和尺寸应符合设计要求。5坝袋和底垫片运到现场后，应结合就位安装首先复查其尺寸和搬运过程中有无损伤，如有损伤应及时修补或更换。4.4.3坝袋安装可按下列程序进行：1在底板上分别标出坝轴线、中心线。2底垫片就位

18、(指双锚固坝袋)；在底垫片上分别标出中心线和锚固线。3在伸人坝袋内的充排水(气)管、测压管和超压溢流管等管口四周的底垫片上，宜粘上一层橡胶片作补强处理。4在底垫片上画出水帽、测压管和超压溢流管位置，复测无误后在各管口处挖孔并固定。5止水海绵(止气布)可粘在底垫片相应位置上。6使坝袋中心线和锚固线与基础底板及底垫片上的对应线重合。7坝袋锚固顺序，端部为固定式的，按先下游，后上游，最后岸墙的顺序进行。从坝袋底板中心线开始，向两侧同时进行安装。锚固岸墙(坡)时，先将胶布挂起，撑平，再从下部往上部锚固。采用堵头式锚固的，宜先安装两侧堵头裙脚，后锚固下游和上游。但无论采用何种锚固型式，两侧岸墙拐角处，袋

19、布要折叠、理顺、垫平，不得用剪口补强处理。4.5工程检查与验收4.5.1施工期间应检查下列内容：1检查范围：坝袋、钱固螺栓或楔块标号及外形尺寸、安装构件、管道、操作设备的性能。2检查要求：检查施工单位提供的质量检验记录和分部分项工程质量评定记录，同时需进行抽样检查。4.5.2坝袋安装后，必须进行全面检查。在无挡水的条件下，应做坝袋充坝试验；若条件许可，还应进行挡水试验。整个过程应进行下列项目的检查：1坝袋及安装处的密封性。2钱固构件的状况。3坝袋外观观察及变形观测。4充排、观测系统情况。5充气坝袋内的压力下降情况。4.5.3充坝检查后，应排除坝袋内水体，重新紧固锚固件。4.5.4验收前的管理维

20、护：1工程验收前，应由施工单位负责管理维护。2对工程施工遗留问题，施工单位必须认真加以处理，并在险收前完成。3工程竣工后，建设单位应及时组织验收。4.5.5橡胶坝工程的质量检验和评定应按水利水电工程施工质量评定规程(SLl766)执行。4.5.6坝袋应以设计坝高为验收标准。4.5.7竣工验收必须按水利水电工程验收规程、水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准(SDJ2498，SL382)和本规范的规定办理。5运行管理 5.1一般规定5.1.1橡胶坝工程必须有管理机构。在工程施工时，可由管理筹备机构派人参与施工，工程竣工验收后由管理机构接管工程。5.1.2工程竣工验收前，应由管理筹备机构会同

21、设计、施工单位遵照本规范要求，结合工程特点，制定具体管理办法和有关制度。橡胶坝工程必须按运行规律进行科学运行。5.1.3管理机构应进行科学管理，并对工程进行经常检查、观测、养护、维修和控制运用等。各项记录应及时整理归档，建立完整的技术档案。5.1.4橡胶坝工程竣工验收前，必须确定工程管理范围和安全区域。在管理范围内严禁爆破、采砂、游泳、捕鱼、排污、非计划建筑施工及其它一切不利于橡胶坝安全的活动。5.2检查观测5.2.1管理机构应监视水情和水流形态、工程状态变化和坝袋运用情况，及时发现异常现象，分析原因，采取措施，防止发生事故。5.2.2橡胶坝工程检查工作应包括经常检查、定期检查和特别检查。1经

22、常检查；管理单位应经常对橡胶坝工程各部位、坝袋、锚固件、充排设备、机电设备、通讯设施、河床冲淤、管理范围内的河道堤防和水流情况等进行检查。检查周期，每月应不少于一次。当橡胶坝遭受到不利因素影响时，对容易发生问题的部位应及时加强检查观察。2定期检查：每年汛前、汛后、冬季封冻时或在橡胶坝运用前后，应对橡胶坝工程各部位及各项设施进行全面检查。每年初次运用前，应着重检查岁修工程完成情况，汛后应着重检查工程变化和损坏情况，寒冷地区冬季运用的橡胶坝工程，应着重检查防冻、防冰凌措施的情况。3特别检查：当发生特大洪水、暴雨、暴风、强烈地震和重大工程事故时，应及时对橡胶坝工程进行特别检查，着重检查主体工程有无损

23、坏等。4定期检查、特别检查结束后，应及时向上级主管部门提交检查报告。检查人员应相对稳定，检查报告应长期保存。5.2.3观测工作应有下列项目：坝袋内压力、坝袋变形、老化、河流上下游水位、河床变形、水流形态、水位、流量、卵石、漂浮物、冰凌等。5.2.4资料整理与整编：观测结束后，应及时对资料进行整理计算和校核。资料整编应按要求每年进行一次，其整编成果应提交上级主管部门审查。橡胶坝工程管理单位必须对发现的异常现象作专项分析，必要时可会同科研、设计、施工人员作专题研究。5.3维护修理5.3.1橡胶坝工程养护修理工作可分为养护、岁修、抢修和大修，其划分原则应符合下列规定：1维护：对经常检查发现的缺陷和问

24、题，应及时进行保养和局部修补，保持工程和设备完整清洁，操作灵活。2岁修：根据汛后全面检查发现的缺陷和问题，应对工程设施进行必要的整修和局部改善。3抢修：当橡胶坝工程及设备遭受损坏，如坝袋破损、刺洞而漏水(气)时，必须立即采取抢修措施。4大修：当工程发生较大损坏或设备老化，修复工程量大，技术较复杂时，应有计划进行工程整修或设备更新。5.3.2坝袋维护修理：1坝袋表面可涂刷防老化涂层，防老化涂层的施工工艺和方法见附录E。2必须及时清除袋体和坝袋坍落区底板上的砂石等杂物，排除河中危及坝袋安全的漂浮物。3当坝袋破损时，应根据损伤程度采用不同的修补方法，详见附录E。5.3.3锚固件维护修理：1锚固件(含

25、钢、铁、木及混凝土)如有松动等，必须按安装要求旋紧、压牢、补齐，腐蚀严重或劈裂的予以更换。2金属锚因件应定期除锈和涂刷防锈剂。3木质锚固件应防止生物蛀蚀和腐烂。4应及时清除坝袋附近的淤积物。5.3.4充排设备维护修理：1充排设备中的管道、闸阀等易锈蚀构件，应定期除锈和涂刷防锈剂。2充排设备(如电动机、水泵、空压机(风机)、法兰、闸阀等)出现故障或损坏，必须及时排除故障，进行修复或更换。3必须随时清除滞留在充排水口和安全溢流孔内的淤积物及其它杂物。4必须保持安全溢流孔和排气孔的畅通。5.3.5土工建筑物、石工建筑物、混凝土建筑物的养护修理可参照水闸技术管理规程(SL7594)中的有关规定执行。5

26、.4运行控制5.4.1管理单位应根据建坝用途和工程特点，制定运行方案和操作规程，经上级主管部门批准后，必须严格执行。5.4.2严禁坝袋超高超压运用，即充水(或气)不得超过设计内压力。单向挡水的橡胶坝，严禁双向运用。5.4.3汛期应与上游水利管理部门联系，根据气象和水文预报及时掌握水情，提前采取安全保护措施。5.4.4修建在多泥沙河流上的橡胶坝工程，应采取泄洪防淤措施。5.4.5坝顶溢流时，可改变坝高来调节溢流水深从而避免坝袋发生振动。5.4.6寒冷地区的充水式橡胶坝冬季宜坍坝越冬；若不能坍坝越冬，应在临水面采取防冻破冰措施；冰凌过坝时，对坝袋应采取保护措施。5.4.7橡胶坝挡水期间，在高温季节

27、为降低坝袋表面温度，可将坝高适当地降低，在坝顶上面短时间保持一定的溢流水深。5.4.8对于多跨橡胶坝，坍坝时应均匀对称、缓慢坍落，避免下游有害冲刷。5.4.9坍坝泄流前应事先通知有关单位和部门，并以各种有效信号对危险区域发出警告。附录A橡胶坝泄洪能力计算A.0.1橡胶坝泄洪能力，可按堰流基本公式计算：(A.0.1)式中Q过坝流量，m3/s；B溢流断面的平均宽度,m；h0计人行近流速水头的堰顶水头，m；m流量系数；淹没系数，可取宽顶堰的试验数据； 堰流侧收缩系数，与边界条件有关。A.0.2橡胶坝的流量系数介于宽顶堰与曲线型实用堰之间，坝袋完全坍平时，可视作宽顶堰，流量系数m0.330.36；坝袋

28、充胀时，可视为曲线型实用堰，流量系数m0.360.45。A.0.3橡胶坝在运用中，流量系数可按如下公式计算：1)单锚固充水橡胶坝流量系数：m=0.138+0.018h1/H+0.152H0/H+0.032h2/H(A.0.3-1)式中H0坝袋内压水头, m;H运行时坝袋充胀的实际坝高，m;hl坝上游水深，m；h2坝下游水深，m。以上各值均以坝底为基准面。溢流时的坝高可量测或用下式计算：H/H1O.51380.7673h1/H1十0.8742H0/H1十0.1452h2/H1(A.0.3-2)式中Hl设计坝高，m。2)双锚固充水橡胶坝流量系数：m=0.1630+0.0913h1/H+0.0951

29、H0/H+0.0037h2/H(A.0.3-3)H/H1=0.2127-0.2533h1/H1+0.7053H0/H1+0.1088h2/H1(A.0.3-4)3)双锚固充气橡胶坝流量系数：m=0.0930+0.2720h1/H-0.0200H0/H+0.0270h2/H(A.0.3-5)H/H10.6275+0.0802h1/H1+0.0976H0/H1+0.2372h2/H1(A.0.3-6)公式适用范围是：H-h2/h00.45。附录B坝袋设计计算B.1一般规定B.1.1坝袋设计计算应分为充水式与充气式橡胶坝两部分。计算内容宜包括：坝袋径向拉力，坝袋环向各部尺寸，坝袋单宽容积，坝袋堵头轮廓坐标等。B.1.2橡胶坝袋设计计算工况应为上游水深等于坝高，下游无水的情况。B.2充水式橡胶坝设计计算B.2.1坝袋各项设计参数可通过数解法按下列公式计算1坝袋径向计算强度T=1/2(-1/2)H12(B.2.1-1)式中T坝袋径向计算强度，kN/m；水的容重，kN/m3；内压比，H0/H1；H0内压水头，m；Hl设计坝高，m。2可将充胀后的坝袋轮廓分成