【正文】 S1=S2=0m L= T= ? ? 21????? T SSLj? k 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 14c o tln2k??????? ?? TS??? l區(qū)阻力系數(shù) S1= S2= L= T= 42 ? ? ? ? 21???????? T SSLl? 取 1l?? m區(qū)阻力系數(shù) S= T= 2 9 14c o tln2m??????? ?? TS??? n 區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=0m L=1m T= ? ? 21????? T SSLn? o 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 1 0 23o ?????????? (2)出口處 滲透壓力的計(jì)算 Hm????? 則出口處滲透壓力為 ? ? ? （ 3）出口水頭損失值的修正 239。 （二）右岸抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 經(jīng)計(jì)算的右岸的 0 crJJ? ，也滿足設(shè)計(jì)要求。在橡膠壩上游布置防滲設(shè)施，設(shè)置防滲鋪蓋，用來延長滲徑，減少底板滲透壓力，降低壩基平均滲透坡降。 反濾層設(shè)計(jì) 按照規(guī)范， 左岸河右岸的反濾層均 有三層組成 ， 粒徑沿滲流方向逐漸加大 ， 粗 44 砂墊層厚 10cm,300g/m2 土工布， 1 ~2 碎石墊層厚 20cm 消能防沖設(shè)計(jì) 丘陵 地區(qū)橡膠壩，由于水頭低且河床抗沖能力差，難以采用挑流消能，加上下游水位邊幅往往較大，也無法采用面流消能。故本橡膠壩底流式采用水躍式消能。 ② 橡膠壩全部充起，壩頂部類似實(shí)用堰。 全部塌落與原河床水流條件近似，故只進(jìn)行全部沖起和塌落過程的水利計(jì)算。 當(dāng)壩高充至設(shè)計(jì)高度 ， 壩頂溢流時，流速加大，沖刷力強(qiáng)。為此，首先要判斷水流的銜接流態(tài)，這可用下游 46 水深與收縮斷面水深的共軛水深來進(jìn)行比較判斷。 0 4 0 .9 1 .6 6 .5Em? ? ? ? 單寬流量 31. 51 2 /Qq m s mB? ? ? 2233 1 .5 1 2 0 .6 1 69 .8k qhmg? ? ? 47 0 kEh ? 查《水力學(xué) 下》表 知流速系數(shù)φ = 1 查《水力學(xué) 下》圖解 5 得 2 khh ? 所以 2 85co kh h m? ? ? 根據(jù)共軛水深計(jì)算公式： 22238112coco coh qhgh????? ? ??? 得 2222338 1 . 7 8 5 8 1 . 5 1 21 1 1 1 0 . 1 3 62 2 9 . 8 1 . 7 8 5coco coh qhmgh?? ?????? ? ? ? ? ? ? ???????? 由下面的公式先確定下游水深 hd與流量 Q 的關(guān)系，任取 hd值，求出對應(yīng)的 Q： 斷面面積： A bh? （ b 為壩長 60m） 濕周： 2X b h?? 水力半徑： AR X? 謝才系數(shù)：161CRn?（ n為河床粗糙度，取 ） 流量： Q AC Ri? （ i為水力坡度，取 ） 具體計(jì)算過程： h 下 （ m） A(m2) X(m) R(m) C( 12/ms) Q(m3/s) 36 42 48 48 54 60 66 72 78 84 90 繪制流量與下 游水深曲線，如圖
。hhH00 cs cv 0v 022gZL LLs js jtdph0消力池計(jì)算示意圖 ① 左岸消力池尺寸設(shè)計(jì) 按照橡膠壩壩頂溢流高度為 米， 0 ? 來計(jì)算過壩流量。因此，在下游應(yīng)設(shè)護(hù)坦保護(hù)壩體。 溢流時水流銜接狀態(tài)：在泄洪時，橡膠壩是均勻緩慢的坍落。水躍有一定程度的淹沒，對消能有力；但 當(dāng)壩下游護(hù)坦與底板高程齊平時 ，下游壩腳處易產(chǎn)生 局部 負(fù)壓區(qū)，使壩袋振動。 m 流量系數(shù) ，視為寬頂堰 m=~ ，取 ? 淹沒系數(shù) ，寬頂堰淹沒條件 ? ,則0 shH ? ，查《水力學(xué) 下 》得 ? = ? 堰流側(cè)收縮系數(shù) ， 與邊界條件無關(guān) ，取 1 求得 第 6~ 8 孔 通過的流量： 3 321 3 1 1 0 . 3 6 6 0 2 9 . 8 4 . 0 2 2 9 5 . 0 5 5 /Q m s? ? ? ? ? ? ? ? ? 45 第 1~ 5 孔 孔通過的流量： 3 322 5 1 1 0 . 3 6 6 0 2 9 . 8 5 . 0 5 3 4 5 . 7 2 7 /Q m s? ? ? ? ? ? ? ? ? 通過橡膠壩的總流量為 12 3322 95 .05 5 53 45 .72 7 48 881 28 .78 2 / 81 08 /TQ Q Q Qm s m s? ? ? ? ? ??? 滿足要求。橡膠壩水頭低而流量大，下游尾水深，下泄水流接近臨界水流，但不能產(chǎn)生完全水 躍，而形成一系列急流在表面成為波狀水躍。 排水設(shè)施：排水形式采用平鋪式排水，用直徑不同的卵石 、 礫石 、碎石等平鋪在 消 力池 首端 上，厚度 取 為 。 防滲排水設(shè)施 橡膠壩雖屬小型工程但也存在基礎(chǔ)防滲問題。 0 . 7 8 0 . 1 0 1 0 . 0 7 9ooh h m?? ? ? ? 滲流出口平均坡降 39。 39 抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 （一）左岸抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 （ 1）阻力系數(shù)的計(jì)算 ① 有效深度的確定 根據(jù)實(shí)際地質(zhì)勘查知，壩基處地下不透水層的埋藏高程為 ?？p寬可采用 2~3cm，本設(shè)計(jì)取 2cm。為了保證鋪蓋的防滲效果和方便施工，橡膠壩鋼筋混凝土鋪蓋采用 ~，一般做成等厚度形式。 （ 1）鋪蓋長度 鋪蓋長度應(yīng)根據(jù)防滲效果大和工程造價(jià)低的原則確定，如果混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋兼作阻滑板用，還應(yīng)滿足抗滑 穩(wěn)定要求。 鋪蓋設(shè)計(jì) 鋪蓋的主要作用是延長滲徑 ，降低滲透壓力和滲透坡降，有時也有防沖及協(xié)助地板抵抗滑動的作用。壩基的防滲長度即鋪蓋或板樁等防滲設(shè)施及底板與地基接觸線的長度，是壩基滲流的第一條流線長度。f —— 壩基底面與巖石地基之間的抗剪斷摩擦系數(shù)，可按橡膠 壩工程技術(shù)指南表 49 的規(guī)定采用。 a 荷載及彎矩的計(jì)算 荷載 壩袋及水體重 ： mKNW ? 底板重： mKNW ? 靜水壓力： mKNFx 80? mKNFy 5? 揚(yáng)壓力： mKNPu 280? 浪壓力： mKNPw ? 作用在壩底板上的垂直力之和： KNPFWWG uy ?????? 彎矩 作用在底板上的力對垂直于水流方向底板中心軸產(chǎn)生的 力矩： 34 1W和 W2 產(chǎn)生的彎矩 由（ 1）計(jì)算得 ： mKNM ?? 垂直水壓力產(chǎn)生的彎矩： ? ? ? ?mKNM z?????????????????4 揚(yáng)壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNLPMuu ?????? )3147(280 浪壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNhhPLPM zs ????? ???? 5 7 )0 8 (1 9 )( 水平水壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNLFMwp ????? 6 063480 則：地基上的作用力對基底中心產(chǎn)生的彎矩之和 mKNMMMM uzx ?????? mKNMMM pwy ????? 2 4 4 4 b 基底應(yīng)力的計(jì)算 基底面積 214 mLBA d ??? 壩基底面對于垂直水流向形心軸的截面矩 322 66 mBLWdx ????? 32 61116161 mBLWy ????? 35 k paWMWMAGyyxx7 16612 446 3 38144 54m a x??????? ?? k p aWMWMAG yyxx i n ????? ?? c 地基反力的平均系數(shù) ? ? m i nm a x ???? ???? ② 右岸正常運(yùn)用期 經(jīng)計(jì)算 ? ? m i nm a x ???? ???? 滿足設(shè)計(jì)要求 地基底板穩(wěn)定計(jì)算 基礎(chǔ)底板的抗滑穩(wěn)定計(jì)算 由于底板下設(shè)有齒墻，所以底板的滑動不是沿底板的下表面和地基土壤表面而是沿上下游齒墻最低點(diǎn)的連線的土體中滑動。 （ 1） 完建期 : ① 左岸 完建期 這時壩 上下游無水 ，壩底邊無揚(yáng)壓力， 只有壩 及 底板 自身 的重量 ，壩底板對地基的壓力較大。 mKNLhHU s 2801441021)(21 ??????? ? （ 2） 右岸 岸 荷載計(jì)算及組合 ① 壩袋重 : mKNw d 3 ????? ? ② 底板重 : mKNW b550)()(??????????????? ③ 壩內(nèi)水體壓力 mKNVF 1 2 ???? ? ④ 靜水壓力 水平分力： mKNhFx 1255102121 22 ????? ? 垂直分力： mKNFy 59 ? ⑤ 風(fēng)壓力 忽略不計(jì) ⑥ 浪壓力 )( ??????wkP 壩基底應(yīng)力的計(jì)算 橡膠壩 在施工和運(yùn)用期間，其工作條件是經(jīng)常變化的，這時壩底板的作用力也 31 隨之改變。關(guān)于計(jì)算風(fēng)速的取值，采用 DL50771997的有關(guān)公式。 應(yīng)根據(jù)橡膠壩不同運(yùn)用情況時最不利的上下游水位組合條件確定。如圖 如圖 27 如圖 底板應(yīng)力 和穩(wěn)定 計(jì)算 荷載計(jì)算及組合 （ 1） 左岸 荷載計(jì)算及組合 ① 壩袋及壩底板自重 按其幾何尺寸及材料重度計(jì)算確定。 在壩底板的上、游端，通常設(shè)有 ，既能增加滲徑長度，降低壩基底部滲透壓力，減小滲透水流的出逸坡降，又能增加壩基的抗滑穩(wěn)定性。 底板分縫 為了防止和減少由于地基不均勻沉降溫度變化和混凝土干縮引起的裂縫，必須沿垂直于水流向?qū)Φ装暹M(jìn)行分段，即設(shè)置若干道順?biāo)飨虻挠谰每p，分段長度不宜 26 過大，亦不宜過小。 底板型式 基礎(chǔ)底板形式有平底板、低堰底板、折線底板和反拱底板等。壩底板高程定的低一些，可以加大下泄流量，但壩袋高度增加，壩袋周長加長，壩袋檢修條件差。 對于 雙 錨固的橡膠壩 L=( L02 + L03 ) / 2+ L1+ L2 式中 L02雙錨固時壩袋的有效周長 m L03雙錨固時壩袋的有效周長 m L1上游交通道長度 ， 取為 L2下游交通道長度 ， 取為 左岸： 取 L=( + ) / 2+ + = m 所以本設(shè)計(jì)取 L= 14 m 右岸： 25 mllLLL)(21)(21 2103022????????? 所以本設(shè)計(jì)取 L= m 底板厚度的確定 底板厚度應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)作用荷載等因素確定，在滿足基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定底板強(qiáng)度和剛度的條件下來確定。壩底板常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 壩袋展開圖 根據(jù)橡膠壩的多跨布置，在岸邊采用 直墻 邊墩，在中墩處采用直墻式連接。 右岸 ： 由